水泥基渗透结晶型防水材料的特点及应用

周 扬

（中铁二十局集团有限公司，陕西 西安 710016）

“中国铁建·万国城”位于重庆市茶园新区，项目规划总用地面积35188平方米（527.8亩），建设用地总面积287072平方米（430.6亩），总建筑面积62万平方米，计容建筑面积46.8万平方米，平均容积率1.63。下面将该项目使用的水泥基渗透结晶型防水材料的施工应用及施工质量措施进行介绍。

1 水泥基渗透结晶材料防水材料的特性

1.1 双重防水特性

这种防水材料可通过一系列化学作用生成结晶体，从而充分填充混凝土结构内部，能够起到很好的防渗作用。而且，这种涂层具有一定的微膨胀性，通过在将其涂刷在混凝土结构基面，能有效控制混凝土的部分收缩。

1.2 较强的耐水压能力

这种材料能够承受较长时间的高强水压作用。通过实验验证，对于50mm厚、抗压强度达到13.8MPa的混凝土试件，在其表面涂刷两层这种防水材料，可有效承受超过1.2MPa的水头压力。

1.3 良好的自我修复能力

这种防水材料是一类新型无机防水材料，其中的活性物质即便较长时间后在水的作用下，依旧可以发生化学反应，生成新的晶体结构，从而进行自我修复。

1.4 有助于提高混凝土耐久性

通过应用水泥基渗透结晶型防水材料，可通过渗透结晶和自我修复作用，有效地提高混凝土结构的密实度，从而可以防止化学物质、离子和水分对结构的侵入，保护钢筋混凝土免受外界因素的侵蚀，减缓和抑制碱骨料反应和碳化的出现。

1.5 对混凝土结构具有补强作用

由于防水材料自身的渗透结晶作用，能够形成针状结构有效填充混凝土的毛细孔隙，对提高混凝土的密实性颇有裨益。根据相关研究结论，混凝土在应用这种材料后能强度能提高约15%～20%。

1.6 粘结牢固基层混凝土

水泥基渗透结晶型防水材料的独特优势在于：经过渗透结晶作用后，涂层可与基层混凝土进行紧密结合。从而形成整体起到永久防水作用。

2 水泥基渗透结晶型防水材料的施工应用

2.1 施工方案

虽然水泥基渗透结晶型防水材料具备优良的特性，但当前在我国研究和应用仍有所不足。而且现阶段大多都应用在新建工程中，在旧混凝土结构防水中的应用比较鲜见。对于南方地区较为多见的钢屋面，通常为倒置式屋面。为了确保实现预期的工程效果，在充分实际施工条件的基础上，施工方案拟定为：防水层加水泥砂浆加筋保护层。防水层施工工艺选定为人工涂刮，同时确保防水层总厚度符合1.0～1.5mm的要求。

2.2 施工工艺

（1） 施工准备

①基层处理。

若原有防水层采用沥青防水，应彻底清理干净；若采用防水砂浆防水，对于基面出现的疙瘩、空鼓、起皮、分层等问题，应全面进行铲除基面，并及时用防水砂浆或细石混凝土充分填补密实。当在表面光滑基层应用时，为充分发挥CCCW涂料小的良好渗透和粘结性，需用磨毛机等机械等其打磨粗糙，并用水充分冲洗干净。

②调配CCCW材料。

刮涂施工中应用的粉料根据实践总结,其配合比为粉料：水=1：0.3。在搅拌器中倒入实现进行称量的粉料和水，然后用搅拌棒进行充分搅拌。若无机械搅拌设备时，可利用人工佩戴胶皮手套后用手或抹子进行搅拌，且必须保证搅拌的质量。在施工时，确保做到搅拌后及时施工，用料时间一般应控制在20min内。在进行涂刷时不断对混合料进行搅拌，但严格禁止出现二次加水现象。

（2）刮涂施工工艺

进行防水材料刮涂前，需要用水充分润湿基面，但需要保证基层表面不出现积水。刮涂涂料需要结合基面的实际情况，用量控制在1.6-2kg/m2的范围内。同时需要满足以下工艺要求：①进行刮涂时应均匀用力，刮刀和被涂面的倾斜角保持在50-60°；②刮涂务必做到做到一次成型，涂层总厚度控制在1.0～1.5mm。③刮涂时需要控制次数，以1-2次为宜，尽量不出现往返多次刮涂现象；④对于形状特殊的圆和菱形基面，可使用橡皮刮刀进行刮涂；⑤当刮涂效果不佳，出现气泡、起粉及起皮等现象，应及时找寻原因并抓紧修补。刮涂防水涂料如图1所示。

图1 刮涂防水涂料

（3）防水涂层养护

防水涂层的养护工作，一般是采用潮湿的土工布、草席等材料进行覆盖，确保早期养护时间超过72h。在施工完成后进行养护的阶段，需要重点关注降水及炎热天气下的养护工作。

（4）保护层施工

①保护层施工，需要在完成防水涂层养护超过72h后进行。首先，清理干净防水层表面的养护材料，然后在防水层上放置提前准备的钢筋网片。施工过程中需要注意避免踩踏钢筋网，以免对防水层造成损害；②根据施工区域的实际情况，对屋面保护层设置分隔缝，一般需保持在6m×6m的范围内，宽度设置为20mm。分隔缝的设置如图2所示。③在分隔缝的位置，应断开原有的钢筋网，清理干净错缝材料，并用改性沥青进行密封处理。④在保护层砂浆浇筑完成，重点做好保护层养护工作，在3-12h内用土工布和草席等材料进行遮盖，并进行超过一周的浇水养护。

