水泥基渗透结晶防水母料.doc

1、水泥基渗透结晶防水母料 水泥基渗透结晶防水涂料施工应用技术最初由加拿大、美国引 进到中国，应用于上海地铁工程和浦东穿江隧道工程。由于水泥基 渗透结晶防水涂料所具有的独特防水机理和优异的防水效果，长江 三峡、北京中华世纪坛工程都相继使用了这种产品，随后又被广泛 应用于国内的地下结构、地铁、桥梁工程、饮用水厂、污水处理厂、 水电站、核电站、水利工程和城市商品住宅等项目工程中，逐渐成 为防水工程中主要的新型防水材料，目前我国已专门制定了该产品 的产品标准、检测标准及相关的质量验收规范，见下图。 水泥基渗透结晶防水涂料是由普通硅酸盐水泥、精砂及多种特 殊活性化学物质配制成的粉状防水材料。通过水化反应的

2、结晶水和 毛细管作用进行渗透结晶，而这些活性物质起到了一个催化激活作 用，促使结晶在表层快速生成，并通过表层毛细孔逐渐向内部渗透， 与混凝土和砂浆中的游离子相互反应生成不溶于水的结晶物体。增 强了集料之间的蚧面结合力，改善了砂浆和混凝土的内部微观组织 结构，提高了混凝土的密实度和抗渗性，从本质上解决了普通混凝 土和砂浆结构体积不稳定而带来的裂渗问题。 水泥基渗透结晶防水涂料与普通的刚性防水材料在本质上的区 别是，水泥基渗透结晶防水涂料具有二次抗渗功能。由于水泥基渗 透结晶防水涂料的独特渗透结晶机理，即使磨掉和破坏表层防水界 面而内部仍具有良好的抗渗性。而普通的防水材料的功效仅仅是表 面，一旦表

3、面破坏，防水功能随即丧失。 因此国家在制定水泥基结晶防水涂料标准时（国标 GB 50208- 2002），专门制定了检测二次抗渗压力的项目，这是普通刚性防水 沙浆所没有的。 （1）优点和特性 1）渗透结晶，永久防水； 2）迎水和背水面防水功能相同； 3）具有二次抗渗功能，在表面受损的情况下，仍能保持良好 的防水性及抗化学侵蚀性； 4）可增加沙浆的抗压强度； 5）具有微膨胀功能，防止由于体积收缩产生的； 6）当进行回填土时，无须做特别保护； 7）施工快捷，对基面无特殊要求； 8）抗化学侵蚀性好，如可抗海水、地下水、氯化物、硫酸盐、 碳酸等的侵蚀，无毒无味，符合环保要求。 （2）适用范围 水泥基渗

4、透结晶防水涂料适用于隧道、地基工程，适用于水塔、 水池、厨卫间、地下室、内外墙体、水族馆、排污、蓄水工程 等，适用于游泳池、水坝、桥梁等，见下图。 结晶防水涂料适用于地下室工程 （3）技术指标 水泥基渗透结晶防水涂料的技术性能指标（GB18445-2001） 见下表。 技术指标 序号 检验项目 技术要求 I 型 检测结果 7d 2.80 3.4 1 抗折强度（MPa） 28d 3.50 4.5 12.0 15.8 2 抗压强度（MPa） 18.0 24.1 3 湿七老八十面粘结盟强度（MPa） 1.0 1.19 4 抗渗压力 28d（MPa） 0.8 1.3 5 第二次抗渗压力 56d（MPa

5、） 0.6 0.8 6 抗渗压力比 28d(%) 200 320 (4)施工要求 基面要求平整，如果干燥，需润湿无明水。 （5）搅拌 第一遍加水约 35%，搅拌成均匀稠状，最好用硬毛刷，用力将 浆料均匀涂刷在施工基面上，对其基面上的各种微裂缝和毛孔进行 有效封闭。 第二遍加水约 25%，搅拌成均匀膏状，并用抹刀进行刮抹找平， 适当养护效果更佳，但无须进行长时间的养护。搅拌要求见下表。 搅拌要求 25kg 干粉料 压 抹 加水量 5-6kg 25kg 干粉料 涂 刷 加水量 8-9kg 抗 渗 涂刷 1-2 遍（交叉） 防 水 涂刷 2-3 遍（交叉） 不需找平 涂刷 3 遍（交叉） 找 平 涂

6、刷 2 遍（交叉）后压抹 （6）技术说明 水泥基渗透结晶防水涂料，因其防水性能优越，施工简便，工 程价格合理，无毒环保，已逐渐成为地下混凝土结构防水工程主要 使用的新型防水材料。我国从 20 世纪 90 年代末期开始，一些国外 产品的代理商在国内推销加拿大、美国、澳大利亚的水泥基渗透结 晶防水涂料产品，并逐渐在国内冼多工程中开始应用。但在最初的 实际应用过程中，由于对其材料性能认识的不足和缺乏经验，应用 中也出了一些问题走了一些弯路。 在地下结构中应用水泥基渗透结晶防水涂料时，有些企业为了 赶工期，常常在混凝土刚拆模时就涂刷，涂刷完工后又马上回填土 方，造成一些质量问题。 通过实验证明，涂刷材

