防水涂料的應(yīng)用情況及未來發(fā)展趨勢

王昌祥

上饒市天佳新型材料有限公司

1 引言

在現(xiàn)代生產(chǎn)理念中，安全和環(huán)保越來越受到重視，這兩種理念對建筑行業(yè)有著重要影響，是現(xiàn)代建筑行業(yè)必須遵循的基本理念。防水涂料是眾多建筑材料中的一種，相比于傳統(tǒng)防水涂料，水基材質(zhì)的防水涂料更具安全性和環(huán)保性，不僅提高了工程的環(huán)保性能，而且極大地增強了建筑工程的防水性能。

2 防水涂料內(nèi)涵和防水機理

防水涂料在我國廣泛使用，已經(jīng)不再是新生事物，在建筑工程中應(yīng)用更為普遍，因此，也被稱為建筑防水涂料。此種涂料具有很強的功能性，其作為一種建筑原料，大概可分為三種類型，分別是溶劑型、水乳型以及反應(yīng)型，一般應(yīng)用在建筑中較易被水腐蝕的位置，其功用主要體現(xiàn)在防滲透、防漏水方面。防水涂料主要應(yīng)用在混凝土的防水層，圖1呈現(xiàn)了一般屋面防水的構(gòu)造情況，分別是結(jié)構(gòu)層、隔離層、防水層，通過圖1可以更直觀地、更明確地了解建筑防水涂料在建筑中的具體應(yīng)用。

圖1 防水屋面構(gòu)造圖

防水涂料由特殊的成膜物質(zhì)構(gòu)成，主要包括合成高分子材料和瀝青材料兩大類，在此兩種基礎(chǔ)構(gòu)成成分上適當摻入了不同類型的溶劑，如溶助劑，目的在于形成防水涂膜，有效防止水分子的滲漏。防水涂料分為兩種形態(tài)，不同的形態(tài)具有不同的特性，防水涂料的具體形態(tài)及特性會在下文進行翔實的論述。

防水涂料的防水機理主要包含兩種方式，一種是涂膜型，具體是指在建筑構(gòu)件表層形成較為密閉的漆膜層，防止水分子滲入。自然水資源在一般情況下以締合的狀態(tài)呈現(xiàn)，雖然漆膜層內(nèi)部各分子之間具有一定的間隔，但水分子因受氫鍵作用的影響，各個小的水分子之間會聚集成比較大的分子團，其寬度大約有幾納米，因此，防水涂膜還是可以用于防止締合狀態(tài)下的水分子滲入，而且具有很好地功效；另一種是疏水型，一些涂膜分子存在親水基團，導(dǎo)致出現(xiàn)水分子緩慢滲入的問題，而疏水型防水涂料充分發(fā)揮了涂料原料自身具備的疏水性能，利用排斥原理，將水分子排斥在涂膜的外部，有效避免了水分子滲入現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 防水涂料主要類型及其相應(yīng)特性

在常溫環(huán)境下，防水涂料的呈現(xiàn)狀態(tài)一般分為兩種，一種是液態(tài)形式，是較為黏稠的液體，另一種是固態(tài)形式，以粉末的形式存在。主要包括兩大類，一是瀝青基類防水涂料，二是高分子類防水涂料，不同類型的防水涂料具有各自相應(yīng)的特性，本文對其做出如下探討。

3.1 瀝青基類防水涂料

瀝青基類防水涂料很好地繼承了瀝青材料具有的優(yōu)勢，是在對瀝青進行優(yōu)化的基礎(chǔ)上配制而成，具有較強的耐久性，而且防水性能較好。此種防水涂料主要包括兩種類型，一種是油性，又可以劃分為有溶劑型和無溶劑型，當下市面上較為常見的是不包含溶劑的油性防水涂料；另一種是水乳型，此種防水涂料中含有乳化劑，在乳化的過程中生成一種具有水溶性的瀝青，在此基礎(chǔ)上使用高分子材料，由此形成應(yīng)用于不同領(lǐng)域的瀝青防水涂料。為了更清楚地了解瀝青基類防水涂料的使用情況，筆者用示意圖的形式進行呈現(xiàn)，具體使用情況如圖2所示。在圖2中可以看到，除了改性瀝青防水涂料外，還摻用了4mm厚的不同類型的防水卷材，防水涂料和防水卷材都是建筑防水比較常用的防水材料。

