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淺談新型建筑防水材料
摘 要：本文主要從傳統防水材料和新型防水材料兩方面來(lái)介紹防水材料，突出強調新型防水材料，淺談國內外新型防水材料的發(fā)展概況。
關(guān)鍵詞：新型; 防水材料; 發(fā)展
一、建筑防水材料
建筑防水材料(簡(jiǎn)稱(chēng)防水材料)是一類(lèi)能使建筑物和構筑物具有防滲、防漏功能的材料，是建筑物的一個(gè)重要組成部分。
(一)防水材料的作用
防水材料的防滲作用是指防止地下水、雨水或地基中的鹽分等腐蝕性介質(zhì)滲透到建筑構件或地基基礎的內部，防止由此而造成的性能劣化，甚至失效。防漏作用是指防止雨水、雪水、地下水等從屋頂、墻面、地基或混凝土構件的接縫處滲漏到建筑使用空間，蓄水結構或渠道結構內的水向外滲漏或建筑物、構筑物內部相互止水。所以防水材料是能保護建筑物和構筑物及其構件不受水的侵蝕和破壞，保證建筑物和構筑物正常使用的一類(lèi)不可缺少的功能性材料。目前已廣泛應用于工業(yè)與民用建筑、市政建筑、地下水工程、道路、橋梁、地鐵、隧道、涵洞、大壩、渠道護坡、海港工程、國防工事、洞庫等領(lǐng)域。正確選擇和合理使用建筑防水材料，對保證建筑物和構筑物的質(zhì)量和使用功能，延長(cháng)其使用壽命是至關(guān)重要的環(huán)節。
(二)建筑防水材料的種類(lèi)
建筑防水材料的品種很多，分類(lèi)方法也很多，通�？砂聪铝蟹椒ǚ诸�(lèi)。
1、按材料的性質(zhì)劃分
(1)柔性材料
柔性材料又可以分為高彈性防水材料—橡膠、柔性樹(shù)脂的硫化物(固化物);塑性(延性)防水材料—非反應性材料，如膩子。
(2)剛性材料
如防水砂漿及混凝土、金屬板材等。
2、按材料的外觀(guān)形態(tài)及使用功能劃分
(1)防水卷材
適用于平整的大面積施工。施工快捷、防水效果好。但是卷材與基層(底材)的粘接、卷材接縫處的防水處理是其薄弱環(huán)節。不宜用于像衛生間這樣面積小、形狀復雜、邊緣及接縫密集的部位，易被基層不平處尖角刺穿而失效。
(2)防水涂料
可形成無(wú)縫的整體防水層，防水效果好。邊緣處防水處理簡(jiǎn)易，宜用于形狀復雜、邊緣多的部位。涂層與基層貼合緊密，粘結強度高，提高了耐裂縫及水密性。對基層的平整度要求不高，不會(huì )出現尖角刺穿的現象。采用刷涂施工效率低，勞動(dòng)強度大。采用噴涂施工可提高工效，但環(huán)境污染大。
(3)防水密封材料
(4)防水膠黏劑
它是防水材料的主要配套材料，用于粘接防水卷材，填充基層的微裂縫，填平粗糙的表面，使卷材與基層粘貼密實(shí)。它不僅具有較大的粘接強度，還應具有較好耐水性和水密性。
(5)灌漿材料
灌漿材料能減少基礎滲漏、改善裂隙巖體的物理力學(xué)性質(zhì)，增加建筑物和構筑物地基的整體穩定性，提高其抗滲性、強度和耐久性。在建筑工程和水利工程中得到廣泛應用。灌漿材料可以分為三大類(lèi)。
�、贌o(wú)機灌漿材料
主要是水泥、石灰和黏土類(lèi)灌漿材料
�、跒r青灌漿材料
�、刍瘜W(xué)灌漿材料
又可以分為水玻璃類(lèi)灌漿材料、木質(zhì)素類(lèi)灌漿材料、環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)灌漿材料、甲基丙烯酸甲酯類(lèi)灌漿材料(甲凝灌漿材料)、丙烯酰胺類(lèi)灌漿材料(丙凝灌漿材料)、聚氨酯類(lèi)灌漿材料(氰凝灌漿材料)等。
