廢棄防水卷材資源化基本問題與發展路徑研究

肖建莊 ，俞才華，肖緒文，丁陶，張勇

（1. 同濟大學土木工程學院，上海 200092；2. 廣西大學土木建筑工程學院，南寧 530004；3. 中國建筑防水協會，北京 100831）

一、前言

建筑固體廢物（固廢）資源化是建筑全壽命周期的重要組成部分[1]。在過去十多年里，我國建筑固廢總排量超過2×1010t，較多采用的傳統填埋處置方式浪費了大量土地資源且對環境造成不利影響[2]。因此，建筑固廢資源化是建筑業高質量發展的必由之路。2020年我國正式提出“雙碳”戰略目標，對應的背景是我國CO2排放量達到9.88×109t（含建筑全壽命期CO2排放量5.08×109t）[3]。在“雙碳”戰略目標的驅動下，建筑業節能減排引起了全社會的關注，建筑固廢資源化則是建筑業節能減排的重要方式。綜合來看，建筑固廢資源化受到建筑業高質量發展、“雙碳”戰略目標的雙重驅動。

當前，我國建筑固廢資源化利用率從不足10%快速提升到30%，但依然落后于2025 年達到60%的規劃目標，因而進一步提升建筑固廢資源化利用率迫在眉睫。經過近20年研究，建筑固廢主成分得到了較好的再生利用，如廢棄混凝土用于再生骨料生產、再生混凝土制備[4]，廢棄磚塊制備再生骨料或者碾磨成再生砂或粉[5]，廢棄渣土制成人造骨料、燒結陶粒、免燒磚、混凝土礦物摻合料等[6]。此外，金屬廢棄物可回收至冶煉生產線，廢塑料可用于制備塑料顆粒[7]。然而，廢棄防水材料作為建筑固廢的重要組成部分，資源化研究基本處于空白狀態，實際上成為制約建筑固廢資源化效率提升的瓶頸環節之一。探討和解決廢棄防水材料資源化問題，不僅有助于提升建筑固廢資源化利用率，還可支持“雙碳”戰略目標實現以及建筑業高質量發展。

從近期的文獻檢索結果來看，廢棄防水材料資源化相關研究極少，僅有的個別研究尚處單點探索層面[8～10]。實現廢棄防水材料資源化，首先需要厘清基本問題，即目前建筑防水材料的產量、資源化主體以及利用潛力；從筑牢創新應用基礎條件的角度出發，亟待明確廢棄防水材料資源化的發展路徑。針對于此，本文開展包括防水材料產量、資源化潛力、減碳潛力在內的廢棄防水材料資源化基本問題分析，構建作為廢棄防水材料資源化主體的廢棄防水卷材資源化發展路徑并提出相應的主攻方向與發展建議，以期為建筑固廢資源化研究提供啟發和參考。

二、廢棄防水材料資源化的基本問題

（一）廢棄防水材料資源化的主體

我國現代建筑防水材料起源于20世紀40年代，前期主要以石油瀝青紙胎油氈作為防水材料。在20 世紀80 年代之后，各種防水卷材開始大量應用于實際工程，最終形成了六大門類防水材料：聚合物改性瀝青類防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、建筑密封材料、剛性防水材料、止水堵漏材料（見表1）[11]。目前，建筑防水材料朝著綠色、高性能、智能方向發展，尤其是在《建筑與市政工程防水通用規范》（GB 55030—2022）[12]頒布實施后，高分子防水卷材將成為未來的主流類型。本文主要討論上述7 種建筑防水材料（即石油瀝青紙胎油氈、六大門類防水材料）的資源化潛力。

確定廢棄防水材料資源化的主體，需綜合考慮各種防水材料的成分、結構、產量等特征。防水涂料在拆除過程后呈粉末狀，難以收集且純化困難；建筑密封材料、止水堵漏材料產量很低，品種繁雜；剛性防水材料產量低，廢棄后屬于廢混凝土或砂漿。可以初步判斷，防水卷材、石油瀝青紙胎油氈因其主體材料（如瀝青、高分子材料、胎基）具有較成熟的資源化模式而具有良好的資源化潛力。

