Introduzione: impermeabilizzazione — la funzione “diga” della vernice
Pitture impermeabilizzanti e pitture anticorrosive: differenza sostanziale — le pitture anticorrosive consentono una micro-infiltrazione d’acqua
(purché non causi corrosione — ad es. rivestimento epossidico — tasso di trasmissione del vapore acqueo WVTR>10g/m²·giorno) — le pitture impermeabilizzanti richiedono “zero perdite”
(WVTR0,3MPa >24h senza alcuna infiltrazione d’acqua
. Prestazioni chiave delle pitture impermeabilizzanti — (1) allungamento — >300% (copre le crepe da ritiro del calcestruzzo — larghezza crepa >2mm/rivestimento non si rompe in trazione); (2) resistenza alla pressione idrostatica — >0,3MPa (pressione idrostatica in cantina >10m di profondità); (3) adesione su supporto umido — cantine/gallerie — materiale permanentemente umido (>95%RH/film d’acqua) — il rivestimento deve poter essere applicato e aderire su supporto umido
. Pitture impermeabilizzanti elastiche — polurea (SPUA/alte prestazioni/alto costo), poliuretano (generico/mainstream) e acrilico (economico/entry-level) — hanno ciascuna la propria collocazione ottimale in tre scenari: coperture/cantine/gallerie.
I rivestimenti impermeabilizzanti elastici sono una categoria di rivestimenti a pasta densa (DFT > 1,5 mm) con elevato allungamento (>200%) e alto tasso di recupero elastico — in grado di rimanere continui e non permeabili nelle crepe (>2 mm) che si formano nel supporto in calcestruzzo — utilizzati per l’impermeabilizzazione strutturale di tetti edifici/seminterrati/bagni/gallerie e altri ambienti.
I. Confronto tra i tre principali sistemi impermeabilizzanti elastici
| Prestazioni | Poliurea (SPUA) | Poliuretano (PU/monocomponente) | Acrilico (a base d’acqua) |
|---|---|---|---|
| Allungamento (%) | 300-600 | 400-800 | 200-400 |
| Resistenza alla trazione (MPa) | 15-25 | 2-8 | 1-3 |
| Tempo di fuori polvere (23°C) | 3-10s | 2-6h | 1-4h |
| Resistenza alla pressione idrostatica (MPa) | >0.5 | >0.3 | >0.2 |
| Applicazione su supporto umido | Non possibile (il supporto deve essere asciutto) | Possibile (formula specifica/indurimento a umido) | Possibile (a base d’acqua/compatibile con umidità) |
| Costo (yuan/m²/mm) | 120-250 | 30-80 | 15-40 |
Domande frequenti
Q1: Perché l’impermeabilizzazione del “lato non esposto” (acqua in depressione) nel seminterrato è più difficile di oltre 10 volte rispetto al “lato esposto”?
Il lato esterno della parete in calcestruzzo del seminterrato (lato esposto/a contatto con l’acqua nel terreno) — lo strato impermeabile è sul lato esterno — la pressione dell’acqua preme lo strato impermeabile contro il calcestruzzo
“L’acqua aiuta lo strato impermeabile a aderire strettamente al supporto” è vantaggioso. Il lato interno (lato non esposto/l’acqua penetra dall’interno del calcestruzzo verso l’esterno) — lo strato impermeabile è sul lato interno — la pressione dell’acqua spinge lo strato impermeabile via dal calcestruzzo
“L’acqua tende a staccare lo strato impermeabile” è svantaggioso — il rivestimento sul lato non esposto deve avere un’adesione estremamente alta (>3MPa/metodo di strappo) + ancoraggio chimico al supporto umido
— il PU monocomponente a indurimento umido (reagisce con l’umidità nel calcestruzzo — forma legami chimici) è la scelta migliore per l’impermeabilizzazione sul lato non esposto.
Q2: Perché il “trattamento dei nodi” del rivestimento impermeabile — tubazioni/angoli interni ed esterni/giunti di costruzione — è il “punto debole dell’intero sistema impermeabile”?
Nelle zone dei nodi — (1) il materiale di base non è continuo — concentrazione di sollecitazioni — ritiro del calcestruzzo/deformazione termica — le crepe si formano principalmente nelle zone dei nodi; (2) lo spessore del rivestimento è più difficile da uniformare nelle zone dei nodi
— il rivestimento è sottile agli angoli acuti — il rivestimento è spesso agli angoli interni — non uniforme — la deformazione da trazione del rivestimento nelle zone dei nodi è >5 volte quella della zona piana — il rivestimento si crepa per primo nelle zone dei nodi — infiltrazione. Il trattamento di rinforzo dei nodi
— (1) nelle zone dei nodi — levigatura del supporto — applicazione di primer (>2 mani)
; (2) tessuto di rinforzo (tessuto non tessuto in poliestere/60-80g/m²) incorporato nel rivestimento — lo spessore totale di rivestimento + tessuto nella zona del nodo >3mm (zona piana >2mm); (3) test di tenuta all’acqua separato per i nodi (>24h/livello dell’acqua > altezza del nodo)
— confermare infiltrazione zero.
