探究水泥基滲透結晶型防水材料的配制及其在砼中應用

陳曦

福建省九龍建設集團有限公司 福建 廈門 361001 1.5p

前言

水泥基滲透結晶型防水材料是較為新型的建筑防水材料，具有節能、環保、對人體無害、制造工藝簡單、成本低、施工工藝簡單、防水效果持久、應用前景廣闊等特點。水泥基滲透結晶型防水材料過去主要由幾個國外發達國家生產，在1980年，國內進口的基礎材料（母料）用于生產和應用，國內生產商能獨立完全國產化原材料的廠家非常少。

1 水泥基滲透結晶型防水材料

水泥基滲透結晶型防水材料由膠凝材料、細集料、滲透性材料、活性物質、催化劑、輔助材料等配制，并進行干燥、粉碎、混合攪拌等形成。水泥基滲透結晶型防水材料的防水作用是在水的引導下，以水為載體，并借助高滲透性物質在混凝土的毛細結構中轉移，填充并發生物理和化學反應，還與未水合的水泥顆粒相互作用或釋放堿性物質，反應形成水不溶性結晶體。結晶體和混凝土結構結合形成一個封閉的防水層，可防止水和其他液體從任何方向腐蝕，從而提供防水功能。水泥基滲透結晶型防水材料具有以下性能特征：①覆蓋有水泥基滲透結晶型防水材料的混凝土結構可以長時間承受液體壓力，并且可以承受1.2MPa以上的液體壓力。②將水泥基滲透結晶型防水材料施用于混凝土基礎表面后發生的物理和化學反應將逐漸滲透到混凝土結構中，并且滲透深度隨時間推移逐漸加深。③水泥基滲透結晶型防水材料具有長期的自愈功能。這種材料用于混凝土結構，由于溫度，沉降，振動和其他原因而引起的不規則裂縫，當滲透到混凝土中時，可以自我修復。當毛細管中的催化劑與水接觸時，處于休眠狀態的活性物質會重新激活物理和化學反應，并形成新的晶體，從而密封混凝土中新形成的裂縫并阻塞水分子。④該材料與其他材料可以很好地結合，任何建筑材料都可以在水泥基滲透結晶型防水材料涂刷過的混凝土基礎的表面上涂刷、刮擦和裝飾，不會引起物理和化學反應，也不會影響防水性和結構光潔度。⑤防水設計簡單、快速、省力且總成本低。防水材料對混凝土基礎表面要求簡單。混凝土基礎的表面不需要平整，涂漆后不需要保護層。水泥基滲透結晶型防水材料只是一種防水涂料，一旦涂層硬化，就不會擔心受到沖擊、撞擊、剝落和摩擦。水泥基滲透結晶型防水材料可用于地下室、隧道、人防工程、屋頂、游泳池等[1]。

2 水泥基滲透結晶型防水材料的配制

水泥基滲透結晶型防水材料由黏合劑、填料、滲透性材料、活性材料、催化劑、細骨料和其他材料組成。經過實驗確定的水泥基滲透結晶型防水材料的配合比后的制造工藝如下：①水分含量大于2%的原材料在干燥設備中于不超過80℃的溫度下干燥后使用。②大于0.315毫米的原料顆粒將被粉碎并細磨以備后用。③根據混合比例準確測量并準確測量痕量元素。④使用提升裝置將測量的原料放入密封的干粉混合器中，并均勻混合。活性物質的攪拌時間為20分鐘至30分鐘/次，400/ min。⑤混合完成后隨機取樣和測試。⑥出料后定量包裝然后入庫保存，做到防水防潮。⑦生產車間，原料倉庫和成品倉庫必須干燥陰涼。⑧包裝產品必須在保質期內使用，過期產品必須經過全面測試合格后可以繼續使用，保質期通常為12個月。

注意：①原料干燥溫度應控制。用于制造水泥基滲透結晶型防水材料的某些材料是具有水分子結構的晶體，當溫度超過80℃時，將引起物理和化學反應，并直接影響產品質量，因此干燥時保證材料表面沒有水分就可以了。②對原料進行機械混合時，混合時間的增加促進了原料的均勻混合，但增加了混合時間將增加原料的機械摩擦，導致原料溫度升高，影響原有的物質結構[2]。

3 水泥基滲透結晶型防水材料與砼的性能關系

水泥基滲透結晶型防水材料可以有效改善混凝土的滲透性，也因此影響到砼的性能，主要有以下關系：

（1）混凝土的滲透性和抗凍性：干混凝土不會凍結，但是如果水含量過高，當環境溫度降低，則孔中的水將凍結并且體積將增加9%，從而導致未凍結的孔溶液向外遷移，從而產生靜水壓力。當靜水壓力超過混凝土的強度時，混凝土孔壁結構崩潰，內部裂縫逐漸向外擴展。環境溫度的周期性下降和上升，會凍結混凝土內部的水，冰融化成水，并且循環重復進行。每個循環都會導致對混凝土內部結構的破壞累積，微裂紋和內部孔隙將繼續膨脹，擴展和滲透。這降低了混凝土的強度并減小了可用面積，最終導致對混凝土的損壞。實際上，這些機制與混凝土的滲透性密切相關。研究表明，混凝土的吸水能力越低，混凝土對凍融循環的抵抗力越高，通過水泥基滲透結晶型防水材料可以有效提高混凝土的防水性能，從而降低吸水能力，提高混凝土的抗滲性，進而提高混凝土的抗凍融性。