(6)剛性防水材料
(7)堵漏防水材料
3、按基體(母體)材料的類(lèi)型劃分
�、贌o(wú)機材料。如水泥等
�、谔烊挥袡C材料。如石油瀝青、煤瀝青、焦煤油等
�、酆铣筛叻肿硬牧�。如聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、氯丁橡膠、有機硅、氯化聚乙烯等
�、苌鲜鰞煞N或多種材料的復合材料。
(三)建筑防水材料應具有的性能
建筑防水材料應具有以下性能：
1、具有較高的耐水解性和抵抗水的滲透性(水密性)，以及較好的耐酸、堿、鹽等介質(zhì)的腐蝕性。
2、有較寬的溫度穩定性，在低溫下不龜裂，在高溫下不流淌。
3、有較大的斷裂伸長(cháng)率和拉伸強度，能承受基層的伸縮、開(kāi)裂引起的位移變形，本身不開(kāi)裂、不透水。
4、塑性大，與基層粘接牢固，剝離強度高，或具有較大的高彈性，能與基層形成穩定的不透水整體。
5、具有較好的耐候性，對紫外線(xiàn)、熱、氧等有較高的穩定性。
6、工藝性好，施工簡(jiǎn)便，毒性低，對環(huán)境污染小，價(jià)格便宜。
二、傳統防水材料
傳統建筑防水材料是指傳統的石油瀝青紙胎油氈、瀝青涂料等防水材料。包括石油瀝青、煤瀝青和煤焦油。如瀝青防水卷材(瀝青油氈)、瀝青溶液(冷底子油)、乳化瀝青、瀝青膠(瀝青瑪蹄脂)、瀝青砂漿和混凝土、瀝青防水涂料、瀝青石膏、瀝青麻止水填料等。
(一)傳統防水材料的現狀
這類(lèi)防水材料存在著(zhù)對溫度敏感、拉伸強度和延伸率低、耐老化性能差的缺點(diǎn)：特別是用于外露防水工程，高低溫特性都不好，容易引起老化、干裂、變形、折斷和腐爛等現象：這類(lèi)防水材料目前雖然己規定了“三氈四油”的防水做法，以適當延長(cháng)其耐久年限，但卻增加了防水層的厚度，同時(shí)也增加了工人的勞動(dòng)強度，特別是對于屋面形狀復雜、凸出屋面部分較多的屋頂來(lái)說(shuō)，施工就很困難，質(zhì)量也難以保證，也增加了維修保養的難度：目前傳統的石油瀝青紙胎袖氈在中小城市中用作防水層的比例仍很大，連同玻璃布胎油氈、玻璃纖維胎油氈在內約占我國防水材料的85%左右。
(二)傳統防水材料的缺點(diǎn)
作為傳統的建筑防水材料，瀝青油氈具有的優(yōu)點(diǎn)一般包括貨源足、價(jià)格低廉、施工技術(shù)成熟等，可以滿(mǎn)足建筑物的一般防水要求。但是，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大量新型建筑結構材料的應用，瀝青油氈愈來(lái)愈曝露出許多缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)大致概括如下：
1、熱施工
施工時(shí)必須現場(chǎng)熬制用于粘結的硬瀝青，既污染了環(huán)境，又影響施工人員的健康。
2、瀝青原料延伸率較小
瀝青原料延伸率為4~8%，因此，在一定的溫度及外力作用下的抗變形能力較差，它不能滿(mǎn)足由于溫差、屋面基層伸縮變形而產(chǎn)生的應力應變，不可避免地產(chǎn)生裂紋，最后導致漏水。
3、瀝青對溫度的敏感性強
瀝青使用的溫度范圍窄小，一般不到80攝氏度，小于10攝氏度左右即發(fā)脆。所以，瀝青屋面易發(fā)生起泡、起鼓、開(kāi)裂、滑移、流淌等現象。
4、施工工序較多、工序較長(cháng)
瀝青屋面施工工序較多，特別是拐角、彎點(diǎn)處施工更困難。瀝青屋面在維修時(shí)，必須整體拆除，造成修繕不便。由于瀝青油氈在潮濕基層上及雨天不能施工，在高溫或低溫天氣因油氈相粘或發(fā)脆不易開(kāi)卷也影響施工，因此施工工期不能得到保證。