為進一步明確廢棄防水材料資源化的主體，調研并梳理了各種建筑防水材料的產量。20 世紀40 年代至1995 年，我國共生產石油瀝青紙胎油氈1.212×1011m2[13]。綜合中國建筑防水協會的統計數據（見圖1）[14～30]，2005—2021 年共生產防水材料2.863×1010m2，其中防水卷材為1.89×1010m2（包括改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材、自粘防水卷材、瀝青復合胎柔性防水卷材，占比為66.01%）、防水涂料為7.201×109m2（占比為25.15%）、玻璃纖維胎瀝青瓦為3.86×108m2（占比為1.35%）、其他新型防水材料為1.526×109m2（占比為5.33%）。防水卷材產量占比高于60%（早年甚至接近80%），說明防水卷材是主要的建筑防水材料、防水材料資源化的主體。

圖1 我國各種防水材料生產量（2005—2021年）

在防水卷材中，聚合物改性瀝青類防水卷材、自粘防水卷材、高分子防水卷材、瀝青復合胎柔性防水卷材的占比分別為44.96%、27.53%、19.76%、7.75%。可見，改性瀝青類防水卷材的資源化是重中之重，自粘防水卷材、高分子類防水卷材次之，而瀝青復合胎柔性防水卷材因產量過小可忽略不計。近年來，國家鼓勵發展高性能、綠色防水材料，未來高分子防水卷材可能成為主流，因而高分子防水卷材的資源化值得關注。

（二）廢棄防水卷材資源化的價值

1. 資源化潛力

廢棄防水卷材作為建筑固廢的重要組成部分，開展資源化研究能夠進一步提升建筑固廢的資源化利用水平。為了直觀表述資源化潛力，測算了我國已生產防水卷材的總質量，測算依據為國家標準推薦的單位面積質量（見表2）。石油瀝青紙胎油氈的總質量為9.696×107～1.818×108t， SBS/APP 改性瀝青防水卷材的總質量為2.805×107～5.1×107t；高分子防水卷材、自粘防水卷材因種類繁多且無細分種類，無法測算相應的總質量。然而，僅是石油瀝青紙胎油氈、SBS/APP改性瀝青防水卷材的總質量即為1.25×108～2.328×108t。

表2 建筑防水材料總產量和總質量的測算值

事實上，我國防水卷材存量可能明顯大于上述測算值，因為直到2013 年工業和信息化部才規定，新建聚合物改性瀝青防水卷材單線產能規模不低于1×107m2/a，新建高分子防水卷材單線產能規模不低于3×106m2/a；在相當長的時間內建筑防水材料市場處于散亂發展狀態，大量小型企業的產量數據未納入統計。因此，廢棄防水卷材存量較大，其資源化潛力突出。

2. 減碳潛力

雖然建筑防水材料并未進入中國建筑材料聯合會的減碳重點行業目錄（2022 年），但在石油產品價格高漲、環境效應日益凸顯的背景下，防水卷材的節能減排問題已無法回避。目前有關防水卷材碳排放研究稀少，各類防水卷材的全球變暖潛值（GWP）并不明確，目前只能對我國防水卷材碳排放作簡單估算。

聚合物改性瀝青類防水卷材的GWP 為12.6 kg CO2eq/m2（因文獻稀少，此處測算不考慮各類改性瀝青防水卷材的差異性）[31]；假設未來聚合物改性瀝青防水卷材年產量為2×109m2，則相應的年CO2排放量約為2.52×107t。假設再生防水卷材可節約10%的CO2排放量，未來再生防水卷材替代率達到50%，則每年可降低CO2排放量為1.26×106t。

由于缺少相關GWP 值，大量的石油瀝青紙胎油氈、高分子防水卷材、自粘防水卷材等未納入測算。可以認為，廢棄防水卷材資源化可實際降低的CO2排放將遠大于上述測算值。

三、廢棄防水卷材資源化的發展路徑

從實際應用角度看，防水卷材約有60%用于地下工程防水、30%用于屋面工程，導致廢棄防水卷材不僅收集困難，往往和其他建筑固廢、廢棄瀝青混合料、裝修垃圾等混雜；尤其是裝修垃圾成分復雜，含有紙片、塑料、模板以及其他與廢棄防水卷材形態和性質接近的化工產品，加大了廢棄防水卷材的分揀難度。現實情況表明，需要從多個維度構思防水卷材低碳發展路徑。石油瀝青紙胎油氈雖已退出新建工程應用，但歷史用量巨大、在大量老舊建筑上存留，相應資源化也是防水材料循環再生的重要內容。石油瀝青紙胎油氈不能等同于聚合物改性瀝青防水卷材，但從資源化角度看兩者因材料和結構類似而可歸為同類。

