防水涂料

防水涂料(英文名:waterproof coatings),一般是由沥青、合成高分子聚合物、合成高分子聚合物与沥青的组合、合成高分子聚合物与水泥的组合或以无机化合物复合材料等为主要成膜物质,掺入适量的颜填料、助剂、溶剂等加工制成的溶剂型、水乳型、反应型或水化结晶型的涂层材料。

古代人类早期利用植物、夯土等方式防水,秦汉后砖瓦与琉璃瓦逐渐应用,故宫等建筑通过多层复合工艺实现防水;明十三陵等地下工程则凭借灰土技术展现防水能力。近代以来,沥青石油为原材料防水材料如油毛毡得到推广,新中国成立后普遍采用多层沥青卷材做法,并逐步完善施工规范与刚性防水工艺。20世纪80年代起,中国进入现代防水阶段,引进国外先进材料与技术,发展冷黏结施工技术、自行研制开发的各种涂料形成了完整的涂料体系。

评价防水涂料的性能主要包括固体含量、耐热度、柔性、不透水性和延伸性几方面。防水涂料按主要成膜物质可分为沥青类、均聚物改性沥青类、合成高分子类、聚合物水泥类、水泥基类五大类。防水涂料应用于外墙、地下室、浴室、厨房的室内外防水,蓄水池、游泳池、地铁、地下建筑、地下管道的防水和防腐,以及道路、桥梁、混凝土构件的伸缩防水等。

发展历史

古代防水

人类早期穴居时,就利用植物根状茎、叶子搭建棚子。后来以土为墙,在植物枝干或天然石板上铺草叶、夯土为盖建成房子。秦汉以后,中国开始使用砖瓦,采用以排为主、以防为辅的方式排水。受经济条件限制,当时南方多雨地区老百姓住房多为草屋、瓦屋面。宋元以后,宫殿庙宇建筑大多采用琉璃瓦防水。现存故宫,青砖墙用生石灰加糯米汁或阳桃藤汁调制砂浆,磨砖对缝砌筑,防水功能良好;屋顶有五道以上防水层,先在木望板上铺薄砖,再铺贴桐油浸渍的油纸,接着铺灰泥层,然后用石灰加糯米汁等拌合铺抹,拍入麻丝形成致密防水层,其上铺金属锡合金,再铺一层灰泥加麻丝,最后坐浆铺琉璃瓦勾缝。如故宫太和殿,历时300多年未大修,用材考究、做工精心,每道工序工艺严格,各防水层可靠,是综合治理典范,在中国建筑防水史上意义重大。

古代地下工程中,墓穴最为著名。明十三陵地下宫殿展示了精湛防水技艺,它石砌墙、铺地,灰泥中加入糯米汁和阳桃藤汁,地下和墙外还有1m厚灰土层。灰土防水能力强、强度大、韧性足,所以几百年来历经自然灾害仍完好无损,是地下防水典范。古代大型储水池也多采用灰土防水。

近代防水

近代防水始于天然沥青作为防水材料,后用石油沥青制成油毛毡,沿用上百年。近百年来,人们习惯用单一沥青卷材叠层做法防水,如三毡四油、二毡三油。新中国成立前,国内多数建筑为坡瓦屋面。新中国成立后,平面屋面主要采用三毡四油或二毡三油做法,少量地下建筑用热沥青和油毡防水。20世纪80年代,为防质量事故,开始采取增加保护层等技术措施,考虑严格工艺和操作规程、加强施工管理以提高防水工程质量。

20世纪50年代末,刚性水泥砂浆防水层的防水堵漏法出现,这是刚性防水最早有效工艺,改善了操作者工作环境,得到广泛推崇。同时,湖南省等地推出的塑料油膏、聚氯乙烯胶泥等产品应用广泛,实现了从热施工到冷施工的变革。此阶段,防水工程施工由土建企业负责,新型涂料由厂家自行组织施工。

新中国成立初期,中国防水工程技术标准翻译自苏联20世纪50年代标准,作为东北地区规范,六七十年代修订成《屋面与地下防水工程施工及验收规范》,之后制定全国和地方标准、大样图,70年代形成防水专业标准工艺,推动了防水工程质量提升和技术进步。

现代防水

中国现代防水始于20世纪80年代初,建筑业兴起,高层、深埋地下的大型建筑建造推动防水技术发展。中国引进国外先进防水材料、生产技术和设备,促进防水事业发展。

20世纪80年代初,从日本意大利等国引进防水卷材生产线,提高了生产能力,施工方法开始采用冷黏结。自行研制开发的涂料形成完整体系,配套密封材料进步明显,可与卷材复合或单独使用。地下工程刚性混凝土防水体系成熟,聚合物防水砂浆用于解决外墙和地下工程背面防水难题。

20世纪90年代以来,中国开发新型防水材料,解决潮湿基面立即施工问题,可采用多种新型施工工艺。成立全国性防水协会,组织会议交流,推动技术进步;培训工人并颁发资质证书,建立持证上岗制度,提高防水工程质量。

