泥基滲透結(jié)晶型防水材料的研究及發(fā)展課件

水泥基滲透結(jié)晶陳樂舟20029.5.2710/13/2022水泥基滲透結(jié)晶陳樂舟10/11/2022發(fā)明及國外情況國外水泥基防水涂層材料的研究和工程應(yīng)用，已走過了近百年的歷程。該領(lǐng)域的研究和發(fā)展，先后開拓和工程應(yīng)用的類型主要有以下3種：10/13/2022發(fā)明及國外情況國外水泥基防水涂層材料的研究和工程應(yīng)用，已走過水泥基金屬氧化物防水材料，1906年在美國發(fā)明獲得專利，成功地用作背水面防水處理，如電梯井坑及類似的防水工程，一直沿用至今。10/13/2022水泥基金屬氧化物防水材料，1906年在美國發(fā)明獲得專利，成功水泥基滲透結(jié)晶型防水材料1942年德國化學(xué)家LauritzJensen(勞倫斯·杰遜)在解決水泥船滲漏水的實踐中發(fā)明，英文名為：CementitiousCapillary/CrystallinWaterproofingMaterials,簡稱CCCW。10/13/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水材料1942年德國化學(xué)家Lauritz這種材料系由普通硅酸鹽水泥、石英砂或硅砂、帶有活性功能基團(tuán)的化學(xué)復(fù)合物組成。它以粉狀形式供應(yīng)用戶。大多數(shù)的應(yīng)用是僅僅與水伴合（有些情況還要加入化學(xué)添加劑），調(diào)配成可以涂刷或噴涂的漿料。10/13/2022這種材料系由普通硅酸鹽水泥、石英砂或硅砂、帶有活性功能基團(tuán)的正如它的名稱示意的內(nèi)涵，它不僅形成一個有效的防水涂層，而且其含有的活性化學(xué)復(fù)合物，可向混凝土內(nèi)部滲透，與混凝土中的水分、游離的活性物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成不溶的結(jié)晶體復(fù)合物，進(jìn)而靠結(jié)晶體增長填塞毛細(xì)通道。這些結(jié)晶體，通?？梢栽鲩L到0。4mm─即高于混凝土毛細(xì)管徑的最大尺寸，從而使混凝土致密、防水。10/13/2022正如它的名稱示意的內(nèi)涵，它不僅形成一個有效的防水涂層，而且其聚合物改性水泥基防水材料，是20世紀(jì)60年代高分子聚合物工業(yè)迅速發(fā)展的產(chǎn)物。60年代在歐洲和美國為數(shù)眾多的該類材料，以其高的粘接力和彈性，滿足防水工程對它的性能要求。特別是適用于背水面的防水修補(bǔ)砂漿的問世，極大地擴(kuò)展了這類材料的用途。該類材料國外稱為“水泥涂膜”或“水泥屏障涂料”，以區(qū)別于水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，因它們都是以水泥為基料的。10/13/2022聚合物改性水泥基防水材料，是20世紀(jì)60年代高分子聚合物工業(yè)水泥基防水涂層材料的共同特點是，可用于新、舊混凝土基面；可以在潮濕基面上施工；新建和修復(fù)工程均可采用。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料與其他兩類相比，具備可以用于飲水工程的優(yōu)點，這一點是世界各國公認(rèn)的。日本硅酸質(zhì)系防水涂料協(xié)會會長小新井治美先生在《2001年防水界展望》的文章中，稱水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是在日本應(yīng)用較多，唯一制訂日本國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的無機(jī)防水涂料，稱贊水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是對環(huán)境保護(hù)、對人類生存都有益處的防水材料。10/13/2022水泥基防水涂層材料的共同特點是，可用于新、舊混凝土基面；可以1水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層材料（CCCW）的總體發(fā)展第二次世界大戰(zhàn)期間，德國鋼鐵緊張，開始使用水泥造船。但是水泥船滲漏水嚴(yán)重，無法正常使用。在這樣的背景下，促進(jìn)了水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的產(chǎn)生和發(fā)展。二次世界大戰(zhàn)后，歐洲和日本經(jīng)濟(jì)的快速增長，使這一材料的工程應(yīng)用不斷擴(kuò)大。10/13/20221水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層材料（CCCW）的總體發(fā)展第二產(chǎn)品也從早期的德國的VANDEX（穩(wěn)擋水）品牌（現(xiàn)轉(zhuǎn)售到瑞士）延伸發(fā)展出加拿大的XYPEX（賽帕斯）、加拿大的KRYSTOL、新加坡的FORMDEX（防擋水）、美國的PENETRON（膨內(nèi)傳）、法國的DIPSEC、澳大利亞的CRYSTAL、日本的PANDEX等數(shù)十個品牌，均有不同程度的改進(jìn)，形成了系列產(chǎn)品。10/13/2022產(chǎn)品也從早期的德國的VANDEX（穩(wěn)擋水）品牌（現(xiàn)轉(zhuǎn)售到瑞士水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在開拓工程應(yīng)用的過程中，最初是提倡用于全地下混凝土結(jié)構(gòu)的外表面防水，后來，發(fā)現(xiàn)它在背水面（結(jié)構(gòu)內(nèi)表面防水）有它的特殊效果，特別是在污水處理池和地面生活用水貯水池等類似工程的應(yīng)用中頗為理想。從60年代以來，CCCW作為混凝土結(jié)構(gòu)背水面防水處理（內(nèi)防水法）的一種有效方法，逐步擴(kuò)大品種，不斷進(jìn)入建筑施工應(yīng)用的新領(lǐng)域。10/13/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在開拓工程應(yīng)用的過程中，最初是提倡用CCCW對新澆筑的混凝土板面或混凝土墊層，也可采用在其上面干撒的方法，作成背水面防水屏障。即將CCCW干粉，人工撒到新澆混凝土上，立即抹壓密實。在這種情況下，CCCW變成混凝土板面的組成部分，從而避免了防水層的分離或剝落損傷。10/13/2022CCCW對新澆筑的混凝土板面或混凝土墊層，也可采用在其上面干水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層材料與其它水泥系防水層性能比較水泥系防水層的性能水泥系防水層種類水密性

