1、烟台南山学院 新型防水材料的应用与发展摘要我国自改革开放以来，新型防水材料发展迅速，随着建筑业的发展，为了保证防水工程的质量，我国正在大力推广使用新型防水材料，自从加入 WTO 后即给防水材料行业带来了机遇，也带来了挑战，只有高效且环保的新型防水材料才能在变幻莫测的市场上站稳脚跟，从而提高国际竞争力。我国的建筑防水材料在 80 年代和90 年代取得了相当大的技术进步，现在我国的建筑防水材料已有高、中、低档品种和功能比较齐全的防水材料体系，新型防水材料的使用比例已经占到 27%。新型防水材料作为一个新兴的领域，在各种各样的工程上有非常重要的应用前景，必须加大对新型防水材料的推广并提高质量要求，同
2、时加速对其的研发和应用。本文主要对新型防水材料的种类、特性及其发展现状和在社会实际中的应用进行一定程度的探讨。关键词：防水材料，刚性材料，发展前景 烟台南山学院 IAbstractSince Chinas reform and opening up,the rapid development of new waterproof materials,with the development of the construction industry,in order to ensure the quality of waterproof engineering,China is vigorousl
3、y promoting the use of new waterproof materials,after joining WTO for waterproof materials industry brings opportunities,it also brings challenges,only new waterproof material can be effective and environmental friendly footing change unpredictably foothold in the market,so as to improve the interna
4、tional competitiveness.Building waterproof materials in China has made considerable progress in the technology in the 80s and 90s,waterproof material system is now building waterproof material in China has been high,low-grade varieties and complete function,using the ratio of new waterproof material
5、s has accounted for 27%.New waterproof materials is a new field,has very important application prospect in various engineering,must increase the promotion of new waterproof materials and improve the quality requirements,at the same time,accelerate the development and application of the waterproof.Th