根據廢棄防水卷材的特點，相應資源化可采取3R發展路徑：減量化（Reduce）、重復利用（Reuse）、循環再生（Recycle）。防水卷材減量化是最重要的目標，即減少防水卷材的產量和用量，從根本上減少廢棄防水卷材的產生；對于已經使用的防水卷材，宜盡可能進行重復利用，讓防水卷材二次甚至多次使用；僅在無法重復利用時考慮循環再生，將廢棄物轉化為再生產品。

（一）減量化

防水卷材減量化是防水卷材資源化的起點和制高點，以控制防水卷材用量的方式達到減少廢棄防水卷材存量的目標。防水卷材減量化的主要路徑是提升混凝土結構的自防水性能、提升卷材防水層的長期性能：前者可直接減少防水卷材的使用量；后者可減少防水卷材的設防道數甚至延長使用壽命，從而間接減少防水卷材的使用量。本文主要討論提升防水卷材的長期性能，重點關注防水卷材在復雜服役環境中的耐久性和抗病害能力。為此，需要深入了解防水卷材性能演變機制及其在外部環境中的劣化機理，發展相應的性能調控、靶向抗劣化等技術。然而，現有的防水卷材基礎研究尚不完善（基本停留在卷材配比、生產工藝、添加劑等方面），微細觀尺度層面的防水卷材研究很少；可借鑒復合材料、高分子材料領域的理論研究體系，開展防水卷材基礎研究。此外，傳統實驗試錯法成本較高，需要在理解防水卷材性能演變規律的基礎上發展性能預測理論與技術，優先從理論上預測防水卷材在各種服役狀態下的性能，支持高耐久性防水卷材配方和工藝篩選。

目前，有關防水卷材在應力、環境因素耦合作用下的性能演變機制研究還很少。已有研究分析了老化、風致病害、水致病害對防水卷材的影響，發現不同防水卷材的性能劣化機制不盡相同[32,33]。雙層使用并不能提升卷材系統的抗風能力，隔熱層厚度、防水層特性對測試模型的抵抗力沒有顯著影[34]。研究認為防水卷材水泡源自陽光長期照射造成的蒸汽壓力積累[35,36]，而溫度、水分、初始脫黏孔徑都對防水卷材的破壞時間產生重大影響[37]。顯然，防水卷材性能演變規律及調控機理不清，不同應力條件下防水卷材性能劣化機制不明，制約了高性能防水卷材研發。

材料基因是材料的基本單元，可以是原子、分子等不同尺度特征，決定了材料的性能和功能[38]。以聚合物改性瀝青防水卷材為例，改性瀝青基因包括瀝青組分、微觀結構等，胎基基因包括纖維形態、空間分布等。確定防水卷材基因組，有助于準確建立組成、結構、工藝、性能之間的定量關系[39]。在高性能防水卷材開發方面，應以材料基因組為切入點，以多尺度、多場景耦合方法為主線，以深度學習預測為實現手段。這是因為，防水卷材整體性能不僅體現在宏觀單一尺度，而是原子、分子，微觀、細觀、宏觀等多個尺度相互耦合的結果；相應耦合涉及物理、化學作用，外部應力、靜電力、物理黏附、濕潤作用、物理嵌鎖、化學吸附等，不同尺度層面的關系也表現為尺度跨越的復雜耦合作用。

建立防水卷材基因 - 耐久性數據庫需以防水卷材基礎研究成果為前提，包括材料研發、配合比設計、添加劑機理與效應等。相關的多尺度設計方法有：原子尺度可采用密度泛函理論分析，分子尺度可采用分子動力學模擬，介觀尺度可采用耗散粒子動力學模擬，微觀尺度可采用原子力顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、納米壓痕等，細觀尺度可采用細觀三維重構技術和有限元模擬，宏觀尺度可采用各種性能測試。以大量實驗結果來填充數據庫，進而采用深度學習等方法預測防水卷材性能（見圖2）。只要建立的數據庫足夠大，就可以獲得精準的防水卷材性能預測結果，篩選出高性能防水卷材配方、添加劑種類等。同理，構建防水卷材性能劣化及病害數據庫，采用深度學習方法針對性開發抗病害防水卷材，甚至能夠根據服役地區不同的氣候環境開發針對性的防水卷材類型。

