水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的應(yīng)用與建議
2005-05-25 00:00
摘要：闡述了水泥基滲透結(jié)晶型防水材料對混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂抗?jié)B機(jī)理，介紹了水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在地下人防工程、路橋工程、建筑外墻、廚衛(wèi)防水及屋面維修上的應(yīng)用及施工方法。針對該產(chǎn)品的特點(diǎn)，文章指出，在施工中應(yīng)注重防水涂層的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：防水材料；滲透；結(jié)晶；施工
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，因其防水性能優(yōu)越、施工簡便、工程綜合價格合理、環(huán)保無毒等原因，已逐漸成為地下混凝土結(jié)構(gòu)防水堵漏工程主要的新型防水材料。該產(chǎn)品執(zhí)行國標(biāo)GB18445-2001。為適應(yīng)工程需要，在國標(biāo)GB50208-2002《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中明確了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這對水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的推廣應(yīng)用起到了很好的促進(jìn)作用。本文謹(jǐn)從對行業(yè)內(nèi)不同評論的看法，對水泥基滲透結(jié)晶型防水材料應(yīng)用的廣泛性和施工建議，以及對國標(biāo)在施工過程中的指導(dǎo)性等方面，談?wù)劰P者的認(rèn)識。
1 產(chǎn)品的基本介紹和滲透結(jié)晶的爭議問題
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是由普通硅酸鹽水泥，精細(xì)石英砂和多種特殊的活性化學(xué)物質(zhì)混配而成的淺灰色粉末狀防水材料。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)，通過表層水對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的浸潤，被帶入了結(jié)構(gòu)表層內(nèi)部孔縫中，與混凝土中的游離子交互反應(yīng)生成不溶于水的結(jié)晶物，這個結(jié)晶生成的過程實(shí)際上就是滲透-結(jié)晶的過程。結(jié)晶物在結(jié)構(gòu)孔縫中吸水膨脹，由疏致密，使混凝土結(jié)構(gòu)表層至縱深逐漸形成一個致密的抗?jié)B區(qū)域，大大提高了結(jié)構(gòu)整體的抗?jié)B能力。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的滲透結(jié)晶原理，其實(shí)就是通過水的作用，涂層中含有的活性化學(xué)物質(zhì)促使結(jié)晶在表層快速生成，通過表層毛孔逐漸向內(nèi)部滲透深入的一個過程。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料除了深入結(jié)構(gòu)的滲透結(jié)晶，涂層中由于水化空間和C—S—H凝膠的束縛，形成大量的凝膠狀結(jié)晶，在涂層中起到密實(shí)的作用，它吸水膨脹好比一個“彈性體”，能自行調(diào)整涂層的強(qiáng)度和膨脹，在后期膨脹雖然微小但不會破壞防水涂層的結(jié)構(gòu)，反而因?yàn)榉浪繉拥挠用軐?shí)而強(qiáng)度增加。因此，無論是深入結(jié)構(gòu)中的滲透結(jié)晶還是涂層中的凝膠狀結(jié)晶，都能提高混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度和抗?jié)B性能，從本質(zhì)上改變普通混凝土結(jié)構(gòu)體積不穩(wěn)定再次帶來的裂滲。
混凝土結(jié)構(gòu)的裂滲是個世界性的問題，許多發(fā)達(dá)國家雖然解決了結(jié)構(gòu)前期的毛孔滲水問題，但終究解決不了結(jié)構(gòu)的開裂帶來的滲漏。
至今為止，對滲透結(jié)晶型防水材料的評論意見尚不統(tǒng)一。他們在肯定“水泥基滲透結(jié)晶型防水材料能形成滲透結(jié)晶，是一種良好的防水材料”的基礎(chǔ)上，提出了一些不同看法，話題主要集中在如下幾個方面：其一，“滲透與堵塞是一對矛盾”，缺少毛細(xì)壓力的滲透是不太可能的；其二，粉煤灰和礦渣粉中都含有活性物質(zhì)，為何只有水泥基滲透結(jié)晶型防水材料才能滲透結(jié)晶呢？它究竟具有多大的穿透能力？其三，目前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)尚不可信，如何才能令人對滲透深度信服呢？
