防水膜与湿气阻隔层
来源：中国建筑防水
无论水以气态、液态或者冰的形式出现，若得不到有效控制，都是造成瓷砖地面和弹性地面施工问题的根源。在适当情况下，使用防水膜材或者湿气阻隔材料，有助于保护地面上的各个构造层次。然而，防水膜材和湿气阻隔材料并不相同，设计和施工人员必须掌握两者之间的区别。
迎水面防水膜材可阻止水渗入基层或地面构造层次，防水膜材也可蓄水并将水引导至排水系统，使其远离建筑物。而湿气阻隔层则从建筑物底部起到保护作用。通常，侵入混凝土基层的水汽聚集到一定程度时，会对装饰材料或地面其他构造层次造成破坏。湿气阻隔层正是用来降低湿气流，使湿气流达到建筑物允许的范围。
防水膜材、陶瓷材料和基面
美国国家标准学会(ANSI)A118.10《薄瓷砖和规格石料铺设用承重粘结防水膜》是粘结型防水膜材在瓷砖行业中应用的依据，某种程度上也是粘结型防水膜材在弹性地面行业中应用的依据。该标准包括了一系列迎水面防水膜材须进行的测试项目，且规定了合格膜材所要达到的最低性能指标。
防水膜有卷材类、液体类和刮涂类，所有这些类型的防水膜都必须满足ANSI A118.10标准的严格要求。每一类型的防水膜各有优缺点。
卷材类防水膜
卷材类防水膜通常由弹性体防水材料，在其上表面层压聚酯或者玻璃纤维织布而组成。卷材类防水膜下表面也层压相同的材料，以辅助卷材在采用水泥基粘结材料时与基层的粘结；或者，卷材类防水膜有一层自粘层，此时通常要预涂底涂，以辅助粘结。
该类型的防水膜具有可在工厂控制其组成成分的均一性和施工过程中质量和厚度均一的优势。卷材类防水膜施工完毕后，在蓄水试验前，无最短养护时间的要求。卷材类防水膜的缺点是较难适应平整基面以外的其他类型基面。在曲面或者不规则的基面，铺贴卷材类防水膜并保证其防水性极为困难。除非使用的转角构件为工厂成型，否则卷材类防水膜在转角等部位很难施工，因为卷材经折叠后会变厚。
卷材类防水膜的破坏一般出现在两相邻膜材的接缝处，而接缝部位往往要求膜材相互搭接并紧密粘结、密封不透水。有些卷材类防水膜需使用高挥发性有机物的溶剂来粘结搭接的卷材，当地的法规可能不允许这种做法。
液体类防水膜
液体类防水膜由不同成分组成，包括沥青化合物、单组分或双组分聚氨酯、水性或树脂性双组分环氧树脂、丙烯酸共聚物水泥基材料、单组分乳液材料等。
液体类防水膜能很好地适应平整基面或不规则基面，能在基面形成无缝的防水膜。有些液体类防水膜还可用于墙面。有些液体类防水膜需要按一定比例混合二种或者三种组分，且不能吸入空气，否则会使得施工后产生小孔，因而控制这些防水膜的质量就比较困难。此外，由于该类防水膜的施工方法，控制防水膜的厚度就更加困难。
液体类防水膜可采用刮涂法、滚筒辊涂法、喷涂设备喷涂法或者混合使用这几种方法进行施工。具体使用何种方法取决于施工人员为保证防水性能，想要达到的膜厚。一些防水膜加入了聚酯或玻璃纤维织物以增加强度，同时也有助于达到合适的厚度。
刮涂类防水膜
刮涂类防水膜有着与液体类相似的许多优点。刮涂类防水涂膜也需要施工人员具有专业技能，才能获得防水材料的合理厚度，同时确保材料充分嵌入基层，保证粘结良好。由于该类防水膜大多数含有水泥基材料，故而必须做好基层处理，以保证施工质量。
对多孔性的研究
防水材料是用来控制水，湿气阻隔层是用来控制湿气。为了弄清这两类产品的区别，有必要对两类产品的多孔性进行探讨。
材料的吸水率与其孔隙和毛细管的数量有关。毛细管是材料的储水部位或水、水蒸气的通道。
一般滑石墙面砖的吸水率为16%；瓷砖行业中，水泥基材料吸水率一般为3%或3%以上，一些产品吸水率达14%；水泥注浆材料有着相似的吸水率，聚合物改性注浆材料吸水率大约为6%。
符合ANSI A118.10的防水膜材的吸水率接近于零，湿气能占用的孔隙和毛细管少，更不说液态水。正因为如此，这类防水膜的测量需在更高的精度范围上进行——即透水率。透水率是通过将试样紧密地固定和密封在测试设备上，并承受一定的静水压力，经48 h后测得渗透的水量，代入相关公式计算得到透水率。
