【摘要】隨著人們環(huán)境保護意識的逐步提高，無機環(huán)保型防水材料應(yīng)用范圍越來越廣，“水泥基滲透結(jié)晶型防水材料”已逐漸成為地下混凝土結(jié)構(gòu)防水堵漏工程的主要新型防水材料。本文通過水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在高層建筑中的應(yīng)用，介紹了水泥基滲透結(jié)晶型防水材料機理、物理力學(xué)性能、滲透深度。

【關(guān)鍵詞】水泥基；滲透結(jié)晶；性能特點；滲透深度；機理；抗?jié)B；施工方法

1、水泥基滲透結(jié)晶型防水及性能

1.1水泥基滲透結(jié)晶型防水

水泥基滲透結(jié)晶型防水以水泥、石英粉、活性物質(zhì)及各種添加劑配制而成的粉末狀剛性防水材料。其活性物質(zhì)，可滲透到混凝土的裂隙和毛細孔中。在有水存在時，在活性物質(zhì)的催化作用下，硅酸鹽、鋁酸鹽及游離氧化鈣與水發(fā)生反應(yīng)，沿裂隙生成新的結(jié)晶，堵塞水的通道，起到防水作用。

1.2性能特點

1）可在迎水面或背水面施工，與混凝土組成完整的整體，使用年限與結(jié)構(gòu)體一樣持久。

2）可在100%濕潤或初凝混凝土基上施工，無須在混凝土表面做找平層，節(jié)省成本、縮短工期。

3）能抵受侵蝕性地下水、海水、氯離子、炭酸化合物、氧化物、硫酸鹽及硝酸鹽等絕大部分化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，起到保護混凝土和加強鋼筋的作用。

4）由于滲透結(jié)晶的作用，使涂層變成混凝土的組成部分，因而可抵抗高壓水頭。

5）能穿透深入及封閉混凝土中毛細管地帶及收縮裂縫，在表面受損的情況下，其防水及抗化學(xué)特性仍能保持不變。

6）能封閉不大于0.4毫米的混凝土收縮裂縫，遇水可自行愈合，不會因撕裂、穿刺或接縫位移而析離。

2、結(jié)晶滲透機理和深度

2.1結(jié)晶滲透機理

一般認為，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的作用機理是材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)通過載體向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不溶于水的結(jié)晶體，堵塞毛細孔道，從而使混凝土致密、防水。防水材料的防水機理可分為憎水防水、密實防水、膜層隔離防水等幾種。應(yīng)該說，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料靠滲透結(jié)晶、填塞、微細化毛細孔而達到提高混凝土的抗?jié)B性、防水性，這點是可肯定的，當(dāng)然，現(xiàn)在也有復(fù)合型的防水材料，在其中加入聚合物乳液等。實際上，這類防水材料的滲透機理是很傳統(tǒng)的，尤其在早期，主要依靠濃度滲透壓機理來進行滲透的，也就是說材料中活性化學(xué)物質(zhì)在早期新拌漿體中形成高濃度的溶液，利用濃度滲透壓力差，活性的離子逐漸向混凝土中滲透這也是為什么這類材料在施工時必須要求混凝土基層進行水充分潤濕的原因，這樣更有利于活性物質(zhì)向混凝土內(nèi)部滲透。這也是這類材料在背水面使用時其作用效果比迎水面更好的解釋吧。再來看第二問題，無論是催化活化機理、還是絡(luò)化滲透機理，其實重要的一點，這類材料均不是僅僅依靠本身的生產(chǎn)結(jié)晶體來密實混凝土的，重要的是不僅其在一定條件下可以析晶和反應(yīng)生成晶體，還會促進混凝土中水泥水化，生成水化硅酸鈣CSH凝膠晶體。因此，對這類材料生成的晶體應(yīng)該包括兩種類型的晶體，它們是同時存在的，只是在不同的區(qū)域、不同的環(huán)境條件下，其晶體的主要類型不同而已，這類材料生成的晶體形貌主要是活性物質(zhì)生成的晶體和CSH凝膠晶體，因此主要是針狀或纖維狀。

2.2結(jié)晶滲透深度

1）檢查結(jié)晶滲透深度方法

墨水顯示法

在混凝土立方體試件四個側(cè)面涂刷防水材料，一定時間后，剖開試件，用藍色墨水浸泡斷面，防水材料滲透的部位不會被墨水站污，通過測量墨水與試件邊緣的距離，就可以測定防水材料的滲透深度。

