我国防水材料现状及发展趋势探讨

中国铁建国际集团有限公司，北京 100855

1 防水材料概述

防水结构是现代建筑工程的重要构成要素，防水材料是建筑构造防水性能的关键载体。随着经济社会发展质量的显著提高，建筑工程防水性能与体系日趋提高及完善，满足了建筑工程标准化、系统化、层次化、环境友好等方面的现实需求。近年来，我国在提升防水材料性能，优化产品结构方面取得了长足进步，各类新型防水材料逐渐取代了传统性能不佳的防水材料，创新工法和实用结构不断涌现[1]。但是当前建筑工程中防水材料的性能及应用仍有诸多短板与不足，比如产品性能细化分类不够，特殊需求的新型施工方法缺失。在上述背景下，相关人员深入探讨防水材料现状及产品结构问题，并提出有效的应对方法，具有极为深刻的现实意义。

2 我国现有的防水材料

2.1 高聚物改性沥青防水卷材

目前的高聚物改性沥青防水卷材主要以聚酯或玻纤为胎基，以合成高分子聚合物改性沥青为浸涂材料，以矿物或高分子材料薄膜为覆面，具有强度大、性能优、综合经济价值高等优势。凭借着出色的防水结构性能优势，高聚物改性沥青防水卷材的实践应用范围越来越广，年生产能力连续取得新突破[2]。但是传统施工中往往需要经过加温、黏结等操作步骤，易产生质量缺陷，同时排放有害烟尘，不符合绿色发展理念。

2.2 玻纤胎沥青瓦

在现代建筑工程项目中，玻纤胎沥青瓦的美观性与可塑性较强，质地相对较轻，可实现美观、隔热、防水等综合性效果，但其阻燃性能较差，其产量在2010年后呈减少趋势。目前ASA合成树脂瓦发展较快，在阻燃性要求较高的场合用于替代玻纤胎沥青瓦。

2.3 合成高分子防水卷材

合成高分子防水卷材将合成橡胶及树脂作为基料，包括三元乙丙橡胶、PVC、HDPE、TPO、EVA等不同类型。由于合成高分子防水卷材防水性能参数指标突出，不易腐蚀，耐老化性能好，通常可采用冷作业方法进行铺设，更加符合现代建筑工程项目高强度、长寿命、绿色环保的要求，在工程防水特别是隧道、管廊等结构中扮演着不可替代的关键角色。

2.4 建筑防水涂料

防水涂料可以形成防水隔离层，有效阻断工程结构内部水分的游离路径，防止潜在的渗水、漏水问题扩散蔓延形成区域性或系统性的渗漏问题。防水涂料包括丙烯酸酯防水涂料、聚氨酯防水涂料、聚氯乙烯弹性防水涂料、水泥基渗透结晶型防水材料等类型，被普遍应用于房屋建筑工程、高速铁路等工程建设中[3]。此外，新型非固化防水材料的使用也越来越成熟，如非固化橡胶沥青防水涂料具有永不固化、材料相容性强等特征，可有效保护结构基层，同时有自愈性，可在施工及使用过程中自动修复破损及裂缝。

2.5 建筑密封材料

当前，建筑密封材料主要包括聚氯乙烯胶泥、沥青基嵌缝胶、丁级密封腻子等，在保证建筑工程密封性能，有效抵御水分渗透等方面发挥着关键作用。随着现代建筑工程质量的不断提高，中高品质的密封胶产品如改性硅酮密封胶、CPS防水密封胶发展迅速。

2.6 刚性防水和堵漏止水材料

刚性防水材料在工程项目应用中的价值在于形成稳定性更强的防水屏障与体系，形成具有层次性、差异性、针对性的防水结构层。当建筑工程的部分区域出现显著渗透问题时，需要通过灌浆施工法等使用堵漏止水材料进行封堵。当前，工程项目建设实践中所用到的堵漏止水材料和灌浆材料包括丙烯酸盐无机灌浆材料、环氧树脂、无机防水堵漏材料等。