7、料时，基层混凝土的龄期对抗渗效果有 很大影响。土方的回填间隔时间不能太短，地下结构混凝土刚拆模 时就涂刷该材料或涂刷完就马上回填土方是不得当的，因为活性催 化物质，以水为载体，发生渗透结晶还仅仅在基面表层，如果短期 内回填土方，会降低混凝土长期抗渗性能和耐久性的充分发挥。通 常龄期在 7d 后方可回填土方，这样有利于充分发挥水泥基渗透结晶 防水涂料的自愈性能，见下图。 迎水面防水 图中：深色为水相红色为水泥基渗透结晶防水涂层 （7）实验证明 原抗渗等级越低的混凝土，涂抹水泥基渗透结晶防水涂料后， 其抗渗能力提高的幅度就越大，而强度也大幅度提高。这说明抗渗 等级差的混凝土和砂浆内部孔隙较大，质地

8、较软，更利于渗透结晶 充填混凝土和砂浆中的毛细孔道及宏观裂缝，从而使混凝土致密， 防水强度也有所提高，见下图。 背水面防水 图中：深色为水相红色为水泥基渗透结晶防水涂层 水泥基渗透结晶防水涂料在抗腐蚀性方面，特别是抗酸、抗氯 化物及硫酸方面有很好的功效，能在抗海水及生活污水腐蚀方面发 挥较好的作用。在易受海水腐蚀的临海地下建筑中使用该材料，将 会对建筑物及地下钢筋混凝土结构起到保护作用。地下室可利用内 防水防止地下水高盐分的腐蚀，外墙采用外防水可有效地屏蔽风暴 和海风的侵蚀造成的渗漏，保护混凝土结构免遭侵蚀和破坏，提高 其耐久性见下图。 未涂刷水泥基渗透结晶防水涂料的 多孔混凝土块（图中深色为

9、水相） 水泥基渗透结晶防水涂料另一个优异的防水特性是，在迎水、 背水面防水功效不变，在修补工程中常常会遇到外墙瓷砖缝在雨季 向内墙渗漏或沿窗体四周的裂缝向内渗漏。造成内墙大面积脱皮， 出现霉斑。使用水泥基渗透结晶防水涂料时，可将该材料在内墙直 接涂刷修补，封堵毛细孔和微裂缝防止渗漏，见下图。 水泥基渗透结晶防水涂料（红相） 与混凝土中的游离钙和水分发生 化学反应，形成不溶的结晶纤维 水泥基渗透结晶防水涂料作为一种刚性防水材料，断裂延伸性 和适应基层变形的能力较差。因此，该该材料不适合层面防水施工， 但可以将该材料设计成水泥渗透结晶防水粘接剂和聚乙烯或丙纶防 水建材一起使用，防水效果非常好，可达

10、到 I 级防水标准，并可在 室外任何基面上施工，见下图 1、2。 图 1 未涂刷水泥基渗透结晶 图 2 水泥基渗透结晶防水涂料 防水涂料的多孔混凝土块 不仅仅是一层防水涂层，通过渗透 （图中深色为水相） 结晶可在混凝土块内部封堵毛细 一、前 言 国标“ GB18445（2001）水泥基渗透结晶型防水材料”自 2002 年 3 月 1 日实施以来，推动 了该材料的研究发展和工程应用。提高了防水工程的工作效率，降低了防水工程的综合成本， 某种程度上，满足了现代建筑物对耐久性的要求。可以说，水泥基渗透结晶型防水材料以其综 合优势，赢得各方面人士的青睐，在刚性防水材料、堵漏止水材料系列中，确立了自己重

11、要的 地位。 作者近年来在北京、上海、深圳、南京、郑州等地访问了相关专业人士；检索了 27 种报刊 杂志，发见了 50 多篇文章。以此为据，抱着探索、寻真的态度撰写了本文，献给中国上海首 届建筑防水材料及工程技术研讨会。 二、水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）溯源 （一）水泥基渗透结晶型防水材料的源渊 根据 VANDEX 销售与售后服务部门主任 Alfred Kessi 在 CONCRETREPAIR BULLETIN 杂志 （1996 年 9 月）发表的背水面防水论文；加拿大 PERMAQUIK 公司总裁 H. H. Prout 在 CONSTRUCTION CANADA 杂志（1999

12、年 11 月）发表的结晶防水材料论文；美国绿洲海洋化学 公司郑鸿法总裁的口述；作者最早在国内文献上，介绍了水泥基渗透结晶型防水材料。 国外水泥基防水材料的研究和工程应用，已走过了近百年的历程。该领域的研究和发展， 先后开拓和工程应用的类型主要有以下 3 种：(1)水泥基金属氧化物防水材料；(2)水泥基渗透 结晶型防水材料；(3)聚合物改性水泥基防水材料。 水泥基渗透结晶型防水材料是 1942 年德国化学家 Lauritz Jensen （劳伦斯杰逊）在 解决水泥船渗漏水的实践中，产生与发明的。欧美称为： Capillary/Crystalline Waterproofing Materials