圖2 瀝青防水涂料使用示意圖

3.2 高分子類防水涂料

在建筑施工過程中，除了應(yīng)用以瀝青為來源的防水涂料，還經(jīng)常使用高分子類防水涂料。此種涂料分為兩種類型，其一，反應(yīng)型，主要包括單組、多組分聚氨酯以及聚脲防水涂料，具體表現(xiàn)可參照上圖；其二，揮發(fā)型，如硅橡膠防水涂料等，除此之外，還有復(fù)合型。陳立義、占科、韓海軍等學(xué)者在研究中對聚氨酯防水涂料進行了深入研究，并給出基礎(chǔ)配方，在此配方中，將原材料細化為A組分和B組分，具體配方用料及其比例如表1所示。

表1 聚氨酯防水涂料的基礎(chǔ)配方

增塑劑HHJ-2氯化石蠟-52二丁酯聚醚HHJ-1胺類固化劑超細滑石粉輕質(zhì)碳酸鈣防沉劑YH-10鐵棕潤濕分散劑RB-1181二月桂酸二丁基錫T-12消泡劑DF-8205高沸點溶劑油12 14 3 16 11 11 31 0～1.0 0.7 0～0.8 0.03 0.06 3.0

4 防水涂料應(yīng)用的實際情況

隨著社會發(fā)展，建造水平逐漸提高，防水涂料應(yīng)用越來越普及化，市場用量呈現(xiàn)出逐年上漲的態(tài)勢。據(jù)不完全統(tǒng)計，在2015年，我國防水涂料的用量達到182萬噸，主要包括聚合物類、聚氨酯、聚脲等類型的防水涂料。就整體防水材料使用量而言，對防水涂料的使用量占比達到百分之二六點六。相比于2014 年，2015年對防水涂料的使用數(shù)量占比約百分之十五點六，2016年在2015 年使用量的基礎(chǔ)上，再次增長了百分之十左右，以此類推，可以發(fā)現(xiàn)對防水涂料的使用量呈現(xiàn)出逐漸上漲的趨勢。由此可見，防水涂料在我國具有廣闊的應(yīng)用市場，在此種情況下，防水涂料的類型變得更加多樣化，防水技術(shù)得到不斷改善。現(xiàn)階段，新型的防水涂料越來越受到重視，且應(yīng)用的范圍逐漸擴大，如噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料的防水性能被大眾廣為認可。

5 防水涂料未來的發(fā)展方向及有效策略

5.1 積極轉(zhuǎn)變產(chǎn)品發(fā)展方向

在大眾經(jīng)濟實力不斷提高的當下，他們越來越關(guān)注自身的健康，越來越重視綠色生活理念，對建筑使用的防水涂料的安全性提出了更高的要求和期許。因此，防水涂料生產(chǎn)商應(yīng)積極調(diào)整產(chǎn)品的發(fā)展戰(zhàn)略，積極向綠色、安全方向轉(zhuǎn)變，應(yīng)增強對水溶性防水涂料的重視程度，將生產(chǎn)水溶性產(chǎn)品作為新的發(fā)展方向，最大限度減少甚至杜絕生產(chǎn)溶劑型產(chǎn)品，提高水溶性防水涂料的產(chǎn)量。就產(chǎn)品性能而言，應(yīng)專注于打造高彈性、耐久性強的防水涂料，增強防水涂料具有的功能性。以具體產(chǎn)品為例，如屬于高分子類防水涂料類型的高性能聚氨酯防水涂料、瀝青基類防水涂料中的噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料等，加大對此類產(chǎn)品的研發(fā)力度，同時，做好與之配套的產(chǎn)品推廣工作。

5.2 采用自動化噴涂技術(shù)