事實(shí)上，按GB18445-2001中第6.2.8條款內(nèi)容去檢測產(chǎn)品的抗?jié)B性能還是很能說明問題的。在上海，我們曾經(jīng)以6.2.8條款為檢測依據(jù)，在做抗?jié)B試件涂層時，是在混凝土未完全凝固時干撒壓入的，其檢驗(yàn)結(jié)果與“漿料分兩次涂刷”的檢驗(yàn)結(jié)果十分近似，為產(chǎn)品的干撒施工法尋得了理論和工程設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。
當(dāng)然，在施工過程中，有些檢驗(yàn)的土辦法也是很能說明問題的。我們在南京地鐵參與施工時，曾根據(jù)建設(shè)方的要求，將試驗(yàn)段已施工七天的防水涂層全部鑿去，再過七天后檢驗(yàn)，鑿去涂層的基面狀況良好，無絲毫滲水現(xiàn)象，且基面干燥。雖然這種形式的檢測只部分說明問題，還是很難令人信服，但我們認(rèn)為，產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵看實(shí)際效果，檢測數(shù)據(jù)只是輔助手段，是幫助我們作出判斷的一個重要依據(jù)。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料確實(shí)能產(chǎn)生大量結(jié)晶，但滲透的深度還受條件限制，受到地下水酸堿度的影響，更受混凝土結(jié)構(gòu)毛孔分布結(jié)構(gòu)的影響。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)中的毛孔是由水泥漿包裹砂粒，水泥沙漿包裹石子的網(wǎng)格狀錯迭結(jié)構(gòu)。根據(jù)我們的研究和分析，只要水通過混凝土結(jié)構(gòu)防水表層對結(jié)構(gòu)的浸潤有多深，那么結(jié)晶體的滲透就可能有多深。好比蜂窩結(jié)構(gòu)、開裂縫造成的滲水，滲透結(jié)晶是根據(jù)水的回流來決定的，水在流動過程中碰上防水涂層產(chǎn)生回流，把防水涂層中的有效活性化學(xué)物質(zhì)帶到了內(nèi)部與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的游離子反應(yīng)生成結(jié)晶物。因此，水的回流有多深那么結(jié)晶體的形成也應(yīng)該有多深。多棱柱狀的結(jié)晶體在毛孔和開裂縫內(nèi)形成團(tuán)狀結(jié)晶體，吸附在孔縫壁間吸水膨脹，起到止水的作用。在無水狀態(tài)下，防水涂層中的結(jié)晶體就不太可能會被激化滲透。這也是為什么滲透結(jié)晶型防水材料，在施工過程中必須先把混凝土基面濕潤的主要原因。所以說防水涂層所產(chǎn)生的結(jié)晶，部分通過水對結(jié)構(gòu)表層的浸潤式回流滲透到了結(jié)構(gòu)表層內(nèi)部毛孔中，充實(shí)了毛孔中的結(jié)晶含量使結(jié)構(gòu)表層更加密實(shí)，而大量結(jié)晶體則停留在涂層毛孔中吸水膨脹密實(shí)防水涂層。這種防水效果，絕對不是混凝土自防水所能達(dá)到的。
在中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會上，北京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院的幾位專家就水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的防水原理和滲透深度問題做了專題演講。他們所做的試驗(yàn)結(jié)果表明: 該產(chǎn)品的防水性能良好，也得出了滲透深度約在15mm左右的結(jié)論。
2 只有提高防水涂層的質(zhì)量，才能達(dá)到真正的防水目的
水泥基滲漏結(jié)晶型防水材料的抗?jié)B防水作用是顯著的，但如何真正有效地發(fā)揮滲透結(jié)晶的作用，卻有待重新認(rèn)識。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料因其活性化學(xué)物質(zhì)滲透結(jié)晶的特性，隨著時間的推移，它的防水效果反而會越來越好。這一點(diǎn)，已經(jīng)被大量工程實(shí)例所證實(shí)。當(dāng)然，如果混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量好，在正常沒有滲水的混凝土結(jié)構(gòu)基面上，用任何防水材料作防水施工表面效果都會是不錯的。但一旦結(jié)構(gòu)開裂帶來滲漏，那么防水施工所帶來的實(shí)際意義到底有多大？因此，只有把防水材料的施工確定在提高涂層的防水質(zhì)量上，結(jié)合結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，才能達(dá)到真正的防水目的。
要提高涂層的防水質(zhì)量，確定每平方米多少材料用量其實(shí)也是做好防水施工的關(guān)鍵，特別是水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，存在著一個水化反應(yīng)空間問題。也就是說，防水材料用量越多，防水涂層越厚，水化反應(yīng)空間也就越大；反之則越小。有限的水化反應(yīng)空間，要催化更多的活性化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生更多的滲透結(jié)晶也是有限的。所以我們必須強(qiáng)調(diào)，涂層厚度按國標(biāo)要大于0.8mm，一般不超過2mm，其間關(guān)鍵是和成本控制形成一個最恰當(dāng)?shù)谋壤?
