水泥基滲透結晶型防水涂料的應用

摘要：論述了水泥基滲透結晶型防水涂料的作用機理，以及它對抗滲混凝土耐久性的影響。介紹了該防水涂料的特點及施工方法。

關鍵詞：水泥基滲透結晶型防水涂料；抗滲性；耐久性

引言

水泥基滲透結晶型防水涂料（Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Coatings）是以硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、石英砂等為基料，摻入活性化學物質制成的一種新型剛性防水涂料。水泥基滲透結晶型防水涂料與傳統的防水涂料不同，并不僅僅依賴于其表面涂層，更重要的是其滲透到底材內部形成結晶體，封閉水的通道，同時它又不是傳統意義上的剛性防水涂料，它具有一定的柔韌性，能覆蓋發絲般的裂逢（<0.4mm），抵御輕微的震動。

1·水泥基滲透結晶型防水涂料的作用機理

不同類型水泥基滲透結晶型防水涂料的活性物質組成不一樣，其作用機理也不同，但都包括溶解、滲透及結晶3個過程。

1.1溶解過程

這類活性物質在溶于水后先形成小分子，然后再在一定的條件下聚合增長，末尾生成不溶于水的結晶體而堵塞裂縫和毛細孔。在粉狀及干燥狀態下，其親水性大于疏水性，可溶于水，在干燥環境中不發生縮聚結晶現象，而在潮濕環境中發生縮聚結晶，形成不溶于水的結晶體。

1.2滲透過程

當滲透結晶型防水涂料涂覆于混凝土表面時，活性物質就在混凝土的表面形成了一個相對高濃度區域，而在混凝土內部由于缺乏這些活性物質，因而是低濃度區域，而此時混凝土處于水飽和狀態，即介質水是充分存在的，只要由濃度差引起的化學勢驅動力大于水壓力，就可以發生擴散、滲透。利用濃度滲透壓力差，活性離子逐漸向混凝土中滲透。這也是為什么這類涂料在施工時要求混凝土基層用水充分潤濕的原因。

1.3 結晶過程

主要包括沉淀反應結晶及絡合-沉淀反應結晶。

1.3.1 沉淀反應結晶機理

混凝土、水泥石中存在著大量的Ca（OH）2和游離Ca2+等堿性物質?；钚晕镔|會通過混凝土孔隙中存在的水滲透到混凝土內部，與毛細孔中的游離石灰和氧化物發生化學反應，生成不溶于水的結晶體，封閉混凝土中的毛細管網、毛細孔及微裂縫，起阻水、防水作用。一旦混凝土的毛細孔隙、微裂縫等被結晶封閉，混凝土則處于不漏水狀態。

1.3.2 絡合-沉淀反應結晶機理

進入混凝土內部的活性物質在Ca（OH）2的高濃度區時，與混凝土中電離出的鈣離子絡合，形成易溶于水、不穩定的鈣絡合物。

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鈣絡合物隨水在混凝土孔隙中擴散，遇到活性較高的未水化水泥、水泥凝膠體等，活性物質就會被更穩定的硅酸根、鋁酸根等取代，發生結晶、沉淀反應，從而將Ca（OH）2轉化為具有一定強度的晶體合成物，填充混凝土中的裂縫和毛細孔隙。 

2·滲透結晶型防水涂料的應用

近年來，對混凝土的耐久性要求越來越高，混凝土的耐久性與其本身的滲透性之間存在著密切的關系，甚至可以說滲透性對耐久性起著決定性的作用。

2.1 作用機理

滲透結晶型防水涂料的作用機理就是其通過混凝土表面滲入后，與混凝土組分發生化學作用生成滲透結晶物并封閉孔隙，從而在混凝土表面至內部的一定范圍內形成一個特殊的防護層，使混凝土的耐久性得到提高。

2.2 防水原理

主要是利用混凝土結構的多孔性，在水的作用下，防水涂料中含有的活性物質以水為載體，被帶入混凝土結構內部孔隙中，隨著水對混凝土結構毛細孔的滲透與混凝土中的游離子交互反應生成不溶于水的結晶物，結晶物在混凝土結構孔隙中吸水膨脹，由疏至密，使混凝土結構表層向縱深處逐漸形成一個致密的抗滲區域，大大提高了結構的整體抗滲能力。

