EPDM的长期性能

2003 年 ,ERA 对 EPDM 的 长 期性能作进一步的研究 , 从 9 个 州已经使用了 16～26 年的屋面中
选取 33 个卷材试样 , 其中 10 个 来 自 压 顶 屋 面 系 统 ,23 个 来 自 外 露屋面系统 ( 有全粘的和机械固 定的 ), 结果如下 。
300 mm 试样置于呈 45°坡度的朝
$AEGH GIJ $AEGH =KKLDIM $GIFN GH)。 7
通风 制造商会推荐屋脊通风的做 法 , 可能包括专利的产品和市场 有售的屋脊通风产品 。 许多垂直 缝产品的通风是通过采用专门制 作的封闭带使空气可以在屋面板 的上肋之间流动 , 檐口托板风口 作为进风口 。 许多人有一个错误的认识, 以为金属屋面系统需要增加阁楼
Specifier 》,Feb.2005)
2006.1 中 国 建 筑 防 水
31
度在 10.8～14.9 MPa 之间 , 外露试 样为 9.4～13.5 MPa 。 ASTM D4637 要求新卷材的抗拉强度最小值为
℃测定弯曲疲劳性能 。 伦 敦 的 PVC 试 样 是 非 增 强 的 , 经 63 000 次 循 环 后 破 坏 , CSM 大 约 107 500 次 后 也 坏 了 , 而 PIB 和 EPDM 经 5 性 能 除 了 极
限延伸率外大体与外露的相当 。
PVC 试 样 分 别 在 19 000 和 9 500 次 循 环 后 破 坏 , 而 PIB 和 EPDM 都未破坏 。
这些卷材试样还在不同的气 候条件下进行室外老化试验 。 将 从 商 业 产 品 中 切 下 的 300 mm ×
能 。 这方面已有不少研究成果发 表 ,综合如下 。
1
弯曲疲劳性能
!"#$ 卷 材 进 入 单 层 屋 面 市 场是在 (& 年代 。 同其它新产品一
样 , 一开始 , 市场对此种材料的认 可度不高 , 其市场份额远远落在 沥青和叠层屋面系统之后 。 )& 年 代石油禁运期间 , 沥青供应减少 、 价格上扬 , 使 !"#$ 从此以后成 为新建和更换屋面系统的首选 。
讨论压顶卷材的抗拉强度极限延伸率以及抗撕裂性基本上保持不变在23年使用期间pm外露卷材的抗拉强度和抗撕裂性呈同样的趋势但极限延伸率下降这很可能是由于太阳热能增加了热交联作用而压顶屋面卷材因压顶材料的保护而不受此影响
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上 个 世 纪 %& 年 代 ,!"#$ 卷 材首次用于防水工程 , 作为水池 ’ 水库的内衬 ,之后才用在屋面上 。
EPDM 是 一 种 长 期 性 能 优 异 的 屋
面防水材料 。 虽然极限延伸率有所下降, 但重要的是应当记住 , 这些 EPDM 卷材仍具有 200% 的极限延伸率 。 此外 , 这些卷材在所取样的所有 屋面上仍旧在发挥防水和其它的 作用 。 可以认为 , 这种材料再配合 其它的辅助措施将使屋面系统具 有超出保证期的使用寿命 。 ( 肖 石 摘 译 自 《Construction
面系统上取出的试样的老化性
2.3
抗撕裂性 压顶的卷材抗撕裂值在 45.8
kN/m 和 65.0 kN/m 之间 , 外露的 38.1～50.5 kN/m 。 ASTM D4637 对
新的和老化的最低要求分别为
26.3 kN/m 和 21.9 2.4
耐候性
kN/m 。 很 明
显 , 所有的试样均符合要求 。
=KKLDIM》,OCEP,;;%)
30 C"# 2006.1
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次就坏了 。PIB 和 EPDM 卷材则都 没有破坏 (CSM 卷材未测试 )。 这 些 试 样 还 放 在 70 ℃ 加 速 老化试验仪中试验 , 以模拟室外 常温下 , 同时受紫外线和水的反 复作用的情况 。 增强和非增强的
ASTM 的要求 , 而大多数外露的卷 材 不 符 合 ASTM 对 新 卷 材 的 要
求 , 有 12 个老化试样超过了对老 化卷材的最低标准 。
PVC 分别在 11 500 和 13 500 次 后破坏 ,PIB 试样 101 000 次后也 破坏了 , 而 EPDM 试样在 500 000 次还未损坏 。 2 现场屋面卷材的物理性能 1991 年 , 吉什和凯瑟琳研究 了 45 个从使用了 5～17 年各种屋
能 。 总的结论是 , 抗拉强度 、 抗撕 裂性能 、 脆化温度和肖氏硬度有 提高 , 而极限延伸率降低 。 与未老 化的试样比较 , 玻璃化温度和外 观没有发现有什么不同 。 使用了
ASTM D4637 规 定 , 耐 候 性