防水膜的透水率在1以下。有些防水膜，特别是卷材类防水膜，其透水率可低至0.1，这与隔汽层差不多了。这些膜材包括像位于混凝土板下，以阻止湿气从土壤中侵入的塑料片材等材料。防水膜孔隙少，降低了湿气透过率，且保证了与基层的粘结性。
渗透的湿气在防水膜下聚集，又因防水膜渗透性较低而在混凝土基层与防水膜之间产生压力。当压力积累到一定程度，防水膜与混凝土基面的粘结力将会被破坏。
对湿气流的研究
混凝土常处于湿气流中，一般朝着含水量较少的风向。由于暖通空调设备的使用，此时大多数时候湿气流是朝着建筑物内部的。湿气流可依据ASTM F 1869《使用无水氯化钙测定混凝土底层地板的湿气透过率的标准试验方法》测得，该法也称为氯化钙测试法。该法是指取508 mm×508 mm的混凝土试样，并进行翻松处理，放置24 h以适应周围环境，将精确称量后装有氯化钙颗粒的有盖培养皿，置于塑料圆顶盖内，塑料圆顶的覆盖面积为0.09 m2，塑料圆顶密封于混凝土上。
在试样放置72 h后，再次称量培养皿质量。无水氯化钙具有很强的吸水性。将两次称量之差，代入相关公式即可算出湿气透过率。湿气透过率表示24 h内，每1 000 平方英尺(92.9 m2)，侵入混凝土板的水的质量(以英磅计)。
氯化钙测试要在建筑物适应了周围环境且建筑物内的暖通空调设备处于运行状态时进行。该测试只能测得某个具体时间点的湿气透过率，因为湿气透过率会因建筑维护结构外的环境条件而波动。湿气流无论如何变化，都会侵入结构物内，直到遇到不能侵入的物质如防水膜或者无孔隙的装饰材料。
用于粘结陶瓷瓦和石块的水泥基凝结材料没有湿气透过率限制，因为这些材料可以“呼吸”。这类材料的吸收率将在3%或3%以上。这类材料有孔隙和毛细管，为混凝土中的湿气提供了通道，而不受阻碍地穿过凝结材料。
防水膜材以及一些弹性地面材料，像乙烯基、乙烯基复合地面材料和一些防水毯，其透水率较低，限制了湿气的侵入。由于湿气在这些材料与基层界面间受到限制，一旦界面间的温差达到一定程度，湿气就会凝结成液体。假如这种情况发生，界面上就会出现问题。
液态水在无法渗透的界面上，开始产生巨大压力，并且水能与混凝土中的水泥相互作用，产生pH值极高的高碱性环境。这种情况极具破坏性，甚至对防水膜的聚合物底涂，防水毯、乙烯基卷材、乙烯基复合板等的聚合物粘结剂造成极大的破坏。有时，仅仅是产生的水压力就可使防水膜或者装饰材料脱层。其他装饰材料，像实木和复合木产品，会因湿气透过率过高而受到不利影响，如翘曲、面漆破坏、过度膨胀、粘结力损失。
正因为如此，许多防水膜和装饰材料生产公司对其材料允许的湿气透过率进行了限定。大多数卷材类产品生产商将湿气透过率限制在5英磅(2.27 kg)或者更少。其他一些材料可能达到8英磅(3.63 kg)。目前，防水材料对湿气透过率的限定依生产商和防水膜或者底涂的组成不同而不同，一般限制在3英磅(1.36 kg)到10英磅(4.54 kg)。木制品生产商一般将湿气透过率限制在3磅或者更少。
这就引出了一个重要问题：当面对湿气透过率超过防水膜或装饰材料生产商规定的限值，那么，如何完成防水膜和装饰材料的施工呢？这需要增设湿气阻隔层。
湿气阻隔层
笔者认为使用“湿气阻隔层”的名称不妥。“湿气阻隔膜”似乎更为合适，“隔层”一词意味着没有湿气穿透，而实际情况并非如此。
湿气阻隔层材料的配制成分不同，其选用依据湿气的侵入程度。湿气阻隔层材料有聚合物基材料、水性环氧基材料、高固态环氧基材料。其费用与材料的渗透性和材料与基层的粘结强度有关。
在设计选用材料时，应十分注意装饰材料要与湿气阻隔层材料粘结。另外，还应注意粘结材料的适用性，必要时咨询生产商的意见。
聚合物基膜
聚合物基材料一般只用于湿气透过率在8英磅及8英磅以下的情况。该类材料多用于快速施工的情况，如装饰材料已在新浇或者浇筑后不到1年的混凝土板上安装完毕。这种情况下，聚合物基材料的湿气阻隔层会降低湿气透过率。