三、新型防水材料
新型建筑防水材料是相對傳統石袖瀝青油氈及其輔助材料等傳統建筑防水材料而言的，其“新”字一般來(lái)說(shuō)有兩層意思，一是材料“新”，二是施工方法“新”。改善傳統建筑防水材料的性能指標和提高其防水功能，使傳統防水材料成為防水“新”材料，是一條行之有效的途徑，例如對瀝青進(jìn)行催化氧化處理，瀝青的低溫冷脆性能得到了根本的改變，使之成為優(yōu)質(zhì)氧化瀝青，紙胎瀝青油氈的性能得到了很大提高，在這基礎上用玻璃布胎和玻璃纖維胎來(lái)逐步代替紙胎，從而進(jìn)一步克服了紙胎強度低、伸長(cháng)率差、吸油串低等缺點(diǎn)，提高了瀝臂油氈的品質(zhì)。
(一)新型防水材料產(chǎn)生背景
據1983年統計，我國石油瀝青油氈總產(chǎn)量為3345萬(wàn)卷，其中國家安排的17個(gè)油氈定點(diǎn)生產(chǎn)產(chǎn)量為2200萬(wàn)卷，只能滿(mǎn)足建筑防水需要量的60%，石油瀝青的缺口則更大。1986年城鄉建設環(huán)境保護部頒發(fā)的建筑技術(shù)政策中明確指出要“改善瀝青防水材料與防水涂料質(zhì)量，發(fā)展中、高檔防水卷材、涂料以及防水嵌縫密封材料，”七五“期間重點(diǎn)開(kāi)發(fā)防水、防火和保溫隔熱材料新品種，全面開(kāi)展應用新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作，建立與制定產(chǎn)品系列、標準與應用規程，后十年普遍達到國際七、八十年代水平”。因此，提高防水工程的質(zhì)量，延長(cháng)其使用壽命，解決石油瀝青系制品的供應不足，研究新型防水材料及施工技術(shù)就成為建筑防水工程迫切需要解決的課題。1985年全國技術(shù)成果交易會(huì )防水系列材料及施工技術(shù)的交易額高達一億元以上，成為交易會(huì )上成交金額最高的項目，這充分說(shuō)明了對新型防水材料開(kāi)發(fā)與應用的迫切要求。
(二)主要新型防水材料
新型建筑防水材料主要有合成高分子防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材以及防水涂料、防水密封材料、堵漏材料、剛性防水材料等。
1、高聚物改性瀝青防水卷材
高聚物改性瀝青防水卷材系以高聚物改性的瀝青為涂蓋材料，以玻纖氈、黃麻布、聚酯氈為胎體所制成的卷材，它克服了普通瀝青油氈的不足，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度高、延伸率較大等優(yōu)異性能，是我國今后大力發(fā)展和推廣的防水卷材之一。
2、合成高分子防水卷材
合成高分子防水卷材，系以合成橡膠、合成樹(shù)脂或兩者的共混體為基料，加入適當化學(xué)助劑和填充料等經(jīng)過(guò)塑煉混煉、壓延或擠出成型、硫化、定型等工序加工而成。該卷材具有抗拉強度高，斷裂伸長(cháng)率大，抗撕裂強度高，耐熱、耐低溫性能好以及耐腐蝕、耐老化、可冷施工等優(yōu)良特性，是高檔次防水卷材，也是我國今后要大力發(fā)展的新型防水材料。
3、高聚物改性瀝青防水涂料
