導語

由國家住建部和市場監督總局于2022年09月27日聯合頒布了GB 55030-2022《建筑與市政工程防水通用規范》，并于2023年04月01日實施。規范將水泥基類剛性防水材料作為一道外設防水層列入規范中。本文就有關水泥基類剛性防水材料的定義、分類、特點、物理力學性能和應用作一介紹。水泥基剛性防水材料因其優異性能被日益重視，成為研究、開發、應用的熱點。

前言

建筑防水是建筑工程中一個十分重要的組成部分，隨著防水功能要求的提高和住宅商品化，建筑防水材料正朝著多元化、多功能、環保型方向發展。我國新型建筑防水材料按形態和作用通常分為 5 大類：防水卷材、防水涂料、密封材料、剛性防水及堵漏止水材料。其中水泥基剛性防水材料按作用又可分為有承重作用（自防水混凝土）的防水材料和有防水作用（涂層防水層）的防水材料。本文所述的水泥基類剛性防水材料僅指以水泥基類剛性材料用作防水層達到建筑物防水目的的各類防水材料。

剛性防水材料按其膠凝材料的不同分為三大類：一類是硅酸鹽水泥中加入無機或有機外加劑配制而成的防水砂漿、聚合物砂漿、水泥基滲透結晶材料等；第二類是以膨脹水泥為主、特種水泥為基料配制的防水砂漿、無機防水堵漏材料等；第三類是噴涂于砂漿或混凝土表面，增加砂漿或混凝土的密實度，或提高其表面憎水性的防水劑。按目前現行國家和行業產品標準可分為：無機防水堵漏材料類，聚合物水泥防水砂漿類，聚合物水泥防水漿料（通用型），砂漿、混凝土防水劑類，水性滲透型無機防水劑、水泥基滲透結晶防水材料、水性滲透型無機防水劑類等。由于這些剛性防水材料產品眾多，組成、特性和用途不同，本文就目前常用的涂層類剛性防水材料產品、特性、應用和性能作一介紹。

1 產品定義、分類和特點

1.1   無機防水堵漏材料

無機防水堵漏材料是以快凝、微膨脹水泥為主要成分，摻入添加劑經一定生產工藝加工制成的用于防水、防潮、抗滲、堵漏用粉狀無機材料。與混凝土和水泥砂漿基面有極好粘結性。

產品分為速凝型（主要用于滲漏或涌水基體上的防水堵漏）和緩凝型（主要用于潮濕基層上的防水、抗滲、防潮）2 種，均為單組份灰色粉料。目前無機類防水堵漏材料主要代表產品有：防水寶、確保時、水不漏、霍尼漏克、堵漏靈、堵漏王、抗壓密封劑等十幾種產品。

產品主要特點：（1）無毒、無害、無污染、無味、不燃，可用于飲用水工程；（2）凝結硬化快、速凝、高早強；（3）抗滲、堵漏、微膨脹、瞬間止水；（4）迎、背水面均可施工，施工方便；（5）可帶水施工，防潮、抗滲、快速堵漏；（6）堵漏凝固的時間可調，防水粘貼一次完成，粘結力強，抗滲、抗壓；（7）與基體結合成整體，不老化，耐水性好。

1.2   水泥基滲透結晶防水材料（CCCW）

水泥基滲透結晶防水材料是由普通硅酸鹽水泥，精細石英砂和多種活性化學物質配制而成的淺灰色粉末狀防水材料。與水作用后，活性化學物質通過水為載體向混凝土內部滲 透，與水泥水化產物生成不溶于水的針狀結晶體，填塞毛細孔道和微細縫隙，從而提高混凝土致密性和防水性。由于產品借助滲透作用，能與混凝土結合為整體，可以達到長久性防水、 防潮和保護鋼筋、提高混凝土結構強度的目的。

水泥基滲透結晶型防水材料按使用方法分為水泥基滲透 結晶型防水涂料和水泥基結晶型防水劑。

產品主要特點：

（1）雙重防水性能，所產生的結晶體既能 堵塞混凝土結構內部結構孔縫，在混凝土結構基面的涂層也 具有很好的抗裂抗滲作用；

（2）長久的自我修復性能，防水涂 層與混凝土結構壽命一樣長，同時活性化學物質多年以后仍 能被水激活，不斷生長出新的滲透結晶物，來彌補和修復因裂 縫所帶來的滲漏，具有長久的防水性能；