从20世纪80年代初起,中国多次修订防水相关国家标准和图集,部分地区制定地方标准,规范产品生产、规格、性能指标和试验方法,对防水工程质量有积极作用。

防水原理

防水涂料是通过有机高分子化合物涂料在建筑表面形成一个整体的防水涂膜防水层达到防水、密封等效果。从已有的防水涂料品种来分析,其防水原理可分为两大类。一类是通过形成完整的涂膜来阻挡水的透过或水分子的渗透来进行防水的;另一类则是通过涂膜本身的憎水作用来防止水分透过,但是有些聚合物分子上也含有的亲水基团,因此聚合物所形成的完整连续的涂膜并不能保证所有的聚合物涂膜均具有良好的防水功能。

组成

防水涂料实质上是一种特殊涂料,它的特殊性在于当涂料涂布在防水结构表面后,能形成柔软、耐水、抗裂和富有弹性的防水涂膜,隔绝外部的水分子向基层渗透。因此,在原材料的选择上不同于普通建筑涂料,主要采用憎水性强、耐水性好的有机高分子材料,常用的主体材料为聚氨酯、氯丁胶、再生胶、SBS橡胶和沥青以及它们的混合物,辅助材料主要有固化剂、增韧剂、增黏剂、防霉剂、填充料、乳化剂着色剂等,其生产工艺和成膜机理与普通建筑涂料基本相同。

应用

防水涂料广泛应用于外墙、地下室、浴室、厨房的室内外防水,蓄水池、游泳池、地铁、地下建筑、地下管道的防水和防

腐,以及道路、桥梁、混凝土构件的伸缩防水等。

特点

(1)防水涂料在固化前呈粘稠状液态,因此,施工时不仅能在水平面,而且能在立面、阴阳角及各种复杂表面,形成无接缝的完整的防水膜。

(2)使用时无需加热,既减少环境污染,又便于操作,改善劳动条件。

(3)形成的防水层自重小,特别适用于轻型屋面等防水。

(4)形成的防水膜有较大延伸性、耐水性和耐候性,能适应基层裂缝的微小变化。

(5)涂布的防水涂料,既是防水层的主体材料,又是胶粘剂,故粘结质量容易保证,维修也比较简便。尤其是对于基层裂缝、施工缝、雨水斗及贯穿管周围等一些容易造成渗漏的部位,极易进行增强涂刷、贴布等作业的实施。

性能

防水涂料的性能主要有以下几个:

(1)固体含量。固体含量指防水涂料中所含固体比例。由于涂料涂刷后靠其中的固体成分形成涂膜,因此固体含量多少与成膜厚度及涂膜质量密切相关。

(2)耐热度。耐热度指防水涂料成膜后的防水薄膜在高温下不发生软化变形,不流淌的性能,即耐高温性能。

(3)柔性。柔性指防水涂料成膜后的膜层在低温下保持柔韧的性能。它反映防水涂料在低温下的施工和使用性能。

(4)不透水性。不透水性指防水涂料一定水压(静水压或动水压)和一定时间内不出现渗漏的性能。它是防水涂料满足防水功能要求的主要质量指标。

(5)延伸性。延伸性质防水涂膜适应基层变形的能力。防水涂料成膜后必须具有一定的延伸性,以适应由于温差、干湿等因素造成的基层变形,保证防水效果。

基本分类

按性质分类

防水涂料按性质分为水性、反应型和溶剂型3种。根据有害物质含量分为A级、B级。A级为环保类防水涂料;B级含量作为防水涂料进入市场的门槛,是防水涂料必须达到的最低要求。水性、反应型防水涂料有A,B两级,溶剂型防水涂料仅有B级。冬期施工时,由于气温低,用水乳型涂料已不适宜,此时宜选用反应型涂料。溶剂型涂料也适于在冬期施工使用。溶剂型防水涂料以有机溶剂为分散介质,靠溶剂挥发成膜,由于涂料中溶剂挥发会给环境造成污染,故不宜在封闭的地下工程中使用。住宅室内防水工程不得使用溶剂型防水涂料。

按主要成膜物质分类

防水涂料按主要成膜物质可分为沥青类、均聚物改性沥青类、合成高分子类、聚合物水泥类、水泥基类五大类。传统的沥青防水涂料,受沥青性能限制,使用寿命短。目前应用较多的是高聚物改性沥青基防水涂料和合成高分子防水涂料。有机防水涂料常用于工程的迎水面,能充分发挥有机防水涂料在一定厚度时有较好的抗渗性,在基面上(特别是在各种复杂表面上)能形成无接缝的完整防水膜的长处,又能避免涂料与基面黏结力较小的弱点。无机化合物防水涂料由于凝固快,与基面有较强的黏结力,最宜用于背水面混凝土基层上,做防水过渡层。

按液态类型分类

根据涂料的液态类型,可把防水涂料分为溶剂型、水乳型、反应型三种。

(1)溶剂型防水涂料:在这类涂料中,作为主要成膜物质的高分子材料溶解于有机溶剂中,成为溶液,高分子材料以分子状态存在于溶液(涂料)中。该类涂料具有以下特性:通过溶剂挥发,经过有机高分子化合物物质分子链接触、搭接等过程而结膜;涂料干燥快,结膜用时要注意;生产工艺较简易,涂料贮存稳定性较好;易燃、易爆、有毒;生产、贮存及使用时需注意安全;由于溶剂挥发快,施工时对环境有污染。