13、 简称 CCCW。这种材料系由普通硅酸盐水泥、石英砂或硅砂、带有活 性功能基团的化学复合物组成。它以粉状形式供应用户。大多数的应用是仅仅与水拌合（有的 情况下还要加入化学添加剂），调配成可以涂刷或喷涂的浆料。正如它的名称示意的内涵，它 不仅形成一个有效的防水涂层，而且原本含有的活性化学复合物，向混凝土内部渗透，与混凝 土中的水分、Ca(OH) 2产生化学反应，形成不溶的结晶体复合物，进而靠结晶体增长填塞毛细通 道。这些结晶体，通常可以增长到 0.4mm即高于混凝土毛细管径的最大尺寸，从而使混凝 土致密、防水。 水泥基防水涂层材料的共同特点是，可用于新、旧混凝土基面；可以在潮湿基面上施工； 新建

14、和修复工程均可采用。水泥基渗透结晶型防水材料与其他二类相比，具备可以用于饮水工 程的优点，这一点是世界各国公认的。 （二）水泥基渗透结晶型防水材料在日本市场名称：无机质浸透性涂布防水材 该类型材料 1965 年从欧洲引进到日本，至今已有 42 年的历史。这种材料的引进，丰富、 充实了水泥基防水涂料的市场；在日本经济高速发展时期，满足市场需求，获得良好发展机遇。 1987 年日本成立了无机质浸透性涂布防水材协议会，这是个同业协会（也称商会）；该组 织对完善材料的施工方法、规范市场等方面，起到积极的作用。在该组织的倡导下，日本建筑 学会 2000 年新修订的日本 JASS8 版本，增补了“T301

15、 硅酸质系涂布防水材料的品质及试验 方法”；该规程品质规定，针状或纤维状结晶量为无涂布试验体的 2 倍以上；透水系数为无涂 布试验体的 1/3 以下。 无机质浸透性涂布防水材协议会，按照日本国家规定，负责水泥系防水课题 B的年度 技术培训；使学员达到国家规定的 1 级与 2 级的技能士水准，并发资格证书。同时，每年 主办技能讲习会对技能士进行继续教育。 日本硅酸质系防水涂料协议会会长小新井治美先生在2001 年防水界展望的文章中，称 水泥基渗透结晶型防水材料是在日本应用较多，唯一制订日本国家统一标准的无机防水涂料。 称赞水泥基渗透结晶型防水材料是对环境保护，对人类生存均显其优的防水材料。 （三

16、）日本文献中介绍的水泥基渗透结晶型防水材料技术性能与施工 1、水泥基渗透结晶型防水材料的基本性能 水泥基渗透结晶型防水涂层材料的性能比较，见表 1。 2、防水层的构成和防水机理 防水层的构成和防水机理见表 2。 3、配合比与施工方法 水泥基渗透结晶型防水材料的配合比与施工方法的比较见表 3。 4、 适用部位与质量控制标准 适用部位与质量控制标准见表 4。防水剂的种类和作用见表 5。 水泥系防水层的配合比与施工方法 表 3 水泥系 防水层 种类 主要材料及配合比 施工方法 砂浆 防水 （掺防水剂） 1砂浆防水剂（氯化钙系、硅酸 钠系、硅酸细粉末、脂肪酸系、 烷烃系、聚合物系）130； 2水泥 1

17、00； 3砂 200300； 4水 65 以下 用砂浆搅拌机或手提搅拌器拌和均匀，刮抹 施工。 水泥基渗透结 晶型防水涂层 （无机涂料） 日本 I 型： 1预调合粉体（水泥、细骨料、 硅酸质微细粉末） 100； 用手提搅拌器或人工拌和均匀，镘刀刮涂、 刷涂、喷涂、辊涂施工。 对新浇筑的混凝土板面或混凝土垫层，也可 2水 2040。 日本 P 型： 1预调合粉体（水泥、细骨料、 硅酸质微细粉末） 100； 2水 1520； 3聚合物分散剂 510。 采用在其上面干撒的方法，作成背水面防水 屏障。即将 CCCW 干粉，人工撒到新浇混凝土 上，立即抹压密实。 聚合物水泥基 涂层 （有机涂料） 1聚合

18、物分散剂 100； 2预调合粉体（水泥、细骨料、 各种添加剂） 70160。 用手提搅拌器拌和均匀，刷涂、喷涂、辊涂 施工。 水泥系防水层的适用部位与质量控制标准 表 4 水泥系 防水层 种类 适用部位 质量控制标准 砂浆 防水 （掺防水剂） 地下外壁（外防水、内防水）、 水槽、地坑、游泳池等 日本 JIS1404 建筑用水泥防水剂的试验方法 水泥基渗透结 晶型防水涂层 （无机涂料） 地下外壁（外防水、内防水）、 水槽、地坑等 日本建筑学会建筑工事标准仕样书 JASS8 防水 工事 日本 JASS8T301 硅酸质系涂布防水材料的品 质及试验方法 聚合物水泥基 涂层 （有机涂料） 地下外壁（外

