1、水泥基滲透結(jié)晶陳樂舟20029.5.279/19/2022發(fā)明及國外情況國外水泥基防水涂層材料的研究和工程應(yīng)用，已走過了近百年的歷程。該領(lǐng)域的研究和發(fā)展，先后開拓和工程應(yīng)用的類型主要有以下3種：9/19/2022水泥基金屬氧化物防水材料，1906年在美國發(fā)明獲得專利，成功地用作背水面防水處理，如電梯井坑及類似的防水工程，一直沿用至今。9/19/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水材料1942年德國化學家Lauritz Jensen(勞倫斯杰遜)在解決水泥船滲漏水的實踐中發(fā)明，英文名為：Cementitious Capillary/Crystallin Waterproofing Materials,簡

2、稱CCCW。 9/19/2022這種材料系由普通硅酸鹽水泥、石英砂或硅砂、帶有活性功能基團的化學復合物組成。它以粉狀形式供應(yīng)用戶。大多數(shù)的應(yīng)用是僅僅與水伴合（有些情況還要加入化學添加劑），調(diào)配成可以涂刷或噴涂的漿料。 9/19/2022聚合物改性水泥基防水材料，是20世紀60年代高分子聚合物工業(yè)迅速發(fā)展的產(chǎn)物。60年代在歐洲和美國為數(shù)眾多的該類材料，以其高的粘接力和彈性，滿足防水工程對它的性能要求。特別是適用于背水面的防水修補砂漿的問世，極大地擴展了這類材料的用途。該類材料國外稱為“水泥涂膜”或“水泥屏障涂料”，以區(qū)別于水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，因它們都是以水泥為基料的。9/19/2022水泥

3、基防水涂層材料的共同特點是，可用于新、舊混凝土基面；可以在潮濕基面上施工；新建和修復工程均可采用。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料與其他兩類相比，具備可以用于飲水工程的優(yōu)點，這一點是世界各國公認的。日本硅酸質(zhì)系防水涂料協(xié)會會長小新井治美先生在2001年防水界展望的文章中，稱水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是在日本應(yīng)用較多，唯一制訂日本國家統(tǒng)一標準的無機防水涂料，稱贊水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是對環(huán)境保護、對人類生存都有益處的防水材料。9/19/2022產(chǎn)品也從早期的德國的VANDEX（穩(wěn)擋水）品牌（現(xiàn)轉(zhuǎn)售到瑞士）延伸發(fā)展出加拿大的XYPEX（賽帕斯）、加拿大的KRYSTOL、新加坡的FORMDEX（防擋水）、美

4、國的PENETRON（膨內(nèi)傳）、法國的DIPSEC、澳大利亞的CRYSTAL、日本的PANDEX等數(shù)十個品牌，均有不同程度的改進，形成了系列產(chǎn)品。 9/19/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在開拓工程應(yīng)用的過程中，最初是提倡用于全地下混凝土結(jié)構(gòu)的外表面防水，后來，發(fā)現(xiàn)它在背水面（結(jié)構(gòu)內(nèi)表面防水）有它的特殊效果，特別是在污水處理池和地面生活用水貯水池等類似工程的應(yīng)用中頗為理想。從60年代以來，CCCW作為混凝土結(jié)構(gòu)背水面防水處理（內(nèi)防水法）的一種有效方法，逐步擴大品種，不斷進入建筑施工應(yīng)用的新領(lǐng)域。9/19/2022CCCW對新澆筑的混凝土板面或混凝土墊層，也可采用在其上面干撒的方法，作成背水面

5、防水屏障。即將CCCW干粉，人工撒到新澆混凝土上，立即抹壓密實。在這種情況下，CCCW變成混凝土板面的組成部分，從而避免了防水層的分離或剝落損傷。9/19/2022圖例注：1） ：優(yōu)良；：普通；：較差 2）*：涂膜薄柔，必須有保護層9/19/20222 防水層的構(gòu)成和防水機理水泥系防水層種類水泥系防水層種類 防水機理 防水機理 防水砂漿（摻防水劑） 在砂漿中摻入防水劑，形成高水密性的防水砂漿，涂抹到混凝土結(jié)構(gòu)上防止漏水。砂漿防水劑可促進砂漿的硬化，填塞孔隙或賦予砂漿憎水性，提高砂漿的水密性。 水泥基滲透結(jié)晶型防水（CCCW）涂層（無機涂料） 防水材料中溶出的硅酸離子在混凝土中滲透擴散，與混凝土

