水泥基渗透结晶型防水材料的发展现状与市场.doc

水泥基渗透结晶型防水材料的发展现状与市场
薛绍祖
(上海地铁咨询监理科技有限公司 上海200031)
关键词 水泥基防水涂料 渗透结晶型 背水面防水 活性化学物质属性
摘要 本文介绍了水泥基渗透结晶型防水材料的发展现状、防水机理和防水层构成等;对其材料特性及用途作了评述,分析了中国技术市场的状况;论述了工程技术人员关注的产品质量问题、适用范围等;倡导研制、生产单位,对活性化学物质的属性,应对用户有一个负责的交代,便于用户选择使用。
1、前言
国标“GB18445(2001)水泥基渗透结晶型防水材料”自2002年3月1日实施以来,推动了该材料的研究发展和工程应用。提高了防水工程的工作效率,降低了防水工程的综合成本,某种程度上,满足了现代建筑物对耐久性的要求。可以说,水泥基渗透结晶型防水材料以其综合优势,赢得各方面人士的青睐,在刚性防水材料、堵漏止水材料系列中,确立了自己重要的地位。
作者近年来在北京、上海、深圳、南京、郑州等地访问了相关专业人士;检索了27种报刊杂志,发现了50多篇文章。以此为据,抱着探索、寻真的态度撰写了本文,献给中国?上海首届建筑防水材料及工程技术研讨会。
2、水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)溯源
(1)水泥基渗透结晶型防水材料的源渊
根据VANDEX销售与售后服务部门主任Alfred Kessi 在CONCRETREPAIR BULLETIN 杂志(1996年9月)发表的“背水面防水”论文;美国绿洲海洋化学公司郑鸿法总裁的口述;作者最早在国内文献上,介绍了水泥基渗透结晶型防水材料。
国外水泥基防水材料的研究和工程应用,已走过了近百年的历程。该领域的研究和发展,先后开拓和工程应用的类型主要有以下3种:(1)水泥基金属氧化物防水材料;(2)水泥基渗透结晶型防水材料;(3)聚合物改性水泥基防水材料。
水泥基渗透结晶型防水材料是1942年德国化学家 Lauritz Jensen(劳伦斯·杰逊)在解决水泥船渗漏水的实践中,产生与发明的。欧美称为:Czpillary/Crystalline Waterproofing Materials简称CCCW。这种材料系由普通硅酸盐水泥、石英砂或硅砂、带有活性功能基团的化学复合物组成。它以粉状形式供应用户。大多数的应用是仅仅与水拌合(有的情况下还要加入化学添加剂),调配成可以涂刷或喷涂的浆料。正如它的名称示意的内涵,它不仅形成一个有效的防水涂层,而且原本含有的活性化学复合物,向混凝土内部渗透,与混凝土中的水分、Ca(OH)2产生化学反应,形成不溶的结晶体复合物,进而靠结晶体增长填塞毛细通道。这些结晶体,通常可以增长到0.4mm—即高于混凝土毛细管径的最大尺寸,从而使混凝土致密、防水。
水泥基防水涂层材料的共同特点是,可用于新、旧混凝土基面;可以在潮湿基面上施工;新建和修复工程均可采用。水泥基渗透结晶型防水材料与其他二类相比,具备可以用于饮水工程的优点,这一点是世界各国公认的。
(2)水泥基渗透结晶型防水材料在日本市场名称:无机质浸透性涂布防水材
该类型材料1965年从欧洲引进到日本,至今已有42年的历史。这种材料的引进,丰富、充实了水泥基防水涂料的市场;在日本经济高速发展时期,满足市场需求,获得良好发展机遇。1987年日本成立了“无机质浸透性涂布防水材协议会”,这是个同业协会(也称商会);该组织对完善材料的施工方法、规范市场等方面,起到积极的作用。在该组织的倡导下,日本建筑学会2000年新修订的日本JASS8版本,增补了“T-301硅酸质系涂布防水材料的品质及试验方法”;该规程品质规定,针状或纤维状结晶量为无涂布试验体的2倍以上;透水系数为无涂布试验体的1/3以下。