(2)水乳型防水涂料:这类防水涂料作为主要成膜物质的高分子材料以极微小的颗粒(而不是呈分子状态)稳定悬浮(而不是溶解)在水中,成为乳液状涂料。该类涂料具有以下特性:通过水分蒸发,经过固体微粒接近、接触、变形等过程而结膜;涂料干燥较慢,一次成膜的致密性较溶剂型涂料低,一般不宜在5℃以下施工;贮存期一般不超过半年;可在稍微潮湿的基层上施工;无毒,不燃;生产、贮运、使用比较安全;操作简便,不污染环境;生产成本较低。

(3)反应型防水涂料:在这类涂料中,作为主要成膜物质的有机高分子化合物材料以预聚物液态形状存在,多以双组分或单组分构成涂料,几乎不含溶剂。

常见涂料

沥青基防水涂料

沥青基防水涂料的成膜物质是石油沥青,一般分为溶剂型和水乳型两种。溶剂型沥青涂料是将石油沥青直接溶解于汽油等有机溶剂后制得的溶液。沥青溶液施工后所形成的涂膜很薄,一般不单独作防水涂料使用,只用作沥青类油毡施工时的基层处理剂。水乳型沥青防水涂料是将石油沥青分散于水中所形成的稳定的水分散体。目前,常用的沥青类防水涂料有水乳无机化合物矿物厚质沥青涂料、水性石棉沥青防水涂料、生石灰乳化沥青、水性铝粉屋面反光涂料、溶剂型屋面反光隔热涂料、膨润土石棉乳化沥青防水涂料、阳离子乳化高蜡石油沥青防水涂料等。这类涂料属于中低档防水涂料,具有沥青类防水卷材的基本性质,价格低廉,施工简单。

溶剂型沥青防水涂料

溶剂型沥青防水涂料是将未改性的石油沥青用有机溶剂(溶剂油)充分溶解而成,因其性能指标较低,在生产中控制一定的含固量,通常为薄质型,主要作为SBS、APP改性沥青防水卷材的基层处理剂,用于混凝土基面防潮、防渗或低等级建筑防水工程。

水乳型沥青防水涂料

水乳型沥青防水涂料是以未改性的石油沥青为基料,以水为分散介质,加人无机化合物填料、分散剂等有关助剂,在机械强力搅拌作用下制成的。该类厚质防水涂料有生石灰乳化沥青防水涂料、水性石棉沥青防水涂料、膨润土乳化沥青防水涂料。此类防水涂料成本低、无毒、无味,可在潮湿基层上施工,有良好的黏结性,涂层有一定透气性。但成膜物是未改性的石油沥青、矿物乳化剂和填料,固化后弹性和强度较低,使用时需相当厚度才能起到防水作用。

高聚物改性防水涂料

沥青防水涂料通过适当的高聚物改性可以显著提高其柔韧性、弹性、流动性、气密性、耐化学腐蚀性和耐疲劳性等。高聚物改性沥青防水涂料一般是用再生橡胶、合成橡胶或SBS等对沥青进行改性而制成的水乳型或溶剂型防水涂料。

氯丁橡胶沥青防水

涂料氯丁橡胶沥青防水涂料的基料是氯丁橡胶和石油沥青。其按溶剂的不同,可分为溶剂型和水乳型两种氯丁橡胶沥青防水涂料。其中,水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料的特点是,涂膜强度大、延伸性好,能充分适应基层的变化,耐热性和低温柔韧性优良,耐臭氧、抗腐蚀、阻燃性好,不透水,是一种安全无毒的防水涂料,已经成为中国防水涂料的主要品种之一。其适用于工业和民用建筑物的屋面防水、墙面防水和楼面防水、地下室和设备管道的防水、旧屋面的维修和补漏,还可用于沼气池、油库等密闭工程混凝土以提高其抗渗性和气密性。

水乳型再生橡胶改性沥青防水涂料

水乳型再生橡胶改性沥青防水涂料是由阴离子型再生天然橡胶和阴离子型沥青乳胶混合均匀构成。再生橡胶和石油沥青的微粒借助于阴离子表面活性剂的作用,稳定地分散在水中而形成的乳状液。该涂料以水为分散剂,具有无毒、无味、不燃的优点,可在常温下冷施工作业,并可在稍潮湿无积水的表面施工,涂膜有一定的柔韧性和耐久性,材料来源广,价格低。它属于薄型涂料,一次涂刷涂膜较薄,需多次涂刷才能达到规定厚度。该涂料一般要加衬玻璃纤维布或合成纤维加筋毡构成防水层,施工时再配以嵌缝密封膏,以达到较好的防水效果。该涂料适用于工业与民用建筑混凝土基层屋面防水,以沥青珍珠岩为保温层的保温屋面防水,地下混凝土建筑防潮以及旧油毡屋面翻修和刚性自防水屋面的维修等。