圖2 防水卷材多尺度性能評估技術路線

在高性能防水卷材開發之外，防水卷材與基體之間的黏附性也是重點研究內容，這是因為防水卷材失效多表現為防水卷材與基體之間的界面黏結失效。目前已有一些相關研究，如關注了聚合物改性瀝青防水卷材的動態黏彈性能表征問題，定義了松弛譜指數[40]；聚合物改性瀝青有效提升了界面附著力和黏合力[41]；防水卷材 - 砂子界面摩擦角與法向壓力無關，濕潤砂子界面的剪切阻力高于干燥砂子[42]。但在防水卷材與基體黏附行為方面沒有形成深刻理解。

需要建立施工工藝 - 界面耐久性理論，發展界面黏附預測和監測技術，主要從設計思路、界面處理、施工措施等方面理解防水卷材與基體的黏附失效行為。從多尺度尤其是分子尺度視角著手，探究防水卷材 - 基體的黏附機理，獲取界面黏附多尺度信息，建立界面黏附及破壞理論；根據黏附理論，規避界面劣化誘因，加強界面黏附因素，提升界面黏附耐久性。還需發展防水系統結構健康檢測理論與技術，提供防水卷材服役狀態的實時監控能力。目前有少量相關報道，如提出了平屋頂防水病害檢查分類系統[43]，開發了預測風壓膨脹防水卷材最大撓度理論[44]，但遠不能滿足防水系統結構健康檢測需求。以智能化、信息化手段為依托，開發防水卷材在自然環境中的性能劣化監測技術，獲取直接信息和防水結構多尺度反應，支持病害問題的及早處置，從而提高防水卷材服役壽命并達到減量化目的。

（二）重復利用

對于已經服役過的防水卷材系統，優先采用重復利用方法。重復利用方法主要分為體系重復利用、材料重復利用：前者指將防水卷材體系進行整體或局部拆解，再將拆解下來的防水卷材體系再利用至新場景；后者指將已經服役一段時間、仍具有原有形態及功能的廢棄防水卷材作為原材料進行回收。對于體系重復利用，需采取科學的拆解過程，盡量保存原有防水卷材體系的形態及功能并減少卷材損傷，利于防水卷材體系的再次利用[45]。

在傳統防水卷材系統拆除過程中，通過各種工程器械破壞防水卷材系統原有的形態及功能會產生大量的廢棄防水卷材。然而，拆解應以防水卷材回收為目的，采取解構方式將防水卷材系統盡可能完整地從建筑中分離出來；拆解下來的防水卷材系統可具有相對完整的形態及功能，能夠直接應用到新建防水工程，從而規避廢棄物運輸、加工、施工等工序，極大減少碳排放。防水卷材拆解與原施工技術直接關聯。當前的防水卷材鋪設方法主要分為干法、濕法，又細分為熱熔法、熱粘法、冷粘法、自粘法、焊接法、機械固定法；鋪貼方法主要有滿粘法、空粘法、條粘法、點粘法。顯然，采用干法鋪設便于進行拆解，采用濕法施工則很難拆解；為了便于拆解防水卷材，應盡可能減少防水卷材與基底的粘貼面積，故避免使用滿粘法。換言之，宜優先發展干鋪與機械固定相結合，干鋪與空鋪法相結合的防水卷材施工工藝。

目前，防水卷材再利用理念涉及甚少，針對防水卷材拆解分析方法、施工技術的研究也未見報道。未來可構建防水卷材拆解理論框架，形成防水卷材拆解技術集成體系。需要從防水卷材拆解設計、施工以及拆解后再利用的角度著手，提出防水卷材拆解設計的原則、步驟、施工要求，進而發展防水卷材施工工藝、拆解關鍵技術；從壽命周期評價角度出發，量化防水卷材拆解的環境友好程度與低碳價值，分析防水卷材拆解與傳統廢棄的差異性，據此提出基于重復利用理念的防水卷材低碳設計理論框架。