6、is paper mainly discusses some of the new type waterproof material types,characteristics and current situation of the development of society,and in the practical application.Keywords： Waterproof material,Rigid material,Development prospect烟台南山学院 II目 录第一章 绪论 .1一、课题研究背景 .1二、课题研究目的 .1三、国内外应用发展现状 .1四、研究
7、内容的概述 .2第二章 新型防水材料的分类及特征 .3一、新型防水材料的分类 .3二、新型防水材料的特征 .3（一）高聚物改性沥青防水卷材的特征 .4（二）合成高分子防水卷材的特征 .4第三章 新型防水材料的发展 .5一、新型防水材料的发展概况 .5二、新型防水材料在发展中存在的问题及解决方法 .6第四章 新型防水材料的应用 .7一、新型防水材料应用的时间概况 .7二、新型防水材料在实际应用中的分析 .7第五章 新型防水材料的优势与展望 .9一、新型防水材料的优势 .9二、新型防水材料的发展前景 .9结论 .10参考文献 .11烟台南山学院 第 0 页第一章 绪论一、课题研究背景自 21 世纪
8、以来，建筑业之所以发展如雨后春笋般迅速，是因为我国经济的高速发展， “十五”期间，预计全国有 91 亿面积大的工房屋要竣工, 预计有 9900 亿元是全国城市市政公用设施固定资产投资，据统计到 2005 年，19 亿将是我国竣工各类房屋，本届 26700 亿元是我国建筑业总产值所达到的，我国年均增长 7.5%。所以防水材料是建筑业必不可少的材料，防水材料是各种各样及其它们各自的应用也得到了迅速的发展，估计年增长率可达到 11.27%。 大多数发达国家的防水材料发展高峰期是在 21 世纪 60 年代开始的，我们国家的新型防水材料高速发展是在 21 世纪 80 年代开始的，柔性材料和刚性材料两大类
9、是经过这十几年防水届同仁的努力而进行分类得到。建筑业作为与国民生活息息相关的行业，就应该符合绿色环保、以人为本、和谐发展的理念，走新型防水材料都应该环保的路线，要求我们必须进一步开发和应用高效环保型防水材料，实现防水材料对人体无害、对环境无害、对节能无害，对建筑物质量得以保证。目前，我国在新型防水材料的发展方面，与国外先进国家还存着一定的差距，这个方面，我国可以积极吸取国外发展的相关经验。有关人士认为有一点很关键，就是应该尽快出台相关的行业标准与规范，进一步对不法商贩进行治理。目前来说，市场上各种不法商贩打着新型防水材料的旗号出售不合格产品，这种市场的混乱性，如果得不到及时的治理，势必会影响我
10、国建筑业的防水工程质量。因此我国必须加大对新型防水材料市场的相关管理与整顿。因此，我国必须加大力度发展新型防水材料的力度。三、国内外应用发展趋势我国在 70 年代末出现了混凝土膨胀剂，混凝土膨胀剂就是人们把抗裂防渗结合起来的新型防水外加剂，目前我国的膨胀剂年销量近 30 万吨，它有 10 多个不同的品种，其中有 80%是被 UEA 所占有，硫铝酸钙型膨胀剂包括：UEA、SRS 和 EA-L，它烟台南山学院 第 1 页们这几种在渗入水泥的情况下水将化形成为膨胀性结晶体，混凝土的毛细孔缝就是用这种柱状和针状结晶进行填充，从而提高了混凝土的抗渗性，而且改善了孔结构，在什么情况下既可以防止混凝土结构产
11、生干缩开裂，又可以补偿一部分后期产生的温差应力，在钢筋和邻位的约束下和在结构中建立 0.2-0.7MPa 预压应力下，大约可以抵消混凝土硬化过程中产生的收缩拉应力，从而实现那个效果。因此，我国刚性防水材料的突破性发展是膨胀剂，防渗和抗裂就是混凝土膨胀剂所具有的双重功能，复合膨胀剂是以膨胀剂与化学外加剂复合而成的，它具有的功能有：集膨胀、防水、防冻于一体，投料单一，使用方便，这就是近年来，我国开始生产多功能复合膨胀剂就是为适应泵送混凝土的发展。从 20 世纪 80 年代以来，通过十几年的努力，新型防水材料形成了沥青及防水涂料等四大类共几百个品种，传统产品一直占绝大多数，我国在柔性防水方面的新型防