在明確產(chǎn)品研發(fā)方向后，應(yīng)加強技術(shù)攻關(guān)，革新以往的噴涂技術(shù)，由人工噴涂向自動化噴涂技術(shù)轉(zhuǎn)變。在科學(xué)技術(shù)支撐下，噴涂技術(shù)得到發(fā)展，極大地降低了企業(yè)所需耗費的人工成本，而且機械化噴涂大大提高了噴涂效率，同時，在信息系統(tǒng)準確設(shè)置下可以實現(xiàn)均勻噴涂，很好地避免了人工操作失誤帶來的經(jīng)濟損失。在新形勢下，企業(yè)發(fā)展更需要具備一定技術(shù)優(yōu)勢，才能在同行業(yè)競爭中取得一席之地。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大對自動化噴涂技術(shù)的深入研究，針對不同特性的防水涂料積極研制噴涂的機器設(shè)備，以此提高施工技術(shù)水平。

5.3 加強和其他防水材料的融合應(yīng)用

對于建筑工程來說，雖然防水涂料可以有效預(yù)防水分子的滲透，但其作用是有限的，如果能與其他防水材料相互融合，就有利于增強防水涂料的使用性能。如可以加強防水涂料和混凝土的融合，提高兩者基層的黏合程度，有效減少躥水問題的出現(xiàn)。可見，增強防水涂料與其他防水材料的融合性，其作用并不只是增加了一種防水材料，更關(guān)鍵的在于極大地改善了防水效果。現(xiàn)階段，市面上防水涂料的性能還有很大的改善空間，以聚氨酯類防水材料為例，該材料對施工的要求較高，尤其是無法適應(yīng)比較潮濕的基面。還有防水涂料的耐候性有待進一步增強，即使在形成防水涂膜后仍然深受環(huán)境溫度的影響，極易出現(xiàn)收縮的不良現(xiàn)象，進而嚴重影響了自身的防水性能。因此，防水涂料應(yīng)積極借鑒其他防水材料的優(yōu)勢，如可以與防水卷材高度融合，彌補自身存在的不足，增強耐候性，提升抗老化性能，減少洗刷因素帶來的侵蝕影響，促使自身能夠最大限度地適應(yīng)建筑過程中存在的沉降現(xiàn)象，進而有效延長自身的防水年限。

5.4 利用新的施工工藝改善防水質(zhì)量

現(xiàn)階段，新型防水涂料被有效應(yīng)用，但仍然存在一定的生產(chǎn)問題，尤其是存在施工工藝較為陳舊的問題。為此，應(yīng)加大對施工工藝的研發(fā)力度，制定規(guī)范的、嚴謹?shù)氖┕ち鞒蹋岣呤┕すに嚨木珳识取Ｔ趹?yīng)用優(yōu)質(zhì)的防水原料基礎(chǔ)上，還需要實施高水平的施工工藝，這樣才能更好地提高防水效能。例如，在再生產(chǎn)的工藝程序中，可以在原有用料的基礎(chǔ)上加入一定量的納米材料，納米材料不僅可以增加防水涂膜的使用壽命，而且能夠有效增強防水涂料的使用性能。融入納米技術(shù)是防水涂料發(fā)展的重要趨勢，納米材料的使用、納米技術(shù)的融入可以極大地改善防水產(chǎn)品的外觀，使其更加光滑和細膩，而且粘接性會大幅度得到提升，從而徹底解決老化、粘接性差等品質(zhì)問題。

5.5 極大對施工者技術(shù)培訓(xùn)的力度

當下生產(chǎn)的防水涂料可以直接應(yīng)用于施工現(xiàn)場，一旦生產(chǎn)出來，防水涂料的品質(zhì)便已成定數(shù)，因此，只能提高對施工者的技術(shù)要求，以確保防水涂料的使用性能。采用適合的技術(shù)培訓(xùn)方式，提高施工者的施工技術(shù)水平，促使其按照施工程序合理操作，最大限度減少施工者帶來的不良影響。

6 結(jié)束語

伴隨我國建造水平的提高，建筑工程對所用材料性能的要求越來越高，尤其是對防水性能的要求。防水涂料逐漸被應(yīng)用于各種類型的建筑工程，是確保建筑工程順利竣工的重要材料，具有很強的功能性。防水涂料提高了建筑工程的防水性能，在確保建筑工程質(zhì)量的同時，有效提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。