SBS改性沥青防水涂料

SBS改性沥青防水涂料是以沥青、橡胶、合成树脂、SBS及表面活性剂有机高分子化合物材料组成的一种水乳型弹性沥青防水涂料。该涂料的优点是,低温柔韧性好、抗裂性强、黏结性能优良、耐老化性能好,与玻纤布等增强胎体复合,能用于任何复杂的基层,防水性能好,可冷施工作业,是较为理想的中档防水涂料。SBS改性沥青防水涂料适用于复杂基层的防水防潮施工,如厕所间、地下室、厨房、水池等,尤其适用于寒冷地区的防水施工。

水乳型沥青防水涂料

水乳型沥青防水涂料是指以沥青为主要原料,以水为分散介质,采用化学乳化剂和(或)矿物乳化剂制得的沥青基防水涂料。其产品包括膨润土乳化沥青防水涂料、氯丁橡胶乳化沥青防水涂料、SBS改性乳化沥青防水涂料、APP改性乳化沥青防水涂料、丁苯橡胶乳化沥青防水涂料、再生胶乳化沥青防水涂料、丙烯酸乳化沥青防水涂料等。产品常温固化后,能在基面上形成一层没有接缝、富有弹性的整体防水膜。既可单独设防,也能与防水卷材复合施工形成可靠的复合防水层。

水乳型沥青防水涂料是水性产品,安全可靠;单组分,冷施工,操作简单。适用于屋面、地下建筑的非外露防水设防,各种管道、混凝土的表面防护及防腐蚀。但产品质量差异较大,施工时受环境温度影响大。

水乳型沥青防水涂料按性能分为H型和L型,两个型号的材料主要是耐热度和低温柔度指标不同,适用于不同使用环境温度的场合。其物理力学性能应符合现行行业标准《水乳型沥青防水涂料》(JC/T 408—2005)的规定。

非固化橡胶沥青防水涂料

非固化橡胶沥青防水涂料是以橡胶、沥青为主要组分,加入助剂混合制成的在使用年限内保持黏性膏状体的防水涂料。产品标准为《非固化橡胶沥青防水涂料》(JC/T 2428—2017)。

非固化橡胶沥青防水涂料是一种新型环保、高固含量(高达98%以上)的沥青防水涂料。施工后在有效使用期内不固化,始终保持黏稠胶质的特性,具有蠕变性和自愈合功能,能解决因基层开裂应力造成的防水层开裂、疲劳破坏或处理高应力状态下提前老化的问题;同时,材料的黏滞性能能够很好地封闭基层的毛细孔和裂缝,解决防水层的窜水难题;还能解决现有防水卷材和防水涂料复合使用时相容性差的问题;具有优异的耐化学腐蚀性、耐老化性能和高延伸性,适应复杂的施工作业面,并可在潮湿基面上施工。该产品既可单独作为一道防水层,又能与多种介质形成良好的复合防水层,适用于新建、改建或翻修工程的屋面、地下以及市政等非外露防水工程,特别适用于变形大的防水部位和防水等级要求高的工程。

非固化橡胶沥青防水涂料不得外露使用,应和防水卷材配合使用。屋面工程单独使用时,应在涂层内夹铺胎体增强材料,并在涂层表面覆盖隔离层。

合成高分子防水涂料

合成高分子防水涂料是以橡胶或合成树脂为主要成膜物质,加入其他辅料而配制成的单组分或多组分防水涂料。合成高分子防水涂料的品种很多,常见的有氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚氨酯、丙烯酸酯、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯1,1-二氯乙烯等防水涂料。防水涂料向着高性能、多功能化的方向迅速发展,比如粉末态、反应型、纳米型、快干型等各种功能性涂料逐渐被开发利用。这里主要介绍以下几种。

聚氨酯防水涂料

聚氨酯防水涂料简称PU防水涂料,是以异氰酸酯预聚物为主要组分,可形成弹性涂层的防水涂料。聚氨酯防水涂料黏结力强,耐腐蚀、耐候性优良,可以常温施工,涂膜综合性能好,拉伸强度高,延伸率大,具有良好的弹性和黏结密封性能,可有效抵抗基层的伸缩与开裂变形。聚氨酯防水涂料生产工艺稳定,质量可靠,是业界公认的综合性能最好的防水涂料。

聚氨酯防水涂料按组分分为单组分(S)和多组分(M)两种;按是否曝露使用分为外露(E)和非外露(N);按基本性能分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅰ型产品满足房屋建筑等普通防水要求,可用于工业与民用建筑工程;Ⅱ型产品满足高铁、桥梁、电缆沟等防水要求,可用于桥梁等非直接通行部位;Ⅲ型产品满足桥梁、上人屋面等外露通行防水要求,可用于桥梁、停车场、上人屋面等外露通行部位。聚氨酯防水涂料按有害物质限量分为A类和B类。室内、隧道等密闭空间宜选用有害限量A类的产品,施工与使用时应注意通风。

(1)双组分聚氨酯防水涂料

双组分聚氨酯防水涂料从广义上说,属于溶剂型防水涂料(以溶剂为分散剂,但不是靠溶剂挥发成膜),其成膜机理属于反应固化型,产品中溶剂的含量不大。其中,甲组分是以聚醚多元醇异氰酸酯为主要材质聚合反应制成的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体;乙组分是以多种助剂、颜填料组成的液体。使用时将甲、乙两组分按比例混合,搅拌均匀,涂刷在基面上,经常温交联固化,形成整体而有弹性的防水涂膜。双组分聚氨酯防水涂料在我国市场上出现的时间比较早,从20世纪70年代开始研发,先后诞生了“851”“911”等聚氨酯防水涂料经典型号。