采用目测的办法评定 。 所有的压顶卷材不论使用年 限的长短都没有发现微细裂纹, 有一半的外露卷材有一些微裂 纹 , 但必须借助 10 倍的放大镜方 能看到 。 对观察到的龟裂宽度进行测 量 , 结 果 在 0.015 ～0.043 mm 之 间 。 一般的刮胡子刀刃边的宽度 为 0.23 mm, 针尖直径 0.2 mm, 人 头发 0.051～0.076 mm。 这些尺寸 都比可观测到的最大裂纹大 。
*++* 年 , 比奇对一些卷材的
性能进行了研究 , 重点是弯曲性 能 。 测定时的温度为 , -, 弯曲幅 度 . //0 每 1 弯曲 ., 次 。 未老化 的增强的和非增强的 "23 、 热塑 性 带 背 衬 的 聚 异 丁 烯 4"567 、 氯 磺 化聚乙烯 438$7 和 !"#$ 经 9&& 万次弯曲循环都没有破坏 。 然而 , 经 :; - 热老化的增强的 "23 卷 材 在 .9( &&& 次 循 环 后 破 坏 , 非 增 强 的 "23 卷 材 经 大 约 (9 &&&
!"#$ 卷材生产的配方复杂 ,
黑色卷材中加入碳黑起增强的作 用 , 可提高产品的物理和力学性
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面流动 。 好的泛水设计常在屋面 板下有辅助的防水通道 , 以增加 防水的可靠性 。 还有一点是不要 使屋面上的垃圾 、 树叶 、 冰雪挡住 水的通路 。 此外 ,关于特殊泛水的 设计应当向屋面制造商咨询或参 考 <=3> 的 建 筑 金 属 屋 面 手 册 (?@A <=3> >BC@DEACEFBGH 8@AAE 通风 。 实际上 ,阁楼通风无论何种 屋面材料都是非常关键的 , 金属 系统的使用对此并没有丝毫的改 变 。 在选择屋面的时候要同时考 虑通风 。 必须记住 , 冷凝的产生是 由于暖湿空气与冷表面接触的结 果 。 阁楼通风的目的是消除冷凝 发生的机会 。 滑的 , 没有粒料因而不会损害金 属板的背面 。 还有 , 在大多数金属屋面上 行走要小心 。 承包商要向业主说 明屋面上怎样行走比较安全 ,能 留下书面的指南更好 。 在陡坡屋 面上行走 , 无论用什么材料 , 都是 一种挑战 , 金属屋面也不例外 。 许 多情况下 , 将梯子固定在屋脊上 , 再用梯支撑和走道板构成通路 。 大多数的产品制造商提供多 种形式的施工培训 。 过去 , 对住宅金属屋面而言 , 业主缺乏认识以及承包商缺少培 训是这种屋面推广的主要障碍, 如今情况有了极大的改观 。 ( 肖 石 摘 译 自 《"BKLA11DKIGH
的 )。 所 有 的 压 顶 卷 材 都 符 合
000 次 循 环 破 坏 ;CSM 经 8 000 次 ,PIB 约 249 000 次 也 破 坏 了 。 只有 EPDM 经 500 000 次仍无破
坏迹象 , 试验终止 。 迪 拜 的 湿 热 环 境 对 CSM 卷 材的影响十分显著 , 只有 300 次 循环就坏了 。 增强的和非增强的
也没有发现破坏的迹象 。 在弗里敦 , 增强的和非增强 的 PVC 分别经大约 6 000 和
9.0 MPa, 热老化的为 8.3 MPa。 可
见所有的试样都符合该标准要 求。
2.2 2
延伸率 压顶的极限延伸率为 290%～
370%, 外露的为 150%～320% 。 而 ASTM D4637 规 定 的 最 小 值 为 300% ( 新 卷 材 ) 和 200% ( 老 化
能以及抗紫外线性能 , 白色卷材 中掺加了二氧化钛同样有上述效 果 。 配方中的油可以改善加工性 能 , 而交联剂会促进硫化 。 一种屋面材料的长期性能决 定于其抵抗积水 、紫 外 线 、臭 氧 、 热以及热循环共同作用的能力。 此外 , 屋面系统的设计和所处位 置的选择可减轻这些环境因素的 作用 。 一般 !"#$ 用于两种屋面系 统 : 压顶系统和外露系统 。 !"#$ 在单层屋面市场中占主导地位的 原因可能在于其优异的长期性
南的架子上 , 并分别置于伦敦 ( 温 和 潮 湿 )、 迪 拜 ( 湿 热 ) 和 弗 里 敦 ( 干热温度波动明显 ) 三种不同的 环 境 中 达 4 年 之 久 , 然 后 在 -20
3
讨论 压顶卷材的抗拉强度 、 极限
2.1
抗拉强度 压顶卷材试样实测的抗拉强
延伸率以及抗撕裂性基本上保持 不变 , 在 23 年使用期间 ,EPDM 物 理性能没有明显的可察觉的下 降。 外露卷材的抗拉强度和抗 撕裂性呈同样的趋势 , 但极限延 伸率下降 , 这很可能是由于太阳 热能增加了热交联作用 , 而压顶 屋面卷材因压顶材料的保护而不 受此影响 。 无论早期吉什和凯瑟琳的研 究还是最近 ERA 的研究都表明 ,
8
施工 住宅金属屋面系统要设垫
层 , 理由是 : 在屋面系统施工期间 保持结构干燥 ; 是一种附加的防 水手段 ; 使冷凝发生在板的背面 , 避免屋面基层受潮 。 虽然 , 多年来 9; 号油毡是屋 面垫层的标准选择 , 但如今承包 商已经转向新的比较轻的合成材 料 , 这样每卷覆盖的面积更多 。 当 然 , 规范有要求时 , 也可使用自粘 的垫层 。 这些产品的表面都是光