12、水材料发展迅速，所以新型防水材料正处于三个阶段：研究、开发和试用。国外防水材料的技术及品种随着建筑业的发展和应用技术的完善有了飞速的发展，企业生产规模有着日益大型化的趋势，像凡士通和卡莱尔两大公司主导高分子防水卷材市场，主要原因是国外尤其是欧美发达国家建筑防水材料的生产已经从单一的生产工厂演化逐步为大型跨国公司，美国的防水材料年需总量大约有 15 亿平方米的市场，但只有 40 家公司，大多数是生产工厂,生产工厂数目达到 113 个，法国最大的改性沥青防水卷材生产企业是索普瑞玛公司，年产量占法国平屋面市场的 35%，年产品为达到 4500 万平方米。总体来讲，近几年来国外的新型防水材料和技术都得
13、得到了飞速的发展期。四、研究内容的概述本文对新型防水材料的种类、特性及其发展现状和在社会实际中的应用进行一定程度的探讨，研究了新型防水材料的发展现状及目前存在的一些问题，针对这些问题提出了相应的有效的解决策略。首先主要介绍论文研究的背景和目的，对国内外研究现状进行了综述，概述了论文的理论基础，然后对新型防水材料的分类及特征进行分析，并探讨了新型防水材料在实际中的具体应用，最后对新型防水材料的发展前景进行归纳与总结。烟台南山学院 第 2 页第二章 新型防水材料的分类及特征一、新型防水材料的分类 随着建筑业的发展，我国的防水材料也在发展，经过工程人员的努力研究，目前我国防水材料分为两大类：柔性材料
14、和刚性材料。柔性材料顾名思义就是利用高分子物质，通过聚合、改性等手段，通过封闭混凝土表面，阻止水的浸透可以在混凝土表面形成一层憎水的弹性保护层；但是刚性防水材料的主要原材料有砂子、水泥、石子，以达到弥补结构缺陷、增强混凝土防水的性能将防水材料可分为：合成高分子防水卷材、刚性防水堵漏材料、建筑密封材料、高聚物改性沥青防水卷材、防水涂料和特种防水材料，性能的出现是通过添加适量的无机或有机外加剂，在混凝土表面形成致密的有一定强度的保护层，以达到弥补结构缺陷、增强混凝土防水的性能。防水材料主要包括 APP 改性沥青、SBS 改性沥青、再生胶改性沥青 PVC 改性焦油沥青等；胎体为纤维织物或纤维毡，涂盖
15、层为高聚物改性沥青防水卷材是以高分子聚合物改性沥青，薄膜材料和粉粒状是覆盖面材料制得的防水材料。基材为合成橡胶、合成树脂或两者的共同混合物为材料的是合成高分子防水卷材，加入适量的填充料、化学助剂等，经挤出、压延、混炼等工序加工制成的防水材料。三元乙丙、聚氨酯橡胶、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、橡塑共混、聚乙烯丙纶等防水材料是我国的合成高分子防水卷材主要包括的元素:以橡胶为主体的防水涂料、高聚物改性沥青涂料和液态高分子合成塑料是防水涂料。它可分为乳化沥青类、高聚物改性沥青类、高分子类以及合成橡胶类等等，它主要根据他的主要成分进行划分的分类；新型密封材料是以合成高分子为主要原料的弹性密封材料。目前，像聚硫
16、、塑料油膏、硅酮、聚氨酯、沥青油膏、氯硫化聚、乙烯丙烯酸等都是市面上主要的弹塑性密封材料；通过添加适量的外加剂来提高结构自身的防水能力是刚性防水堵漏材料。目前有机硅防水剂、M1500 水泥水性密封防水剂、UEA 型混凝土膨胀剂、有机无机复合防水剂、无机铝盐防水剂等都是常见的外加剂；现在有一种特殊的防水材料，它的主要成分有金属防水板、膨胀土防水材料、沸石硅质密实剂和喷涂聚氨酯硬泡体防水材料等其他材料，这特种材料目前是我国开发研制出来的。烟台南山学院 第 3 页二、新型防水材料的特征以新型防水材料分类中的两个为例分析，从而进一步对新型防水材料进行研究。（一）高聚物改性沥青防水卷材的特征第一是抗拉性