溶剂型聚氨酯防水涂料因含苯、甲苯二甲苯等有毒有机溶剂,其使用会对环境和施工人员产生不良影响。尤其是涂料中所含的游离甲苯二异氰酸酯(TDI)毒性很强。用于屋面、外墙、地下及路桥等防水工程时,不宜暴露使用,表面宜设置保护层。产品中有害物质限量应符合现行行业标准《建筑防水涂料中有害物质限量》(JC 1066—2008)的要求。

(2)单组分聚氨酯防水涂料

单组分聚氨酯防水涂料是以异氰酸酯聚醚多元醇等为主要原料,配以多种功能助剂、颜填料等经特殊反应聚合加工制成的单一组分的防水涂料。在现场涂覆后,聚氨酯预聚体中的NCO端基与空气或基层中的潮气接触反应固化成膜,是近几年逐渐发展起来的环保型湿固化成膜的聚氨酯防水涂料。

单组分聚氨酯防水涂料即开即用,使用方便;不含苯、甲苯二甲苯等有毒溶剂;涂膜密实,无针孔、无气泡;强度高,延伸大,回弹性好,对基层收缩开裂变形抵抗力强,适用结构复杂的建筑施工,特别适用于室内卫生间、淋浴间、厨房、阳台、泳池等对产品环保性要求较高的场合。

(3)水性聚氨酯防水涂料

水性聚氨酯防水涂料是以水性聚氨酯分散体为主要成膜物质,加入颜填料及其他助剂配制而成,通过水分挥发固化成膜的单组分防水涂料,简称PUD,适用于非长期浸水环境下的防水工程。

(4)脂肪族聚氨酯耐候防水涂料

聚氨酯防水涂料根据所用异氰酸酯单体的不同,分为芳香族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯两大类。目前,市场上聚氨酯防水涂料大部分仍采用芳香族异氰酸酯,不宜长期直接暴露使用,为了延长涂膜寿命,需要在涂层表面采用材性相容的耐候防水涂料、水泥砂浆或细石混凝土等保护措施。

脂肪族聚氨酯耐候防水涂料简称APU耐候涂料,是以脂肪族异氰酸酯类预聚物为主要组分,用于外露使用的弹性涂料。产品标准为《脂肪族聚氨酯耐候防水涂料》(JC/T 2253—2014)。脂肪族聚氨酯防水涂料因其具有耐候性好、紫外线照射下不变黄等特点,特别适合在室外使用。

聚合物乳液建筑防水涂料

聚合物乳液建筑防水涂料是以聚合物乳液为主要原料,加人其他添加剂制得的单组分水乳型防水涂料。该类防水涂料为水性材料,绿色环保。所用聚合物乳液是以聚合物单体聚合而成的,以水为分散介质的乳液,主要包括苯乙烯丙烯酸酯甲基丙烯酸酯类、乙酸乙烯乙烯基酯类等多种类型。其中,纯丙烯酸酯防水涂料是聚合物乳液建筑防水涂料中的常用品种,防水性能好,操作方便,可适应各种形状复杂的防水基面,与基层的黏结强度高,施工速度快,易于维修,适用于屋面、地下、建筑外墙、住宅室内等非长期浸水环境下的防水工程。

水性丙烯酸酯防水涂料

丙烯酸系防水涂料是以纯丙烯酸共聚物、改性丙烯酸或纯丙烯酸酯乳液为主要成分,加入适量填料和助剂配制而成的水性单组分防水涂料。这类防水涂料由于其介质为水,不含任何有机溶剂,因此属于良好的环保型涂料。这类涂料的最大优点是,具有优良的防水性、耐候性、耐热性和耐紫外线性。涂膜延伸性好,弹性好,伸长率可达250%,能适应基层一定幅度的变形开裂;温度适应性强,在-30~80℃范围内性能无大的变化;可以调制成各种色彩,兼有装饰和隔热效果。这类涂料适用于各类建筑防水工程,如钢筋混凝土、轻质混凝土、沥青和油毡、金属表面、外墙、卫生间、地下室、冷藏库等,也可作防水层的维修和保护层等。

硅橡胶防水涂料

硅橡胶防水涂料是以硅橡胶胶乳以及其他乳液的配位化合物为主要基料,掺入无机化合物填料及各种助剂配制而成的乳液型防水涂料。通常由1号和2号组成,1号涂布于底层和面层,2号涂布于中间的加强层。该类涂料兼有涂膜防水和渗透防水材料两者的优良特性,具有良好的防水性、抗渗透性、成膜性、弹性、黏结性、延伸性和耐高低温特性,适应基层变形能力强。可渗入基底,与基底牢固黏结,成膜速度快,可在潮湿底基层上施工,可刷涂、喷涂或滚涂。它可以做到无毒级产品,是其他高分子防水材料所不能比拟的,因此,硅橡胶防水涂料适用于各类工程尤其是地下工程的防水、防渗和维修工程,对水质不造成污染。