19、防水、内防水）、 水槽、地坑、室内（厨房、浴室、 实验室）、游泳池等 日本聚合物水泥系涂膜材料的性能试验方法在 研究制订中 防水剂的种类与防水作用 表 5 防水剂的种类 防水作用的特性 1氯化钙系 与水泥中的水反应促进早期硬化，防止受外部影响初期水溶性物质的溶出， 再者随着强度增长抗渗提高。 掺入率 13 2硅酸钠系 水化反应生成的氢氧化钙与其结合，生成不溶性的硅酸钙，使混凝土致密 提高水密性。 掺入率 13 3硅酸质粉末系 与水溶性的碳酸盐反应，形成不溶性的水化物，改善作业性，使水灰比减 少提高水密性。 掺入率 1015 4脂肪酸系 与氢氧化钙结合，生成憎水的脂肪酸钙，减少砂浆吸水。 掺入率

20、 3 5烷烃系 混入砂浆的烷烃乳液，使砂浆具有憎水性，减少砂浆吸水。 掺入率 310 6聚合物系 聚合物的保水性使水泥砂浆的硬化过程安定。具胶结材的充填性，粘接力、 延伸性、以及结构成膜，赋予砂浆水密性可绕性。呈现优良的防水性能。 掺入率 530 注：掺入率原则上是与水泥用量的质量比，详情由制造商指定。 （四）国外文献对水泥基渗透结晶型防水材料特性及用途的分析评价 1、 CCCW 适用于经过表面处理的混凝土构筑物整体防水。CCCW 防水体系可使混凝土结构变为抗 渗漏水的致密体，但仍赋予混凝土“呼吸”的效能。CCCW 的活性和渗透深度取决于多种因素， 如周围温度、混凝土的致密度和湿气含量、外掺剂

21、、以及环境条件。试验测得的渗透深度普通 混凝土最大为 150mm，16Mpa(2,300Psi)。九星期以上。而在 40Mpa(6,000Psi)压力下的硅粉混 凝土可能少于 25mm。 CCCW 与砼中氧化钙和氧化铁进行化学反应，在砼表面会出现一定量的霜斑或污迹，通常可在砼 硬化之后，用表面清漆或涂料的方法，予以处理。 2、CCCW 具有封堵混凝土细微收缩裂缝的能力，也就是自愈能力。结晶体吸收湿气，湿气在裂 缝中激化结晶体的不断增长，从而封堵裂缝。但是，这个性能仅限于宽度达到 0.5mm 的裂缝， 对“活动”的裂缝是无效的。 3、混凝土表面处理是成功的关键 CCCW 防水体系，与相关的防水体

22、系一样，其混凝土表面处理是防水成败的关键。特别是在 背水面应用时，必须清除混凝土表面的化学养护膜、模板隔离油、浮灰等，使混凝土毛细管通 畅。对混凝土模板拉紧孔，有缺陷的施工缝、裂缝、蜂窝麻面等，必须做好表面处理并修补。 三、中国技术市场现状 （一）水泥基渗透结晶型防水材料发展的回顾 水泥基渗透结晶型防水材料从早期（1940 年代）的德国 VANDEX（稳挡水）品牌（现转售到 瑞士）引伸发展出加拿大 XYPEX（赛帕斯）、加拿大 PERMQUIK、加拿大 KRYSTOL、新加坡 FORMDEX（防挡水）、美国 PENETRON、法国 DIPSEC、澳大利亚 CRYSTAL、日本 PANDEX 等

23、数十个 品牌，形成系列产品。水泥基渗透结晶型材料在开拓工程应用的过程中，最初是提倡用于全地 下混凝土结构的外表面防水。后来，发现了它在背水面（结构内表面防水）有它的特殊效果。 特别是污水处理厂和地面生活用水贮水池等类似工程的应用颇为理想。从六十年代以来，CCCW 作为混凝土结构背水面防水处理（内防水法）的一种有效方法，逐步扩大品种，不断进入建筑 施工应用的新领域。 从 90 年代初开始，表 6 所列的产品，相继进入中国市场。在上海、北京、广州、武汉、重 庆、大连、杭州、乌鲁木齐等地获得较多应用。 水泥基渗透结晶型防水材料进入中国市场的品牌 表 6 商品名称 中国市场译名 FORMDEX (新加

24、坡) 防挡水系列 KRYSTOL (加拿大) KRYSTOL 系列防水材料 KOESTER （德国） KOESTER NB1 系列防水材料 PENETRON （美国） 澎内传系统 PERMAQUIK （加拿大） PQ 系列 VANDEX （瑞士） 稳挡水系列 DIPSEC （法国） 滴塞系列 XYPEX （加拿大） 赛帕斯 CRYSTAL SEALER （澳大利亚） 捷邦 104 （二）我国质量控制检测标准颁布后出现的新情况 据文献报道，国际上，通常采用德国的检验标准，或者按“国际砼修理协会”推荐的砼修 理材料之类似技术要求，指导性实施。日本建筑学会制订了“日本 JASS8T301 硅酸质系涂