2.3 滲透結晶型防水涂料的特點

（1）抵御高的靜水壓。由于結晶體深入到底材毛細孔內，因此在高的靜水壓之下仍保持堅固的防水結構。

（2）需在潮濕區域施工。由于涂料必須通過水的作用滲透到底材內部，因此需在潮濕區域施工。如果混凝土干燥，施工前必須用水淋濕。

（3）具有復水面的防水功能。防水涂料形成的結晶與底材形成一體，能阻止各個方向的水通過，對迎水面和背水面的防水均有效。

（4）防水層耐磨性好。防水層完全干固之后，人行區域、地下室、原土回填、防水層上扎鋼筋、澆灌混凝土等，一般不會損壞防水層，因而不需特別保護。

（5）富有柔韌性?？梢愿采w小于0.4mm的裂縫，以及抵御輕微的震動。

（6）基于是水泥基產品，防水層之上可直接鋪貼瓷磚、抹灰或涂料。

（7）混凝土仍可保持透氣性。防水涂料在混凝土毛細孔內形成的結晶體仍然保留透氣性，水無法從該孔隙通過，而空氣和水蒸氣仍可暢通，因此，使用后混凝土仍可以進行正常的養護復原變干，并防止水蒸氣積聚。

（8）具有不同顏色的外觀，可分別用于不同層面，通過不同顏色的疊蓋，便于施工和檢查涂層是否完整無缺，同時亦可以作為外墻涂料或外墻瓷磚的勾縫料，其外觀色澤不會產生透光、反光等現象。

3·滲透結晶型防水涂料的施工

3.1 基層要求及處理

（1）底材必須堅固、平整；表面必須潔凈，無灰塵、油膩、脫落物、脫模劑以及其它碎屑物質。

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（2）所有小孔隙、砂眼可用防水粉料加入少許清水或水泥膠漿拌成濕團狀，將其抹平。 

（3）應除去尖銳的外角邊緣，內、外角均可用水泥膠漿抹成120°圓弧角。

（4）漿料以涂于混凝土表面為佳，亦可以涂于水泥抹底之上，但水泥抹底必須有10mm以上的厚度，并且與混凝土能****黏合。

（5）涂料施工之前，需充分潤濕底材，但不能有積水。底材保持濕潤有助于涂料滲入底材，又可使施工較為輕松快捷。

3.2 施工方法

（1）使用毛刷或噴漿機將基底充分潤濕，但須確保施工部位無明水。

（2）按比例調合濃縮涂料與凈水，調制成稠糊狀?；旌蠒r，必須先將液體倒入容器，然后再將粉料倒入液體之中，充分攪拌至無沉淀的乳膠狀。在使用過程中，漿料和粉料應保持間斷性的攪拌，以防止沉淀。

（3）將混合漿料刷涂于水泥基底，刷涂的方向保持一致。仔細檢查水泥基底上有無瑕疵、漏洞，要讓漿料填滿水泥上的毛細孔和微小孔隙，確保刷涂部位均勻密實。刷涂第1道涂料不可太厚，以利于養護固化。

（4）第1道涂料刷涂后未完全干透，但手觸不會脫落時，開始刷涂第2道涂料，這樣2層之間將會有黏合。若第1層涂膜表面已經干燥，應噴灑少量清水濕潤后再施工。一般在第1道涂料刷涂后養護硬化24h。

（5）當進行第2道涂料刷涂時，其毛刷的走向應與第1道涂料成垂直方向，以達到覆蓋。施工完畢后，24h之內禁止踩踏，全部防水層完全干固后才可進行下一道工序。

（6）熱天施工時應避免高溫，以防涂膜過早干燥，產生表層開裂的現象而影響滲透效果，并且不得在雨中施工。

4·結語

（1）滲透結晶型防水涂料一方面是靠本身生長的結晶或與混凝土孔隙中的離子反應生成的結晶物來封閉毛細孔，另一方面會促進混凝土中水泥水化，生成水化硅酸鈣C-S-H凝膠或結晶體，增加混凝土的密實性，起到防水抗滲作用。

（2）混凝土滲透有外部原因和內部原因：外部原因包括水壓和離子擴散等；內部原因主要是混凝土自身構造的缺陷造成的。滲透結晶型防水涂層能提高混凝土的抗滲性，從而改善混凝土的耐久性。