要想真正達(dá)到防水目的，就必須提高防水涂層的質(zhì)量。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料由于施工簡單而往往容易使施工人員忽視這個問題，這在施工過程中應(yīng)該引起我們的重視。
滲透結(jié)晶型防水材料屬于剛性防水材料，它具有其它材料難以比擬的二次抗?jié)B性以及與結(jié)構(gòu)的相容性。要提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂抗?jié)B能力，發(fā)揮防水材料防水和堵漏的共用性才是做好防水和堵漏工程的基礎(chǔ)。
眾所周知，混凝土結(jié)構(gòu)最大的缺點(diǎn)就是開裂，結(jié)構(gòu)的開裂就會帶來滲漏，特別是地下工程，由于長期處于地下水的侵蝕和包圍中，一旦開裂，滲漏特別嚴(yán)重?，F(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)施工通過添加外加劑雖然能有效地控制結(jié)構(gòu)前期的開裂，但是，結(jié)構(gòu)在振動荷載、失水和降溫引起的沉降、干縮和老化作用下產(chǎn)生的開裂滲漏是不能預(yù)期的。而防水的目的應(yīng)該是針對結(jié)構(gòu)后期開裂帶來的滲漏，是一種預(yù)防性的措施，也就是說，怎樣預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)因不確定因素造成的開裂滲漏才是防水施工具有的實(shí)際意義。而因施工等原因造成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)、鋼筋孔產(chǎn)生的滲漏水現(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)形成的初期滲漏就開始了，這時的治理被習(xí)慣性稱為堵漏施工。無論是防水還是堵漏施工都要對結(jié)構(gòu)起到補(bǔ)強(qiáng)的作用，只有結(jié)構(gòu)得到了補(bǔ)強(qiáng)，才能延緩滲漏的再次發(fā)生。
由于防水涂層的堅(jiān)固，能有效封住結(jié)構(gòu)基面微小開裂帶來的滲漏。因此防水涂層的加強(qiáng)，不僅能增加水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的水化反應(yīng)空間，同時也能確保防水涂層中有充足的活性水化反應(yīng)物質(zhì)來增加對混凝土結(jié)構(gòu)的滲透結(jié)晶，對混凝土結(jié)構(gòu)能直接起到補(bǔ)強(qiáng)的作用，這是聚氨脂涂料或其
防水是前期的措施后期的堵漏，堵漏是前期的手段后期的防水，只有把防和堵有機(jī)的結(jié)合起來，才能提高整體建筑工程的質(zhì)量。
3 關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性和施工建議
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，在國內(nèi)正式投入使用其實(shí)也有十多年的歷史了。由于產(chǎn)品母料進(jìn)口渠道的繁雜和產(chǎn)品市場價格的昂貴，生產(chǎn)廠家往往有意識地將產(chǎn)品市場開拓的重點(diǎn)目標(biāo)，聚焦在大型市政工程，如地鐵、隧道、涵洞、水庫等。隨著此類產(chǎn)品進(jìn)口原料價格的逐年下降，隨著生產(chǎn)廠家對產(chǎn)品利潤追逐的心態(tài)平衡，隨著國標(biāo)的實(shí)施和設(shè)計(jì)部門的理解支持，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料應(yīng)用范圍已越來越廣泛。
（1）在地下人防工程上的應(yīng)用
這是水泥基滲透結(jié)晶型防水材料最基本、最強(qiáng)項(xiàng)的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于地下側(cè)墻的內(nèi)、外防水工程，地下底板、頂板的防水工程，以及各類地下工程的堵漏施工。
（2）在路橋工程上的應(yīng)用
路橋工程大部分還是市政工程，但絕大部分路面、橋段不屬于地下工程，以往幾乎就不使用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料。但近年來，隨著人們對產(chǎn)品認(rèn)識的不斷加深，已開始逐步將產(chǎn)品應(yīng)用到這個領(lǐng)域。
路橋工程應(yīng)用此類材料施工，我們建議主要應(yīng)用于路面施工縫的銜接補(bǔ)強(qiáng)，橋墩混凝土基面的防水防腐涂層，焊接處的防腐防水處理。不主張作為唯一材料使用于路面和橋面。
（3）在建筑外墻上的應(yīng)用
目前，建筑外墻使用的防水涂料比較多，但確實(shí)存在不少問題。先要刮膩?zhàn)诱移?，如果不均勻?xì)致，就會影響涂料的粉刷，起殼開裂現(xiàn)象較多，防水效果當(dāng)然也會受影響。如果遇上陰雨天氣不能施工，還會影響整體施工工期。
土基面充分濕潤，再將此類材料拌水稀釋，用刷子涂刷即可。料水比相對地下防水施工減少25%左右，如一般料水比為4∶1（或3.5∶1），則用于建筑外墻的料水比可為3∶1（或2.5∶1），根據(jù)不同的基面和施工現(xiàn)場情況，料水比可略作調(diào)整，一般不影響防水效果。已完成施工的基面，應(yīng)保持噴水保養(yǎng)，時間1~2 天即可。和常用外墻涂料相比，使用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料涂層和基面的相融性強(qiáng)，不起殼開裂，借助滲透結(jié)晶原理，防水效果極好。
（4）在廚衛(wèi)防水工程上的應(yīng)用
在廚房、衛(wèi)生間等建筑內(nèi)部的防水施工中，目前使用比較多的還是JS復(fù)合防水涂料和聚氨酯防水涂料、改性瀝青基防水涂料等等。隨著人們對滲透結(jié)晶型防水材料的認(rèn)識不斷深入，人們會感受和體會到此類材料在廚衛(wèi)防水工程上的優(yōu)勢。至今，各大中城市的民用建筑廚衛(wèi)工程已經(jīng)使用此類材料的不在少數(shù)。
