美國(guó)工程師協(xié)會(huì)(ASCE)每4年發(fā)表一份關(guān)于全美主要基礎(chǔ)設(shè)施狀況的報(bào)告。2013年該報(bào)告給美國(guó)道路系統(tǒng)的評(píng)級(jí)為D+,道路系統(tǒng)年評(píng)級(jí)平均為D已經(jīng)持續(xù)了15年。雖然沒(méi)有一個(gè)組織致力于對(duì)美國(guó)低坡商業(yè)屋面系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)估,但ASCE的報(bào)告稱,美國(guó)建筑行業(yè)每年大概花費(fèi)90億美元用于解決因滲漏造成的問(wèn)題,可見(jiàn)低坡商業(yè)屋面系統(tǒng)的評(píng)級(jí)多半不會(huì)比道路系統(tǒng)高多少。
開(kāi)裂和崎嶇不平的道路與損壞的屋面之間有什么聯(lián)系呢?尋求解決損壞道路維修辦法的努力促成了瀝青改性技術(shù)的進(jìn)步。
瀝青改性技術(shù)的研究實(shí)際上最早開(kāi)始于歐洲鋪路行業(yè)。瀝青是瀝青路面的組成之一,約占整個(gè)道路組成的5%,研究人員發(fā)現(xiàn)用聚氨酯改性瀝青可以延長(zhǎng)道路的使用壽命,盡管這樣做會(huì)或多或少地增加工程費(fèi)用。
如果用聚氨酯改性瀝青可以提高道路的性能,那么其在屋面上應(yīng)用應(yīng)該也有類似的效果。因?yàn)榫郯滨ケ旧砭哂心妥贤饩€、防水和耐化學(xué)等性能,已經(jīng)是高性能的屋面修復(fù)材料。
傳統(tǒng)的SBS改性瀝青實(shí)際上是兩種互不相容材料的混合物,而用聚氨酯改性瀝青時(shí),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),網(wǎng)狀聚氨酯和瀝青之間會(huì)產(chǎn)生分子鍵合,變得更加有彈性;瀝青中特定的區(qū)域會(huì)與聚氨酯鏈接,部分瀝青成為聚氨酯基質(zhì)的一部分,鎖定在更為耐久的結(jié)構(gòu)中,使最終產(chǎn)品具有傳統(tǒng)SBS改性瀝青所沒(méi)有的性能。
改性瀝青卷材應(yīng)用于屋面時(shí),對(duì)壽命起關(guān)鍵作用的組成之一是卷材表面的礦物粒料,其在卷材表面保持的時(shí)間越長(zhǎng),下面的改性瀝青混合物受紫外線照射的機(jī)會(huì)越少,性能保持越持久。
在SBS改性瀝青系統(tǒng)中,紫外線會(huì)減小改性瀝青與礦物粒料的粘接性,隨著更多的礦物粒料從卷材表面脫落,更多的SBS改性瀝青發(fā)生損壞,這種惡性循環(huán)不斷發(fā)生,直至卷材失效。
但對(duì)于聚氨酯改性瀝青卷材,情況就有所不同了,卷材表面的礦物粒料被聚氨酯粘得很牢,進(jìn)一步降低了本來(lái)就已經(jīng)非常緩慢的老化進(jìn)程,延長(zhǎng)了使用壽命。
與SBS改性瀝青相比,聚氨酯改性瀝青對(duì)于外部暴露的作用不敏感,因此氣候?qū)ζ湫阅艿挠绊戄^小。聚氨酯改性瀝青暴露試驗(yàn)的結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)一年的暴露,聚氨酯改性瀝青發(fā)生的裂紋要少得多,其抗拉強(qiáng)度也得以保持。由熱老化或吸水造成的尺寸變化可以很方便地用顯微鏡來(lái)評(píng)估。
大多數(shù)卷材受礦物粒料的保護(hù),因此必須檢查粒料的嵌入程度。在粒料嵌入試驗(yàn)中,聚氨酯改性瀝青卷材保留了99%以上的粒料,而類似條件下的SBS改性瀝青卷材只保留了不到80%的粒料。
聚氨酯改性瀝青和SBS改性瀝青老化6個(gè)月后礦物粒料的覆蓋率對(duì)比
創(chuàng)新是所有行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力。雖然過(guò)去幾十年SBS和APP改性瀝青的性能也有了一定的改善,但聚氨酯改性瀝青的出現(xiàn)提供了一種新的改性思路,其性能超過(guò)了目前行業(yè)中廣泛使用的那些材料,具有廣闊的應(yīng)用前景。