高聚物該性瀝青防水材料通常是用再生橡膠、合成橡膠、SBS或樹(shù)脂對瀝青進(jìn)行改性而制成的溶劑型或水乳型涂涂膜防水材料。通過(guò)對瀝青改性的防水涂料，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、耐老化、增加延伸率和粘結力等性能，能夠顯著(zhù)提高防水材料的物理性能，擴大應用范圍。
4、剛性防水材料
主要是水泥防水砂漿及混凝土、金屬板材等。剛性防水本身具有很好的水密性，但其接縫處仍需采用柔性防水材料來(lái)密封�；炷列源�、易產(chǎn)生裂縫而漏水。金屬板材易銹蝕而失效，而且造價(jià)較貴，所以在使用上收到一定的限制。
5、堵漏材料
這是針對建筑物和構筑物由于種種原因形成裂縫或孔洞而產(chǎn)生的滲漏進(jìn)行修補或搶修用的材料。堵漏止水材料應不溶于水，且具有較好的耐水解性和水密性。自身強度和粘接強度較高，能在潮濕面上或水中快速固化、粘接，最好具有較大的高彈性和水脹性。
6、防水密封材料
又稱(chēng)嵌縫材料。主要用于建筑物和構筑物中各種接縫或裂縫的嵌填以保持水密性。防水密封材料應具有較大的塑性和粘結性，或具有較大的高彈性，以適應接縫或裂縫拉壓等位移變形，保持水密性。防水密封材料可以分為定性密封材料，如帶狀、條狀、棒狀、卷狀等定性產(chǎn)品，包括硫化型和非硫化型兩種;不定形密封材料，包括液狀和膏狀兩大類(lèi)。
(三)防水工程施工實(shí)例
1、大連北良有限公司38萬(wàn)噸筒倉倉邊坑內防水、堵漏
(1)工程現狀：由于倉邊坑工期緊迫，坑外急需填土，因此業(yè)主同意將倉邊坑的防水改為防水;倉邊坑的混凝土個(gè)別部位質(zhì)量較差，有蜂窩、麻面，甚至有貓洞，產(chǎn)生滲透水;倉邊坑地下二層，總防水面積2000平方米。
(2)防水、堵漏施工方案：首先清除地坑四周壁面及二層地面的灰塵和殘留砂漿;并用水清洗干凈;除有寬0.22mm以上裂縫和蜂窩、麻面、滲漏點(diǎn)需作特殊處理外，其余按噴涂工藝對整個(gè)倉邊坑壁面噴涂奇羅混凝土防護劑三遍。
2、靈山大佛底座(萬(wàn)佛殿頂)、荷花座、萬(wàn)佛殿底板混凝土滲水
(1)工程現狀：施工完成后，以上三層人行道部分的混凝土由于冬季施工產(chǎn)生較多的裂縫，雨季滲水，三層總防水面積約3000平方米。
(2)防水、堵漏施工方案：首先消除需處理混凝土面的灰塵和殘留砂漿;并用水清洗干凈;除有寬0.2mm以上裂縫和蜂窩、麻面需作特殊處理外，其余按噴涂工藝對施工面均勻噴涂奇羅混凝土防護劑3遍。
(四)國外新型建筑防水材料的發(fā)展
建筑防水材料隨著(zhù)現代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，正在趨向于高分子材料化，逐步擺脫防水性能較差的瀝青系防水材料。目前，國際上形成“防水工程學(xué)”、“防水材料學(xué)”等學(xué)科，每年在國際上申請的有關(guān)防水材料專(zhuān)利100多項。下面簡(jiǎn)述一些國家的防水材料的發(fā)展情況。
在美國，防水嵌縫油膏用得比較多的是聚氨酯系列油膏，一般為單組分。效果更好的有硅樹(shù)脂、多硫嵌縫材料，但由于價(jià)格較高，僅使用在高級的建筑中。嵌縫油膏發(fā)展的方向是非溶劑型的聚氨酯密封材料，以降低成本，改善性能。根據哈夫大學(xué)統計，美國瀝青的油氈用量降低，而采用玻纖胎、聚酯胎的防水卷材以及橡膠改性的防水卷材增加較快，防水薄膜(有膠黏劑及隔離紙)的發(fā)展速度也很快。在防水涂料中，美國的乳化瀝青及焦油聚氨酯防水涂膜使用的比較多。