17、好，即把单层改性沥青卷材和沥青卷材二层层合作比较，虽然抗拉强度还需要进一步改性，但是改性卷材的延伸率与撕裂强度都有较大提高了，低温脆性的特征可以随着温度的降低，改性沥青卷材性能基本不受影响，而沥青卷材的延伸率明显下降。在温度下降和基底发生龟裂的情况下对于基底龟裂的适应性，改性沥青卷材的适应性更加容易一些。第二是低温柔性好，即普通沥青油毡在低温柔性方面是不合格的，尤其是在 5以下，在低温柔性方面改性的效果就特别明显，那是经过 SBS 改性或 APP 的沥青卷材得到的明显效果。（二）合成高分子防水卷材的特征采用工厂机械化生产都是合成高分子防水卷材，它的匀质性比较好，因为生产过程中能较好地控制产品质
18、量；拉伸强度可达大约在 10MPa 已经是合成高分子防水卷材的最高的拉伸强度，3MPa 以上就是普通的拉伸强度，可以满足施工和应用的实际要求的就说明拉伸强度高；合成高分子防水卷材的断裂伸长率有的高达 500%左右，不过一般都在 100%以上，这种比较适应于建筑工程防水基层开裂变形或者伸缩或需要，确保防水质量这足矣说明断裂伸长率非常高；合成高分子防水卷材的撕裂强度都在 25KN/m 以上说明抗撕裂强度高；合成高分子防水卷材在 100C 以上的温度条件下，一般都不会流淌和产生集中性气泡说明看耐热性能好；三元乙丙橡胶防水卷材的低温柔性在45C 以下，一般情况下都是在20C 以下，所以，高分子防水卷材
19、在低温条件下使用，可以提高防水层的耐久性，增强防水层的适应能力这说明低温柔性好；合成高分子防水卷材的耐紫外线、耐臭氧、耐气候等能力强，耐老化性能好，延长防水耐用年限即说明耐腐蚀能力强；需熟练技术工人操作即施工技术要求高。宜与涂料复合使用因为与基层可以粘结很难；搭接缝多，容易产生接缝粘结不善产生渗漏的问题，他可以提高防水的可靠度，主要是以增强防水层的整体性烟台南山学院 第 4 页时；一般合成高分子防水卷材的热收缩和后期收缩均较大，常使卷材防水层产生较大内应力加速老化，或搭接缝拉脱翘边、产生防水层被拉裂等弊端，其说明后期收缩大。以上所讲的就是新型防水材料所具有的三大功能：拉伸强度、一定抗渗透能力和
20、较高抗压强度，是既兼作承重、围护结构又防水的多功能材料，这些都是新型防水材料与其他材料相比而言的！第三章 新型防水材料的发展一、新型防水材料的发展随着我国国民经济的快速发展，不但在国防军工、隧道、桥梁、农业水利和交通运输等领域和行业中提出了多品种、高质量的要求，而且工业建筑与民用建筑队防水材料也都需要高质量的防水密封材料，防水材料是是建筑材料工业的一个重要组成部分，是建筑业及其它相关行业所需要的重要功能材料。2010 年是很大重点企业加大投资力度、装备改造升级、落实国家产业政策、产品升级换代、建设新的产业基地、加快了防水材料产业结构的调整，2010 年防水材料年均增长 21.6%，产量达到 1
21、0313 万平方米，年均增长 10.7%，其中新型防水材料的产量为 89710 万平方米，所以 2010 年是防水材料产业结构调整力度最大的一年。在我国是目前发展最快的新型防水材料是高聚物改性沥青，之所以我国自主开发研制的年产量超过 200 万的生产线已超过 200 条，是因为我国在 80 年代中期就从国外引入十几条生产线，因为在欧美国家的屋面防水卷材中高聚物改性沥青防水卷材已占 40%-60%，所以国内外一直都在注重高聚物防水卷材的发展。在 2004 年我国高聚物改性沥青防水卷材的生产能力已达到 2.8 亿左右，而且有相当一部分已出口到国外。自 1980 年橡胶一厂建成第一条三元乙丙防水卷材
22、引进生产线以来，目前我国高分子防水卷材的生产厂家约有 100 家，生产能力已突破 1 亿平方米，其中以三元乙丙橡胶为主要原料生产的防水卷材的性能很优越，使用寿命可达 50 年，可在-45 80环境中长期使用，对基层伸缩或者开裂的适应性强，常采用冷粘法施工，是目前使用较为成功的单层防水卷材。近年来新兴起来的一种高分子防水卷烟台南山学院 第 5 页材是聚烯烃防水卷材（TPO 卷材） ，在近年来上海已经建成了一条年生产 3000 万平方米的 TPO，PVC 防水卷材生产线。目前焦油型聚氨酯防水涂料正逐步被环保型聚氨酯防水涂料所取代，主要的原因为防水涂料在 2004 年全国的产销量约 3.5 万吨，而
