水泥基與水基滲透結(jié)晶型防水材料對比分析

　　目前在市場上，被普遍使用的主要有水泥基和水基滲透結(jié)晶型防水材料，它們與傳統(tǒng)材料的顯著區(qū)別在于，它們的防水原理采用的是化學防水，而且也是滲透結(jié)晶型防水材料的主流產(chǎn)品。這兩種產(chǎn)品很多方面都具有相似性。它們都是以水為載體促使材料中含有的活性化學物質(zhì)與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學反應，形成一種嵌入混凝土毛細孔和微小裂縫中的硅石凝膠體。但由于二者原料組成的差異，導致二者在施工、養(yǎng)護和作用效果上也存在較大的差別。下面就這兩種材料進行簡明比較。
　　
　　1.原料包裝
　　
　　1.1原料組成
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是以硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、精細石英砂（或硅砂）等為基材，摻入活性化學物質(zhì)及其他輔料在粉料狀態(tài)下配制而成的一種剛性防水材料。在這些原料中，催化劑是水泥基滲透結(jié)晶防水材料產(chǎn)品的精髓所在，是產(chǎn)品獨特性的靈魂。通常，我們將此催化劑稱為“特殊的活性化學物質(zhì)”。由于在很長一段時間內(nèi)，國內(nèi)多家建筑材料研究開發(fā)機構(gòu)，都未能在真正意義上成功研制出這類催化劑，所以人們又將此俗稱為“進口母料”。按照相關技術指標要求，催化劑在水泥基滲透結(jié)晶防水材料生產(chǎn)中所占的比例應達到10％~15％，但很多生產(chǎn)廠家為了節(jié)約成本，一般使用的催化劑比例在3％~5％左右，更有甚者，比例低至1％~2％。各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品在質(zhì)量性能、技術指標等方面的不同，絕大部分原因源于對催化劑是否能規(guī)范地使用。目前市場上的水泥基滲透結(jié)晶型材料產(chǎn)品和廠家為數(shù)不少，但所提供的產(chǎn)品性能和質(zhì)量卻難以一概而論，存在著很大的質(zhì)量水平差異，原因正在于此。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料是以堿金屬硅酸鹽溶液及惰性材料為基料，加入催化劑、助劑，經(jīng)混合反應而成，是具有滲透性、可密閉水泥砂漿與混凝土毛細孔通道和裂紋的功能型防水劑。在配制過程中，這些原料都為液體狀態(tài)，這較之水泥基的優(yōu)點在于液體狀態(tài)下的原料比粉料更易溶合在一起，在與混凝土發(fā)生化學反應時不再需要摻入水就能激活催化劑，液體滲入混凝土結(jié)構(gòu)層的孔縫中與其中的無機鹽類化學物質(zhì)發(fā)生化學反應會更全面、更徹底，其密閉混凝土毛細孔道的效果會更好。
　　
　　1.2包裝儲存
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料一般為粉料袋裝或桶裝，袋裝時需用防潮的包裝袋，保質(zhì)期一般為一年。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料一般為液體桶裝，它屬于永久性產(chǎn)品，無保質(zhì)期限制，只要貯存時蓋好，遠離熱源即可。
　　
　　2施工工藝
　　
　　2.1使用準備
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料使用前需按比例加入水均勻攪拌。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料在使用前只需用力搖勻直至起泡裝入噴霧器中即可噴涂。
　　
　　2.2施工要求
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的催化劑一般在10℃以上可被激活，每平方米用量至少是1.5kg，才能達到0.8mm/㎡涂膜的厚度要求；施工現(xiàn)場不受限制，可以在無通風條件下的室內(nèi)安全使用，具有天然的成品保護功能。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料的催化劑一般在5℃以上即可被激活發(fā)生反應，1kg可噴涂4m2（兩道），由于能完全滲透到混凝土的孔隙中，故在混凝土表面不會形成有厚度的涂膜，一般噴涂過量時會在混凝土表面留下白色粉末結(jié)晶。
　　
　　2.3施工方式
