水泥基滲透結晶型防水材料在建筑工程中的應用

裴 峻 軍

(山西省建筑科學研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

滲漏問題是當前建筑行業中亟需解決的難題之一，而防水材料又是防滲漏施工中的關鍵影響因素?！督ㄖ浪袠I“十三五”發展規劃》中明確指出了在建筑行業的發展中，鼓勵施工企業應用新型防水材料，替代傳統的改性瀝青防水卷材，解決傳統防水材料耐久性差、能耗高、污染環境等問題。水泥基滲透結晶型防水材料具有防水性能強、耐久性佳且可自修復等特點，在建筑行業開始廣泛應用。因此，研究分析新型防水材料的建筑工程應用具有重要的現實意義。

2 水泥基滲透結晶型防水材料

2.1 水泥基滲透結晶型防水材料防水機理

水泥基滲透結晶型防水材料是通過在石英砂、硅酸鹽水泥等材料中添加活性化學物質后所制作而成的防水材料。該材料既可以與水進行拌合，作為防水涂料涂抹在混凝土表面，也可以作為粉狀材料壓入塑性混凝土結構表面或者作為混凝土的外加劑來改善混凝土的防水性能。

當建筑工程表面混凝土出現裂縫后，水泥基滲透結晶型防水材料中的活性化學物質會溶于水并向混凝土內部滲漏，此時混凝土內部存在的CH，CaO等會與其發生反應，并在裂縫中產生沉淀物堵塞、封閉裂縫。同時活性物質與鋼筋接觸后，也會與其氧化物形成對鋼筋的保護膜避免鋼筋產生腐蝕。由于這種活性化學物質需要水作為媒介來產生物化反應。因此，在建筑工程常態未滲漏時仍保持休眠狀態，只有滲漏時才會激活并修復混凝土結構的裂縫(如圖1所示)。

2.2 水泥基滲透結晶型防水材料的特點

1)防水性能強：采用水泥基滲透結晶型防水材料，能夠充分利用活性化學物質與混凝土之間的物化作用，堵塞混凝土存在的罅隙和裂縫，從而提高建筑工程混凝土結構的防水性能。同時材料加強了混凝土結構的密實性，避免有害化學物質進入，并能夠提高混凝土結構在承受較高水壓情況下也能保持良好的抗滲特性。

2)自修復能力：當建筑鋼筋混凝土結構出現裂縫并在水滲入后，材料中的活性化學物質會遇水產生物化反應，生成無法溶解于水的結晶物質，最終將該裂縫堵塞，實現了混凝土的裂縫自修復。

3)耐久性強：水泥基滲透結晶型防水材料的活性化學物質本身的穩定性較高，在無水環境中會陷入沉眠狀態，直到混凝土結構出現滲漏問題。這種耐久性遠高于傳統的防水卷材、防水涂料等防水材料。

4)施工簡便：在施工過程中，一方面對混凝土結構的基面要求簡單，即便是受潮的混凝土結構也能進行防水施工。另外一方面施工可以采用干撒、噴涂等多種工藝，且無需進行額外的養護措施，有效減少了防水施工的工序。

3 水泥基滲透結晶型防水材料的建筑工程施工應用

某高層建筑工程項目，建筑總高度37 m，其中地上部分12層，地下部分1層。根據建筑工程周邊地下水勘探結果，水位約為-1.5 m。為了避免地下部分出現滲漏問題，需要對地下室的底板、頂板、車庫等區域進行防水施工，施工面超過30 000 m2。結合本工程實際情況，選用水泥基滲透結晶型防水材料作為防水材料施工。

3.1 施工防水材料

本工程的地下工程，防水施工采用了在地下室混凝土結構的外層增加防水層和水泥砂漿的方式來提高地下室的防滲性能。防水層則采用水泥基滲透結晶型防水材料進行涂刷，厚度在1.0 mm～1.5 mm左右。本工程所選用的水泥基滲透結晶型防水材料的相關參數如表1所示。

表1 水泥基滲透結晶型防水材料參數

3.2 施工流程

1)基層處理：在地下室防水施工前，應對混凝土的表面基層進行清理，確?；鶎颖砻鏌o異物，采用高壓水槍清理基層表面的污垢，確?；炷猎猜冻?，同時還應當對基層的空鼓、凸起等區域進行剔鑿并打磨光滑，以避免影響水泥基滲透結晶型防水材料滲透力。

2)防水材料涂刷：在進行涂刷作業前，首先用清水對混凝土表面進行噴水，確保其處于濕潤狀態。按照設計的配合比對水泥基滲透結晶型防水材料進行拌和，采用專用的噴槍進行涂刷，確保水泥基滲透結晶型防水材料均勻覆蓋到地下室混凝土結構基層。最后對于轉角處、管道、變形縫等特殊區域，應當加厚進行涂刷。

3)防水涂層的養護：在水泥基滲透結晶型防水材料涂刷后呈現出半干形態時，可以對防水涂層表面進行噴水養護，噴水的流量不宜過大，避免對水泥基滲透結晶型防水材料產生破壞。每天噴水的次數應不少于3次，噴水養護的時間不少于3 d。必要時應對重點區域采用塑料膜、草席等進行覆蓋保護。

3.3 施工后檢驗

本工程在防水施工結束后，對水泥基滲透結晶型防水材料的防水效果進行了檢驗。檢驗采用空白試件和涂刷防水材料后的地下室混凝土試塊進行對比分析，具體結果如下：

1)X射線衍射分析：在本工程施工后養護28 d，采用X射線對空白混凝土試件以及試驗混凝土試塊進行了對比分析，得到如圖2所示的XRD譜圖。

根據圖2可以看出，涂抹了水泥基滲透結晶型防水材料的混凝土塊的CSH以及碳酸鈣的特征峰表現的更為明顯，而CH的特征峰表現相對空白塊較弱。這說明水泥基滲透結晶型防水材料應用后，能夠有效的將混凝土當中的CH進行消耗，并生成了更多的沉淀物來堵塞縫隙，有效的減少了混凝土滲漏的可能性。

2)掃描電鏡分析：同樣對空白塊和實驗塊進行掃描，得到對應的SEM譜圖。如圖3所示，可以清楚的看到空白塊(a)中的CH結構明顯比實驗塊(b，c)的CH結構多，且實驗塊中存在大量的碳酸鈣晶體以及CSH。這說明混凝土在出現裂縫后，水泥基滲透結晶型防水材料能夠有效消耗CH并產生沉淀堵塞裂縫，避免了結構滲漏問題的出現。

4 結語

作為一種新型防水材料，水泥基滲透結晶型防水材料能夠顯著改善混凝土結構的裂縫并提高結構的防水性能，這種長久性的對混凝土的保護能夠提高建筑的防滲漏性能。同時在建筑工程應用過程中施工簡便且成本較低，具備技術和經濟雙重優勢，值得在房屋建筑工程中廣泛應用。