（2）混凝土的滲透性和碳化性：混凝土碳化主要與空氣中CO2氣體的擴散程度相關，空氣中CO2會通過混凝土的孔隙進入混凝土與混凝土中的堿性物質發生反應導致混凝土碳化，由于碳化過程會改變混凝土內部成分以及體積，從而影響到混凝土的性能。混凝土的表面吸水率和透水性是混凝土的滲透性。混凝土表面的吸水程度越高，透水性越高，CO2擴散到混凝土中的速度越快，其深度越深。可以通過混凝土的滲透性來評估混凝土的抗碳化性。水泥基滲透結晶型防水材料可以有效改善混凝土的滲透性，因此提高混凝土的抗碳化能力，進而延長混凝土使用壽命。

（3）混凝土的滲透性與鋼筋銹蝕：堿度物質會使鋼筋表面形成致密的鈍化膜，以保護鋼筋不受腐蝕。CO2會與混凝土中的堿度物質反應降低混凝土的堿度。氯離子侵入導致鈍化膜部分溶解，從而在水和氧氣存在下引起鋼筋的腐蝕。由于氯離子必須通過混凝土中的孔進入混凝土，鋼筋腐蝕反應所需的氧氣也必須通過混凝土中的孔進入混凝土，因此混凝土滲透性和鋼筋腐蝕兩者之間緊密結合。混凝土的滲透性越高，水，氯離子和氧氣滲透到混凝土中的速度就越快，滲透深度越大，不可避免地會加速鋼筋的腐蝕。

（4）提高混凝土抗滲性的措施：降低水灰比可以有效減少硬化后混凝土的孔隙率和大小，同時選擇合適的添加劑，抑制并減少由混凝土中的孔隙，改變孔的特性，以堵塞和封閉滲透通道；合理施工和養護。確保將混凝土均勻混合并摻入模具中，并適當振動模具的側面，角落和預埋部分，以免泄漏或過度振動。密實混凝土澆筑并提高混凝土的耐水性；使用水泥基滲透結晶型防水材料。

4 水泥基滲透結晶型防水材料在砼中應用

在混凝土結構中，使用水泥基滲透結晶型防水材料進行基礎防水。主要有以下幾種應用情況：

（1）防水混凝土底板：防水施工方法是在澆筑混凝土之前30分鐘，根據結構將鋼筋綁在混凝土墊板上，并在濕混凝土墊板上均勻撒上水泥基滲透結晶型防水材料的干粉。

（2）鋼筋混凝土剪力墻的防水：拆除鋼筋混凝土模板后即可進行防水。檢查混凝土表面，并清除混凝土基礎表面上的浮塵。蜂窩坑的表面填充使用水泥基滲透結晶型防水材料與水混合以形成填充劑。在使用水泥基滲透結晶型防水材料之前30分鐘，應先用水噴灑，刷涂混凝土表面，固化后，重復施工方法，兩次后混凝土表面上防水材料的總厚度必須大于0.8毫米。最終水泥基滲透結晶型防水材料硬化后應澆水養護兩三天。

（3）地下室頂層：構造地下室防水層在將鋼筋放置在模板上之后，在將混凝土澆筑到濕模板上之前30分鐘撒水泥基滲透結晶型防水材料。澆筑混凝土并開始硬化后壓實在混凝土的表面上(根據防水工程設計進行一次或兩次防水處理)。

（4）地下室底板防水：在澆筑鋼筋混凝土底板2h之前，清除混凝土墊板和鋼筋上的碎屑；澆筑混凝土之前30分鐘，根據結構將鋼筋綁在混凝土墊板上，并在濕混凝土墊板上均勻撒上水泥基滲透結晶型防水材料的干粉。為了確保滲透性水泥基結晶性防水材料的厚度均勻，設計人員首先將面積除以鋼筋之間的距離，然后測量水泥基滲透性水晶防水材料并測量其面積，均勻使用每平方米的透水晶體防水材料的方法和精確劑量，水泥基結晶防水材料會水解，自然反應防水效果更好。

（5）地下室外墻防水：檢查并清潔底層，使用水泥基滲透結晶型防水材料與水混合來修復蜂窩坑表面；用水潤濕混凝土墻，按照水灰比將水泥基滲透結晶型防水材料與水混合，用便攜式電動攪拌器攪拌5分鐘，攪拌成漿，涂刷并檢查是否漏水。在防水涂料完全固化4到6小時后，固化后，重復施工方法第二次噴涂防水材料，兩次后混凝土表面上防水材料的總厚度必須大于0.8毫米。最終水泥基滲透結晶型防水材料硬化后應澆水養護兩三天。混凝土結構的接縫使用聚合物彈性水泥防水材料增強防水表面處理。

5 結束語

水泥基滲透結晶型防水材料已經開發并使用了很多年，受到了用戶，監督檢查機構，國家建材和建筑管理部門的關注和好評。水泥基滲透結晶型防水材料的生產過程簡單、防水耐用、防水總成本低。需要持續改進提高水泥基滲透結晶型防水材料在建筑物防水中的使用效果。