耐局壓性

耐撞擊耐創(chuàng)傷

龜裂追隨性

濕潤面粘接性

耐凍脹性

施工性工期材料人工成本安全性可修補(bǔ)性防水砂漿（摻防水劑）

×△○○×○○×△×△○○×△水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層（無機(jī)涂料）

△○○×○○○○△○○聚合物水泥基涂層（有機(jī)涂料）

○△*△*○△△○○×○○10/13/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層材料與其它水泥系防水層性能比較圖例注：1）○：優(yōu)良；△：普通；×：較差2）△*：涂膜薄柔，必須有保護(hù)層10/13/2022圖例注：1）○：優(yōu)良；△：普通；×：較差2防水層的構(gòu)成和防水機(jī)理水泥系防水層種類水泥系防水層種類防水機(jī)理防水機(jī)理防水砂漿（摻防水劑）

在砂漿中摻入防水劑，形成高水密性的防水砂漿，涂抹到混凝土結(jié)構(gòu)上防止漏水。砂漿防水劑可促進(jìn)砂漿的硬化，填塞孔隙或賦予砂漿憎水性，提高砂漿的水密性。

水泥基滲透結(jié)晶型防水（CCCW）涂層（無機(jī)涂料）

防水材料中溶出的硅酸離子在混凝土中滲透擴(kuò)散，與混凝土孔隙中的鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硅酸鈣水化物，充滿毛細(xì)管孔隙，從而使混凝土表層致密，防止?jié)B漏水。聚合物水泥基涂層（有機(jī)涂料）