在新浇的混凝土板上，出现的大量湿气是由混凝土在初拌时的多余水分产生的。混凝土在水泥水化过程中只消耗了一小部分的拌合水。大部分过剩的水分是为了混凝土板施工时的和易性而加的。如果是这种情况，在连续间隔的湿气测试中，湿气透过率应该会降低，尤其是当板处于地上时。
环氧基膜
水性环氧基和高固环氧基材料可以处理湿气透过率更高的情况。这类材料渗透入混凝土的程度更大，填充孔隙和毛细管，粘结性能更强。一般湿气透过率超过8英磅，就需要使用高固环氧基材料。一部分生产商通过规定施工成膜厚度以针对不同的湿气透过率。使用这些材料时须严格依照生产商的说明，方可达到明显的湿气阻隔效果。
由于这些材料大多是双组分，应注意钻进速度要适当并按生产商要求的搅拌方式进行，以防止吸入空气而导致施工后出现小孔和大量的孔隙。为防止混凝土排气而造成小孔，对混凝土进行基层处理，使其适应周围环境极为重要。一般生产商建议，在多孔的混凝土上喷涂一层致密涂层以控制孔隙。这要求涂层要薄，并且能渗入到混凝土中，在后续施工的湿气阻隔材料初凝前，取代孔隙和毛细管中的空气。
ASTM F 1869和F 2170
虽然本文重点阐述了ASTM F 1869，但还有另一种长期使用的方法即ASTM F 2170《利用定向探头测定混凝土地面相对湿度的标准试验方法》。在该标准中，混凝土上钻入板厚的20%或者40%。探测套管插入混凝土中，然后将其密封以防止空气进入探测腔内。电子探管插入到探测套管中，在适应周围环境后，方可进行探测。这就提供了测量探测套管底部空间的相对湿度的方法，以表征混凝土中现有的水分含量。
ASTM F 1869和ASTM F 2170就所测的内容而言，有着截然不同之处。ASTM F 1869是测量一段时间后的湿气流，而ASTM F 2170是一种静态的测量方法，测得在给定时间点，板的含水量。这两种测试方法各有优缺点。
如果建筑的暖通空调设备没有运行且测试区域没有经过足够的时间以适应周围环境，那么，这两种测试都较难反应建筑的实际状况。
虽然ASTM F 1869可以为项目部提供湿气透过率，但是并不能揭示此刻的水量有多少。而ASTM F 2170能揭示受试的混凝土此刻的水量，而不是湿气流的速度。
这两种测试都不能显示湿气是从外部如防潮层的缺口处进入混凝土还是从混凝土内管道渗漏进入。这些信息对于施工性能十分重要。
目前，依据ASTM F 2170而进行的测试，其结果因不同厂商的测试设备而不同，这主要是因为探测管和套管的设计不同。
ASTM F 06委员会对该差异进行了讨论。目前，有的测试设备接受平板，而有的设备不接受平板。这成了装饰材料生产商关注的重点，也是安装这些材料的施工承包商的关注重点。尽管这两种测试方法有缺陷，但材料生产商已经开始利用其中的一种或者两种方法来规定产品的用法。
上述两种ASTM测试方法，由专门从事湿气测试的公司取其中的任意一种进行测试均是适宜的。只有声誉好的检测公司所提供的检测说明和检测结果，才会为防水膜材和装饰材料生产商所认可。
由于检测要求因检测公司不同而不同，笔者认为要弄清楚装饰材料生产商和粘结材料生产商的检测需求。一种测试方法通常足以表征与湿气的相关问题。即便如此，生产商可能要求同时用这两种测试方法来检测湿气程度。
结语
施工中涉及到将无孔隙材料直接施工于混凝土上的情况时，必须先进行湿气测试。测试有助于研判在防水膜材或者装饰材料施工前是否要在混凝土上铺设湿气阻隔层，或者依据膜材生产商对湿气的限定研判在不铺设湿气阻隔层的情况下，进行后续施工是否安全。
合理施工的防水膜材和湿气阻隔层为地面施工的顺利进行提供了有效保障。湿气测试不当、材料选择不当、施工不合理都会导致工程出现问题。
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