防水材料环保标准解读

国家环保部颁布的《环境标志产品技术要求防水卷材(HJ 455—2009)》、《环境标志产品技术要求刚性防水材料(HJ 456—2009)》、《环境标志产品技术要求防水涂料(HJ 457—2009)》3 项国家环保标准(以下简称防水材料环保标准) 已于2009 年2 月1日批准,2009 年5 月1 日实施。环保标准的贯彻实施,必将有效地减少防水材料在生产、施工、使用过程中对环境和人体健康的影响,并能引导防水材料安全生产和使用,促进防水材料的可持续发展。现将标准中的基本要求、技术内容以及禁、限物质等共性方面的内容解读如下。

1 环保标准制定的背景、意义
2006 年10 月27 日,国家财政部与国家环保总局联合颁布了绿色环境标志产品政府采购实施意见(简称“绿采”),即国家财政部财库[2006]90 号文件,要求各级政府在进行采购时应优先选购绿色环境标志产品。所谓“绿色环境标志产品”,就是经国家环保总局所属权威机构认证的具有“十环”标识的产品。产品一旦获得了中国环境标志的认证,意味着该产品的绿色环保特性已得到了国家最高环境主管机构的认可,是名副其实的绿色产品。它对防水材料产品的销售与发展提供了一个难得的市场机遇。过去由于我国的防水材料产品没有一个对其“绿色品质”进行评价的标准为依据,致使几乎所有的防水材料生产企业均宣称自己的产品是“绿色产品”。这种“鱼龙混杂”的局面,不但影响了真正具有“绿色品质”防水材料生产企业的利益,而且还在某种程度上制约了我国防水材料行业的可持续发展。为了尽快解决上述问题,国家环保总局科技标准司于2006 年8 月10 日下达了关于制定43 项国家环境保护标准的文件(国家环保总局科技标准司环科函[2006]52 号),其中统一编号第18 项为国家环境保护行业标准/防水材料环境标志技术要求标准课题。制定环保标准的意义在于:一是为绿色环保型防水材料的认证评价提供依据,有利于防止市场绿色防水材料产品“鱼龙混杂”的局面;二是为政府的绿色环境标志防水材料工程采购计划提供选购依据,输送产品资源。

2 制定防水材料环保标准的必要性和可行性
目前从我国新型防水材料总体结构比例上看,防水卷材一直是我国建筑防水材料的主导产品,无论是品种、质量,还是产量都得到迅速发展。防水卷材中又是以改性沥青防水卷材为主要产品,占全部防水卷材的70%左右,高分子防水卷材占20%左右,膨润土防水毯等占10%左右。防水卷材在其应用的同时,暴露出来的环境问题使得人们越来越意识到其环保性能的重要性。与防水卷材相比,防水涂料施工简便,适用于任何形状的基面,并可形成致密、无缝、整体的涂膜防水层。因此,防水涂料也广泛应用于各种防水工程中,并取得了迅速的发展,目前我国每年的防水涂料总产量已达100 万t 左右。虽然我国已分别制定了沥青类防水涂料、高聚物改性沥青类防水涂料和合成高分子类防水涂料等产品的国家或行业标准,规定了试验方法和技术指标,但是,防水涂料的主要原材料为高分子有机化合物、有机溶剂等,其对环境和人体的危害极大,如不加以科学引导和适时控制,必将对社会的能源、资源、环境和人类的健康造成严重的影响。刚性防水材料是指以水泥、砂石为原材料掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料,通过调整配合比,抑制或减少孔隙率、改变孔隙特征、增加各原材料界面间的密实性等方法,配制成的具有一定抗渗能力的防水涂层、防水砂浆或防水混凝土等。我国目前每年的刚性防水材料用量已达数百万t。刚性防水材料生产需要消耗大量资源,同时排放大量CO2 等气体,污染环境,如不加以科学引导和适时控制,也将对社会的能源、资源和环境造成严重的影响。

目前,市场上销售的“绿色环保”防水材料没有判定标准和测试方法,因此制定防水材料的环保标准势在必行。以国际先进水平为目标,积极开发生产环保型高性能防水材料用于建设绿色工程是非常必要的。为推动防水材料行业的技术进步,为建筑工程推荐节能、节材、安全、环保的防水材料产品,实现经济、资源和环境的协调发展,依据环境保护部下达的制定行业标准《环境标志产品技术要求防水材料》的计划制定防水材料环保标准,必将有利于净化与规范防水材料市场,打击假冒伪劣产品,保护环境与人体健康,促进建筑防水材料行业的可持续发展。