（3）快凝、早強、剛而 不脆的特性；

（4）施工簡單、省工省時、綜合成本低，施工完成后也不需要做保護層；

（5）環保、無毒、無公害，產品能適用于飲用水、食品加工、泳池、水庫等建筑項目；

（6）在保護混凝土內部鋼筋不受侵蝕的基礎上，延長了建筑物的使用壽命。

1.3   聚合物水泥防水砂漿

聚合物水泥防水砂漿是以水泥、細骨料為主要原材料，以聚合物乳液或可再分散膠粉為改性劑，添加適量助劑混合而 成的剛性帶一定柔性的新型防水抗滲材料。具有強度高、防水 性好、有一定的延伸性、易與潮濕基層粘結的優點，施工方便， 以水為分散劑，有利于環境保護。

產品按組份分為單組份（S 類）和雙組份（D 類）2 種。

單組 份（S類）：由水泥、細骨料和可再分散膠粉、添加劑等組成。

雙組份型（D 類）：由粉填料部分（水泥、細骨料）和液料部分（聚合物乳液、添加劑）等組成。

產品特點：

（1）具有耐候性、耐磨性及耐水性，無毒無害， 可用于飲用水工程；

（2）對混凝土、砂漿、石材、木板、聚苯板、 玻璃、金屬等基面粘結力強，且具有一定的柔性；

（3）可在混凝土表面上形成堅固的涂層，對混凝土表面起到加固保護和防 水的作用，且對鋼筋具有保護性能，對已銹蝕的鋼筋能起到修補防護效能，耐久性好；

（4）能在潮濕基層和潮濕環境下施工， 操作方便，省時省工。

1.4   聚合物水泥防水漿料（通用型）

聚合物水泥防水漿料（通用型）以水泥、細骨料為主要原材料、可再分散聚合物干粉或聚合物乳液和添加劑為改性材料按一定比例拌制而成的剛性帶柔性防水抗滲產品。

產品按組份分為單組份（S）類和雙組份（D）類。

單組份（S）類：由水泥、細骨料和可再分散膠粉、添加劑等組成。

雙組 份（D）類：由水泥、細骨料和聚合物乳液、添加劑等組成。

產品性能：聚合物水泥防水漿料（JJ 防水漿料）是兼有剛性與柔性結合的新型防水抗滲材料，這種涂料的聚合物涂膜具有延伸性、防水性，又具有水硬性材料強度高、易與潮濕基層粘結和耐水性好的優點，可根據不同工程部位要求調節柔韌性和強度等性能，施工方法靈活方便。這類產品在國內已有二十余年 的發展歷史，雖發展歷程短，但發展速度較快。聚合物水泥防水漿料（通用型）在國內最有代表性是 K11 聚合物水泥防水漿料，產品于 1995 年由德高建材進入我國，并得到了廣泛應用。

1.5   砂漿、混凝土防水劑

防水劑是由化學原料配制而成的一種能起到提高水泥混凝土和水泥砂漿不透水性的外加劑，在使用時通常按比例摻入水泥混凝土或水泥砂漿中，以形成防水混凝土或防水砂漿。也有涂刷在表面而滲透到水泥混凝土或水泥砂漿中，從而起到防水的作用。

根據防水劑的形態，可分為液態防水劑和固態防水劑。按照防水劑的化學組成可將防水劑分為無機質系、有機質系和復合系 3 類。無機質系防水劑主要有氯化物金屬鹽類防水劑、無機鋁鹽防水劑、硅質鈉類防水劑、混凝土密封劑、硅酸質粉末等；有機質類防水劑又稱為聚合物防水劑，多以聚合物的形態出現，一般都是指橡膠膠乳、樹脂乳液等，有機質類防水劑  還有金屬皂類防水劑、脂肪酸系、石蠟和瀝青乳液等；復合系是無機質混合物、有機質混合物、無機質與有機質的混合物復合而成的一類防水劑。按照防水劑的防水機理，可分為減滲性防水劑和憎水性防水劑（有機硅防水劑）2 類。