（三）循環再生

對于無法重復利用的防水卷材，可考慮循環再生，即將廢料變成原料（再生料）。廢棄防水卷材循環再生的關鍵是分離、分級、分解：分離指將廢棄防水卷材和其他建筑固廢或裝修垃圾分開，再進行不同類型防水卷材的進一步分離；分級指針對不同性能的廢棄防水卷材開展分級回收；分解是防水卷材生產的逆過程，實現廢棄防水卷材基料（高分子或瀝青材料）和胎基的分解。

將廢棄防水卷材從建筑固廢或裝修垃圾中分離是第一步，廢棄防水卷材和混凝土或其他建筑材料在成分、形態上具有顯著的差異性而不存在技術困難。隨后，不同成分的防水卷材分類進行循環再生，避免不同種類廢棄防水卷材的混合回收（將造成薄弱界面），維持再生產品的附加值[46]。高分子防水卷材（單位面積質量為0.98～1.05 kg/m3）、瀝青類防水卷材（單位面積質量為1.1～1.4 kg/m3）的密度有所差異，可據此開發廢棄防水卷材分離技術。從源頭上進行廢棄防水卷材分類，避免后續的處理和分選環節，不僅可以降低回收成本，還能降低碳排放，是極有價值的分離方法。管理部門應從防水卷材鋪設階段開始，記錄防水卷材類型并建立管理檔案；在防水卷材拆除時，禁止隨意丟棄或混入其他建筑固廢，而是單獨堆放廢棄防水卷材；構建廢棄防水卷材管理網絡，將不同類型廢棄防水卷材分類聚集，為循環再生創造良好條件。

在分離的基礎上，根據廢棄防水卷材性能進行分級再生，針對性開展循環再生。對于廢棄高分子防水卷材，可參考廢棄高分子材料分類再生策略（見圖3）[47]：如果性能較高，可進行原等級再生，或回歸防水卷材生產線，或將廢棄高分子防水卷材碾磨成增材制造原料并采用增材制造技術制備防水卷材或其他產品（見圖4）；若無法原等級再生，優先采用機械回收方式，將廢棄高分子防水卷材粉碎成顆粒或者纖維，作為填充料或添加劑來提升其他材料的斷裂韌性及抗應變能力。廢棄瀝青基防水卷材的主要回收方式之一即破碎成纖維或顆粒加入到瀝青材料中，相應的核心科學問題是老化瀝青、聚酯（玻璃纖維）、原生瀝青之間的多重界面交互，橫跨原子、分子、細觀、宏觀等多個尺度（見圖5）。

圖3 廢棄高分子材料（以塑料為例）的多級再生策略

圖4 增材制造再生防水卷材

圖5 廢棄瀝青基防水卷材界面多尺度作用

分解是廢棄防水卷材高附加值循環再生的重要方法，能夠最大限度地開展廢棄防水卷材的合理利用，主要分為物理分解、化學分解。① 物理分解指采用物理方法將復合材料分解開，目前已有高壓碎裂法，即利用放電脈沖破碎廢棄高分子基體來獲取其中的纖維（纖維應用面較廣，不限于防水卷材生產）[48]。可采用物理分解方法將廢棄瀝青基防水卷材分解為瀝青材料、纖維胎體后再進行回收，應用比較成熟；分解而得的老化瀝青，可加入再生劑以提升性能，用于路面材料或防水卷材制備。② 化學分解指采用化學方法將復合材料分解開，這一過程通常改變復合材料的成分。目前高分子領域代表性的化學分解方法有高壓分解法、大氣壓分解法：前者是重要的廢棄復合材料回收方法，使用化學試劑并在高溫、高壓條件下將高分子材料轉化成超臨界流體，使高分子材料化學鍵斷裂，實現廢棄高分子復合材料的回收，應用中能量消耗大；后者過程更加溫和，可保護廢棄高分子復合材料中的纖維結構，在工業上更易推廣使用[48]。