3 本标准的适用范围
HJ 455—2009《环境标志产品技术要求防水卷材》标准适用于改性沥青类、高分子类和膨润土等材料制成的防水卷材。不适用于石油沥青纸胎油毡、沥青复合胎柔性防水卷材、聚氯乙烯防水卷材。HJ 457—2009《环境标志产品技术要求防水涂料》标准适用于有机防水涂料和有机-无机复合防水涂料。不适用于煤焦油聚氨酯防水涂料。因为煤焦油是一种复杂的混合物,它含有蒽、菲、咔唑、吡啶等数百种组分,这些组分均污染环境,危害人体健康。HJ 456—2009《环境标志产品技术要求刚性防水材料》标准适用于聚合物水泥防水砂浆、水泥基渗透结晶型防水材料和无机堵漏材料等产品。不适用于现场搅拌生产并添加外加剂的产品。因为现场搅拌生产,需要在产品中现场添加某些组分并搅拌,会造成产品最终环境行为无法达到要求,而且在现场生产加工也较难保证产品的质量。

4 技术要求的确定
4.1 对防水材料产品质量的要求
中国环境标志产品标准的制定原则是,获得环境标志的产品必须是符合相应的质量标准和环境行为优的产品。环境标志一向倡导的“绿色消费”的核心内容,是在相同的质量要求下,引导购买使用对环境有益的环保产品。如果环境行为优的产品,质量却不合格,就将丧失其使用价值,损害消费者利益,背离了绿色消费观念的前提;反之质量合格,但加重环境负荷,对生态环境造成破坏,这样的产品就丧失了其环境价值,违反了绿色消费的宗旨。只有产品质量合格、环境行为优的产品,才有资格成为环境标志产品。因此要求中国环境标志产品———防水材料的质量必须符合各自产品质量标准的要求。

4.2 对防水材料在生产过程中污染物排放的要求
开展环境标志工作的目的也是为了促使企业在生产中减少污染物的排放,保护工人的身体健康和使用者不受到产品中有害物质的伤害,同时也要起到保护环境的作用。因此本标准要求产品在生产过程中污染物的排放必须达到国家或地方污染物排放标准。防水涂料主要涉及的污染物为废水和废气,其中沥青类防水涂料在生产过程中的沥青废气排放会对环境造成较大污染,属于重要污染控制点。刚性防水材料在生产过程中对环境影响较小,主要在产品生产过程中加料和干粉搅拌时会产生扬尘,因此在生产过程中需要确保封闭生产,并在尘量较高区域安装集尘装置。

4.3 技术内容的确定
防水材料的环保标准,我国过去尚未制定,本标准的制定在国内尚属首次。防水材料的环境影响主要集中在产品所用的原材料和施工过程中的环境影响。其中原材料的环境影响决定了最终防水材料对环境污染的高低,因此防水材料产品的环境行为要求主要通过对所用原材料的环境控制指标来实现。标准对防水材料中所用原材料中的有害物质提出了限值要求;对防水卷材产品使用过程中的搭接方式、施工温度提出了建议;对防水涂料产品的生产进行生命周期评价,确立各类产品的环境指标要求;同时考虑防水涂料产品在室内装修中应用广泛,尤其是在厕浴间应用较多,因此要求对防水涂料产品的有害物释放量进行检测。刚性防水材料标准指标主要对禁用物质、产品的放射性和产品释放的有害物等内容制定相关要求。

4.3.1 禁止人为添加的物质
防水卷材环保标准参考国外环境标志标准,规定产品中禁止使用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)。由于这些物质对环境存在较大的危害,因此对其提出禁用的要求。乙二醇醚及其酯类在防水涂料产品中经常使用,由于该类物质存在一定的环境危害,在发达国家已开始限制乙二醇醚及其酯类的生产与使用。其中,乙二醇甲(乙)醚在国外的用量正在逐年减少,而采用危害性较小的丙二醇醚类替代。刚性防水材料所用原料可能含有一定量的有害元素(硒、砷、汞、锑、镉、铅、六价铬等),如果这些元素溶出,会对人和环境造成巨大危害。

4.3.2 重金属溶出量的要求
众所周知,重金属(镉、铅、六价铬、汞、砷)及其化合物是常见的有毒污染物,其可溶性物质对人体有明显的危害,它可经呼吸道和皮肤黏膜侵入人体引起中毒,其毒性具有累积性。也就是说:每次吸入微量的该类物质后,能累积于体内,达到一定数量时,就会出现中毒现状。为此本标准对重金属规定了限值要求。由于防水材料常作为游泳池防水层和景观设施用防渗层的材料,还有一些彩色刚性防水材料出现在市场上,这些产品可能添加无机颜料,而无机颜料中含有重金属化合物,因此在防止人为添加的基础上,对重金属(汞、镉、铅、铬、砷、锡、锑)的溶出物限值规定为10 mg/kg。