在蘇聯(lián)，過(guò)去使用得較多的是熱用的瀝青瑪蹄脂近年來(lái)他們也注意發(fā)展以高分子材料改進(jìn)的防水材料，如使用塑料防水材料，并將塑料和混凝土構件制成一體化防水構件。另外，使用的較多是一種以高分子材料改性的流動(dòng)性好，強度高、變形強、粘結性能較佳的嵌縫油膏。它們的質(zhì)量百分比為：瀝青65~75%，合成橡膠2.5~4%，有機溶劑10~15%，石棉6~10%，水泥6~10%。
日本是建筑防水材料發(fā)展最快的國家之一。多年來(lái)，他們注意汲取其他國家防水材料的先進(jìn)經(jīng)驗，并大膽使用新材料、新工藝，使建筑防水材料向高分子化方向發(fā)展。目前，日本的高分子防水材料價(jià)格已低于瀝青防水材料，并且使用瀝青系防水材料的比例也從70年代的70%下降到50%(1988年)，新型高分子防水材料的施工面積也達到了50%左右(1988年)。
綜上所述，隨著(zhù)現代工業(yè)的發(fā)展，國外今后的防水結構趨向于簡(jiǎn)便的單層防水，建筑防水材料趨向于冷施工的高分子材料，而熱施工的、瀝青系多層疊合防水結果將逐漸減少，這個(gè)發(fā)展趨勢也必定是我國今后建筑防水材料的發(fā)展方向。
(五)我國新型防水材料的發(fā)展前景
新型防水材料的開(kāi)發(fā)、應用，它不僅在建筑中與密封、保溫要求相結合，也在舒適、節能、環(huán)保等各個(gè)方面提出更新的標準和更高的要求。應用范圍已擴展到鐵路、高速公路、水利、橋梁等各個(gè)領(lǐng)域。
如今，在生產(chǎn)和施工中高能耗、低質(zhì)量、使用壽命短、不符合環(huán)保要求的防水材料易被淘汰，相繼發(fā)展的防水材料是符合國情、能與國際接軌的新型防水材料。
按國家建材行業(yè)及制品導向目錄要求及市場(chǎng)走勢，SBS、APP改性瀝青防水卷材仍是主導產(chǎn)品，將大力發(fā)展;高分子防水卷材重點(diǎn)發(fā)展三元乙丙橡膠(EPDM)、聚氯乙烯(PVC)P型兩種產(chǎn)品，并積極開(kāi)發(fā)熱塑性聚烯烴(TPO)防水卷材。防水涂料前景看好是聚氯酯防水材料(尤其是環(huán)保單組分)及丙烯酸酯類(lèi)。密封材料仍重點(diǎn)發(fā)展硅酮、聚氨酯、聚硫、丙烯酸。防水保溫一體化材料、剛性防水材料、防滲堵漏材料、金屬屋面材料、瀝青瓦、土木材料有一定市場(chǎng)。
在“十五”期間，我國經(jīng)濟進(jìn)入新的階段，新型防水材料年平均增長(cháng)率將逐步加大，預計在全國防水工程的占有率達到50%以上。
新型防水材料應用于工業(yè)與民用建筑，特別是住宅建筑的屋面、地下室、廁浴、廚房、地面防水外，還將廣泛用于新建鐵路、高速公路、輕軌交通(包括橋面、隧道)、水利建設、城鎮供水工程、污水處理工程、垃圾填埋工程以及建筑物外墻防水。
我國的建筑防水材料雖然取得了顯著(zhù)的進(jìn)步，但仍然存在著(zhù)值得注意的問(wèn)題：
(1)改性瀝青防水卷材不合格產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，施工方法不規范，用偷工減料形式降低成本，不能保證施工質(zhì)量。
(2)高分子卷材質(zhì)量達到標準要求，但有個(gè)別施工單位技術(shù)不成熟，不能保證施工質(zhì)量。個(gè)別生產(chǎn)(施工)單位使用EPDM粘合劑不過(guò)關(guān)。
(3)防水涂料質(zhì)量達不到要求，有些涂料仍是有味溶劑型，應向水質(zhì)、厚質(zhì)方向發(fā)展。彩色聚氨酯防水涂料直接應用戶(hù)外時(shí)，抗老化性差、掉色、使用壽命短。聚合物乳液建筑防水涂料品質(zhì)和抗污染性差，應需解決。