廚衛(wèi)防水工程在施工過程中，重點(diǎn)應(yīng)注意于預(yù)埋管和混凝土基面接觸縫的合理處理。我們有三個建議：一是管縫處理按堵漏施工方法操作，鑿出V型槽進(jìn)行封堵，然后再涂刷防水涂層；二是沿側(cè)墻上延20~30cm也做防水涂層，以確保不會從墻角處滲漏；三是有條件的話，頂板也做防水涂層，以避免上層的滲漏水下滴。
（5）在屋面維修上的應(yīng)用
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，長期以來被拒絕于大面積的屋面防水工程上的運(yùn)用，理由只有一個，它是剛性防水材料，一旦結(jié)構(gòu)開裂，防水涂層就會失去效果。這種拒絕，應(yīng)該說是有道理的，但如果深入探討一下，人們就會懷疑所有的防水材料，因?yàn)榉浪牧鲜怯脕矸浪?，不是用于防止結(jié)構(gòu)開裂的，即便是柔性防水材料，一旦受到牽拉變形，誰也不能保證其是否還有防水效果。所以，我們在理智地拒絕水泥基滲透結(jié)晶型防水材料用于大面積屋面防水工程的同時，也應(yīng)該可以考慮其在屋面工程的其他作用。
在屋面防水工程方面，我們建議三點(diǎn)：一是小型建筑的平、斜屋面，均可使用此類材料，有條件的話，可以在做彩色瀝青油氈瓦鋪設(shè)之前，先涂刷防水涂層，做成兩道防水，以確保萬無一失；二是屋面維修工程可采用此類材料，諸如施工縫、沉降縫的維修，小面積頂板的滲漏等等，見效快，效果好，不妨一試； 三是大面積屋頂工程在做剛、柔、保溫三道，甚至更多道防水工程時，可用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料做第一道剛性防水，設(shè)計(jì)方案可參照相關(guān)的板塊分格、剛?cè)嵯酀?jì)的多道防水工程的設(shè)計(jì)圖集。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的應(yīng)用，當(dāng)然遠(yuǎn)不局限于上述幾方面，其他如國家糧庫、軍用坑道、污水處理、大壩維修、城市水管搶修等，均有其用武之地。相信若干年后，隨著產(chǎn)品市場價格的平穩(wěn)合理，其應(yīng)用的廣泛性會更加顯著。
4 關(guān)于國標(biāo)GB18445-2001在施工過程中的指導(dǎo)性
國標(biāo)18445-2001對水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的推廣應(yīng)用起到了十分積極的作用，已是不言而喻之事，其在生產(chǎn)、施工過程中的指導(dǎo)意義也十分顯著。
（1）產(chǎn)品檢測與施工現(xiàn)場的抽檢
作為生產(chǎn)廠家出廠產(chǎn)品的檢測，采用抽檢形式，這在GB18445-2001第7 條“檢驗(yàn)規(guī)則”中有詳細(xì)規(guī)定。如果廠家需要做型式檢驗(yàn)報告時，根據(jù)不同要求，有時也可采用送檢形式。
作為施工單位的產(chǎn)品現(xiàn)場抽檢，C 型涂料則可按照國標(biāo)GB50208-2002《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中明確的三項(xiàng)強(qiáng)制性指標(biāo)進(jìn)行檢測，其中包括:①7 天齡期的抗折強(qiáng)度應(yīng)≥ 2.80 MPa，②濕基面粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)≥1.0 MPa，③28天齡期的抗?jié)B壓力(Ⅰ型)≥0.8 MPa。
（2）關(guān)于水泥基滲透結(jié)晶型防水材料C型涂料的現(xiàn)場抽檢問題
各施工單位在使用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料時，或許都會遇到一個現(xiàn)場抽檢的難題，那就是檢測時間過長，影響施工工期，最終結(jié)果是建設(shè)方或總包單位無法接受這樣的檢測時間。根據(jù)國標(biāo)要求，C 型涂料即便只檢測三項(xiàng)強(qiáng)制性指標(biāo)，也需要28 天時間。就我們所知，不少檢測單位根本就沒有預(yù)制的涂層試件（初始壓力為0.4MPa）。按照GBJ82 規(guī)定，制作涂層試件又需28 天，就是56天了。事實(shí)上，很少有防水項(xiàng)目可以在兩個月前就簽好合同并產(chǎn)品進(jìn)場進(jìn)行現(xiàn)場抽檢的。如果是大型的重點(diǎn)項(xiàng)目，需要產(chǎn)品做第二次抗?jié)B壓力檢測的話，那就必須再加28 天時間，產(chǎn)品使用單位的困難就可想而知了。
針對上述問題，我們建議：產(chǎn)品現(xiàn)場抽檢可以參照抽檢標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行，做7 天齡期的檢測，在測試過程中一旦達(dá)標(biāo)即可作為合格產(chǎn)品而中止測試，沒必要非28天不可。比如測試抗?jié)B壓力，只要達(dá)到了≥ 0.8 MPa 的標(biāo)準(zhǔn)，何必一定要28 天呢？這樣的話，既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，又能縮短檢測的時間。
5 結(jié)論
滲透結(jié)晶型防水材料，其防水理念針對的是混凝土結(jié)構(gòu)一貫的病害特征，具有綜合性的治理作用，既適合防水同時也適合堵漏，它的推廣應(yīng)用把防水和堵漏提升到了同一個概念。由于大量結(jié)晶很快就能產(chǎn)生，因此活性化學(xué)物對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的浸潤也在很短的時間內(nèi)就產(chǎn)生了。一般的防水材料在結(jié)構(gòu)表層結(jié)晶的致密度要過28天才起抗水作用，而滲透結(jié)晶型防水材料在結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)晶的致密度15天后就起到抗水作用，它的早強(qiáng)能夠適應(yīng)低溫寒流氣候的施工而不影響施工效果，亦無需太多養(yǎng)護(hù)。