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型材料一般采用刮涂施工、涂刷施工或干撒施工方式。
　　
　?。?）刮涂施工：在刮涂施工法中，調(diào)配好灰漿是保證防水質(zhì)量的關鍵。一般要清水拌料，拌好的灰漿要在30min內(nèi)用完。已發(fā)硬的灰漿不能再用。要嚴格掌握好水灰比，一般要求3~4份料加入1份水攪拌均勻才能進行施工。
　　
　?。?）涂刷施工：要調(diào)配好灰漿，才能真正起到防水作用。一般要求2~3份料加入1份水攪拌均勻才能進行施工。
　　
　?。?）干撒施工：一般在未澆筑混凝土拌合物前，以撒干粉形式按一定的用量把該產(chǎn)品撒在墊層上，撒干粉時間為澆筑混凝土30min之前。從實際施工情況來看，干撒的施工方法存在著不能整體防水的隱患。因為，當干撒完成后，在澆筑混凝土的時候，水泥基吸收到大量的水，激起其中的活性化學物質(zhì)發(fā)生化學反應，在墊層上的水泥基有可能滲到強度低的墊層中，當然它也有可能滲透到混凝土結(jié)構(gòu)層中。這就難以確保干撒的水泥基能夠均一性和同一性地吸附在混凝土結(jié)構(gòu)層下側(cè)，這就導致防水層出現(xiàn)斷層現(xiàn)象，不能起到整體防水效果。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料一般采用噴涂的施工方式。施工簡單，輔助材料少，速度快，人均施工面積可達1000m2/d。
　　
　　3.養(yǎng)護要求
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料涂刷后的養(yǎng)護十分重要，當水泥基滲透結(jié)晶型防水材料涂層固化到不會被噴灑水損害時就可以開始了，必須精心養(yǎng)護1~2天，每天噴灑水3~5次，或用潮濕透氣的粗麻布、草席覆蓋3天。施工后48h內(nèi)，要避免雨淋、霜凍、日光暴曬或4℃以下的長期低溫，在空氣流通不良或不具備通風條件的情況下（如封閉的礦井或隧道），要采用風扇或鼓風機械協(xié)助通風。一般而言，使用水泥基需養(yǎng)護7天后才能進行其他作業(yè)，對于容納高溫熱量或腐蝕性液體的設施（如污水池），要在養(yǎng)護2～3周后再投入使用。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料正常的滲透時間為1-2h，終凝時間一般小于400min，所以噴完水基滲透結(jié)晶型防水材料30min后可允許輕度觸碰；3h后表面干燥時地面便可行走；噴涂24h后可以進行其他作業(yè)。
　　
　　4.功能效果
　　
　　4.1防水效果
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料與混凝土結(jié)構(gòu)層發(fā)生化學反應的過程，主要是通過水作為載體不斷激活水泥基中的活性化學物質(zhì)滲透到結(jié)構(gòu)層形成硅晶體來密閉混凝土結(jié)構(gòu)層的微細孔縫。這就意味著，水泥基自身形成的涂層是起不到防水作用的。因為只有這一涂層存在孔隙，水才能通過這些孔隙來激活催化劑參加反應，而水泥基自身含有水泥，催化劑在有限的壽命期限內(nèi)也可能已經(jīng)與水泥基自身反應形成凝膠膜。顯而易見，有效滲透到結(jié)構(gòu)層的材料少之又少。同時，由于水泥基自身的支撐體是由水泥和砂漿構(gòu)成的，其強度與混凝土存在相當?shù)牟町?，故使水泥基涂層與結(jié)構(gòu)層存在分層的危險，難以達到整體防水效果。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料由于是水性防水材料，具有親水性，噴涂即可滲透到混凝土中15~40mm，常規(guī)混凝土內(nèi)部所含的堿量至少是表面區(qū)域的361倍，水基滲透結(jié)晶型防水材料能夠滲入到混凝土內(nèi)部并與堿在有水條件下發(fā)生化學反應生成硅凝膠，覆蓋毛細孔道。這層硅凝膠經(jīng)水化變成堅固、透氣、玻璃針狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)充滿混凝土表面下的所有毛細孔隙，其生成物成為混凝土永遠的一部分而不僅僅是表面的涂層，它的滲入能減少混凝土中的堿含量，減緩水泥中的堿和集料中的堿活性礦物成分發(fā)生化學反應，并在滲透過程中析出混凝土中的余量水物質(zhì)和其他雜質(zhì)，防止外來有害物質(zhì)的侵入，延緩混凝土的碳化過程，減輕了混凝土的鹽堿破壞和腐蝕。只要有水存在，該過程就會不斷重復，直到混凝土完全被密封。它既可以永久防水防潮、抗凍、抗?jié)B，又能緩解混凝土堿骨料反應，密封過的混凝土仍然能夠“呼吸”。