6、孔隙中的鈣離子發(fā)生化學反應(yīng)，生成硅酸鈣水化物，充滿毛細管孔隙，從而使混凝土表層致密，防止?jié)B漏水。聚合物水泥基涂層（有機涂料） 高濃度的聚合物分散劑自然干燥或與水泥中的水反應(yīng)干燥成膜，使刷涂到混凝土表面的涂膜具防水堵漏功能。這種涂膜聚合物與水泥比例高，兼具水密性可擾性。 9/19/2022 適用部位與質(zhì)量控制標準水泥系防水層種類 適用部位 質(zhì)量控制標準 砂漿防水（摻防水劑） 地下外壁（外防水、內(nèi)防水）、水槽、地坑、游泳池等日本JIS1404建筑用水泥防水劑的試驗方法 水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層（無機涂料） 地下外壁（外防水、內(nèi)防水）、水槽、地坑等。日本建筑學會建筑工事標準樣書JASS8防水工事；日

7、本JASS8T硅酸質(zhì)系涂布防水材料的品質(zhì)及試驗方法；中國國家標準水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）已通過 聚合物水泥基涂層（有機涂料） 地下外壁（外防水、內(nèi)防水）、水槽、地坑、室內(nèi)（廚房、浴室、實驗室）、游泳池等 日本聚合物水泥系涂膜材料的性能試驗方法在研究制訂中 9/19/20225 特性及用途分析評價5.1 CCCW適用于經(jīng)過表面處理的混凝土構(gòu)筑物的整體防水9/19/2022CCCW防水體系可使混凝土結(jié)構(gòu)變?yōu)榭節(jié)B漏水的致密體，但仍賦予混凝土“呼吸”的功能。9/19/2022日本研究人員通過試驗發(fā)現(xiàn)，CCCW的結(jié)晶體滲透深度可達1m。同時發(fā)現(xiàn)，當滲透到0.5m時，僅占據(jù)混凝土毛細通路全程的

8、50%。經(jīng)混凝土壁的滲透，沒有確定的時間，因結(jié)晶體的增長，可短期暫停，一旦濕氣再次出現(xiàn)，可繼續(xù)晶體增長的化學反應(yīng)，從而保證了完全、充分地向混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透。9/19/2022CCCW含有的活性化學復合物，其化學活性從發(fā)生反應(yīng)開始，可持續(xù)一個月，達到最高效能。CCCW的活性和滲透深度取決于多種因素，如周圍溫度、混凝土的致密度和濕氣含量、外摻劑以及環(huán)境條件。9/19/2022CCCW中的活性化學復合物，一旦滲透，則變成混凝土的組成部分，可以抵抗高的負壓水頭。9/19/2022CCCW與混凝土氧化和氧化鐵進行化學反應(yīng)，在混凝土表面會出現(xiàn)一些霜斑或污跡，通常可在混凝土硬化之后，用表面刷清漆或涂料的方

9、法，予以處理。9/19/20225.2 CCCW具有封堵混凝土細微收縮裂縫的能力9/19/20225.3 在背水面應(yīng)用具有其它涂層無可比擬的優(yōu)點9/19/20221）可用于新、舊混凝土基面；2）用于修復工程費用低，施工方便；3）地面貯水池可在正常使用的情況下，在其外部進行維修；4）施工后允許立即進入修理區(qū)；5）提供了一個長久解決防水問題的辦法。9/19/2022當應(yīng)用背水面防水涂層時，凡涂層開裂出現(xiàn)滲漏的地方，也是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的部位，極容易發(fā)現(xiàn)和準確定位，并可用相同的材料修補，或者進行化學灌漿修補。而采用迎水面防水涂層的工程，由于施工原因或某種損壞，也會導致滲漏。當滲漏發(fā)生時，水往往沿著

10、鋼筋、PVC止水帶流竄，最終在結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的最薄弱點滲出，其位置偏離結(jié)構(gòu)外墻原滲入處69m都是可能的。這樣的滲漏水，對結(jié)構(gòu)物的業(yè)主來說要支付高的代價；對負責維修的承包商來說，天天“捉漏”不勝其煩，直到敲開內(nèi)表面，不得不考慮全部采用背水面防水涂層而告了結(jié)。9/19/20225.4 混凝土表面處理是成功的關(guān)健9/19/2022CCCW防水體系與相關(guān)的防水體系一樣，其混凝土表面處理是防水成敗的關(guān)鍵。特別是背水面應(yīng)用時，必須清除混凝土表面的化學養(yǎng)護膜、模板隔離油、浮灰等，使混凝土毛細管通暢。對混凝土模板拉緊孔，有缺陷的施工縫、裂縫、蜂窩麻面等，必須做好表面處現(xiàn)并修補。9/19/20226 該類材料進入中