實(shí)踐證明：水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在地下工程中的防水抗?jié)B性能雖不至于神乎其神，但卻優(yōu)于目前市場上普通防水材料，已是一個不爭的事實(shí)。它的應(yīng)用范圍已變得越來越廣泛，從近年來的銷售情況看，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的市場越來越大，人們對它的認(rèn)知度越來越高。但同時，市場上良莠不齊、真?zhèn)尾槐娴漠a(chǎn)品也越來越多。因此，在產(chǎn)品質(zhì)量上必須加大控制力度，依靠我們大家的共同努力，讓水泥基滲透結(jié)晶型防水材料能規(guī)范、健康地在市場上運(yùn)行。
作者簡介：
章宗友，上海鼎臣防水材料有限公司總經(jīng)理
單位地址：(201101)上海市吳中路2727弄21號602室
關(guān)鍵詞：防水材料；滲透；結(jié)晶；施工
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，因其防水性能優(yōu)越、施工簡便、工程綜合價格合理、環(huán)保無毒等原因，已逐漸成為地下混凝土結(jié)構(gòu)防水堵漏工程主要的新型防水材料。該產(chǎn)品執(zhí)行國標(biāo)GB18445-2001。為適應(yīng)工程需要，在國標(biāo)GB50208-2002《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中明確了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這對水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的推廣應(yīng)用起到了很好的促進(jìn)作用。本文謹(jǐn)從對行業(yè)內(nèi)不同評論的看法，對水泥基滲透結(jié)晶型防水材料應(yīng)用的廣泛性和施工建議，以及對國標(biāo)在施工過程中的指導(dǎo)性等方面，談?wù)劰P者的認(rèn)識。
1 產(chǎn)品的基本介紹和滲透結(jié)晶的爭議問題
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是由普通硅酸鹽水泥，精細(xì)石英砂和多種特殊的活性化學(xué)物質(zhì)混配而成的淺灰色粉末狀防水材料。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)，通過表層水對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的浸潤，被帶入了結(jié)構(gòu)表層內(nèi)部孔縫中，與混凝土中的游離子交互反應(yīng)生成不溶于水的結(jié)晶物，這個結(jié)晶生成的過程實(shí)際上就是滲透-結(jié)晶的過程。結(jié)晶物在結(jié)構(gòu)孔縫中吸水膨脹，由疏致密，使混凝土結(jié)構(gòu)表層至縱深逐漸形成一個致密的抗?jié)B區(qū)域，大大提高了結(jié)構(gòu)整體的抗?jié)B能力。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的滲透結(jié)晶原理，其實(shí)就是通過水的作用，涂層中含有的活性化學(xué)物質(zhì)促使結(jié)晶在表層快速生成，通過表層毛孔逐漸向內(nèi)部滲透深入的一個過程。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料除了深入結(jié)構(gòu)的滲透結(jié)晶，涂層中由于水化空間和C—S—H凝膠的束縛，形成大量的凝膠狀結(jié)晶，在涂層中起到密實(shí)的作用，它吸水膨脹好比一個“彈性體”，能自行調(diào)整涂層的強(qiáng)度和膨脹，在后期膨脹雖然微小但不會破壞防水涂層的結(jié)構(gòu)，反而因?yàn)榉浪繉拥挠用軐?shí)而強(qiáng)度增加。因此，無論是深入結(jié)構(gòu)中的滲透結(jié)晶還是涂層中的凝膠狀結(jié)晶，都能提高混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度和抗?jié)B性能，從本質(zhì)上改變普通混凝土結(jié)構(gòu)體積不穩(wěn)定再次帶來的裂滲。
混凝土結(jié)構(gòu)的裂滲是個世界性的問題，許多發(fā)達(dá)國家雖然解決了結(jié)構(gòu)前期的毛孔滲水問題，但終究解決不了結(jié)構(gòu)的開裂帶來的滲漏。
至今為止，對滲透結(jié)晶型防水材料的評論意見尚不統(tǒng)一。他們在肯定“水泥基滲透結(jié)晶型防水材料能形成滲透結(jié)晶，是一種良好的防水材料”的基礎(chǔ)上，提出了一些不同看法，話題主要集中在如下幾個方面：其一，“滲透與堵塞是一對矛盾”，缺少毛細(xì)壓力的滲透是不太可能的；其二，粉煤灰和礦渣粉中都含有活性物質(zhì)，為何只有水泥基滲透結(jié)晶型防水材料才能滲透結(jié)晶呢？它究竟具有多大的穿透能力？其三，目前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)尚不可信，如何才能令人對滲透深度信服呢？
事實(shí)上，按GB18445-2001中第6.2.8條款內(nèi)容去檢測產(chǎn)品的抗?jié)B性能還是很能說明問題的。在上海，我們曾經(jīng)以6.2.8條款為檢測依據(jù)，在做抗?jié)B試件涂層時，是在混凝土未完全凝固時干撒壓入的，其檢驗(yàn)結(jié)果與“漿料分兩次涂刷”的檢驗(yàn)結(jié)果十分近似，為產(chǎn)品的干撒施工法尋得了理論和工程設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。