高濃度的聚合物分散劑自然干燥或與水泥中的水反應(yīng)干燥成膜，使刷涂到混凝土表面的涂膜具防水堵漏功能。這種涂膜聚合物與水泥比例高，兼具水密性可擾性。

10/13/20222防水層的構(gòu)成和防水機(jī)理水泥系防水層種類水泥系防水層種3水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的配合比與施工方法水泥系防水層種類主要材料及配合比施工方法砂漿防水（摻防水劑）1）砂漿防水劑（氯化鈣系、硅酸鈉系、硅酸質(zhì)細(xì)粉末、脂肪酸系、烷烴系、聚全物系）：1~302）水泥：100；3）砂：200~300；4）水：65以下。用砂漿攪拌機(jī)或手提攪拌器和均勻，刮涂施工。水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層（無機(jī)涂料）日本Ⅰ型：1）預(yù)調(diào)合粉體（水泥、細(xì)骨料、硅酸質(zhì)微細(xì)粉末）：100；2）水：20~40。日本P型：1）預(yù)調(diào)合粉體（水泥、細(xì)骨料、硅酸質(zhì)微細(xì)粉末）：100；2）水：15~20；3）聚合物分散劑：5~10。

用手提攪拌器或人工拌和均勻，鏝刀刮涂、刷涂、噴涂、輥涂施工。

聚合物水泥基涂層（有機(jī)涂料）1）聚合物分散劑：100；2）預(yù)調(diào)合粉體（水泥、細(xì)骨料、各種添國劑）：70~160。用手提攪拌器拌和均勻，刷涂、噴涂、輥涂施工。10/13/20223水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的配合比與施工方法水泥系防水層

適用部位與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)水泥系防水層種類適用部位質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)砂漿防水（摻防水劑）地下外壁（外防水、內(nèi)防水）、水槽、地坑、游泳池等日本JIS1404《建筑用水泥防水劑的試驗方法》水泥基滲透結(jié)晶型防水涂層（無機(jī)涂料）地下外壁（外防水、內(nèi)防水）、水槽、地坑等。日本建筑學(xué)會建筑工事標(biāo)準(zhǔn)樣書JASS8《防水工事》；日本JASS8T─《硅酸質(zhì)系涂布防水材料的品質(zhì)及試驗方法》；中國國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）》已通過