25、布 防水材料的品质及试验方法”。 中国国家质量检验检疫总局批准的国标“ GB18445-2001 水泥基渗透结晶型防水材料”自 2002 年 3 月 1 日实施以来，推动了该材料的研究发展和工程应用。出乎意料的是，巨大的利润 空间，使国内商家趋之若鹜，蜂拥而上。经网上查讯目前水泥基渗透结晶型防水材料的研究开 发、生产厂家、销售代理、施工应用单位，由原来的 8 家已增至 80 多家。在两年多的工程实践 中，各地建筑工程的业主方、监理方、材料检测单位等对“ GB18445-2001 水泥基渗透结晶型 防水材料”的匀质性指标、受检涂料的某些物理力学性能检测方法等，提出了质疑。并不断以 各种方式敦促原

26、编写组开展修订的工作。现将暴露的问题归纳如下。 1、国标“ GB18445-2001 水泥基渗透结晶型防水材料”的渊源是由 8 家同类材料进口母料的单 位，送样检测得出的控制指标。特别将第二次抗渗压力、渗透压力比定为强制性（也是唯一的） 。 GB18445-2001 第 6.2.8 条抗渗试验条文中载明，抗渗试样制备“按照各生产厂推荐的用量 和涂层配比拌制浆料分两次涂刷”。这是一个不严密处。现国产品厂家，加大涂料用量， 以增加厚度，很容易通过这一测试。这样的规定普通的水泥基涂料均易达标。（所以，广告上 出现了，比国标高几十倍的用语）。 有关会议上，人们提出，标准修订时，应将涂层磨掉作二次抗渗。

27、这就产生了，要磨掉多少厚 度？用什么方法磨的问题？必然要通过试验摸索。 2、GB18445-2001 抗渗试验的周期为 56 天；作为强制性规定，因周期长，工程监理在现场取样、 送样检测，很难实施。急需制订可操作的新方法。 3、作为“水泥基渗透结晶型防水材料”的标准，既无渗透深度的检测方法与指标，也无结晶发 育程度的检验描述。有关会议上，业内同仁有许多创新的建议，有待落实相关的试验工作。 4、国标“ GB18445-2001 水泥基渗透结晶型防水材料”并未有任何条文说明，原编制单位送样 测试的材料来源、特定的类别；仅隐含在参编单位名单上。此乃一大漏洞。导致本标准被不适 当的、大范围的套用；涌现

28、出大量的“水泥基渗透结晶型防水材料”。 5、材料定义中的“活性化学物质”太笼统。水泥基防水涂料中的防水剂，多数可视为“活性化 学物质”，水泥本身也具结晶渗透功能。因此，以什么标准辨别国产材料，难免争议多多。说 到这里不得不反思，“试验基础缺乏的过度商业用语（特别是论及渗透深度）”，所蒙上的神 秘色彩。科学的结论，不可能人人再去重复验证一番。因此，对“神秘色彩”的轻信者，当眼 观工程实际的不符后，重新认识者渐多。 6、有关工法、资料，对水泥基渗透结晶型防水材料的渗透深度无准确的量化描述。其概念 性的描述，显的神秘化。许多聪敏的商人，动脑筋将普通的水泥基涂料套用 GB18445- 2001，抗渗达

29、标后，就改头换面，变“水泥基渗透结晶型防水材料”。其中有的还称自己产品， 高于国标数十倍云云，反而漏了破绽。因水泥基渗透结晶型防水材料抗渗指标是随时间增长， 初期并不高。 7、我国高等学校、研究院对水泥基渗透结晶型防水材料的研究成果已有多篇报道，专利已有数 件，如上海同济大学的“建筑用水泥基渗透结晶型防水材料及其制备方法”（公开号 CN1472258A）、“建筑用水泥基渗透结晶型防水剂及其制备方法”（公开号 CN1472160A）、施 无我的“一种高抗渗水泥外加剂” （公开号 CN1297859A）。国标修订应复盖国内的发明。 鉴于国标“ GB18445-2001 水泥基渗透结晶型防水材料”的

30、大范围被不适当套用；标准的 修订迫在眉睫。 四、市场发育中暴露的问题 （一）水泥基渗透结晶型防水材料的定义与定位 随着我国建筑防水市场的发育，特别是水泥基防水涂料产品的不规范增长、假冒伪劣品的 混入，我国建筑业人士对“水泥基渗透结晶型防水材料”的定义与定位甚为关注。 1、国家规范的归类、定义与定位是很清晰的； GB501082001 地下工程防水技术规范第 4.4.1 条涂料防水层包括无机防水涂料和有机防 水涂料。无机防水涂料可选用水泥基防水涂料、水泥基渗透结晶型涂料。有机涂料可选用反应 型、水乳型、聚合物水泥防水涂料。 2、水泥基防水涂层材料的表面活性剂品种急剧多样化、纳米技术的采用等，使得

31、结晶渗透 这一概念与功能，溶入了整个“水泥基防水涂层材料”领域。从而使“水泥基渗透结晶型材料” 的具体产品的定义与定位复杂化。在防水工程设计、防水工程施工、工程监理、材料质量检测 等方面，引发了技术概念的混淆、材料信用的危机；不言而喻，源头是市场的恶性压价竞争， 加剧的混乱。 3、水泥基渗透结晶型防水材料的国内外用户普遍认为，若对“渗透结晶性能”拿出令人信服的 “检测手段”，将对这类材料的推广，具有重大意义。目前在工程界，都非常关注这一问题， 认识不完全一致。 （二）化学反应机理之悬念 关于工程界关心的水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）的化学反应机理归纳为以下 3 点： 1 水泥基渗透结晶型