當(dāng)然，在施工過程中，有些檢驗(yàn)的土辦法也是很能說明問題的。我們在南京地鐵參與施工時，曾根據(jù)建設(shè)方的要求，將試驗(yàn)段已施工七天的防水涂層全部鑿去，再過七天后檢驗(yàn)，鑿去涂層的基面狀況良好，無絲毫滲水現(xiàn)象，且基面干燥。雖然這種形式的檢測只部分說明問題，還是很難令人信服，但我們認(rèn)為，產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵看實(shí)際效果，檢測數(shù)據(jù)只是輔助手段，是幫助我們作出判斷的一個重要依據(jù)。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料確實(shí)能產(chǎn)生大量結(jié)晶，但滲透的深度還受條件限制，受到地下水酸堿度的影響，更受混凝土結(jié)構(gòu)毛孔分布結(jié)構(gòu)的影響。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)中的毛孔是由水泥漿包裹砂粒，水泥沙漿包裹石子的網(wǎng)格狀錯迭結(jié)構(gòu)。根據(jù)我們的研究和分析，只要水通過混凝土結(jié)構(gòu)防水表層對結(jié)構(gòu)的浸潤有多深，那么結(jié)晶體的滲透就可能有多深。好比蜂窩結(jié)構(gòu)、開裂縫造成的滲水，滲透結(jié)晶是根據(jù)水的回流來決定的，水在流動過程中碰上防水涂層產(chǎn)生回流，把防水涂層中的有效活性化學(xué)物質(zhì)帶到了內(nèi)部與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的游離子反應(yīng)生成結(jié)晶物。因此，水的回流有多深那么結(jié)晶體的形成也應(yīng)該有多深。多棱柱狀的結(jié)晶體在毛孔和開裂縫內(nèi)形成團(tuán)狀結(jié)晶體，吸附在孔縫壁間吸水膨脹，起到止水的作用。在無水狀態(tài)下，防水涂層中的結(jié)晶體就不太可能會被激化滲透。這也是為什么滲透結(jié)晶型防水材料，在施工過程中必須先把混凝土基面濕潤的主要原因。所以說防水涂層所產(chǎn)生的結(jié)晶，部分通過水對結(jié)構(gòu)表層的浸潤式回流滲透到了結(jié)構(gòu)表層內(nèi)部毛孔中，充實(shí)了毛孔中的結(jié)晶含量使結(jié)構(gòu)表層更加密實(shí)，而大量結(jié)晶體則停留在涂層毛孔中吸水膨脹密實(shí)防水涂層。這種防水效果，絕對不是混凝土自防水所能達(dá)到的。
在中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會上，北京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院的幾位專家就水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的防水原理和滲透深度問題做了專題演講。他們所做的試驗(yàn)結(jié)果表明: 該產(chǎn)品的防水性能良好，也得出了滲透深度約在15mm左右的結(jié)論。
2 只有提高防水涂層的質(zhì)量，才能達(dá)到真正的防水目的
水泥基滲漏結(jié)晶型防水材料的抗?jié)B防水作用是顯著的，但如何真正有效地發(fā)揮滲透結(jié)晶的作用，卻有待重新認(rèn)識。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料因其活性化學(xué)物質(zhì)滲透結(jié)晶的特性，隨著時間的推移，它的防水效果反而會越來越好。這一點(diǎn)，已經(jīng)被大量工程實(shí)例所證實(shí)。當(dāng)然，如果混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量好，在正常沒有滲水的混凝土結(jié)構(gòu)基面上，用任何防水材料作防水施工表面效果都會是不錯的。但一旦結(jié)構(gòu)開裂帶來滲漏，那么防水施工所帶來的實(shí)際意義到底有多大？因此，只有把防水材料的施工確定在提高涂層的防水質(zhì)量上，結(jié)合結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，才能達(dá)到真正的防水目的。
要提高涂層的防水質(zhì)量，確定每平方米多少材料用量其實(shí)也是做好防水施工的關(guān)鍵，特別是水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，存在著一個水化反應(yīng)空間問題。也就是說，防水材料用量越多，防水涂層越厚，水化反應(yīng)空間也就越大；反之則越小。有限的水化反應(yīng)空間，要催化更多的活性化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生更多的滲透結(jié)晶也是有限的。所以我們必須強(qiáng)調(diào)，涂層厚度按國標(biāo)要大于0.8mm，一般不超過2mm，其間關(guān)鍵是和成本控制形成一個最恰當(dāng)?shù)谋壤?
要想真正達(dá)到防水目的，就必須提高防水涂層的質(zhì)量。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料由于施工簡單而往往容易使施工人員忽視這個問題，這在施工過程中應(yīng)該引起我們的重視。
滲透結(jié)晶型防水材料屬于剛性防水材料，它具有其它材料難以比擬的二次抗?jié)B性以及與結(jié)構(gòu)的相容性。要提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂抗?jié)B能力，發(fā)揮防水材料防水和堵漏的共用性才是做好防水和堵漏工程的基礎(chǔ)。