在分解基料與胎體之外，可將廢棄高分子防水卷材看成整體，直接采用化學方法進行處理，已有化學解聚法、催化裂解法：前者通過化學方法將廢棄高分子材料解聚為單體，或重新煉成可燃油氣，獲取高附加值再生產品；后者將廢棄高分子材料在添加催化劑、高溫等條件下裂解成碳納米材料甚至碳納米管、石墨烯（見圖6）[49]。碳納米材料在土木工程領域的應用前景廣闊，但成本昂貴[50,51]；如果能夠將廢棄高分子防水卷材轉化為碳納米材料，有望帶來行業應用的重大變革。對于性能過低的廢棄高分子防水卷材，還可采用燃燒方式回收能量。

圖6 利用廢高分子防水卷材制備高性能混凝土

四、廢棄防水卷材資源化的主攻方向與發展建議

廢棄防水卷材資源化具有減量化、重復利用、循環再生三方面主要內容，而當下最迫切、最有價值的研究方向是循環再生。廢棄防水卷材循環再生的主要路徑是制備再生防水卷材，故系統討論再生防水卷材研發要點（當前）與發展建議（未來）。

（一）再生防水卷材研發要點

以再生產品為原料制備而成的防水卷材稱為再生防水卷材。相關原料可以來源于廢棄防水卷材（支持實現廢棄防水卷材產業鏈循環），也可以來源于其他再生產品（如再生瀝青、再生高分子材料、再生纖維、再生填料）。為了盡量發揮再生防水卷材的低碳優勢，用于制備再生防水卷材的原料宜遵循“就地取材”原則，規避原料運輸、存儲等高碳排放流程。再生防水卷材制備通常采用成熟工藝，將再生料部分替代原料是常規做法。

全再生防水卷材指原料全部采自再生產品的防水卷材，具有最大環境效益，相關技術有待發展。以全再生瀝青基防水卷材為例，瀝青原料可采用再生瀝青，胎體可采用再生玻璃纖維、再生纖維布、再生紙張等，而聚乙烯膜可采用再生高分子材料。不僅如此，未來各種土木工程材料都盡可能避免使用天然原材料，而多從廢棄物中尋找替代原材料，以緩解我國廢棄物儲量巨大、天然土木工程材料短缺的現實困境。需要系統開展全再生防水卷材基礎研究，涉及廢棄物前期處理、材料研發、配比優化、添加劑使用等。還需關注界面問題并開發界面改性技術，以提升全再生防水卷材的性能（廢棄物更容易存在薄弱界面）；建立材料基因庫，發展基于人工智能的全再生卷材性能預測方法。

全再生防水卷材生產可采用傳統成熟工藝或者增材制造等高端新技術。以全再生高分子卷材為例，優先考慮將廢棄高分子材料作為原料；根據廢棄高分子材料的成分差異，制備不同類型的再生高分子防水卷材 以適應不同工況需求。廢棄高分子儲量巨大[52]，可將廢棄高分子制備成顆粒，采用常規卷材生產方法、雙螺旋桿擠出法制備再生顆粒，用于全再生高分子防水卷材生產[53]；也可將廢棄高分子防水卷材碾磨成增材制造材料原料，通過增材制造技術生產全再生高分子防水卷材；還可將廢棄物原料經前期處理后用作高分子防水卷材生產原料，采用成熟工藝生產全再生高分子防水卷材。針對這條路徑，需考慮現行工藝流程能否滿足生產要求，新工藝和添加劑開發以及相應基礎研究是必要內容。

提升再生防水卷材的基礎性能和耐久性是重要的研究課題，這是因為再生產品的基礎性能和耐久性一般劣于常規產品，需要從基體、界面等方面改進性能。可將再生纖維添加至再生防水卷材中，在胎基、再生纖維表面生成碳納米材料，由此提升再生防水卷材的機械性能、界面性能，賦予其導電性能，為防水系統結構健康監測提供基礎條件；增加防水卷材使用層數也可延長使用壽命。通過以上方式，再生防水卷材的性能一般可達到常規產品的80%，基本滿足地鐵、隧道、路橋等特殊工程需求。

（二）再生防水卷材發展建議

關于再生防水卷材的研發與應用，當前亟待攻克的關鍵環節是“廢料 - 原料”，即再生防水卷材的研發；未來需要解決的問題是“原料 - 產品”“產品 - 工程”，即再生防水卷材的應用。在未來應用目標方面，超過50%的防水卷材以再生料為原料，再生防水卷材在工程中大量替代原生防水卷材。為此，管理部門、學術界、工程界需共同努力，推動防水卷材資源化發展。