32、防水材料（CCCW）是混凝土结构背水面防水处理的理想材料。其作用机理 是 “渗透效能”，即高盐份的溶液，通过混凝土的毛细管，向低盐份的溶液渗流。所以，这一 品种具有自己的独特性。 2 游离氧化钙和湿气是 CCCW 的二个重要工作要素。鉴于游离氧化钙遍布在混凝土中，而任何混 凝土结构只要渗漏水，就有湿气。可见这两条件容易具备。此外，将干燥混凝土润湿，以及对 混凝土表面用机具清理，保障混凝土表面 的毛细管路畅通，均系启动 CCCW 化学反应的必需条 件。 3 CCCW 化学反应结晶体的分子链增长，湿气、游离氧化钙和承压水 盐份中的化学物质是结晶 形成的基本条件。湿气和游离氧化钙这两个要素，在混凝土

33、的毛细管中始终存在，则 CCCW 的结 晶形成会不间断的进行。若两个要素缺一，则化学反应中止，而活化了的结晶体潜伏在混凝土 的毛细管中。一旦渗漏水再次浸入混凝土，则活化了的结晶体会恢复结晶体增长的化学反应过 程。不断充填混凝土中的毛细通路。而使混凝土致密，增强了抗渗水性能。 国内对水泥基渗透结晶型防水材料研制的主要单位有：上海同济大学、长江科学院、武汉 理工大学、重庆大学等。同济大学 2003 年 5 月 8 日申请了专利；中华人民共和国国家知识产权 局于 2004 年 2 月 4 日公开,公开号 CN 1472258A；发明名称：建筑用水泥基渗透结晶型防水材 料及其制备方法。该专利的摘要表述

34、为“本发明为一种建筑用水泥基渗透结晶型防水材料及其 制备方法。该材料由硅酸盐水泥、甲基萘璜酸钠缩合物、水性硅烷乳液、十二水硫酸铝钾、氢 氧化镁、氢氧化钙、硅酸钠、膨润土、石英砂按一定的重量配比混合组成。该材料具有渗透性， 生成的晶体能深入封堵结构内部的孔隙，改善内部结构，防水具有永久性；微细裂缝能自修复； 背水面防水与修补效果更佳。” 早期德国人的专利说明书未查得；北美的几家，自报家门是德国产品的延伸发展，未申请 专利的原因是恐怕技术流失。这就在技术人员的脑海中，形成疑问：首先，对国外产品的技术 含量，难以评估；其次，也难对国人的专利件，特别是大量的仿制品给以技术成熟度的评价。 （三）对化学反

35、应机理的质疑及活性化学物质的属性 1、汪在芹、李珍等编著的硬化水泥浆化学物理性质一书第 163 页，波特兰（硅酸盐）水泥 的水化产物一节中表述 “Ca(OH) 2晶体在纯波特兰（硅酸盐）水泥的水化产物中是重要的产物， 称为“Portlandite”。它占有的分量为 25%至 27%，最高可达 30%。它是水泥强度、耐久性和 抗中性化的重要水化产物。掺有各类活性混合材料的波特兰水泥，随混合材料掺入量增多，水 化产物中 Ca(OH)2 数量相应减少，尤其是火山灰质混合材料，特别是粉煤灰，它的活性有赖于 Ca(OH)2的激发，并消耗 Ca(OH)2，Ca(OH) 2晶体在这些水泥水化产物中减少直至消

36、失”。 前文中提及到国外资料表述“游离氧化钙和湿气是 CCCW 的二个重要工作要素”。北京城荣 公司提供的 XYPEX 水泥结晶增生的机理，有一关键的表述“混凝土内 Ca(OH)2存在等因素形成 的高浓度钙离子区域中，水泥结晶增生剂（又称催化剂）进一步激活钙络合离子的形成”。按 汪在芹等的结论，CCCW 在掺有粉煤灰的水泥混凝土中是不适用的或作用低下。由此引申，CCCW 在地下连续墙和桩基的应用是低效的，因地下连续墙和桩基大多数采用掺有粉煤灰的水泥混凝 土。 2、北京城荣公司提供的 XYPEX 水泥结晶增生剂（活性化学物质），其化学属性是无机质粉状物， 其中所含主要成分配合：CaO 335%，

37、SiO 2 37%，MgO 51%，Na 2O 51%。 凯顿技术白皮书表述活性化学物质是有机防水添加剂，能通过强化水合晶体的生长从而增 强混凝土的自然水合过程。凯顿在 CCCW 外加剂（KIM）的技术资料中明确表述“该外加剂不含 油脂、硬脂酸盐、氯化物、钠或硅酸盐基等物质。最大粒子大小：美国筛孔 30”。 同济大学专利的摘要对活性化学物质表述为“本发明为一种建筑用水泥基渗透结晶型防水 材料及其制备方法。该材料由硅酸盐水泥、甲基萘璜酸钠缩合物、水性硅烷乳液、十二水硫酸 铝钾、氢氧化镁、氢氧化钙、硅酸钠、膨润土、石英砂按一定的重量配比混合组成”。 以上例举的 3 家，其活性化学物质一为无机物、一