聚合物水泥基涂層（有機(jī)涂料）地下外壁（外防水、內(nèi)防水）、水槽、地坑、室內(nèi)（廚房、浴室、實驗室）、游泳池等日本《聚合物水泥系涂膜材料的性能試驗方法》在研究制訂中10/13/2022適用部位與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)水泥系防水層種類適用部位質(zhì)量控制5特性及用途分析評價5.1CCCW適用于經(jīng)過表面處理的混凝土構(gòu)筑物的整體防水10/13/20225特性及用途分析評價5.1CCCW適用于經(jīng)過表面處理CCCW防水體系可使混凝土結(jié)構(gòu)變?yōu)榭節(jié)B漏水的致密體，但仍賦予混凝土“呼吸”的功能。10/13/2022CCCW防水體系可使混凝土結(jié)構(gòu)變?yōu)榭節(jié)B漏水的致密體，但仍賦予日本研究人員通過試驗發(fā)現(xiàn)，CCCW的結(jié)晶體滲透深度可達(dá)1m。同時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滲透到0.5m時，僅占據(jù)混凝土毛細(xì)通路全程的50%。經(jīng)混凝土壁的滲透，沒有確定的時間，因結(jié)晶體的增長，可短期暫停，一旦濕氣再次出現(xiàn)，可繼續(xù)晶體增長的化學(xué)反應(yīng)，從而保證了完全、充分地向混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透。10/13/2022日本研究人員通過試驗發(fā)現(xiàn)，CCCW的結(jié)晶體滲透深度可達(dá)1m。CCCW含有的活性化學(xué)復(fù)合物，其化學(xué)活性從發(fā)生反應(yīng)開始，可持續(xù)一個月，達(dá)到最高效能。CCCW的活性和滲透深度取決于多種因素，如周圍溫度、混凝土的致密度和濕氣含量、外摻劑以及環(huán)境條件。10/13/2022CCCW含有的活性化學(xué)復(fù)合物，其化學(xué)活性從發(fā)生反應(yīng)開始，可持CCCW中的活性化學(xué)復(fù)合物，一旦滲透，則變成混凝土的組成部分，可以抵抗高的負(fù)壓水頭。10/13/2022CCCW中的活性化學(xué)復(fù)合物，一旦滲透，則變成混凝土的組成部分CCCW的涂層厚度一般為0.5~1.5mm。施工作業(yè)可以在技術(shù)人員指導(dǎo)下，由普通工人施工。10/13/2022CCCW的涂層厚度一般為0.5~1.5mm。施工作業(yè)可以在技CCCW與混凝土氧化和氧化鐵進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在混凝土表面會出現(xiàn)一些霜斑或污跡，通?？稍诨炷劣不?，用表面刷清漆或涂料的方法，予以處理。10/13/2022CCCW與混凝土氧化和氧化鐵進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在混凝土表面會出現(xiàn)5.2CCCW具有封堵混凝土細(xì)微收縮裂縫的能力10/13/20225.2CCCW具有封堵混凝土細(xì)微收縮裂縫的能力10/11結(jié)晶體吸收濕氣，濕氣在裂縫中激活結(jié)晶體，使其不斷增長，從而封堵裂縫。但是，此功能公對寬度0.5mm以下的裂縫有效，對“活動”的裂縫是無效的?；顒拥牧芽p可以在現(xiàn)場鑿槽，用摻有CCCW的砂漿封堵。對施工縫以及變形穩(wěn)定的接縫，均可用這種方法進(jìn)行處理。10/13/2022結(jié)晶體吸收濕氣，濕氣在裂縫中激活結(jié)晶體，使其不斷增長，從而封5.3在背水面應(yīng)用具有其它涂層無可比擬的優(yōu)點10/13/20225.3在背水面應(yīng)用具有其它涂層無可比擬的優(yōu)點10/11/1）可用于新、舊混凝土基面；2）用于修復(fù)工程費用低，施工方便；3）地面貯水池可在正常使用的情況下，在其外部進(jìn)行維修；4）施工后允許立即進(jìn)入修理區(qū)；5）提供了一個長久解決防水問題的辦法。10/13/20221）可用于新、舊混凝土基面；10/11/2022當(dāng)應(yīng)用背水面防水涂層時，凡涂層開裂出現(xiàn)滲漏的地方，也是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的部位，極容易發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確定位，并可用相同的材料修補(bǔ)，或者進(jìn)行化學(xué)灌漿修補(bǔ)。而采用迎水面防水涂層的工程，由于施工原因或某種損壞，也會導(dǎo)致滲漏。當(dāng)滲漏發(fā)生時，水往往沿著鋼筋、PVC止水帶流竄，最終在結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的最薄弱點滲出，其位置偏離結(jié)構(gòu)外墻原滲入處6~9m都是可能的。