刚性防水材料包括防水混凝土、防水砂浆。

1.1防水混凝土防水混凝土是对普通混凝土的配合比进行专门设计或在普通混凝土中掺入少量防水外加剂、掺合料或钢纤维、合成纤维等，通过调整配比，精心施工与养护，来抑制或减少混凝土内部的孔隙率，改变其孔隙特征，加大其界面的密实性，从而达到防水的目的。

1）防水混凝土分类、基本特点及适用范围见表1.1-1。

表1.1-1 防水混凝土的分类、特点及适用范围2）防水混凝土的规格防水混凝土是根据结构所需的抗渗等级和防裂要求而配制的。

3）混凝土的材料组成防水混凝土主要由水泥、石子、砂子、水和外加剂或掺合料组成。

4）执行标准防水混凝土应符合《地下工程防水技术规范》G B 50108-2001、《地下防水工程质量验收规范》G B 50208-2002和《屋面工程质量验收规范》G B 50207-2002的规定。

5）设计选用要点（1)防水混凝土应通过调整配合比，掺外加剂、掺合料或钢纤维、合成纤维配制而成，抗掺等级不得小于S6。

（2)地下工程防水混凝土的设计抗渗等级，应符合表1.1-2的规定。

（3)防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，抗渗等级应比设计要求提高一级（0.2MPa）。

（4)防水混凝土的环境温度不得高于80℃；处于侵蚀性介质中，防水混凝土的耐侵蚀系数不应小于0.8。

（5)地下工程防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。

（6)地下工程防水混凝土结构应符合以下的规定：①结构厚度不应小于250mm。

②裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。

③迎水面钢筋保护层的厚度不应小于50mm，其允许偏差为±10mm。

（7)防水混凝土使用的水泥强度等级不应低于32.5 MPa。

（8)每立方米防水混凝土中各类材料的总碱量（Na 2O当量）不得大于3kg。

（9)防水混凝土（结构混凝土）最大氯离子含量应符合表1.1-3的规定。

表1.1-2 防水混凝土设计抗渗等级1刚性防水材料注：耐水性指标是在浸水168h 后材料的粘结强度及抗渗性的保持率。

表1.2 改性后防水砂浆的主要性能表1.1-3 防水混凝土最大氯离子含量注：1.氯离子含量指其占水泥用量的百分比。

2.环境类别一指室内正常环境；环境类别二a 指室内潮湿环境、非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；二b 指严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；环境类别三指使用除冰盐的环境，严寒和寒冷的地区冬季水位变动的环境、滨海室外环境。

1.2防水砂浆防水砂浆适用于混凝土或砌体结构的基层上，不适用于环境有侵蚀性、持续振动或温度高于80℃的工程上。

1)防水砂浆分类、基本特点及适用范围（1)掺外加剂、掺合料水泥砂浆：在水泥砂浆中掺入外加剂或掺合料，堵塞砂浆毛细孔洞，密实和控制砂浆表面的裂缝。

适用于地下室、外墙、卫生间等防水工程作复合防水层。

（2)聚合物水泥砂浆：在水泥砂浆中掺入聚合物乳液（包括阳离子氯丁胶乳、丙烯酸胶乳、EVA 胶乳等），提高砂浆的抗拉强度，堵塞毛细孔洞，防止砂浆龟裂。

适用于地下、外墙和卫生间等防水工程作防水层。

（3)高分子益胶泥（俗称干拌聚合物水泥砂浆）：在工厂将水泥、干砂和可分散聚合物干粉按抗渗等级要求进行配合，搅拌均匀后包装成袋，运到现场与水搅拌成厚浆状的聚合物水泥砂浆。

其中PA-C 型适用于地下室、外墙、游泳池等防水工程。

PA-A型既防水又可用作卫生间、内外墙体和广场地面粘贴饰面砖，使胶粘与防水为一体。

2)防水砂浆的材料组成及要求（1)水泥品种应按抗渗要求选用，其强度等级不应低于32.5级。

（2)宜采用中砂，含泥量不得大于1%。

（3)应采用不含有害物质的洁净水。

（4)聚合物乳液的外观质量应无颗粒、异物和凝固物，固体含量应大于35%。

（5)外加剂的技术性能应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。

3)防水砂浆的主要性能应符合表1.2的要求。

4）执行标准防水砂浆应符合《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002、《地下工程防水技术规范》GB50108-2001和《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002的规定。

5)设计选用要点（1)水泥砂浆的品种和配合比的设计，应根据防水工程的抗渗要求确定。

（2)聚合物水泥砂浆防水层厚度，单层施工宜为6～8mm，双层施工宜为10～12mm，掺外加剂、掺合料等的水泥砂浆防水层厚度宜为18～20mm。

（3)防水砂浆各层之间必须结合牢固，无空鼓现象。

施工缝留槎位置要正确，接槎应按层次顺序操作，层层搭接紧密。

防水层的平均厚度应符合设计要求，最小厚度不得小于设计值的85%。

2水泥基渗透结晶型防水涂料2.3设计选用要点1)该涂料中所含的活性化学物质，可通过载体向混凝土内部渗透，生成不溶物，堵塞毛细孔，提高混凝土的密实性。

适用于防水等级为1～2级的地下及屋面工程，作刚性防水涂层。

表2.2 水泥基渗透结晶型防水涂料主要物理性能2.1材料组成：水泥基渗透结晶型防水涂料是以水泥、石英粉等为主要基材，掺入多种活性化学物质制成的粉状材料，经与水拌和调配成防水涂料。