眾所周知，混凝土結(jié)構(gòu)最大的缺點(diǎn)就是開裂，結(jié)構(gòu)的開裂就會帶來滲漏，特別是地下工程，由于長期處于地下水的侵蝕和包圍中，一旦開裂，滲漏特別嚴(yán)重?，F(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)施工通過添加外加劑雖然能有效地控制結(jié)構(gòu)前期的開裂，但是，結(jié)構(gòu)在振動荷載、失水和降溫引起的沉降、干縮和老化作用下產(chǎn)生的開裂滲漏是不能預(yù)期的。而防水的目的應(yīng)該是針對結(jié)構(gòu)后期開裂帶來的滲漏，是一種預(yù)防性的措施，也就是說，怎樣預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)因不確定因素造成的開裂滲漏才是防水施工具有的實(shí)際意義。而因施工等原因造成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)、鋼筋孔產(chǎn)生的滲漏水現(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)形成的初期滲漏就開始了，這時的治理被習(xí)慣性稱為堵漏施工。無論是防水還是堵漏施工都要對結(jié)構(gòu)起到補(bǔ)強(qiáng)的作用，只有結(jié)構(gòu)得到了補(bǔ)強(qiáng)，才能延緩滲漏的再次發(fā)生。
由于防水涂層的堅(jiān)固，能有效封住結(jié)構(gòu)基面微小開裂帶來的滲漏。因此防水涂層的加強(qiáng)，不僅能增加水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的水化反應(yīng)空間，同時也能確保防水涂層中有充足的活性水化反應(yīng)物質(zhì)來增加對混凝土結(jié)構(gòu)的滲透結(jié)晶，對混凝土結(jié)構(gòu)能直接起到補(bǔ)強(qiáng)的作用，這是聚氨脂涂料或其
防水是前期的措施后期的堵漏，堵漏是前期的手段后期的防水，只有把防和堵有機(jī)的結(jié)合起來，才能提高整體建筑工程的質(zhì)量。
3 關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性和施工建議
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，在國內(nèi)正式投入使用其實(shí)也有十多年的歷史了。由于產(chǎn)品母料進(jìn)口渠道的繁雜和產(chǎn)品市場價格的昂貴，生產(chǎn)廠家往往有意識地將產(chǎn)品市場開拓的重點(diǎn)目標(biāo)，聚焦在大型市政工程，如地鐵、隧道、涵洞、水庫等。隨著此類產(chǎn)品進(jìn)口原料價格的逐年下降，隨著生產(chǎn)廠家對產(chǎn)品利潤追逐的心態(tài)平衡，隨著國標(biāo)的實(shí)施和設(shè)計(jì)部門的理解支持，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料應(yīng)用范圍已越來越廣泛。
（1）在地下人防工程上的應(yīng)用
這是水泥基滲透結(jié)晶型防水材料最基本、最強(qiáng)項(xiàng)的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于地下側(cè)墻的內(nèi)、外防水工程，地下底板、頂板的防水工程，以及各類地下工程的堵漏施工。
（2）在路橋工程上的應(yīng)用
路橋工程大部分還是市政工程，但絕大部分路面、橋段不屬于地下工程，以往幾乎就不使用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料。但近年來，隨著人們對產(chǎn)品認(rèn)識的不斷加深，已開始逐步將產(chǎn)品應(yīng)用到這個領(lǐng)域。
路橋工程應(yīng)用此類材料施工，我們建議主要應(yīng)用于路面施工縫的銜接補(bǔ)強(qiáng)，橋墩混凝土基面的防水防腐涂層，焊接處的防腐防水處理。不主張作為唯一材料使用于路面和橋面。
（3）在建筑外墻上的應(yīng)用
目前，建筑外墻使用的防水涂料比較多，但確實(shí)存在不少問題。先要刮膩?zhàn)诱移?，如果不均勻?xì)致，就會影響涂料的粉刷，起殼開裂現(xiàn)象較多，防水效果當(dāng)然也會受影響。如果遇上陰雨天氣不能施工，還會影響整體施工工期。
土基面充分濕潤，再將此類材料拌水稀釋，用刷子涂刷即可。料水比相對地下防水施工減少25%左右，如一般料水比為4∶1（或3.5∶1），則用于建筑外墻的料水比可為3∶1（或2.5∶1），根據(jù)不同的基面和施工現(xiàn)場情況，料水比可略作調(diào)整，一般不影響防水效果。已完成施工的基面，應(yīng)保持噴水保養(yǎng)，時間1~2 天即可。和常用外墻涂料相比，使用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料涂層和基面的相融性強(qiáng)，不起殼開裂，借助滲透結(jié)晶原理，防水效果極好。
（4）在廚衛(wèi)防水工程上的應(yīng)用
在廚房、衛(wèi)生間等建筑內(nèi)部的防水施工中，目前使用比較多的還是JS復(fù)合防水涂料和聚氨酯防水涂料、改性瀝青基防水涂料等等。隨著人們對滲透結(jié)晶型防水材料的認(rèn)識不斷深入，人們會感受和體會到此類材料在廚衛(wèi)防水工程上的優(yōu)勢。至今，各大中城市的民用建筑廚衛(wèi)工程已經(jīng)使用此類材料的不在少數(shù)。
廚衛(wèi)防水工程在施工過程中，重點(diǎn)應(yīng)注意于預(yù)埋管和混凝土基面接觸縫的合理處理。我們有三個建議：一是管縫處理按堵漏施工方法操作，鑿出V型槽進(jìn)行封堵，然后再涂刷防水涂層；二是沿側(cè)墻上延20~30cm也做防水涂層，以確保不會從墻角處滲漏；三是有條件的話，頂板也做防水涂層，以避免上層的滲漏水下滴。
（5）在屋面維修上的應(yīng)用
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，長期以來被拒絕于大面積的屋面防水工程上的運(yùn)用，理由只有一個，它是剛性防水材料，一旦結(jié)構(gòu)開裂，防水涂層就會失去效果。這種拒絕，應(yīng)該說是有道理的，但如果深入探討一下，人們就會懷疑所有的防水材料，因?yàn)榉浪牧鲜怯脕矸浪?，不是用于防止結(jié)構(gòu)開裂的，即便是柔性防水材料，一旦受到牽拉變形，誰也不能保證其是否還有防水效果。所以，我們在理智地拒絕水泥基滲透結(jié)晶型防水材料用于大面積屋面防水工程的同時，也應(yīng)該可以考慮其在屋面工程的其他作用。
