水泥基渗透结晶型防水材料的发展现状与市场

内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128） 水泥基渗透结晶型防水材料的发展现状与市场 薛绍祖 （上海地铁咨询监理科技有限公司上海200031） 关键词水泥基防水涂料渗透结晶型背水面防水活性化学物质属性

摘要本文介绍了水泥基渗透结晶型防水材料的发展现状、防水机理和防水层构成等；对其材料特性及用途作了评述，分析了中国技术市场的状况；论述了工程技术人员关注的产品质量问题、适用范围等；倡导研制、生产单位，对活性化学物质的属性，应对用户有一个负责的交代，便于用户选择使用。 一、 前言 国标“GB18445（2001）水泥基渗透结晶型防水材料”自2002年3月1日实施以来，推动了该材料的研究发展和工程应用。提高了防水工程的工作效率，降低了防水工程的综合成本，某种程度上，满足了现代建筑物对耐久性的要求。可以说，水泥基渗透结晶型防水材料以其综合优势，赢得各方面人士的青睐，在刚性防水材料、堵漏止水材料系列中，确立了自己重要的地位。 作者近年来在北京、上海、深圳、南京、郑州等地访问了相关专业人士；检索了27种报刊杂志，发现了50多篇文章。以此为据，抱着探索、寻真的态度撰写了本文，献给中国？上海首届建筑防水材料及工程技术研讨会。 二、 水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）溯源 （一） 水泥基渗透结晶型防水材料的源渊 根据VANDEX销售与售后服务部门主任AlfredKessi在CONCRETREPAIRBULLETIN杂志（1996年9月）发表的“背水面防水”论文；美国绿洲海洋化学公司郑鸿法总裁的口述；作者最早在国内文献上，介绍了水泥基渗透结晶型防水材料。 国外水泥基防水材料的研究和工程应用，已走过了近百年的历程。该领域的研究和发展，先后开拓和工程应用的类型主要有以下3种：（1）水泥基金属氧化物防水材料；（2）水泥基渗透结晶型防水材料；（3）聚合物改性水泥基防水材料。 水泥基渗透结晶型防水材料是1942年德国化学家LauritzJensen（劳伦斯·杰逊）在解决水泥船渗漏水的实践中，产生与发明的。欧美称为：Czpillary/CrystallineWaterproofingMaterials简称CCCW。这种材料系由普通硅酸盐水泥、石英砂或硅砂、带有活性功能基团的化学复合物组成。它以粉状形式供应用户。大多数的应用是仅仅与水拌合（有的情况下还要加入化学添加剂），调配成可以涂刷或喷涂的浆料。正如它的名称示意的内涵，它不仅形成一个有效的防水涂层，而且原本含有的活性化学复合物，向混凝土内部渗透，与混凝土中的水分、Ca（OH）2产生化学反应，形成不溶的结晶体复合物，进而靠结晶体增长填塞毛细通道。这些结晶体，通常可以增长到0.4mm—即高于混凝土毛细管径的最大尺寸，从而使混凝土致密、防水。 水泥基防水涂层材料的共同特点是，可用于新、旧混凝土基面；可以在潮湿基面上施工；新建和修复工程均可采用。水泥基渗透结晶型防水材料与其他二类相比，具备可以用于饮水工程的优点，这一点是世界各国公认的。 （二） 水泥基渗透结晶型防水材料在日本市场名称：无机质浸透性涂布防水材 该类型材料1965年从欧洲引进到日本，至今已有42年的历史。这种材料的引进，丰富、充实了水泥基防水涂料的市场；在日本经济高速发展时期，满足市场需求，获得良好发展机遇。1987年日本成立了“无机质浸透性涂布防水材协议会”，这是个同业协会（也称商会）；该组织对完善材料的施工方法、规范市场等方面，起到积极的作用。在该组织的倡导下，日本建筑学会2000年新修订的日本JASS8版本，增补了“T-301硅酸质系涂布防水材料的品质及试验方法”；该规程品质规定，针状或纤维状结晶量为无涂布试验体的2倍以上；透水系数为无涂布试验体的1/3以下。 无机质浸透性涂布防水材协议会，按照日本国家规定，负责“水泥系防水课题B”的年度技术培训；使学员达到国家规定的1级与2级的“技能土”水准，并发资格证书。同时，每年主办“技能讲习会”对“技能士”进行继续教育。 日本硅酸质系防水涂料协议会会长小新井治美先生在“2001年防水界展望”的文章中，称水泥基渗透结晶型防水材料是在日本应用较多，唯一制订日本国家统一标准的无机防水涂料。称赞水泥基渗透结晶型防水材料是“对环境保护。对人类生存均显其优的防水材料”。 （三）日本文献中介绍的水泥基渗透结晶型防水材料技术性能与施工 1、水泥基渗透结晶型防水材料的基本性能 水泥基渗透结晶型防水涂层材料的性能比较，见表1。 2、防水层的构成和防水机理 防水层的构成和防水机理见表2。 3、 配合比与施工方法 水泥基渗透结晶型防水材料的配合比与施工方法的比较见表3。