這樣的滲漏水，對結(jié)構(gòu)物的業(yè)主來說要支付高的代價；對負(fù)責(zé)維修的承包商來說，天天“捉漏”不勝其煩，直到敲開內(nèi)表面，不得不考慮全部采用背水面防水涂層而告了結(jié)。10/13/2022當(dāng)應(yīng)用背水面防水涂層時，凡涂層開裂出現(xiàn)滲漏的地方，也是混凝土5.4混凝土表面處理是成功的關(guān)健10/13/20225.4混凝土表面處理是成功的關(guān)健10/11/2022CCCW防水體系與相關(guān)的防水體系一樣，其混凝土表面處理是防水成敗的關(guān)鍵。特別是背水面應(yīng)用時，必須清除混凝土表面的化學(xué)養(yǎng)護(hù)膜、模板隔離油、浮灰等，使混凝土毛細(xì)管通暢。對混凝土模板拉緊孔，有缺陷的施工縫、裂縫、蜂窩麻面等，必須做好表面處現(xiàn)并修補(bǔ)。10/13/2022CCCW防水體系與相關(guān)的防水體系一樣，其混凝土表面處理是防水6該類材料進(jìn)入中國市場的情況及主要品種10/13/20226該類材料進(jìn)入中國市場的情況及主要品種10/11/20280年代初，在上海注冊的加拿大亞洲之路貿(mào)易公司最先向上海地鐵籌備組推薦了水泥基滲透結(jié)晶型防水材料─XYPEX產(chǎn)品。有關(guān)技術(shù)人員注意到了它的獨特性能，但回當(dāng)時進(jìn)口材料的繁瑣程序，未能實現(xiàn)工程性能試驗的計劃。10年后，1994年加拿大XYPEX的代理商─美國綠洲海洋化學(xué)公司的鄭鴻法博士，在上海市地鐵工程建設(shè)指揮部的協(xié)助下，選擇建設(shè)中的常熟路地鐵車站，進(jìn)行了堵漏試驗。10/13/202280年代初，在上海注冊的加拿大亞洲之路貿(mào)易公司最先向上海地鐵1995年3月，上海市地鐵運(yùn)營公司通過美國綠洲海洋化學(xué)公司，進(jìn)口了8T（300桶，每桶27.7kg）XYPEX產(chǎn)品，用于上海地鐵1號線南端的修補(bǔ)堵漏。同年，在有關(guān)人士的積極倡導(dǎo)和牽線搭橋下，美國綠洲海洋化學(xué)公司在北京設(shè)立了XYPEX產(chǎn)品的中國總代理機(jī)構(gòu)，標(biāo)志著XYPEX產(chǎn)品正式進(jìn)入中國市場。10/13/20221995年3月，上海市地鐵運(yùn)營公司通過美國綠洲海洋化學(xué)公司，從90年代初開始，表5所列的其他同類產(chǎn)品，相繼進(jìn)入中國市場。在上海、北京、廣州、武漢、重慶、大連、杭州、烏魯木齊等地獲得較多的應(yīng)用。10/13/2022從90年代初開始，表5所列的其他同類產(chǎn)品，相繼進(jìn)入中國市場。7質(zhì)量控制及相關(guān)檢測的狀況10/13/20227質(zhì)量控制及相關(guān)檢測的狀況10/11/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）的檢測標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)文獻(xiàn)報道，德國有國家標(biāo)準(zhǔn)，美國還沒有制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，特別是在背水面應(yīng)用的施工標(biāo)準(zhǔn)。10/13/2022水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）的檢測標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)文獻(xiàn)報道，國際上，通常采用德國的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，或者按“國際修理協(xié)會”推薦的修理材料之類似技術(shù)要求，指導(dǎo)實施。日本建筑學(xué)會制訂了日本JASS8T─301《硅酸質(zhì)系涂布防水材料的品質(zhì)及試驗方法》。10/13/2022國際上，通常采用德國的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，或者按“國際修理協(xié)會”推薦的國外相關(guān)資料有這樣的記述：在CCCW涂層施工28d之后，用噴砂的方法清除混凝土表面的CCCW涂層，經(jīng)測試，CCCW涂層中的90%化學(xué)反應(yīng)劑滲入到了混凝土中，殘留在面層的CCCW化學(xué)反應(yīng)劑僅為10%?！敖Y(jié)晶防水”的整體功能很強(qiáng)，鏟除表面的涂層對結(jié)構(gòu)防水功能影響很小。10/13/2022國外相關(guān)資料有這樣的記述：在CCCW涂層施工28d之后，用噴總結(jié)1）水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）是混凝土結(jié)構(gòu)背水面防水處理的理想材料。其作用機(jī)理是“滲透功能”，即高鹽分的溶液，通過混凝土的毛細(xì)管，向低鹽分的溶液