砂漿、混凝土防水劑雖然品種多，但其作用主要有堵塞砂漿或混凝土的毛細通道，提高砂漿、混凝土密實性，增加砂漿或混凝土的憎水性，使砂漿、混凝土具有防水抗滲的能力。砂漿、混凝土防水劑常用的代表性產品有：氯鹽防水劑、無機鋁鹽防水劑、硅酸鈉（鉀）防水劑、硅酸質粉末防水劑、脂肪酸防水劑等。

2 產品性能

2.1   無機防水堵漏材料

無機防水堵漏材料的物理力學性能應符合 GB 23440— 2009《無機防水堵漏材料》的要求，具體見表1。

2.2   水泥基滲透結晶防水材料

水泥基滲透結晶型防水涂料和水泥基滲透結晶型防水劑 的物理力學性能應符合 GB 18445—2012《水泥基滲透結晶型防水材料》的要求，具體見表 2、表 3。

注：①凝結時間差為受檢混凝土與基準混凝土的差值，“-”表示提前。

2.3   聚合物水泥防水砂漿

聚合物水泥防水砂漿的物理力學性能應符合 JC/T 984— 2011《聚合物水泥防水砂漿》的要求，具體見表4。

2.4   聚合物水泥防水漿料

聚合物水泥防水漿料（通用型）的物理力學性能應符合JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》的要求，具體見表 5。

2.5   砂漿、混凝土防水劑

砂漿防水劑和混凝土防水劑的物理力學性能應符合 JC 474—2008《砂漿、混凝土防水劑》的要求，具體見表6、表7。

注：安定性為受檢凈漿的試驗結果；凝結時間差為受檢混凝土與基準混凝土的差值，“-”表示提前；表中其它數據均為受檢混凝土與基準混凝土的比值。

3 產品應用

3.1   簡述

新型剛性防水材料已引起行業主管部分、同行專家的重視，有關部門制訂了相應的國家或行業產品標準，同時在制訂國家和行業技術規范和規程中引用了這些產品標準。不僅統一了新型剛性防水材料產品質量的試驗方法和技術要求，同時也具體規范了新型剛性防水材料的設計、施工和質量驗收。這些規范和規程主要有：GB 55030-2022《建筑與市政工程防水通用規范》、 JC/T 60014-2022《地下工程混凝土結構自防水技術規范》、GB  50108—2008《地下工程防水技術規范》、GB 50345—2012《屋面工程技術規范》、JGJ/T 53—2011《房屋滲漏修繕技術規程》、 JGJ/T 212—2010《地下工程滲漏治理技術規程》、JGJ/T 235—2011《建筑外墻防水工程技術規程》、JGJ/T 298—2013《住宅室內防水工程技術規范》、JGJ/T 317—2014《建筑工程裂縫防治技術規程》等。此外，國家有關部門組織編制了國家建筑標準設計圖集，如 12J201《平屋面建筑構造》、02J301《地下建筑防水構造》、11J930《住宅建筑構造》等，在這些圖集中，同樣涉及到了水泥基類剛性防水材料產品。這些標準、規范和規程、設計構造圖集的制訂，有力地推動了新剛性防水材料的推廣和應用。

水泥基剛性防水材料，按照GB 55030-2022《建筑與市政工程防水通用規范》要求，水泥基滲透結晶型防水材料，防水層厚度不應小于1.0mm，用量不應小于1.5kg/m2; 聚合物水泥基防水砂漿的防水層不應小于6mm；摻外加劑、防水劑的砂漿防水層厚度不應小于18mm.

3.2   無機防水堵漏材料

無機防水封堵漏適用于：迎水面或背水面防水工程；速凝型用于滲水面和漏水孔、洞、裂縫的防潮防水、堵漏；緩凝型用于無滲水面防水、抗滲。具體可用于各種磚石、混凝土結構的 建筑物或構筑物的滲漏修繕，尤其適用于各種地下工程的帶 水堵漏。此外，緩凝型產品也是快速粘貼瓷磚、馬賽克、大理石 的理想材料，防水、粘貼可一次完成。

3.3   水泥基滲透結晶防水材料

水泥基滲透結晶防水材料適用于混凝土、水泥砂漿等建 筑物容易滲漏水的部位，主要包括水電大壩、水池、地下室、地下工程、大型市政工程（如地鐵、隧道、涵洞、水庫）等與水接觸的工程，以及路橋工程、建筑外墻、廚衛防水工程等。