3 防水材料产品发展趋势

随着近年来我国大力推广装配式建筑及对环境保护的需求越来越迫切，防水材料势必向着绿色、标准、精细的方向发展，其发展将主要将集中在以下方面。

3.1 热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材

21世纪以来，TPO防水卷材使用量逐年增加，相较于目前使用量最大的沥青基防水卷材，TPO防水卷材具有较高的不透水性和抗冻性，可在-40℃条件下使用，耐用性好，其拉伸强度可达前者的1.4倍。在TPO防水卷材的生产过程中无须使用增塑剂，耐热性和耐光照性较好，同时可循环利用，较好地满足了环保要求。TPO原材料生产技术门槛高，尽管我国研制和生产TPO防水卷材的时间较早，但研发和生产进度较慢。2019年首条国产防水卷材用TPO生产线投产后[4]，我国防水卷材采用高性能TPO主要依靠进口的情况已经得到初步缓解，相信未来国产产品的性价比和市场占有率会进一步提高。在此背景下，超幅宽装配式TPO防水卷材及TPO单层屋面等使用场景会进一步扩展。

3.2 自黏胶高分子膜防水卷材

自黏胶高分子膜防水卷材主要包括HDPE、EVA等类型，其中自黏型HDPE防水卷材的结构一般包括HDPE基层、结合层以及矿物烧结层，其具有抗撕裂、抗刺穿、耐水性好等特点。自黏性防水卷材能与混凝土有效黏结，防止黏结面窜水及不均匀沉降导致的防水失效等问题，单层铺设即可达到一级防水设防要求，在地下结构如地基筏板、地下室、隧道、地铁站中被广泛推广及应用。结合层一般采用交联型压敏胶，其耐水性较好，且可与下部混凝土构筑物进行化学反应，紧密结合，极大地降低了工作环境的影响，如变化荷载及水压变化导致的破损，目前多采用进口胶，我国已有科研人员对此展开研究，相信未来会有成熟产品面世[5]。

3.3 装配式建筑用防水材料

装配式建筑在混凝土预制构件表面存在孔洞，且表面留有脱模剂形成的薄膜，不利于黏结。在装配过程中，预制板的拼缝是否连接牢固不仅影响着建筑的整体稳定性，其密闭性也影响着相关建筑结构的防水功能。

改性硅酮密封胶主要由树脂、增塑剂、触变剂及增强填料构成，具有施工便捷、防水性好、绿色环保、表面美观等特点。将其用在黏结混凝土预制件时，可在接触外部环境后发生固化反应，过程中无气泡生成，最终形成具有一定变形能力的密封结构。目前改性硅酮密封胶已在装配式建筑中得到推广使用。

反应粘全密封防水技术（CPS）是目前研究的热点[6]，CPS密封膏可与装配式混凝土构件中的水泥凝胶发生化学作用，与物理镶嵌连接协同作用，从而达到紧密连接的效果。随着我国装配式建筑的推广和国内技术装备的不断发展，上述产品的应用前景良好。

3.4 种植屋面防水材料

随着人们对碧水蓝天、清新空气的渴望与日俱增，种植屋面不断发展，一定程度上促进了城市节能减排、绿色环保方面的进步。但其在美化家园、净化空气的同时也给建筑屋面传统防水材料的应用提出了新的难题，应用于种植屋面工程的防水材料要满足耐根穿刺、耐霉菌、抗腐蚀等多种需求。高分自聚合物防水卷材材质自身强度较高及连接致密，具有一定的物理耐根穿刺及良好的耐候性能，表面加入阻根剂后，可阻止根部新陈代谢的养分吸收，使其停止生长，避免刺破防水材料，较传统改性沥青防水卷材有更好的耐根穿刺性能，适合用于种植屋面。

除上述几种新型防水材料外，非固化橡胶沥青防水涂料、水性防水涂料、无机防水堵漏材料等防水材料因各自防水特性和使用优势，将在未来被积极推广使用[7]。

4 结束语

在未来研发和生产各种新型防水材料的过程中，应当不断践行标准化、绿色化、智能化的理念，持续改进现有产品的性能和实用性。同时，防水材料的进步不仅体现在研发和生产过程中，其应用效果很大程度上也取决于施工质量，因此必须强化对建筑防水施工现场操作人员的专业化打造，严格管控各项关键技术要点，全面提升与优化防水材料施工质量，减少和规避不必要的病害问题。

综上所述，受防水材料原料研发、技术方法、结构研究等方面要素的影响，当前防水材料依旧存在许多不容忽视的短板与薄弱环节，阻碍了防水材料整体应用水平的提升。因此，有关人员应从工程项目的客观实际需求出发，遵循防水材料实际应用基本原理，创新产品结构，优化防水性能，为提升防水材料实际防水性能奠定基础，为促进现代工程项目建设朝着标准化、精细化方向发展保驾护航。