38、为有机物、一为无机物和有机物复合物。 综上所述，研制、生产单位，对活性化学物质的属性，应对用户有一个负责的交代，便于用户 选择使用。同时，也涉及环境保护要求。 （四）假冒伪劣产品的出现及对策 本世纪初制定国家标准时，国内生产厂家与代理商大约就十来家，但目前估计全国生产与 施工的企业不下五六十家，由于该产品的主成分是硅酸盐水泥，外观上很难与水泥相区别，最 先发见于施工单位的采购员做手脚；进而假冒伪劣产品开始粉墨登场，真假难分，扰乱了防水 材料市场。如把假的水泥基渗透结晶型防水材料使用到防水工程尤其是地下防水工程，短期不 一定发现问题，但埋下的祸根将后患无穷，严重危害工程的安全。 国家建筑材料工业

39、技术监督研究中心 杨斌 ，撰文如何识别真假水泥基渗透结晶型防水 材料，针对国内市场上水泥基渗透结晶型防水材料真假难辨的情况，提出四大鉴别方法：了 解生产及销售企业资质；对照国标核对检验报告；现场钻取试件进行抗渗试验；检查产品包装 和标志。 目前我国生产和经销水泥基渗透结晶型防水材料的企业分为三种类型：一是从国外进口母 料，国内自己生产；二是直接从国外进口产品，代理经销；三是企业自己研发的母料自行生产。 在选购这种材料时，一定要了解生产企业、经销商的资信、资质情况。如声称从国外进口母料， 则应该了解母料生产企业的国别、公司名称及有我国海关的报关单位等证明；国外经销商则应 有国外公司的授权书与经销

40、合同；对声称自行研发生产这种材料的企业，应该有研发报告、权 威机关的产品鉴定证书、权威检验机构按照 GB 18445-2001水泥基渗透结晶型防水材料国 家标准进行型式检验的产品检验报告、工程使用报告等技术资料。对提供的产品检验报告应认 真分析，如果是生产企业“送样”检验的检验结果则不能作为凭据，因为检验机构“只对来样 负责”。目前在市场上兜售假冒伪劣产品的惯用伎俩就是将“市场上买的茅台酒装在自己的酒 瓶里”送去检验机构检验，这样的检验结果肯定符合标准，然后再用检验机构出具的检验报告 到市场上去推销自己生产的假酒、劣酒。目前，防水材料市场上，销售假水泥基渗透结晶型防 水材料的奸商使用的也是同样

41、的手法。自己生产的产品是假的，但送去检验机构检验的产品是 真的，但是从市场上购买的人家生产的产品。因此，选用水泥基渗透结晶型防水材料不要轻信 生产企业提供的检验报告，而应该从企业销售的产品或施工现场上使用的产品中由用户或检验 机构随机抽样，这样的检验结果才能如实反映工程上使用材料的产品质量。 （五）工程应用效果的不尽人意 上海地铁 2 号线 11 个车站中，有 4 个车站用了水泥基渗透结晶型防水材料系列；最终的防 水效果评判，这 4 个车站不如其他 6 座车站。 从各种报导中，难寻具有实际应用效果的、完整的、有说服力的文字资料；各种会议场合， 不时听到失败的传闻；对水泥基渗透结晶型防水材料持怀

42、疑的技术人员明显增加。从这一侧面 暴露了水泥基渗透结晶型防水材料应用中的问题。 五、技术发展建议 1、 从迎水面可以作防水层的工程，应尽量在迎水面实施，这是公认的。但 CCCW 背水面防水涂 层作法，给无法或难以在迎水面作防水的混凝土工程，提供了可以信赖的材料与施工工艺。 2、从国内外多项工程实例分析，CCCW 材料的应用覆盖了工业民用建筑的地下结构、地下铁道、 桥梁路面、饮用水厂、污水处理厂、水电站、核电站、水利工程等。已有了成熟的施工工艺。 但任何一类防水材料都有自己的适用范围。正确地选用防水材料，并严格按照它的技术规定施 工操作，方可达到预期的防水效果。这一点对 CCCW 材料特别重要。

43、作者认为，水泥基渗透结晶 型防水材料，属特殊要求的防水材料，在设计选用时，还必须对生产厂、供应商，进行必 要的调研。进而还应对专业防水施工队，作必要的规定。 3、2007 年日本防水材料预测一文中，浸透性涂料（其中包括水泥基渗透结晶型涂料）在地下 结构内、外壁防水的应用占总工程量的 29.0%；聚合物水泥涂料占总工程量的 22.6%；水泥砂浆 防水占总工程量的 3.2%；结构自防水占总工程量的 12.9%；合成橡胶片材占总工程量的 9.7%。 这从一个侧面说明了水泥基渗透结晶型涂料在日本的市场占有率。 与日本相比，我国对水泥基渗透结晶型防水材料的应用，还处在初期开拓阶段；从国标“ GB1844