23、且考虑到国家环保政策的因素。近几年发展较快的一种新型防水涂料是丙烯酸乳液防水涂料。除了以 ERSystmes 的高质量聚氨酯树脂为原料的新型防水涂料是美国ERSystems 公司所研制的，可确保在负荷状态下最少使用 15 年。目前，新型防水材料的开发和应用，不仅应用范围扩展到铁路、高速公路、水利、桥梁等各个领域，而且在建筑中与密封、保温要求相结合，也在节能、环保、舒适等各个方面提出更高的要求和更新的标准。二、新型防水材料在发展中存在的问题及解决方法目前我国的新型防水材料存在着值得注意的问题有：改性沥青防水卷材不合格产品充斥市场，施工方法不规范，用偷工减料的形式降低成本，不能保证施工质量，但与之
24、前材料相比新型防水材料也有显著的进步；虽然高分子卷材质量达到标准要求，但还有许多问题亟待解决，例如有个别施工单位不能保证施工质量、技术不成熟，防水涂料质量达不到要求，有些涂料仍是有味溶剂型，厚质方向发展、应向水质，彩色聚氨酯防水涂料直接应用于户外时，掉色、抗老化性差、使用寿命短等这些问题亟待解决。就目前来看，新型防水行业存在的突出问题是产业结构分散，这一方面需要通过市场的力量进行优胜劣汰，另一方面还有赖于政府相关部门的引导，这两方面是目前行业内绝大部分企业都存在开工率不足的问题，提高行业准入门槛，改善行业结构，规范市场秩序可以通过出台相关政策推动落后产能的淘汰。虽然在防水行业市场上存在的一些不
25、利因素也不容忽视，但它也会面临难得的发展机遇，沥青等石化产品一直高位运行就是属于上游原材料市场，企业带来较大的压力有那些方面：人力资源成本和运费上升、能源价格上涨、油价高企，所以企业要审慎这些不利因素，大力推进科技创新，应对市场变局，合理安排生产。全面提高我国防水材料的整体水平，相应解决有关的施工机具、配套材料和施工技术，彻底根治严重的建筑渗漏，保证防水工程使用期的稳步提高，积极推进高分子防水卷材，适当发展防水涂料，努力开发密封材料，并注意开发地下止水、堵漏材料和硬质聚氨酯发泡防水保温一体的材料，逐步减少在生产和施工中高能耗、烟台南山学院 第 6 页低质量、使用寿命短、不符合环保要求的低档材料
26、和相应提高各类中高档材料的比例，限制纸胎油毡，大力发展改性沥青油毡，这些是根据我国新型防水材料的现状和存在的问题，考虑今后的需要和实际可能，参考国外的经验，我国新型防水材料的解决办法。第四章 新型防水材料的应用一、新型防水材料应用的时间概况 随着我国国民经济的快速发展，不但在国防军工、隧道、桥梁、农业水利和交通运输等领域和行业中提出了多品种、高质量的要求，而且工业建筑与民用建筑队防水材料也都需要高质量的防水密封材料，防水材料是是建筑材料工业的一个重要组成部分，是建筑业及其它相关行业所需要的重要功能材料。我国从 50 年代起一直应用沥青油站卷材，无论是沥青类防水材料的品种、质量、产量都得到飞速的
27、发展，沥青类防水材料占全部防水材料的 80%，高分子防水卷材占 10%左右，防水涂料及其他防水材料占 10%左右，就目前我国新型防水材料总体结构比例上看，仍是以沥青基防水材料为主要产品，所以沥青类防水材料一直成为我国建筑防水材料的主导产品。工业和信息化部制定的建筑防水卷材行业准入条件正式实施是在 2013年 3 月 1 日，2013 版建筑防水卷材产品生产许可证实施细则是在 4 月份国家质检总局发布公告，于 5 月 1 日起实施。因此 2013 年是国家政策引导防水材料行业健康发展， “十二五”以来，将基本淘汰沥青油毡类防水卷材，我国防水行业迎来新的发展机遇，主要防水材料产量的平均年增长率将保持在 10%以上，2015 年，防水材料满足国内日益增长的工程建设防水市场和房屋建筑的需求，总产量达到 16 亿平方米。