但由于水基滲透結(jié)晶防水材料不改變混凝土表面的分子結(jié)構(gòu)，所以水滴在混凝土表面仍顯示濕潤現(xiàn)象，其防水效果不能直觀看到，需要借助水基滲透結(jié)晶型防水材料前后抗?jié)B性對比，才能了解其防水效果。水基滲透結(jié)晶型防水材料有極好的滲透性，噴涂水基滲透結(jié)晶型防水材料后的混凝土試件的抗?jié)B能力可以從原來的S7提高到S11以上。水基滲透結(jié)晶型防水材料還能起到保護混凝土的作用，防止養(yǎng)護過程中出現(xiàn)裂縫。對已固化后的混凝土裂縫，具有超強的愈合能力。另外，該防水層形成后不易受損，表面無需任何防護。所以說，水基滲透結(jié)晶型防水材料所起到的防水效果是一個整體的防水效果。
　　
　　4.2兼容性功能
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料由于有涂層厚度在一定程度上減少外應力對混凝土結(jié)構(gòu)層的破壞；符合環(huán)保標準，無毒、無公害。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料除起到一般防水材料所具有的防水功能外，還能防潮、防塵，阻止細菌和霉在混凝土表面的產(chǎn)生；提高混凝土表層的耐用性，不改變和影響混凝土顏色、水泥表面處理漆色彩與結(jié)構(gòu)。它的應用領域不僅僅限于防水工程范圍，對混凝土路面、高速公路、鐵路橋墩、橋梁，噴涂過水基滲透結(jié)晶型防水材料的，其抗污染能力顯著增強，極易清除冰雪，不粘結(jié)。可以解決北方地區(qū)冬季由于路面橋面積雪需噴灑大量鹽水而造成混凝土、鋼筋腐蝕破壞和惡化生態(tài)環(huán)境的問題。所以，對水基滲透結(jié)晶型防水材料所起到的作用來說，它不僅起到一個整體防水的效果，而且兼具有多重功能，它是混凝土的優(yōu)良保護劑。
　　
　　5.催化劑的差異
　　
　　盡管水泥基和水基滲透結(jié)晶型防水材料都歸屬化學反應的滲透結(jié)晶型防水材料，也都有各自的活性化學物質(zhì)即催化劑，但是附在這兩種材料的催化劑從化學成分、化學結(jié)構(gòu)及促進反應的化學性質(zhì)相差甚遠。
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的催化劑是由粉料構(gòu)成的，在催化劑激活之前，不能有明水，這就要求水泥基材料需要用封閉的容器包裝，因為只要在含水的狀態(tài)下，水泥基的催化劑就容易激活，產(chǎn)生化學反應，并且使產(chǎn)品失效。平心而論，目前國產(chǎn)水泥基的產(chǎn)品主要分兩種：

　　（1）進口國外核心母料，其余組分國內(nèi)合成包裝；

　?。?）包括活性化學物質(zhì)（催化劑）也在國內(nèi)采購，再與其余組分合成包裝。嚴格意義上說，水泥基的活性化學物質(zhì)（催化劑）目前國內(nèi)所能提供的該類產(chǎn)品其化學性能和質(zhì)量及相應的化學結(jié)構(gòu)和中間體的配制完全不能與西方國家水泥基的活性化學物質(zhì)相比較。正因為國內(nèi)催化劑生產(chǎn)單位到目前為止尚未生產(chǎn)出具有自主專有技術含量的同類型催化劑，所能提供的都是以替代品居多，故合成后的水泥基防水材料雖然在市場的價格較低，但在工程上的使用都造成了不良的后果。這類純國產(chǎn)的水泥基防水材料是利用了GB18445-2001標準的缺陷在市場上濫竽充數(shù)，牟取暴利。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料的催化劑，是由水溶液配制而成的，它的原液本身就含有水，并且在水的常溫狀態(tài)下，只要沒有空氣，就不會激活，即使暴露在空氣當中，也需要有相當?shù)臅r間才會由于水的蒸發(fā)而產(chǎn)生晶體，從而保證水基性的滲透結(jié)晶型材料在密閉容器下可以長時間存放，而不會變質(zhì)。這一類型的催化劑，它的激活反應，必須借助外部的空氣，而且還需要有反應物的存在，才能促成其化學反應，達到整體防水的效果。
　　
　　6.結(jié)束語
　　
　　不可否認，我們對水泥基滲透結(jié)晶型防水材料和水基滲透結(jié)晶型防水材料這兩種新的化學機理的防水材料還需不斷加以消化和吸收，對其化學性能和化學反應機理，還需進一步分析與探討。在具體的應用和實踐當中，水基滲透結(jié)晶型防水材料施工簡單方便，無需養(yǎng)護，滲透效果顯著?？紤]到實際工程應用中的氣候、工期、工人施工技術等綜合因素，水基滲透結(jié)晶型防水材料在各類型工程中更應被廣泛使用。