11、國市場的情況及主要品種9/19/202280年代初，在上海注冊的加拿大亞洲之路貿(mào)易公司最先向上海地鐵籌備組推薦了水泥基滲透結(jié)晶型防水材料XYPEX產(chǎn)品。有關(guān)技術(shù)人員注意到了它的獨特性能，但回當時進口材料的繁瑣程序，未能實現(xiàn)工程性能試驗的計劃。10年后，1994年加拿大XYPEX的代理商美國綠洲海洋化學公司的鄭鴻法博士，在上海市地鐵工程建設(shè)指揮部的協(xié)助下，選擇建設(shè)中的常熟路地鐵車站，進行了堵漏試驗。9/19/20221995年3月，上海市地鐵運營公司通過美國綠洲海洋化學公司，進口了8T（300桶，每桶27.7kg）XYPEX產(chǎn)品，用于上海地鐵1號線南端的修補堵漏。同年，在有關(guān)人士的積極倡導和牽線

12、搭橋下，美國綠洲海洋化學公司在北京設(shè)立了XYPEX產(chǎn)品的中國總代理機構(gòu)，標志著XYPEX產(chǎn)品正式進入中國市場。9/19/2022從90年代初開始，表5所列的其他同類產(chǎn)品，相繼進入中國市場。在上海、北京、廣州、武漢、重慶、大連、杭州、烏魯木齊等地獲得較多的應(yīng)用。9/19/20227 質(zhì)量控制及相關(guān)檢測的狀況9/19/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）的檢測標準，據(jù)文獻報道，德國有國家標準，美國還沒有制訂相應(yīng)的標準，特別是在背水面應(yīng)用的施工標準。 9/19/2022國際上，通常采用德國的檢驗標準，或者按“國際修理協(xié)會”推薦的修理材料之類似技術(shù)要求，指導實施。日本建筑學會制訂了日本JASS

13、8T301硅酸質(zhì)系涂布防水材料的品質(zhì)及試驗方法。 9/19/2022國外相關(guān)資料有這樣的記述：在CCCW涂層施工28d之后，用噴砂的方法清除混凝土表面的CCCW涂層，經(jīng)測試，CCCW涂層中的90%化學反應(yīng)劑滲入到了混凝土中，殘留在面層的CCCW化學反應(yīng)劑僅為10%?！敖Y(jié)晶防水”的整體功能很強，鏟除表面的涂層對結(jié)構(gòu)防水功能影響很小。9/19/2022總結(jié)1）水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）是混凝土結(jié)構(gòu)背水面防水處理的理想材料。其作用機理是“滲透功能”，即高鹽分的溶液，通過混凝土的毛細管，向低鹽分的溶液滲流。所以，這種具有自己的獨特性。9/19/20222）游離氧化鈣和濕氣是CCCW的二個重要

14、工作（反應(yīng)）要素。鑒于游離氧化鈣遍布在混凝土中，而任何混凝土結(jié)構(gòu)只要滲漏水，就有濕氣。可見這兩個條件容易具備。此外，將干燥混凝土表面的毛細管路暢通，均系啟動CCCW化學反應(yīng)的必須條件。9/19/20223）濕氣、游離氧化鈣和承壓水鹽分中的化學物質(zhì)是CCCW結(jié)晶形成并增長的基本條件。濕氣和游離氧化鈣這兩個要素，如在混凝土的毛細管中始終存在，剛CCCW的結(jié)晶形成會不間斷地進行。若兩個要素缺一，則化學反應(yīng)中止，而活化了的結(jié)晶體潛伏在混凝土的毛細管中。一旦滲漏水再次侵入混凝土，則活化了的結(jié)晶會恢復結(jié)晶體增長的化學反應(yīng)過程，不斷充填混凝土中的毛細通路，從而使混凝土致密，增強了抗?jié)B水性能。9/19/2022 從國內(nèi)外多項工程實例分析，CCCW材料的應(yīng)用覆蓋了工