4、 适用部位与质量控制标准 适用部位与质量控制标准见表4。防水剂的种类和作用见表5。 水泥系防水层的性能（针对地下混凝土构造物）表1 ○：优良△：普通×：较差 水泥系防水层种类 水密性 耐局压性 耐撞击耐创伤 龟裂追随性 湿润面黏接性 耐动胀性 施工性 工期 材料人工成本 安全性 补修性

砂浆防水 （掺防水剂） ×△ ○ ○ × ○ ○ ×△ ×△ ○ ○ ×△

水泥基渗透结晶型防水涂层（无机涂层） △ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ △ ○ ○

聚合物水泥基涂层 （有机涂料） ○ △* △* ○ △ △ ○ ○ × ○ ○ 注：△*-涂膜薄柔必须保护层 水泥系防水层的构成与防水机理表2 水泥系防水层种类 防水层的构成 防水机理 砂浆防水（掺防水剂） 在砂浆中渗入防水剂，形成高水密性的防水砂浆，涂抹到混凝土结构上防止漏水。砂浆防水剂可促进砂浆的硬化；堵塞孔隙或赋予砂浆憎水性等提高水密性的效能。 水泥基渗透结晶型防水（CCCW）涂层（无机涂料） 防水材料中溶出的硅酸离子在混凝土中渗透扩散，与混凝土孔隙中的钙离子发生化学反应，生成硅酸钙水化物，充满毛细管孔隙。从而使混凝土表层致密，防止渗漏水。 聚合物水泥基涂层 （有机涂料） 高浓度的聚合物分散剂自然干燥或与水泥中的水反应干燥成膜，使刷涂到混凝土表面的涂膜，具防止漏水效能。这种涂膜防水材料的聚合物与水泥比例高，兼具水密性和可绕性。

水泥系防水层的配合比与施工方法表3 水泥系防水层种类 主要材料及配合比 施工方法 砂浆防水（掺防水剂） 1·砂浆防水剂（氯化钙系、硅酸钠系、硅酸系粉末、脂肪酸系、烷径系、聚合物系）1-30； 2·水泥100 3·砂200-300 4·水65以下 用砂浆搅拌机或手提搅拌器拌和均匀，刮涂施工。

水泥基渗透结晶型防水涂层 （无机涂料） 日本I型： 1·予调合粉体（水泥、细骨料、硅酸质微细粉末）100； 2·水20-40。 日本P型： 1·予调合粉体（水泥、细骨料、硅酸质微细粉末）100； 2·水15-20； 3·聚合物分散剂5-10。 用手提搅拌器或人工拌和均匀，馒刀刮涂、刷涂、喷涂、辊涂施工。 对新浇筑的混凝土板面或混凝土垫层，也可采用在其上面干撒的方法，作成背水面防水屏障。即将CCCW干粉，人工撒到新浇混凝土上，立即抹压密实。

聚合物水泥基涂层 （有机涂料） 1·聚合物分散剂100； 2·予调合粉体（水泥、细骨料、各种添加剂）70-160。 用手提搅拌器搅拌均匀，刷涂、喷涂、辊涂施工。

水泥系防水层的适用部位与质量控制标准表4 水泥系防水层种类 适用部位 质量控制标准 砂浆防水（掺防水剂） 地下外壁（外防水、内防水）、水槽、地坑、游泳池等 日本JIS1404建筑用水泥防水剂的试验方法 水泥基渗透结晶型防水涂层 （无机涂料） 地下外壁（外防水、内防水）、水槽、地坑等 日本建筑学会建筑工事标准仕样书JASS8防水工事 日本JASS8T-301硅酸质系涂布防水材料的品质及试验方法 聚合物水泥基涂层 （有机涂料） 地下外壁（外防水、内防水）、水槽、地坑、室内（厨房、浴室、实验室）、游泳池等 日本聚合物水泥系涂膜材料的性能试验方法在研究制订中

防水剂的种类与防水作用表5 防水剂的种类 防水作用的特性 1·氯化钙系 与水泥中的水反应促进早期硬化，防止受外部影响初期水溶性物质的溶出，再者随着强度增长抗渗提高。 掺入率1-3% 2·硅酸钠系 水化反应生成的氢氧化钙与其结合，生成不溶性的硅酸钙，使混凝土致密提高水密性。 掺入率1-3% 3·硅酸质粉末系 与水溶性的碳酸盐反应，形成不溶性的水化物，改善作业性，使水灰比减少提高水密性。 4·脂肪酸系 与氢氧化钙结合，生成憎水的脂肪酸钙，减少砂浆吸水。 掺入率10-15% 5·烷径系 混入砂浆的烷径乳液，使砂浆具有憎水性，减少砂浆吸水。 掺入率3-10% 6·聚合物系 聚合物的保水性使水泥砂浆的硬化过程安定。聚胶结材的充填性，粘接力、延伸性、以及结构成膜，赋予砂浆水密性可绕性。呈现优良的防水性能。 掺入率5-30%

（四） 国外文献对水泥基渗透结晶型防水材料特性及用途的分析评价 1、CCCW适用于经过表面处理的混凝土构筑物整体防水。CCCW防水体系可使混凝土结构变为抗渗漏水的致密体，但仍赋予混凝土“呼吸”的效能。CCCW的活性和