聚氯乙烯防水涂料

聚氯乙烯防水涂料是以聚氯乙烯和煤焦油为基料,加入适量的防老剂、增塑剂、稳定剂乳化剂,以水为分散介质所制成的水乳型防水涂料。施工时,一般要铺设玻纤布、聚酯无纺布等胎体进行加强处理。该类防水涂料弹塑性好,耐寒、耐化学腐蚀、耐老化和成品稳定性好,可在潮湿的基层上冷施工,防水层的总造价低。聚氯乙烯防水涂料可用于各种一般工程的防水、防渗及金属管道的防腐工程。

聚合物水泥防水涂料

聚合物防水涂料以丙烯酸酯乙烯乙酸乙烯等聚合物乳液和水泥为主要原料,加入填料及其他助剂配制而成,经水分挥发和水泥水化固化成膜的双组分水性防水涂料。聚合物水泥防水涂料系水性涂料,无毒、无害、无污染,属于环保型产品,使用安全,对四周环境和人员无任何危害。聚合物防水涂料的涂层坚韧高强,耐水性、耐候性、耐久性优异,能耐140℃高温,尤其适用于道路、桥梁的防水工程,并可加颜料以形成彩色涂层。该类涂料与基面及水泥砂浆等各种基层材料牢固黏结,是理想的修补黏结材料,对各种各样的建筑材料具有很好的附着性,能形成整体无缝致密稳定的弹性防水层。聚合物防水涂料能在潮湿(无明水)或干燥的多种材质基面上直接进行施工,能在立面、斜面和顶面上直接施工,不流淌,施工简便,便于操作,工期短,在常温条件下涂料可自行干燥,涂膜防水层便于维修。

聚合物水泥防水涂料又称JS防水涂料,截至2023年,是室内防水涂料产品中用量最大的产品。聚合物水泥防水涂料兼有聚合物涂膜的柔韧性,改善了水泥砂浆干缩变形的缺陷,又有水泥水硬性材料的刚性;具有良好的柔韧性、黏结性、耐老化性,涂膜比一般有机涂料干燥快、弹性模量适中、体积收缩小、抗渗性好;可在潮湿基面上施工,且为水性涂料,绿色环保。聚合物水泥防水涂料适用于屋面、地下、建筑外墙、住宅室内等防水工程。

聚合物水泥防水涂料按物理力学性能分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅰ型偏柔性,适用于活动量较大的基层,如楼地面、非外露屋面的防水防潮;Ⅱ型和Ⅲ型以水泥为主,偏刚性,适用于活动量较小的基层,如卫生间、飘窗、阳台的防水防潮。Ⅰ型产品由于聚合物乳液的比例较高,固化后的涂膜在长期浸水条件下,聚合物有可能发生溶胀,从而降低涂膜的不透水性。对于住宅室内长期浸水的部位,不宜使用Ⅰ型聚合物水泥防水涂料。现行国家标准《《地下工程防水技术规范》GB50108-2001》(GB 50108—2008)规定:地下防水工程应选用Ⅱ型聚合物水泥防水涂料。

聚合物水泥防水涂料的物理力学性能应符合(GB/T 23445—2009)的规定,如下表:

参考资料:

水泥基渗透结晶型防水涂料

水泥基渗透结晶型防水涂料是由硅酸盐水泥、石英砂、特殊活性物质及添加剂组成的无机化合物粉末状防水涂料。与水作用后,硅酸盐活性离子通过载体向混凝土内部扩散渗透,与混凝土孔隙中的钙离子进行化学反应,生成不溶于水的硅酸盐结晶体填充混凝土毛细孔道,从而使混凝土结构致密,实现防水功能。与高分子类有机防水涂料相比,这类防水材料具有一些独特的性能:可以与混凝土组成完整、耐久的整体;可以在新鲜或初凝混凝土表面施工;固化快,48h后可以进行后续施工;可以抵抗海水和其他盐分的化学侵蚀,起到保护混凝土和钢筋的作用;无毒,可用于饮用水工程。

水泥基渗透结晶型防水涂料简称CCCW,是一种用于水泥混凝土的新型刚性砂浆涂料类防水材料。该涂料经与水拌和后调配成可刷涂或喷涂在水泥混凝土表面的浆料;也可采用干撒压入未完全凝固的水泥混凝土表面。

水泥基渗透结晶型防水涂料既可作为防水剂直接加入混凝土中,也可作为防水涂层涂刷在混凝土基面上。它与其他有机或无机化合物防水涂料的不同之处在于其具有裂缝自愈能力。结晶防水层无缝,能承受一定的外力作用,且防水化学稳定。水泥基渗透结晶型防水涂料无味、无污染;因是现场加水拌和,运输、储存方便;施工简单,对复杂混凝土基面适应性好;适用于地下等防水工程。产品应符合现行国家标准《水泥基渗透结晶型防水材料》(GB 18445—2012)的规定。

国家标准《《地下工程防水技术规范》GB50108-2001》(GB 50108—2001)中首次选用了该材料,并规定:水泥基渗透结晶型防水涂料的用量不应小于1.5kg/平方米,且厚度不应小于1.0mm,以保证其防水功能。水泥基渗透结晶型防水涂料在施工前,应用洁净水充分湿润混凝土基层,但表面不得有明水。

