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      防水技術
     
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           盛夏酷暑,“孵”在家中,翻閱十幾年前南昌滕王閣時的舊照片,看到王勃作序中“落霞與孤鶩齊飛,秋水共長天一色”的名句,感慨萬千!耙娰t思齊”,于是就有“瀝青與結構交融,合一天人道無涯”的聯想,F草成此文,與讀者共享。
            據史料考察,人類對瀝青的認識已有4000多年的歷史。特別是19世紀瀝青可由石油提煉后,以瀝青為主體的疊層卷材與熱粘法施工技術,被廣泛用于屋面和地下防水工程中,在近代中外建筑史上發揮過重要影響。
            1954年,我最初接觸的沈陽一個防水工程,就是如何解決瀝青卷材屋面的流淌問題。參照當時蘇聯有關技術文獻,我們根據不同瀝青的有關性能,如軟化點、韌性等之間的關系,通過耐熱性與粘結性試驗比較,最終優選出瀝青膠結材料(瑪王帝脂)各種原材料成分與組成比例,為確保工程質量奠定了基礎。
    在實驗室試驗時,我第一次親歷了瀝青于不同溫度條件下,在“環球式”軟化點測定儀中發生的變化情況(圖1)。當一個直徑為9~10mm、重約3.5g的鋼球,穿破瀝青膜緩緩下落時,見證了瀝青由固體變為液體的全過程。瀝青熔融后的流動(淌)性,在我心中始終揮之不去。
            最近有媒體報道,澳大利亞昆士蘭大學某個實驗室內,一尊玻璃漏斗與其內的瀝青已共事86年,這項開始于1927年的“世界上最長的實驗” ,想要驗證瀝青是液體而不是固體。
            最初設計者托馬斯•帕內爾,將瀝青加熱后倒入封口的玻璃漏斗,待瀝青完全凝固后,切開漏斗下端,開始等待并記錄每一滴瀝青滴落的時間。結果,瀝青的凝固化了3年。第一滴瀝青的滴落又耗用了8年時間,直到60歲他去世那年,帕內爾只等到了3滴瀝青的滴落。繼承者約翰•梅因斯通今年已78歲,在接管50多年里,只等來了5滴瀝青的滴落。由于沒有設置攝像頭,他們只能用肉眼來見證瀝青液滴的墜落。
            另據搜狐科技網站2013年7月19日報道,設置于愛爾蘭都柏林的圣三一學院,在等待了69年后終于用攝像機拍到瀝青滴落過程(圖2)。這一實驗目的,是為了展現瀝青高粘度和低流動性。瀝青在室溫下呈現為堅硬的固體,但其本質上是液體,只是流動速度非常慢。
            隨著這些實驗的公開展示,等待這項簡單而又漫長的實驗結果,越來越多的人分享過程中的樂趣。毫無疑問,瀝青還將繼續安靜地滴下去,持續進行和關注實驗的人們,和瀝青這個相態復雜的烴類混合物,倒頗有幾分“神似”。
            這些迷人的“執著”實驗表明,如果我們能夠利用瀝青凝固后仍有流動性這一特征,就有望破解瀝青與其他多孔性親水材料之間,如何實現相互交融“無有入無間”(《老子》第43章)的研究課題,其路徑可有多種選擇和判斷:這里的“有”(指天下萬物)給人便利,“無”(指客觀規律之“道”)發揮作用,如此方能實現“以柔克剛,以弱勝強”的效果。而“無有入無間”中的“入”字,是解決這一問題的一把鑰匙,涉及到跨學科的研究問題,也非一個部門、幾個人單打獨干所能完成的。
            許多事實表明,堅持做一件事,最高的境界不是枯守或硬撐,而是在事件發展的種種不確定性中,發覺更多不期而至的新思想,新亮點。值得注意,日本建筑學會曾對使用了36年的有保護措施的瀝青防水層進行觀察發現,瀝青防水層的老化是從與混凝土直接接觸的上、下層開始,而中間層的瀝青針入度測試數據還處于可控狀態,即上、下的瀝青有細微龜裂,而里面未發現問題,說明還有幾年可用年限。由此證明,影響防水層老化的因素雖然很多,但材料本身的性能厚實以及有無保護措施尤為重要。特別是采用瀝青隔熱防水工法(即有保護措施的屋面構造),能夠有效抑制防水層的熱老化,提高防水層的耐久性。與此同時,對防水層進行定期維修,也是延長使用年限最有效而經濟的措施。上述關于瀝青防水層耐久性研究成果,是根據90余年的使用實踐及1000多個現場防水層的取樣分析而得出的,可見日本同行對這一研究工作的嚴謹、求實和創新精神,因而得出的結論更為彌足珍貴。
            無獨有偶。1992年5月,臺灣一流式防水中心應邀訪問上海建筑防水材料(集團)公司。他們向大陸同行介紹了一種數皮式“柏油網”(ASPHALT  NET)專利防水材料與施工技術。據稱,通過強大的火焰噴射,可使混凝土層表面的灰塵與多余的水分瞬間汽化,并達到干凈、干燥程度,從而使“柏油網”材料與基層牢固地粘結在一起。于此同時,他們還介紹了20多年來在臺灣使用的工程實例,說明“柏油網”中的改性瀝青材料,通過噴火高溫熔化、流動,可滲入至混凝土基層表面下微細孔縫(隙)中去。尤為叫絕的是,此種“柏油網”材料又有良好的根著性、追蹤性和彌合性,是迄今為止其他防水材料無法比及的。在當時,我們對他們介紹的產品特點與作用機理存有不少疑慮。事隔數年后檢查,在他們試驗的工程(上海)上,確有一些普通瀝青油氈和其他防水材料難以達到的品質,F今看到澳大利亞有關瀝青長期實驗的數據,說明臺灣“柏油網”專利防水材料與施工技術,有其獨特的優越性。(“柏油網”材料,是指將瀝青附著于麻絲雙線或三線組成的網狀物;柏油網寬35cm,長60m,每卷20m2,附著瀝青厚度約4mm;網目與經緯帶所占面積以1:1~1:2.5之間為宜。)
            2013年5月,東方雨虹從特多國簽訂進口特多天然湖瀝青和合資辦廠的諒解備忘錄。除了利用天然湖瀝青這一優異性能,作為改性劑形成改性瀝青材料外,建議結合施工工藝與現代實驗手段,開展瀝青防水材料與混凝土結構相互融合(即瀝青滲透性)的研究課題,解決好現代建筑與構筑物,在各種外力與內力作用下,多孔性混凝土結構常易出現的開裂、滲漏、變形與耐久性差等關鍵技術。
            最后,引用挑戰愛因斯坦的廣義相對論,提出“第五維空間”的美國理論物理學家、粒子物理學家和宇宙學領域的權威麗莎.藍道爾教授所說的一句話作為結語 ——“相信直覺,大膽享受科學”吧!
    日期:2014/7/21 閱讀:2837次
     

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