44、5（2001）水泥基渗透结晶型防水材料”自 2002 年 3 月 1 日实施以来起算，仅 7 个年头； 日本比我们早 30 多年；应该正视我们与国外的差距；耐心研究日本同行开拓、发展的经验。 4、我国的 CCCW 市场处于低级、非正常阶段，行政主管部门无暇监管；失实的广告、自称超国 际水平的产品见于知名杂志、报刊；有的炒作新奇概念混淆视听，达到赢利以至暴利之目 的。建筑工程实践，也就是说，构筑物的防水功能切实体现，是对防水材料的最终检验；任何 虚假和不光彩的言行最终都得承担社会责任。 5、这几年的 CCCW“热”，发源于这几年基本建设高速发展，构筑物渗漏质量通病猛增的背景。 人们寻求廉价、高效

45、、快捷的治理构筑物渗漏方法及设防措施；但忽略了叶琳昌教授在多次会 议上倡导的“防水工程是系统工程”的基本准则；防水工程必须综合治理、多道设防，任 何一种材料、单道设防都难以获得长久防水实效。 参考文献 1、薛绍祖编著.地下建筑工程防水技术.北京：中国建筑工业出版社，2003 年 10 月 2、刘崇熹、汪在芹、李珍、张明山编者. 硬化水泥浆化学物理性质. 广州：华南理工大学出版 社，2003 年 9 月 3、国家建筑材料工业技术监督研究中心 杨斌.水泥基渗透结晶型防水材料国家标准的制订. 中国建筑防水2001，（6）：69 4、薛绍祖. 国外水泥基渗透结晶型防水材料的研究与发展. 中国建筑防水2

46、001，（6）： 912 5、蒋正武. 正确认识水泥基渗透结晶型防水材料. 中国建筑防水2005，（10）：1013 6、水泥基渗透结晶型防水材料国家标准暨产品生产、应用与市场信息研讨会. 会议资料. 2005 年 11 月 7 日，杭州 7、酸质系涂布防水材基础知识日本防水2000 年 11 月 美国 PENETRON 水泥基渗透结晶型防水材料产品介绍 一、 PENETRON 系列防水产品的组 成 PENETRON 系列产品是由波特兰水泥、特别选制的石英砂及多种活性化学物配制而成，提 供最有效及持久的混凝土防水效果。 二、PENETRON 产品防水机理 PENETRON 的防水 效果来自其含

47、有的多种活性化学成分，在水的引导下与混凝土内微小矩阵结构间的化学作用。 借助水的渗透压力，进入到混凝土内毛细管地带与混凝土中多种化学成分混合催化反应形成晶 体，将毛细管及收缩裂缝封闭并驱走水分。这过程能顺着或逆着水压方向产生作用。当没有水 份时，澎内传的活性成分会保持静止状态。但当再与水份接触时，上述的化学作用及封闭过程 便会重复发生，而且会更加深入到混凝土内部。PENETRON 的化学剂因其化学特性会不断地发 生封闭及再封闭作用，其催化结晶渗透深度曾有从涂刷面起计，深入混凝土内近一米的记录。 PENETRON 系列产品与混凝土、砖块、灰浆及石质材料均 100%相容。 三、PENETRON 产

48、品系列分类 * PENETRON（PENETRON401） 可用于地上或地下结构的防水、防化学物侵 蚀，它具有极强的化学渗透和催化结晶能力。 * PENECRETE（PENETRON302） 是用于填充 及修补混凝土结构的裂缝、连接缝、预留洞、蜂窝麻面的修补材料。 * WATER PLUG（PENETRON602） 含有快速凝固物，可用于治理恶性渗漏。 * PENESEAL PRO（PENETRON701） 是一种液体防水剂，用于喷涂到干燥的砼基面上，可封闭 2mm 以下 的热胀冷缩裂缝。 * PENETRON ADMIX（PENETRON803） 是外添加剂，将其添加到现浇混 凝土中，可在混

49、凝土内部起到防水和保护作用，并可使浇筑与防水一次完成。 四、 PENETRON 系列产品应用范围 饮用水库、排污及水处理槽池、水族馆、隧道、地基工程、 电 梯坑、地下室、工业处理装置（厂房） 、停车场、游泳池、车道及承载交通结构、混凝土屋顶、 大厦基座底板、连续墙、浴室、卫生间及厨房、水坝、桥梁、二次封闭的结构任何需要防水及 化学品物质侵蚀的混凝土结构。 六、PENETRON401 的特性 * 与混凝土组成完整的、具 有持久性及强度的整体，不要将涂层或薄膜产品与 PENETRON 401 混肴为同类产品。 * 所含 化学活性物质能深入及封闭混凝土内部的毛细管地带和收缩裂缝。 * 迎水面或背水面均可施工。 * 在表面受损的情况下，其防水及抗化学特性仍能保持。 * 施工简单，故施工质量更有保证。 * 可增强混凝土的抗压强度。 * 不会因撕裂，刺破防水层导致防水失败。 * 当进行回填土、 扎作钢筋或强化网时无需特别保护。 * 封密不大于 0.4