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，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)量驗收規(guī)范》中明確了驗收標(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)，反而因為防水涂層的愈加密實而強(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，目前的試驗數(shù)據(jù)尚不可信，如何才能令人對滲透深度信服呢？
事實上，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，其檢驗結(jié)果與“漿料分兩次涂刷”的檢驗結(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)計的基本依據(jù)。
當(dāng)然，在施工過程中，有些檢驗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，將試驗段已施工七天的防水涂層全部鑿去，再過七天后檢驗，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。因為混凝土結(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，充實了毛孔中的結(jié)晶含量使結(jié)構(gòu)表層更加密實，而大量結(jié)晶體則停留在涂層毛孔中吸水膨脹密實防水涂層。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。
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)量驗收規(guī)范》中明確了驗收標(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)，反而因為防水涂層的愈加密實而強(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，目前的試驗數(shù)據(jù)尚不可信，如何才能令人對滲透深度信服呢？
事實上，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，其檢驗結(jié)果與“漿料分兩次涂刷”的檢驗結(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)計的基本依據(jù)。
當(dāng)然，在施工過程中，有些檢驗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，將試驗段已施工七天的防水涂層全部鑿去，再過七天后檢驗，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。因為混凝土結(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，充實了毛孔中的結(jié)晶含量使結(jié)構(gòu)表層更加密實，而大量結(jié)晶體則停留在涂層毛孔中吸水膨脹密實防水涂層。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。