3.4   聚合物水泥防水砂漿

聚合物水泥防水砂漿適用于：高層、多層、中高層等建筑物外墻面、屋面、窗口周邊、穿墻管道、地面、港口、碼頭、路橋、 水池、水塔及各種所需砂漿防水工程；建筑的外墻、地下室、室內衛生間、陽臺等的防水、防滲漏、防潮工程以及室內外各種裝飾材料的粘貼。也可用于有耐酸、耐堿、耐鹽腐蝕或有柔性要求的場合使用；廚房、衛生間、陽臺、庭院或溝槽等的防水，游泳池或水庫的防水，混凝土基面鋪設木板之前的防潮處理， 橋面防水，地下混凝土面的防腐蝕、防鹽液的保護層。

3.5   聚合物水泥防水漿料（通用型）

聚合物水泥防水漿料（通用型）適用于：廚衛防水，飲用水 池、游泳池、養魚池等各種水池的防水處理，外墻防水及補漏， 地下室內外防水（常與工程堵漏相互配合， 先灌漿堵漏，再用通用型防水涂料在地下室內墻和地面滿涂）。通用型防水涂料是適合作地下室內外防水的主防水材料， 主要原因有：（1）與基層粘結力強，非常適合作背水面、迎水面防水；（2）與砂漿親合力好，不會產生隔離效應，可在防水層上直接粘結瓷磚或涂刷裝飾涂料， 無需做找平層。

3.6   砂漿、混凝土防水劑

砂漿、混凝土防水劑主要用于：附建工程和單建式人防工程、工業與民用建筑的各種防水防潮抗滲；糧食儲備庫的防水 防潮抗滲；污水池、凈化池、水池、游泳池和地下工程的防水抗滲；地下道橋、隧道、地鐵和涵洞的抗滲、防水及滲漏修補治理；地下室的防水防潮、抗滲及滲漏維修等。

4 結語

剛性防水主要是利用水泥膠材料，因自身的耐久性，與主體結構壽相同，且剛性防水材料（涂層防水）與砂、混凝土基層有著良好的粘結，具有抗裂防滲作用，已越來起重視和應用。GB 55030-2022《建筑與市政工程防水通用規范》、JC/T 60001-2022《地下工程混凝土結構自防水技術規范》頒布與實施，充分肯定了水泥基剛性防水材料的作用。

水泥基防水材料因不摻加有機溶劑和各種有毒添加劑，具有高固含量、無毒性、無污染，施工安全，價格低廉、材料易得的特點，對人體無害，屬綠色環保型產品，滿足了GB 55030-2022《建筑與市政工程防水通用規范》中提出的“保障人身健康和生命財產安全、生態環境安全”的要求。

水泥基剛性防水材料，施工方法簡便，省工省力，且對施工條件沒有那么苛刻，可在潮濕基面上直接涂刷；作為一道防水層單獨使用，使得水泥基剛性防水材料的應用更加廣泛。相關部分制訂水泥基剛性防水材料產品國家標準和行業標準，且有相應的配套國家技術規范、規程和施工標準圖集，有力地推動了水泥基剛性防水材料健康發展。

由于剛性防水材料產品眾多，應根據產品自身的特點，結合具體工程實踐，在符合相應的國家技術規范和規程的前提下選用合適的水泥基剛性防水材料。

防水工程是個系統工程，水泥基剛性防水和柔性防水各有優點、缺點，但并不對立排斥，應取長補短，互相結合，根據防水等級，設立多道防水。使我國的剛性防水技術日趨成熟，促進建筑防水行業技術進步和發展。

目前，根據GB 55030-2022《建筑與市政工程防水通用規范》對水泥基剛性防水材料的質量要求，真在修訂或將要修訂的標準有：GB/T 18445、GB/T 23440、JC/T 984、JC/T 2090，通過修訂使得水泥基剛性防水材料產品更能滿足建筑防水工程的需要。

聲明：本文選自中國硅酸鹽學會主辦的第二十五屆防水技術交流大會《論文集》。作者為沈春林、褚建軍、王玉峰、李偉、孟亞楠。版權歸作者所有。