无机质浸透性涂布防水材协议会,按照日本国家规定,负责“水泥系防水课题B”的年度技术培训;使学员达到国家规定的1级与2级的“技能土”水准,并发资格证书。同时,每年主办“技能讲习会”对“技能士”进行继续教育。
日本硅酸质系防水涂料协议会会长小新井治美先生在“2001年防水界展望”的文章中,称水泥基渗透结晶型防水材料是在日本应用较多,唯一制订日本国家统一标准的无机防水涂料。称赞水泥基渗透结晶型防水材料是“对环境保护。对人类生存均显其优的防水材料”。
(三)日本文献中介绍的水泥基渗透结晶型防水材料技术性能与施工
1、水泥基渗透结晶型防水材料的基本性能
水泥基渗透结晶型防水涂层材料的性能比较,见表1。
2、防水层的构成和防水机理
防水层的构成和防水机理见表2。
3、配合比与施工方法
水泥基渗透结晶型防水材料的配合比与施工方法的比较见表3。
4、适用部位与质量控制标准
适用部位与质量控制标准见表4。防水剂的种类和作用见表5。
水泥系防水层的性能(针对地下混凝土构造物) 表1
○:优良 △:普通 ×:较差
水泥系防水层种类
水密性
耐局压性
耐撞击耐创伤
龟裂追随性
湿润面黏接性
耐动胀性
施工性
工期
材料人工成本
安全性
补修性
砂浆防水
(掺防水剂)
×△
○
○
×
○
○
×△
×△
○
○
×△
水泥基渗透结晶型防水涂层(无机涂层)
△
○
○
×
○
○
○
○
△
○
○
聚合物水泥基涂层
(有机涂料)
○
△*
△*
○
△
△
○
○
×
○
○
注:△*-涂膜薄柔必须保护层
水泥系防水层的构成与防水机理 表2
水泥系防水层种类
防水层的构成
防水机理
砂浆防水(掺防水剂)
在砂浆中渗入防水剂,形成高水密性的防水砂浆,涂抹到混凝土结构上防止漏水。砂浆防水剂可促进砂浆的硬化;堵塞孔隙或赋予砂浆憎水性等提高水密性的效能。
水泥基渗透结晶型防水(CCCW)涂层(无机涂料)
防水材料中溶出的硅酸离子在混凝土中渗透扩散,与混凝土孔隙中的钙离子发生化学反应,生成硅酸钙水化物,充满毛细管孔隙。从而使混凝土表层致密,防止渗漏水。
聚合物水泥基涂层
(有机涂料)
高浓度的聚合物分散剂自然干燥或与水泥中的水反应干燥成膜,使刷涂到混凝土表面的涂膜,具防止漏水效能。这种涂膜防水材料的聚合物与水泥比例高,兼具水密性和可绕性。
水泥系防水层的配合比与施工方法 表3
水泥系防水层种类
主要材料及配合比
施工方法
砂浆防水(掺防水剂)
1·砂浆防水剂(氯化钙系、硅酸钠系、硅酸系粉末、脂肪酸系、烷径系、聚合物系)1-30;
2·水泥100
3·砂 200-300
4·水 65以下
用砂浆搅拌机或手提搅拌器拌和均匀,刮涂施工。
水泥基渗透结晶型防水涂层
(无机涂料)
日本I型:
1·予调合粉体(水泥、细骨料、硅酸质微细粉末)100;
2·水 20-40。
日本P型:
1·予调合粉体(水泥、细骨料、硅酸质微细粉末)100;
2·水 15-20;
3·聚合物分散剂5-10。
用手提搅拌器或人工拌和均匀,馒刀刮涂、刷涂、喷涂、辊涂施工。
对新浇筑的混凝土板面或混凝土垫层,也可采用在其上面干撒的方法,作成背水面防水屏障。即将CCCW干粉,人工撒到新浇混凝土上,立即抹压密实。
聚合物水泥基涂层
(有