2.2执行标准和主要技术性能水泥基渗透结晶型防水涂料执行GB18445-2001标准，其主要物理性能见表2.2。

2)该涂料可在潮湿的混凝土迎水面或背水面进行施工，涂膜厚度应大于0.8mm。

3)该涂料无毒、无污染。

适用于地下防水工程等长期泡水部位。

4)当用于地下工程防水时，要求该涂料耐冻融循环＞50次。

3.1概述1)定义：混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或搅拌过程中加入的、用以改善新拌和硬化混凝土性能的材料。

2)混凝土外加剂在混凝土中的作用：(1)改善新拌混凝土的工作性能：可减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土拌合物的流动性，保持混凝土拌合物不泌水、不离析、不分层，提高混凝土的匀质性，提高混凝土拌合物的可泵性，实现混凝土的商品化，使混凝土拌合物易于浇筑，便于振捣。

调节混凝土的初、终凝时间，减少或延缓水化放热。

补偿收缩或微膨胀。

(2)提高硬化混凝土的物理性能：提高混凝土的强度，包括早期强度及后期强度。

增加混凝土的密实性，减少收缩、徐变，提高混凝土的体积稳定性，提高混凝土抗渗性，抗冻融性，增加混凝土耐久性。

控制碱与活性骨料间的碱骨料反应。

(3)技术经济效益：①节约水泥，在保持混凝土工作性及强度不变条件下，可减少10%～20%的水泥用量；②提高强度，可以缩小构件尺寸，减少构件自重，降低建筑成本；③改善混凝土的抗渗性和密实性，提高耐久性，延长混凝土的使用寿命；④提高混凝土早期强度，可提前拆模，加快施工进度；⑤扩大混凝土的用途，为高层建筑，高强高性能混凝土的实现提供了保证；⑥加速了混凝土施工工艺的技术进步，如泵送混凝土、滑模施工、冬季施工等均不能离开外加剂。

3.2混凝土外加剂的分类混凝土外加剂按其主要使用功能分为四类：1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等；2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等；3)改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等；4)改善混凝土其它性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

3.3外加剂主要品种与性能1)减水剂(1)减水剂定义：减水剂分为普通减水剂和高效减水剂。

在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂为普通减水剂，能大幅度减少拌合用水量的外加剂为高效减水剂。

(2)减水剂主要作用①普通减水剂：在保证混凝土工作性及强度不变条件下，可节约水泥用量；在保证混凝土工作性及水泥用量不变条件下，可减少用水量，提高混凝土强度；在保持混凝土用水量及水泥用量不变条件下，可增大混凝土流动性。

常用的普通减水剂有：木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁及丹宁等；②高效减水剂：在保证混凝土工作性及水泥用量不变条件下，可大幅度减少用水量，可制备早强、高强混凝土；在保持混凝土用水量及水泥用量不变条件下，可显著增大混凝土拌合物流动性，制备大流动性混凝土。

常用的高效减水剂有：萘系高效减水剂（NSF）、三聚氰胺高效减水剂（MSF）、脂肪族高效减水剂（FAS）、氨基磺酸盐高效减水剂（AS）、聚羧酸系高效减水剂（PC）；③其它减水剂：如引气减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂等，可根据具体要求加以选用。

(3)适用范围：普通减水剂和高效减水剂可用于素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土。

高效减水剂可以制备中等强度的混凝土、高强高性能混凝土，自密实混凝土，超高程超远距离泵送混凝土，要求坍落度损失小的商品预拌混凝土等。

(4)选用要点：应注意不可过分强调减水率，一味强调高减水率是外加剂应用技术上的误区，因为减水率高低与其掺量、用水量、混凝土强度等级、水泥品种、水泥用量、掺合料的品种等有着诸多复杂的关系，尤其是我国的水泥品种千差万别，很难用线性关系满足如此之多的变量。

而实际工程中C35以下的混凝土占比例约为70%，一般而言这部分混凝土经常使用低标号水泥，且单方水泥量少，水灰比比较大，并不要求多么高的减水率，因此可选用用普通减水剂、引气减水剂、早强减水剂等改善混凝土的施工性能和硬化后的强度、耐久性等；如需配制高强高性能混凝土，大流动度混凝土等，当然要选择高效减水剂，以满足工程的设计、施工、质量等要求。

2)泵送剂(1)泵送剂定义：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。

(2)泵送剂作用：泵送混凝土占流态混凝土和商品混凝土中很大一部分，它不但能显著提高混凝土拌合物流动性，还可以在一定的时间（60～180min）内保持其流动性，具有能顺利通过输送管道、不堵塞、不离析、不泌水、粘聚性良好的性能。

(3)适用范围：适用于工业与民用建筑及其它构筑物需要采用泵送施工的混凝土，特别适用于大体积混凝土、高层建筑和超高层建筑，含防冻组分的泵送剂适用于冬季施工混凝土。

(4)选用要点：泵送剂常常不是一种外加剂就能满足性能要3混凝土外加剂求，而是根据泵送剂的特点由不同作用的外加剂组分复合而成。

泵送剂的选择应根据不同的使用目的、不同的使用环境、不同混凝土强度等级、不同的泵送工艺来确定，泵送剂的选择还应注意其主要的技术性能：减水率要高，坍落度损失要小，混凝土不离析不泌水且保水性好，具有一定缓凝作用以及良好的可泵性。

3)引气剂(1)引气剂定义：在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡且能保留在硬化混凝土中的外加剂。

(2)引气剂作用：引气剂可以改善混凝土的和易性、工作性、匀质性，极大地减少了混凝土的泌水、离析，使混凝土的界面特性得以提高；引气剂是显著提高混凝土抗冻性、大幅度提高混凝土综合耐久性的最有效材料;引气剂可以提高混凝土的抗渗性能，提高混凝土抗碳化性能，减少钢筋锈蚀危害。