管理部門需積極發揮引導作用，增強建筑行業采用再生防水卷材的意識，發布再生防水卷材鼓勵政策，支持防水卷材再生基礎研究，推動防水卷材再生研究及應用，編制防水卷材資源化生產及應用規范。鑒于工程防水行業制度執行不力的現狀，管理部門還可深化行業制度建設，如強化工程總承包負總責的防水工程管理體制、完善防水工程質量保修制度和工程信用體系、促進高性能防水材料和防水工程施工方法研發，盡快建成一體化防水產業體系和綜合標準體系。

學術界是防水卷材再生研究的主要力量，將聚焦攻克防水卷材再生的科學與技術問題。未來將深化防水卷材再生基礎研究，解決“廢料 - 原料”“原料 - 產品”過程中的關鍵科學問題，增強技術保障能力。高校可增設工程防水專業，構建建筑防水人才培育體系，完善防水工程多層次職業教育、技能教育體系，提升從業人員專業技術水平，化解專業發展的“智力”瓶頸。

工程界是防水卷材再生的直接應用部門。未來將研發防水卷材資源化裝備，培育防水工程管理人才，落實管理部門主推的防水卷材資源化政策；承接和轉化學術界的防水卷材再生資源化成果，發展綠色施工技術，提高工程實用水平，高質量解決工程防水問題。

五、結論

（1）2005—2021 年，我國共生產防水材料2.863×1010m2，其中防水卷材為1.89×1010m2；聚合物改性瀝青類防水卷材、自粘防水卷材、高分子防水卷材、瀝青復合胎柔性防水卷材的占比分別為44.96%、27.53%、19.76%、7.75%。各種防水材料產量穩步增長，高分子防水卷材將是未來主流類型，開展廢棄防水卷材資源化研究需求迫切。

（2）當前防水卷材基礎研究薄弱，防水卷材資源化研究近乎空白。可采取材料基因組 - 人工智能理念展開系統性的基礎研究，發展防水卷材性能預測理論，開發高性能、高耐久性的防水卷材，在確保防水工程質量的前提下，減少防水卷材的使用量和廢棄量。防水卷材資源化發展可采取減量化、重復利用、循環再生的3R發展路徑。

（3）防水卷材循環再生旨在解決“廢料 - 原料”問題，應以分離、分級、分解為要點。發展防水卷材分離技術，完善廢棄防水卷材分流制度及管理網絡，從源頭上分離不同成分的廢棄防水卷材；根據廢棄防水卷材性能，開展分類、多級的循環再生；分解包括物理分解和化學分解，是防水卷材高附加循環再生的關鍵舉措。

（4）測算表明，如果未來再生防水卷材替代率達到50%，僅改性瀝青防水卷材每年即可降低CO2排放量1.26×106t。在胎基、再生纖維表面生成碳納米材料等方式，能夠兼顧再生防水卷材機械性能和界面性能的提升并賦予其導電性能，為防水系統結構健康監測提供基礎條件。

（5）為實現防水卷材高效資源化及后續利用，未來應著力解決“原料 - 產品”“產品 - 工程”關鍵環節，需要管理部門、學術界、工程界共同努力。管理部門增強建筑行業采用再生防水卷材的意識，發布支持性政策并深化行業制度建設。學術界積極開展防水卷材再生基礎理論與應用技術研究，構建建筑防水人才培育體系。工程界承接和轉化學術界的防水卷材再生資源化成果，提高工程實用水平，培育防水工程管理人才。

利益沖突聲明

本文作者在此聲明彼此之間不存在任何利益沖突或財務沖突。

Received date:April 21, 2023;Revised date:June 2, 2023

Corresponding author:Xiao Jianzhuang is a professor from the College of Civil Engineering, Tongji University. His major research field is construction solid waste resourcing and basic theory of recycled concrete. E-mail: jzx@tongji.edu.cn

Funding project:Chinese Academy of Engineering project “Development Strategy of Green Construction” (2022-XZ-21) and “Strategy of Digital Development in the Construction Industry” (2022-XY-80)