在屋面防水工程方面，我們建議三點(diǎn)：一是小型建筑的平、斜屋面，均可使用此類材料，有條件的話，可以在做彩色瀝青油氈瓦鋪設(shè)之前，先涂刷防水涂層，做成兩道防水，以確保萬無一失；二是屋面維修工程可采用此類材料，諸如施工縫、沉降縫的維修，小面積頂板的滲漏等等，見效快，效果好，不妨一試； 三是大面積屋頂工程在做剛、柔、保溫三道，甚至更多道防水工程時，可用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料做第一道剛性防水，設(shè)計(jì)方案可參照相關(guān)的板塊分格、剛?cè)嵯酀?jì)的多道防水工程的設(shè)計(jì)圖集。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的應(yīng)用，當(dāng)然遠(yuǎn)不局限于上述幾方面，其他如國家糧庫、軍用坑道、污水處理、大壩維修、城市水管搶修等，均有其用武之地。相信若干年后，隨著產(chǎn)品市場價格的平穩(wěn)合理，其應(yīng)用的廣泛性會更加顯著。
4 關(guān)于國標(biāo)GB18445-2001在施工過程中的指導(dǎo)性
國標(biāo)18445-2001對水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的推廣應(yīng)用起到了十分積極的作用，已是不言而喻之事，其在生產(chǎn)、施工過程中的指導(dǎo)意義也十分顯著。
（1）產(chǎn)品檢測與施工現(xiàn)場的抽檢
作為生產(chǎn)廠家出廠產(chǎn)品的檢測，采用抽檢形式，這在GB18445-2001第7 條“檢驗(yàn)規(guī)則”中有詳細(xì)規(guī)定。如果廠家需要做型式檢驗(yàn)報告時，根據(jù)不同要求，有時也可采用送檢形式。
作為施工單位的產(chǎn)品現(xiàn)場抽檢，C 型涂料則可按照國標(biāo)GB50208-2002《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中明確的三項(xiàng)強(qiáng)制性指標(biāo)進(jìn)行檢測，其中包括:①7 天齡期的抗折強(qiáng)度應(yīng)≥ 2.80 MPa，②濕基面粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)≥1.0 MPa，③28天齡期的抗?jié)B壓力(Ⅰ型)≥0.8 MPa。
（2）關(guān)于水泥基滲透結(jié)晶型防水材料C型涂料的現(xiàn)場抽檢問題
各施工單位在使用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料時，或許都會遇到一個現(xiàn)場抽檢的難題，那就是檢測時間過長，影響施工工期，最終結(jié)果是建設(shè)方或總包單位無法接受這樣的檢測時間。根據(jù)國標(biāo)要求，C 型涂料即便只檢測三項(xiàng)強(qiáng)制性指標(biāo)，也需要28 天時間。就我們所知，不少檢測單位根本就沒有預(yù)制的涂層試件（初始壓力為0.4MPa）。按照GBJ82 規(guī)定，制作涂層試件又需28 天，就是56天了。事實(shí)上，很少有防水項(xiàng)目可以在兩個月前就簽好合同并產(chǎn)品進(jìn)場進(jìn)行現(xiàn)場抽檢的。如果是大型的重點(diǎn)項(xiàng)目，需要產(chǎn)品做第二次抗?jié)B壓力檢測的話，那就必須再加28 天時間，產(chǎn)品使用單位的困難就可想而知了。
針對上述問題，我們建議：產(chǎn)品現(xiàn)場抽檢可以參照抽檢標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行，做7 天齡期的檢測，在測試過程中一旦達(dá)標(biāo)即可作為合格產(chǎn)品而中止測試，沒必要非28天不可。比如測試抗?jié)B壓力，只要達(dá)到了≥ 0.8 MPa 的標(biāo)準(zhǔn)，何必一定要28 天呢？這樣的話，既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，又能縮短檢測的時間。
5 結(jié)論
滲透結(jié)晶型防水材料，其防水理念針對的是混凝土結(jié)構(gòu)一貫的病害特征，具有綜合性的治理作用，既適合防水同時也適合堵漏，它的推廣應(yīng)用把防水和堵漏提升到了同一個概念。由于大量結(jié)晶很快就能產(chǎn)生，因此活性化學(xué)物對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的浸潤也在很短的時間內(nèi)就產(chǎn)生了。一般的防水材料在結(jié)構(gòu)表層結(jié)晶的致密度要過28天才起抗水作用，而滲透結(jié)晶型防水材料在結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)晶的致密度15天后就起到抗水作用，它的早強(qiáng)能夠適應(yīng)低溫寒流氣候的施工而不影響施工效果，亦無需太多養(yǎng)護(hù)。
實(shí)踐證明：水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在地下工程中的防水抗?jié)B性能雖不至于神乎其神，但卻優(yōu)于目前市場上普通防水材料，已是一個不爭的事實(shí)。它的應(yīng)用范圍已變得越來越廣泛，從近年來的銷售情況看，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的市場越來越大，人們對它的認(rèn)知度越來越高。但同時，市場上良莠不齊、真?zhèn)尾槐娴漠a(chǎn)品也越來越多。因此，在產(chǎn)品質(zhì)量上必須加大控制力度，依靠我們大家的共同努力，讓水泥基滲透結(jié)晶型防水材料能規(guī)范、健康地在市場上運(yùn)行。
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章宗友，上海鼎臣防水材料有限公司總經(jīng)理
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