4.3.3 有害物质限量
1)VOC 限量
防水涂料中含有挥发性有机化合物(VOC),在配制和施工过程中操作人员不可避免地会吸入部分VOC,同时VOC 的排放也造成环境污染。本标准在参考其他涂料环境标志标准的限值基础上,为体现其先进性,我们在国内优秀生产企业抽取了大量样品进行测试,以20%~30%的合格产品为环境标志产品作为依据,规定了标准限值。
2)放射性核素限量
双组分聚合物水泥防水涂料的粉料及刚性防水材料的主体水泥、砂石等原材料中,存在天然放射性核素镭-226、钍-232 和钾-40 等。其用于室内防水时,会继续产生辐射,若超过一定的辐射量会对人体产生严重危害。因此必须规定产品放射性指标的限值。
3)甲醛限量
在聚合物水泥复合防水涂料(JS)中,由于乳液在干燥过程中会释放出游离甲醛,当其达到一定浓度时,对身体危害很大。因此对其限值也作出了规定。
4)游离TDI 限量
由甲苯二异氰酸酯(TDI)作为原材料之一合成的聚氨酯防水涂料中,一般都含有TDI 单体,它对人体的最大危害是刺激呼吸系统。本标准对TDI 采用目前国际通用的限值不得大于0.5%的规定。
5)挥发性有害物质的限量
水泥是刚性防水材料的主要结构载体,为了改善水泥施工性能和硬化后的物理力学性能、耐久性能和抗渗性能,通常要添加一定量的外加剂和矿物掺合料,这些材料中往往含有甲醛、氨、苯、挥发性有机化合物等环境污染物。当其释放量达到一定浓度时对身体危害较大。因此,对其挥发性有害物质规定了限值要求(见表1)。
表1 有害物释放量限值标准的比较

4.3.4 其他要求
1)沥青限制要求
针对部分企业为降低成本仍在使用对环境危害较大的煤沥青作原料,本标准规定改性沥青类防水卷材禁止使用煤沥青作原材料。
2)卷材使用的配套材料
与高分子防水卷材配套使用的胶粘剂,多采用含苯、甲苯、二甲苯的混合溶剂,固含量低,VOC 含量高,对环境造成很大污染。因此对产品中芳香烃的含量限值规定为3%。
3)对防水卷材施工方法的建议
改性沥青防水卷材多采用火焰进行热熔施工,为减轻施工对环境的污染,本标准建议在采用热熔法施工时,应使用液化气或乙醇作为火焰加热器的燃料,并要求其加热温度不宜高于200 ℃。

4.4 检测
4.4.1 防水卷材
1)卷材与涂料成膜后的状态类似,因此其重金属溶出含量可参照溶剂型涂料的方法进行检测。
2)技术内容要求通过文件审查结合现场检查的方式验证。

4.4.2 防水涂料
1)水性防水涂料挥发性有机化合物(VOC)含量应按照HJ/T 201—2005 的方法进行检测;反应固化型防水涂料挥发性有机化合物(VOC) 含量应按照HJ/T 414—2007 的方法进行检测。
2)其他方法均采用国家或行业标准进行检测。
4.4.3 刚性防水材料
1) 对材料中干粉和固体组分的放射性应按照GB 6566—2001 的方法进行检测。
2) 产品中甲醛、苯、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)含量按照HJ/T 412—2007 的方法进行检测。
3)铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、硒(Se)、砷(As)、锑(Sb)、六价铬(Cr6+)等元素及其化合物。由于目前在生产工艺中可以确认所添加的原料是否为无机禁用颜料,因此不需要进行检测,可通过现场检查和文件审查进行确认。

5 结语
防水卷材环保标准对其有害元素及化合物、持续性有机污染物、邻苯二甲酸酯、煤沥青提出了不应人为添加的要求,对产品的可溶出重金属含量、芳香烃含量均提出了限值要求,对产品使用过程中的搭接方式、施工温度提出了建议。防水涂料环保标准对其中乙二醇醚及其酯类、邻苯二甲酸酯、多元胺、烷基酚氧乙烯醚、支链十二烷基苯磺酸钠、烃类、酮类、卤代烃类溶剂提出不应人为添加的要求,对产品的有机挥发物、放射性、甲醛、氨、苯、苯类溶剂、游离甲苯二异氰酸酯等物质提出了限值要求。刚性防水材料环保标准对有害元素及其化合物提出了不应人为添加的要求,对产品的放射性和有害物释放量等提出了限值要求。对防水材料环保标准进行解读,是希望防水材料企业生产环保型防水材料,力争在国家以交通基建为重点的4 万亿投资项目中获得绿色环保与社会经济效益的双赢。

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