防水机理

水泥结晶增生剂是一种无机化合物质粉状物,其主要的化学成份是CaO占33%~38%;SiO₂占37%~42%,MgO占5%~6%,Na₂O占5%~6%。

以往使用的涂料渗透型防水涂料是μm级的SiO₂颗粒,或是把微粉状的波特兰火山灰用水浸透,使其在表层得到硅酸结晶等物质生成,但渗透得太浅。用渗透扩散物质—催化剂,即钙错体(配位化合物)Ca=CAT-L,属10⁻¹⁰m规格大小的错体离子,与水一起可在细微的空间内极自然地扩散,同时发生反应时的最小浓度为0.01ppm。即在获得Ca²⁺的错体离子扩散在混凝土空隙中的积水之中。在有反应型SiO₃²⁻存在的地方,因溶解度的格差得到错体的转变为CaSiO₃(水泥主要结晶)沉淀到混凝土的空隙中,分解出Ca的错体离子再次进行扩散,在存有Ca(OH)₂等物质、Ca²⁺浓度高的地方再次和Ca²⁺发生反应,转换成Ca错体在混凝土内部扩散开来。此反应在混凝土中反复不断地进行,产生水泥结晶。

应用技术

这种结晶体在施工后很长一段时间里,沿着需要维修的混凝土基层中的细小裂缝和毛细管道中的渗漏水源向内层发展延伸,伸入混凝土内部,提高其强度、防腐、抗渗作用。这种防水材料,也是堵漏材料,在碘化钠条件下,材料的封闭过程往往重复发生。因属无机化合物材料,可做永久性防水材料。

(1)该涂料不能在雨中或环境温度低于4℃时施工。

(2)由于该涂料在混凝土中结晶形成过程的前提条件需要湿润,所以无论新浇筑的,还是旧有的混凝土,都要用水浸透,以便加强表面的虹吸作用。

(3)新浇的混凝土表面在浇筑20h后方可使用该涂料。

(4)混凝土浇筑后的24~72h为使用该涂料的最佳时段,因为新浇的混凝土仍然潮湿,所以基面仅需少量的预喷水。

(5)混凝土基面应当粗糙、干净,以提供充分开放的毛细管系统以利于渗透。所以对于使用模板或表面有反碱、尘土、各种涂料、薄膜、油漆及油污或者其他外来物都必须进行处理,要用凿击、喷砂、酸洗(盐酸)、钢丝刷刷洗、高压水冲等。(如使用盐酸腐蚀法,必须先用水打湿,酸处理后表面应用水彻底冲净)。结构表面如有缺陷、蜂窝麻面均应修补、清理。

(1)将该涂料与水调和(水内要求无盐和无有害成分)。混合时可用手电钻装上有叶片的搅拌棒或戴上胶皮手套用手及抹子来搅和。

(2)混料时要掌握好料、水的比例,一次不宜调多,要在20min内用完,混合物变稠时要频繁搅动,中间不能加水。刷涂时按体积用5份料、2份水调和,一般刷一层是0.65~0.8kg/平方米。喷涂时按体积用5份料、3份水调和,一般喷一层是0.8~1kg/m²。防水等级要求高的工程则需涂两层,最好是一层浓缩剂、一层增效剂。增效剂的调制同浓缩剂。(若外层贴瓷砖或抹砂浆时,可不用增效剂)。

丙凝防水涂料

ep改性胶乳加入丙凝乳液、聚丙烯酸酯、合成橡胶、各种乳化剂、改性胶乳等所组成的均聚物胶乳,再加入基料和适量化学助剂和填充料,经塑炼、混炼、压延等工序加工而成的高分子防水防腐材料。

丙凝防水涂料具有良好的耐水、耐候、耐酸碱特性和优异的延伸性能,能适应基层局部变形的需要;环保无毒,施工方便;能长期浸泡在水里,寿命长达50年以上。列为国家建设部重点推广产品。

SL-2溶剂型SBS橡胶改性沥青防水涂料

截至2023年,SL-2溶剂型SBS橡胶改性沥青防水涂料是以SBS橡胶为改性材料生产的一种冷施工防水材料。它具有优良的耐腐蚀、高弹性、延展性、粘结性,对基层开裂的适应性良好,高温不流淌、低温不开裂,产品性能稳定,可以在负温(-20℃)下施工,冷施工、省工省力、施工方便。这种涂料主要适用于各种建筑物屋面、地下室、地沟、涵洞的防水、防潮工程,可以作为防水卷材的冷施工黏结剂,也可作为建筑物防水系统维修补漏及管道防腐等工程的材料。

石棉乳化沥青防水涂料

石棉乳化沥青防水涂料又称水性石棉沥青防水涂料。它是以石油沥青为基料,石棉作分散剂,在强制搅拌下制成的厚质防水涂料。该防水涂料无毒、不燃、水冷性施工、无污染,可在潮湿基层上铺设。其耐水、耐热、耐候、抗裂和稳定性都优于一般的乳化沥青。由于填料采用了无机化合物纤维矿物,它的乳化膜比化学膜更坚固。其不足之处在于施工环境温度一般要在15℃以上,但气温过高易黏脚。

