建筑材料在發(fā)展過程中總會有特殊情況出現(xiàn)，而這種情況又是建筑產(chǎn)品最初設(shè)計時所沒有考慮的。這些特殊情況并不是暴露了建筑產(chǎn)品的缺陷，而是對建筑產(chǎn)品的性能提出了新要求。 生產(chǎn)廠商制訂TPO防水卷材配方時原本主要針對耐紫外線性能。這些年來，TPO防水卷材的耐紫外線性能得到了大幅度提高。在２０世紀(jì)９０年代早期，ＴＰＯ防水卷材在氙弧老化試驗機中的耐紫外線值為5 000 kJ/m2。而今生產(chǎn)商宣稱其耐紫外線值遠(yuǎn)高于25 000 kJ/m2。也就是說，得益于技術(shù)的巨大進(jìn)步，TPO卷材在耐紫外線性能上提高了5倍。事實上，在2006年ＡＳＴＭ的 ＴＰＯ材料標(biāo)準(zhǔn)中對耐紫外線性能的要求已經(jīng)從5 040 kJ/m2提高到10 080 kJ/m2（以該耐候性能水平，TPO標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)包含了目前任何一部ＡＳＴＭ單層卷材標(biāo)準(zhǔn)中最嚴(yán)格的要求）。 圖1 放大50倍數(shù)圖片 圖1 放大100倍數(shù)圖片 圖1為1.143 mm厚TPO防水卷材經(jīng)過氙弧老化試驗機（25 200 kJ/m2）處理后，放大50倍的圖片，圖２為放大100倍的圖片。圖1和圖2表明，ＴＰＯ防水卷材在紫外線處理后，其表面依然完好。甚至在８０ ℃、氙弧老化試驗機中，其耐紫外線值仍超過２５ ２００ kJ/m2，是現(xiàn)行ASTM標(biāo)準(zhǔn)要求的2倍多。 近來，由于建筑設(shè)計的變化和新型建筑構(gòu)件的使用，對ＴＰＯ防水卷材提出了越來越多的新要求。 多數(shù)情況下，白色ＴＰＯ防水卷材因其高反射率，其溫度基本不會高于環(huán)境溫度。然而，在北美洲某些地區(qū)，白色TPO防水卷材的表面溫度可能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其預(yù)計的溫度。白色TPO防水卷材表面過熱的情況比如卷材暴露在屋頂安裝的管道系統(tǒng)或者鋼化玻璃下。而這些管道或玻璃的表面具有高反射性，能反射太陽光至卷材表面，就像放大鏡一樣。這些疊加的溫度可能超過卷材設(shè)計的耐高溫極限。在最極端的情況下，這些區(qū)域的屋面表面溫度可接近148 ℃。 另外一個導(dǎo)致TPO防水卷材遭受極端高溫的情況是熱焊施工。在熱焊施工過程中，熱焊設(shè)備通過噴嘴將產(chǎn)生的熱風(fēng)送至兩塊卷材之間，以使卷材粘結(jié)在一起。焊接設(shè)備施加的多重?zé)崃亢蛪毫κ沟脙蓧K卷材永久地熔融粘結(jié)在一起。雖然焊接設(shè)備產(chǎn)生的熱風(fēng)溫度可以調(diào)節(jié)，但對于TPO防水卷材而言，537.7 ℃是比較適宜的溫度。焊接設(shè)備的速度也應(yīng)加以調(diào)控，最好設(shè)定在3.7 m/min。因為如果加熱持續(xù)時間相對較短，TPO防水卷材中的耐紫外線劑和熱穩(wěn)定劑不會受到影響。然而，如果施工人員提高溫度或者降低焊接速度，有可能導(dǎo)致卷材老化。卷材過熱的表現(xiàn)是很明顯的，比如焊接區(qū)域卷材冒煙、卷材表面變色、卷材變形。因此，屋面施工人員應(yīng)就焊接時的相關(guān)要求征詢ＴＰＯ防水卷材生產(chǎn)商的意見。 ＡＳＴＭ和其會員單位承擔(dān)了修訂ＴＰＯ防水卷材標(biāo)準(zhǔn)的工作，以保證ＴＰＯ防水卷材行業(yè)生產(chǎn)的卷材能夠承受高溫環(huán)境。 經(jīng)過大約2年的修訂工作，２０１１年６月，對ＡＳＴＭ D6878《TPO防水卷材規(guī)范》的修訂獲得通過。修訂的內(nèi)容有提高對熱老化的要求，增加對TPO 防水卷材胎基至卷材表面的最小厚度。ＡＳＴＭ D6878—11a已收錄了提高后的最低要求。早在2003年ASTM D6878發(fā)布時，有關(guān)部門就已對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了監(jiān)控和更新，以滿足單層屋面面臨的不斷變化的環(huán)境要求和監(jiān)管要求。 本次新修訂的ASTM標(biāo)準(zhǔn)對TPO防水卷材熱老化的要求比原標(biāo)準(zhǔn)的要求提高了8倍。為了符合新規(guī)范的要求，所有不同厚度的TPO防水卷材都要能承受115 ℃、32周的熱處理而卷材物理性能無明顯變化。加上這個新要求，TPO防水卷材標(biāo)準(zhǔn)已包含任何一部ＡＳＴＭ單層屋面材料標(biāo)準(zhǔn)中最嚴(yán)苛的熱老化要求。根據(jù)阿累尼烏斯公式，對卷材耐熱性的新要求相當(dāng)于將ＴＰO防水卷材每天置于85 ℃的環(huán)境中6 h，并持續(xù)20年。 除了耐受極端熱環(huán)境的新要求外，新的ASTM標(biāo)準(zhǔn)也增加了對ＴＰＯ防水卷材胎基至卷材表面最小厚度的要求。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)要求最小厚度為0.381 mm，比原來的0.305 mm增加了25%。正如預(yù)計的那樣，卷材上層厚度的增加與卷材設(shè)計壽命有關(guān)，因為卷材上層厚度增加將更加持久地保護(hù)卷材的胎體增強層。 卷材上層厚度的增加除了有保護(hù)胎基的作用之外，還將有助于卷材更持久地抵抗開裂和龜裂。額外增加的卷材厚度層中，含有更多的耐候性物質(zhì)，當(dāng)這種物質(zhì)暴露于紫外線中被消耗掉時，只要有耐老化劑遷移到卷材表面，都能使得卷材得到長久的保護(hù)。卷材厚度和卷材壽命的關(guān)系并非預(yù)期的線性關(guān)系，而是指數(shù)關(guān)系。 如今，ＴＰＯ生產(chǎn)商已意識到改良ＴＰＯ防水卷材的必要性，ASTM成員單位也已將提高全行業(yè)的TPO防水卷材產(chǎn)品性能要求作為應(yīng)對措施。TPO防水卷材必須具有更高的耐熱性能，并且必須含有更厚的上表層或者增設(shè)耐候?qū)樱允咕聿姆螦STM標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛要求。乙烯基類材料和其他屋面材料也遭遇到類似的提高性能的要求。18年來，TPO防水卷材在全美的施工面積超過9.2億m2，可以證明TPO防水卷材是耐久、可持續(xù)和高性能的屋面材料。盡管如此，也沒有理由不采取措施，繼續(xù)提高TPO防水卷材的性能，以適應(yīng)TPO防水卷材可能面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。