3 水泥基渗透结晶型防水材料施工存在的问题

3.1 对涂层施工后喷雾养护的时机认识不足

在基面涂抹渗透结晶型防水材料后，需要一段事件后，膜层才能充分完成与水硬性材料的化学反应，在达到一定的强度后形成有效的防水层。为使这一过程顺利进行，需要不断地补充水分，确保厚度较薄的涂层达到预期的强度。如不能满足这一标准，则有可能导致涂层强度不足，甚至出现粉化。

3.2 无法充分认识涂层与以他层次的衔接

通常，防水涂层一般强度都不够高，其设置会对混凝土基层和水泥砂浆层间产生隔离作用。在砂浆层强度较低的情况下，一般不出现层间剥离的现象，但当砂浆具备一定程度的强度和收缩时，两层中间强度相比较低的防水涂层，会出现明显的隔离作用。而且这种隔离作用与砂浆层的强度密切相关，随强度的增强而变得明显，从而致使砂浆层和混凝土基体出现大面积的玻璃，甚至部分区域出现砂浆层连带防水层同时脱落的严重情况。而防水层脱落现象的出现，通常是由其自身强度不足导致，部分区域与涂层粉化有关。因此，在进行防水涂层设施和施工时，需要着重探讨刚性涂层与相连接的其他层之间的强度关系。

3.3 无法正确掌握渗透结晶材料的渗透深度和修复渗水裂隙宽度范围

渗透结晶星材料提高混凝土的防身性能，主要是通过一系列作用形成的结晶和凝胶进行填塞混凝土中的毛细孔来实现，这一机理在当前大量的工程实践中得到证实。但现阶段，对于这种防水材料的渗透深度，即涂层与水发生反应后产生的渗透结晶作用的能力范围，认识程度仍远远不够。当前部分厂家在进行市场宣传时提出，渗透结晶材料可达到厘米级的渗透深度。对此，部分专家提出质疑，其认为根据这种防渗材料的原理，渗透深度应仅在表面0.4～1.0 mm的范围内形成。

4 确保施工质量的措施

4.1 施工准备工作

（1）重点对专项施工方案的具体内容进行详细审核，主要包括：能否建立健全完善客行的质量保障体系和机构，企业制定的质量标准是否按照相关规定，有无安排专门的计量和发料的人员，是否对操作人员进行系统全面的培训，计量器具能否符合相关要求，是否结合实际情况对技术关键点制定解决合理可行的措施，是否制定充足的预案足够应对外界复杂多变的环境等。

（2）结合现场实际情况，有计划和针对性地编制监理实施细则，明确施工各环节的直接责任人以及相应的质量控制手段和验收程序等。

4.2 原材料进场检验

（1）按照相关标准，着重对材料的外包装和产品标识进行检查。渗透水泥基防水涂料，是由北京城荣防水材料有限公司结合国内市场需求，通过引进国外专利技术独家进行生产。产品外包装采用一次性防伪塑料桶，贴有产品合格证、出厂日期、检验员号、检验章等标志。

（2）对出场合格证和材质证明进行仔细审核，并开展见证取样复试工作。复试所得结果应符合防水材料及工程验收相关国家标准。

4.3 施工过程检验

（1）基层处理后的检验极为重要和细致。在基层处理前，需要标明已经存在的混凝土表面缺陷，确保基层在打磨处理后能够符合相关技术要求，并重点检查表面微裂缝、施工缝及螺栓孔等易受污染处位置。

（2）在基层施工时，应时刻进行喷水保持湿润。水在很大程度上影响到渗透结晶深度，也是确保活性物质能够向内渗透的关键环节。因此在施工时，需要着重关注基层的湿润程度，时刻保持湿润状态且不至于出现积水。如出现少量积水，应及时用布或海绵等材料进行擦拭。

（3）应严格控制防水材料的配比，开展这一工序时并按专人进行旁站监理。重点检查现场管理情况、各材料用量、配合比情况、现场计量以及记录等工序是否按照要求进行。

（4）还应在涂刷工序开展旁站监理，结合施工方案和灰浆使用时间要求，对其单位面积用量进行重点检查。在下一遍涂刷工序前，需对起初的施工情况进行仔细检验，待满足要求后继续进行。

（5）通过专人巡视的方式检查养护情况，重点核实涂层是否保持湿润和无突变发生，确保养护时间和流程符合规定。制定养护开始时间应充分衡量各种条件，尽可能做到涂层完整且表面呈半干状。当混凝土表面出现灰白情况时，应及时进行喷水湿润养护。

5 结语

水泥基渗透结晶型防水涂料，是当前应用比较广泛的一种刚性防水材料。与传统的无机刚性防水材料相比，其具备较强的渗透结晶能力，以及有意的防渗性能。但我们必须清醒认识到，这种材料在应用时也存在部分弊端，因此需要结合工程实际需要，通过合理的施工和养护方法，最大限度地发挥水泥基渗透结晶型防水涂料突出的防水效果。