建筑工程防水歷來(lái)是建筑界十分關(guān)心的問(wèn)題。據有關(guān)資料介紹，由于建筑工程防水的滲漏，給國家造成很大的經(jīng)濟損失。建筑防水工程質(zhì)量問(wèn)題，是一門(mén)綜合科學(xué)，涉及到各方面因素，如主體結構設計、防水構造設計、防水材料選擇、防水材料質(zhì)量、防水施工技術(shù)、管理與維護等等。
僅就防水施工而言，施工人員不懂施工或者稱(chēng)無(wú)證上崗，施工不認真、有章不循，更有甚者在施工當中偷工減料，用劣質(zhì)不合格防水材料充當合格品，欺騙用戶(hù)等等，顯然，這些因素是造成建筑滲漏的主要原因之一。
隨著(zhù)社會(huì )進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展，建筑物整體結構的變化，建筑物防水構造多樣化設計，要求匹配的應該是質(zhì)量好、使用年限長(cháng)、施工方便、沒(méi)有污染、功能型、甚至是納米防水材料及應用技術(shù)。防水材料的生產(chǎn)與應用面臨新的挑戰，從而促進(jìn)新型防水材料的發(fā)展。
四、結束語(yǔ)
隨著(zhù)新型建筑防水工業(yè)的發(fā)展及其在建筑中的廣泛應用，人們需要進(jìn)一步的學(xué)習有關(guān)新型建防水料有關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識。因此，作為求學(xué)階段的我們應擁有與時(shí)俱進(jìn)的思想，在努力學(xué)習專(zhuān)業(yè)課的同時(shí)，積極探索了解新的科學(xué)文化知識，為以后自身的發(fā)展奠定基礎。
參考文獻
[1] 沈春林.新型防水材料產(chǎn)品手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)版社，2001.
[2] 韓喜林.新型防水材料應用技術(shù)[M].北京：中國青年出版社，1979.
[3] 鄧鈁印.建筑工程防水材料手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.
[4] 沈春林，蘇立榮，李芳，高德才.剛性防水及堵漏材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.
[5] 李榮，孫曼靈，任普亮.聚氨酯防水材料與施工技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)版社，2005.
[6] 蔡建中，傅雁，陸繼光.新型建筑材料應用技術(shù)[M].江蘇：科學(xué)技術(shù)出版社，1988.
[7] 沈朝福，周新，謝征薇，李筠花，艾勝蘭，王曉斌.新型防水材料及施工[M].北京：中國建筑工業(yè)版社，1988.
[8] 陜西省建筑設計研究院編.新型建筑材料施工手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.
[9] 俞苗庭，張鈺，國產(chǎn)新型建筑防水材料介紹[M].北京：中國建筑工程公司科技情報站，中國建筑第一工程建筑科學(xué)研究所，1991.
[10] 張樹(shù)培，防水材料選用[M].中國建筑防水出版社，1998
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