Q3: Perché l’impermeabilizzazione con poliurea è estremamente sensibile al “tenore di umidità” del supporto?
La reazione tra gli -NCO della poliurea e l’acqua (produzione di bolle di CO₂)——>(1) le bolle nel rivestimento poliurea che indurisce in >10s non hanno assolutamente il tempo di fuoriuscire
——vengono intrappolate nel rivestimento——formando microbolle dense (>1000 bolle/cm²)
——l’impermeabilità del rivestimento = zero; (2) le bolle compromettono il contatto rivestimento/supporto——l’adesione cala (da >5MPa a <1MPa). La linea rossa “punto di rugiada +3°C” (temperatura del supporto > punto di rugiada +3°C) per l’applicazione della poliurea
+ tenore di umidità del supporto (<4%/metodo CM)——sono le condizioni più rigorose per l’applicazione impermeabile della poliurea
——se non si soddisfano queste condizioni——non si deve assolutamente applicare la poliurea.
Q4: L’indurimento della vernice impermeabilizzante PU monocomponente a indurimento umido dipende dall’umidità dell’aria?
PU monocomponente——il prepolimero contiene gruppi terminali -NCO——dopo l’applicazione——il rivestimento assorbe umidità dall’aria (H₂O)
——NCO+H₂O→NH₂+CO₂↑——NH₂+NCO→urea (-NH-CO-NH-)——forma legami incrociati——indurisce. Pertanto l’indurimento del PU monocomponente inizia dalla superficie——e procede verso l’interno
(penetrazione dell’umidità)——l’interno di rivestimenti spessi (>2mm)——scarsa penetrazione dell’umidità——indurimento incompleto——l’interno del rivestimento rimane ancora “semiliquido” (grado di indurimento <80%)——questo è il problema del "lento indurimento a spessore elevato" del PU monocomponente——il DFT per singola passata è consigliato 2 passate.
Q5: Perché la “resistenza all’acqua” della vernice impermeabilizzante acrilica a base d’acqua è inferiore a quella di PU e poliurea?
L’emulsionante (idrofilo/surfattante) dell’acrilico a base d’acqua rimane residuo nel rivestimento — (1) il rivestimento assorbe acqua e rigonfia
— immersione >24h — lo spessore del rivestimento si espande >5-10% — la resistenza diminuisce >20%; (2) in inverno — l’acqua nel rivestimento si congela — espansione di volume — il rivestimento subisce “danni da gelo-rigonfiamento”
— si generano microfratture — la neve sciolta/pioggia penetra lungo le fratture — cicli ripetuti di congelamento-disgelo — il rivestimento fallisce entro >2-3 anni. La vernice impermeabilizzante acrilica a base d’acqua — è adatta solo a scenari di impermeabilizzazione leggera non immersi/non soggetti a gelo-disgelo
(come tetti/zone non a stagno permanente) — seminterrati e ambienti immersi — non utilizzabile.
Q6: Il “resistenza a lungo termine alla pressione idraulica” in laboratorio dello strato impermeabilizzante >0,3 MPa/24 h conforme = effettivamente >10 anni senza infiltrazioni?
Laboratorio — pressione idraulica costante / temperatura costante / nessuna forza esterna (rivestimento non soggetto a trazione/compressione) — divario rispetto alle condizioni di esercizio reali — (1) reale — fluttuazione della pressione idraulica (variazioni stagionali di pioggia/falda freatica) — > cicli di pressione idraulica — interfaccia rivestimento/supporto “fatica da pressione idraulica”
; (2) reale — aperture e chiusure ripetute di crepe nel calcestruzzo (<2 mm) (deformazione da temperatura/carico)
— il rivestimento viene ripetutamente stirato/compresso alle crepe — crescita di cricche da fatica; (3) “creep” il rivestimento sotto pressione idraulica a lungo termine (>10 anni) si deforma lentamente per creep — si assottiglia — alla fine si rompe
. Il test di >24 h in laboratorio può essere utilizzato solo come QC (verifica qualità) — non può essere estrapolato a lungo termine (>10 anni) — margine di sicurezza dell’opera impermeabile — lo spessore di progettazione del rivestimento > richiesto dalla norma > +50% (es. livello 1 2,0 mm — progetto 3,0 mm) — è la compensazione di questa “incertezza a lungo termine”.
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Riassunto
I tre grandi sistemi di impermeabilizzazione elastica — poliurea (SPUA/alte prestazioni/alto costo/supporto asciutto), poliuretano (PU/universale/indurimento a umido/mainstream) e acrilico (a base acqua/economico/impermeabilizzazione leggera) — hanno ciascuno il proprio scenario ottimale. Il trattamento di rinforzo dei nodi (punti di raccordo tubi/angoli interni ed esterni/giunti di costruzione) con tessuto di rinforzo (incremento dello spessore del +50%) è la chiave del successo o del fallimento del sistema impermeabile. Kexin New Materials fornisce ai clienti l’intera gamma di vernici impermeabilizzanti elastiche e supporto tecnico per il trattamento dei nodi.