石棉乳化沥青防水涂料铺抹在基层上后,由于水分的蒸发使悬浮体内部的结构重新分布,分散度极细小的沥青颗粒、生石灰和石棉绒互相挤靠包裹。沥青凝结成膜时石灰在沥青中形成均匀的蜂窝状骨架,构成一种耐热性高、抗老化性好的防水层。

截至2023年,石棉乳化沥青防水涂料在中国的应用较广泛,效果也较好,配以玻纤布、无纺布等,可适用于钢筋混凝土屋面、地下室、厨池的防水层。

水乳型再生橡胶沥青防水涂料

水乳型再生橡胶沥青防水涂料是以石油沥青为基料和再生橡胶为改性材料复合而成的水性防水涂料。该防水涂料由再生橡胶和石油沥青的微粒,借助阴离子型表面活性剂的作用,使阴离子型再生胶乳和沥青乳液稳定分散在水中形成乳状混合液。

水乳型橡胶沥青防水涂料是国内外较通用的一种防水涂料,与同类溶剂型产品比较,它以水取代了汽油,其安全性、环境性更胜一筹。这种涂料以合成胶乳为原料,因而价格贵。

水乳型再生橡胶沥青防水涂料能够在各种复杂表面形成防水膜,具有一定的柔韧性和耐久性。该涂料以水为分散剂,无毒、不燃、无异味,安全可靠,可在常温下冷施工,操作简单、维护方便,能够在潮湿无积水的表面施工。其原料来源广泛,价格较低。其缺点是一次涂刷成膜较薄,产品质量易受生产条件的影响,气温低于5℃时不易施工。产品适用于工业、民用混凝土基层屋面、浴厕、厨房间的防水,沥青珍珠岩保温层屋面防水,地下混凝土建筑防潮,旧油毡屋面翻修和刚性自防水屋面的维修等。

防水涂料的施工

涂刷前处理好基层。防水涂料的涂刷与地面基层状况有很大关系,基层越不平整,使用的涂料就越多。因此,在涂刷防水涂料之前,最好将基层进行简单处理,尽量将基层处理平整。其次,应保证地面无尘、无土、无油,可拿墩布仔细拖地,把灰尘全部清除掉,否则会引起防水涂料的开裂掉皮,影响防水效果。

防水涂料施工要点主要有以下几个:

(1)应在5°C以上的温度条件下施工,预计24小时内降水不宜施工。

(2)涂刷应横竖交叉进行,间隔时间为4小时。

(3)涂层如有特殊要求,可考虑增加面层涂刷遍数。

(4)施工时,空气湿度特别大,气温低,干燥时间应适当延长。

(5)如施工工地温度较高,拌料时可适当增加水量,以降低施工粘度。

防水涂料选用

防水涂料的使用应考虑建筑的特点、环境条件和使用条件等因素,结合防水涂料的特点和性能指标选择。

沥青基防水涂料

沥青基防水涂料指以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料。这类涂料对沥青基本没有改性或改性作用不大,有石灰乳化沥青、膨润土沥青乳液和水性石棉沥青防水涂料等。它主要适用于I级和IV级防水等级的工业与民用建筑屋面、混凝土地下室和卫生间防水。

高聚物改性沥青防水涂料

高聚物改性沥青防水涂料指以沥青为基料,用合成高分子聚合物进行改性,制成的水乳型或溶剂型防水涂料。这类涂料在柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能和使用寿命等方面比沥青基涂料有很大改善。品种有再生橡胶改性沥青防水涂料、水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料和SBS橡胶改性沥青防水涂料等。它适用于II级、II级、IV级防水等级的屋面、地面、混凝土地下室和卫生间等的防水工程。涂膜厚度选用应符合表8-9的规定:

合成高分子防水涂料

合成高分子防水涂料指以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。这类涂料具有高弹性、高耐久性及优良的耐高低温性能,品种有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、聚合物水泥涂料和有机硅化物防水涂料等。它适用于]级、I级和II级防水等级的屋面、地下室、水池及卫生间等的防水工程。

其他注意事项

(1)施工完毕的涂膜防水层,应避免碰撞及污染,固化前不得踩踏,必要时应采取遮挡措施。

(2)涂膜防水层未干燥成膜之前,不得在其上行走或堆放物品。

(3)涂膜防水层未干燥前,应防止粉尘、砂石等杂物沾污。施工中途下雨,应采取遮盖措施,否则应重新涂刷。

(4)施工保护层时应在屋面上铺通道,不得直接在防水层上推车。板(块)材及混凝土等重物应轻放轻拿,不得损伤防水层。

(5)涂膜防水屋面施工完毕后不得在其上直接堆放重物,应避免色酱孔打洞,如确需在屋面上进行操作时,应采取可靠的防护措施。

(6)防水涂料配料的计量要准确,搅拌要充分均匀。尤其是双组分防水涂料操作时更要精心,而且不同组分的容器、搅拌棒、取料勺等不得混用,以免产生凝胶。

(7)严格控制防水涂膜层的厚度、分遍涂刷厚度及间隔日时间,涂刷应厚薄均匀、表面平整。

(8)要强化操作人员的成品保护意识和技能,在施工过程中应注意成品保护,防水层施工完成,,应及时采取保护措施或施工防水保护层。

..2025-12-23