X射線光電子能譜

采用X射線光電子能譜儀測定特征物質(zhì)的濃度變化來判斷活性物質(zhì)的滲透深度。

用掃描電鏡觀察形貌方法

通過觀察不同深度的混凝土形貌，判斷結(jié)晶物質(zhì)的多少，來計算滲透深度。

④熒光指示劑

在防水材料拌和物中，加入熒光指示劑，養(yǎng)護一定時間后剖開試件，根據(jù)熒光指示劑的位置，來測量滲透深度。

3、物理力學(xué)性能

3.1粘結(jié)強度試驗

1）拉伸粘結(jié)強度測試儀器

拉伸粘結(jié)強度使用的測試儀器應(yīng)有足夠的靈敏度及量程，應(yīng)能通過適宜的連接方式并不產(chǎn)生任何彎曲應(yīng)力，加荷速度250±5ON/s，儀器精度1%，破壞荷載在其量程的20%～80%。

2）拉伸粘結(jié)強度成型框

拉伸粘結(jié)強度成型框由硅橡膠或硅酮密封材料制成，表面平整光滑，并保證砂漿不從成型框與混凝土板之間流出?？壮叽缇_至±0.2mm，孔徑50mm ×50mm；厚度3mm。

3）拉拔接頭

尺寸為（50±1）mm ×（50±1）mm，并有足夠強度的正方形鋼板，最小厚度10mm，有與測試儀器相連接的部件。

4）試件制備

將成型框放在混凝土板成型面上，將按標準規(guī)定制備好的試樣倒入成型框中，抹平，放置24h后出模，10個試件為一組。脫模后的試件在標準試驗條件下放置到27d齡期后，用砂紙打磨掉表面的浮漿，然后用適宜的高強粘結(jié)劑將拉拔接頭粘結(jié)在試樣成型面上，在標準試驗條件下繼續(xù)放置24h后試驗。

4、抗?jié)B試驗

目前采用的試驗方法主要參考CBJ82—85《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》的標準，將混凝土做成圓臺型試件，每六個為一組，放置在專用的抗?jié)B儀上，以一定的時間周期加水壓進行試驗。當(dāng)時的試驗方法主要針對自拌混凝土，是在強度等級也不是很高的情況下出臺的。經(jīng)過20年的發(fā)展，目前有抗?jié)B要求的混凝土大多是C30以上的泵送混凝土，混凝土的配比也發(fā)生了很大的變化，一般都使用了混凝土外加劑和礦物摻合料，混凝土的密實性能大大提高，通過這種方法檢驗混凝土抗?jié)B性能，般都能超過1.2MPa。實驗室的抗?jié)B試驗是通過高壓水貫穿混凝土內(nèi)部的微細孔道，不能真實反映混凝土的裂縫情況。水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料的作用是通過活性物質(zhì)的滲透進入混凝土內(nèi)部的微細裂縫，通過化學(xué)反應(yīng)生成結(jié)晶物質(zhì)，修補裂縫，它和一般的憎水性材料改變毛細孔的表面張力、阻止水分進入從而達到防水作用是完全不一樣的。

5、水泥基滲透結(jié)晶型防水施工

5.1施工準備

1）在涂刷或噴灑之前，必須將基面上的漆、油、污穢、灰塵、水泥碴等附著物和松脫物去除干凈，并使施工而濕潤，但不能有積水現(xiàn)象

2）配料：按產(chǎn)品說明書規(guī)定的配合比混料，用手動或電動攪拌器充分攪拌，稍放置后再攪勻即可涂刷（抹）。每次拌合的數(shù)量視工程量大小而定。在采用涂刷法或噴灑法施工的條件下，按水：防水粉料=1：2.5的體積比，將防水粉料用清水混合后加以攪拌并使其均勻。一次的調(diào)配量，以20分鐘用完為限。

5.2施工方法

涂刷法：將防水材料倒入容器內(nèi)，充分攪拌和均勻后用刮板壓抹。先做邊角和結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位，后做平整表面沿一定方法反復(fù)涂刷，一般涂刷二道，第一道盡可能讓漿料滲進（遮蔽）基層毛細孔，均勻遮蓋基層，當(dāng)?shù)谝坏劳繉映视不癄顟B(tài)時，開始刷第二道，第二道沿著與第一道垂直的方向進行，涂刷層一般刮2-3遍使之達到要求厚度。

5.3注意事項

每次配料量不宜過多，應(yīng)在20-30分鐘內(nèi)使用完畢。防水層必須養(yǎng)護24小時后才能進行下一道工序施工。

6、結(jié)論

水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是一種非常有特色的剛性防水材料，只是眾多防水材料的一種，只有正確理解其特性、特點才能更好的發(fā)揮其防水性能，應(yīng)用在合適的領(lǐng)域。

作者簡介：高揚；男；施工員；材料工程專業(yè)