水泥基防水材料的制备与防水性能研究

水泥基防水材料的制备与防水性能研究

杨凯

身份证号：511622199006042213

摘要：混凝土抗渗性问题一直是混凝土材料领域研究重点。混凝土渗漏原因多是由于混凝土裂缝出现，形成渗透的通道引起的。传统防水材料的使用寿命短，防水持久性差，在工程应用中修复成本高。因此水泥基防水材料的制备显得格外的重要，基于此本文开展如下研究。

关键词:水性环氧树脂改性水泥基材料；防水性能；材料制备

引言

在建筑工程中，防水是一个至关重要的方面，它直接关系到建筑物的结构安全和使用寿命。为了确保建筑物在面对水的侵害时能够有效地抵御渗漏和损坏，选择合适的防水材料至关重要。然而，市场上存在各种不同类型的建筑防水材料，如防水涂料、防水卷材和防水混凝土等，它们在性能特点和适用范围上存在差异。因此，对建筑防水材料进行性能评估与比较研究具有重要意义。这项研究可以帮助工程师和设计团队了解不同材料的性能优劣，以便在实际工程中做出明智的选择。

1性能特点

水泥基渗透结晶型防水材料（简称CCCW）是以硅酸盐水泥、精制砂为主要成分，掺入活性催化剂等辅料的防水材料。其中的活性催化剂还能够渗透到混凝土内部，沿着孔隙、微细裂纹等向内部扩展，并与水泥水化产物反应生成不溶于水的晶体，并沿着毛细通道持续反应，填塞内部孔隙和裂缝，从而增强混凝土内部结构的密实程度。其主要性能特点如下：

（1）双重防水性能

CCCW通过渗入到混凝土内部，与水泥水化产物反应生成的结晶体，可以填充混凝土内部空隙、裂缝，使得水分难以沿着既有的缝隙进入混凝土内部，因而具有防水的作用。同时，作用在混凝土表面的涂层具有微膨胀性，可以补偿混凝土的收缩，使得混凝土面层具有良好的抗渗抗裂性能。

（2）自我修复能力

CCCW是无机材料，通过渗透反应形成结晶体，不会随着外界环境的变化而腐蚀、老化，而且当结晶体再次遇水后能重新激活，继续发生反应产生新的结晶填充混凝土内部裂缝，实现自我修复，使得混凝土内部结构密实。 

（3）极强的抗渗性能

得益于CCCW在混凝土表面形成的防水层和渗入混凝土内部反应生成的结晶填充的双重作用，使其能够承受较强的水压力。在厚度为50mm，抗压强度为13.8MPa的混凝土试块表面分别涂刷两层CCCW，通过抗渗试验发现，该混凝土试块可承受大于1.2MPa的水压。

（4）对混凝土的补强作用

混凝土内部的空隙结构是影响其强度的重要因素，CCCW不仅自身具备一定的强度，同时通过渗透作用生成的结晶产物填充了混凝土内部的空隙和裂缝等缺陷，增加了混凝土的密实程度，间接补强了混凝土的抗压强度。

（5）永久性防水

CCCW起初是在混凝土表面发生反应，进而向混凝土内部进行渗透，因为生成的填充缝隙的胶凝状结晶已经深入到内部，即便混凝土结构破坏其也不会受到破坏，且具有稳定的性能，不易分解，因此防水效果十分长久。

（6）能够防腐、耐老化

水和氯离子等的侵入会对混凝土内部的钢筋造成化学侵蚀，导致其生锈腐蚀、膨胀剥蚀混凝土内部结构。而CCCW通过渗透结晶作用修复混凝土内部缺陷，使得其内部结构更加密实，有效地阻止了水分和氯离子等化学物质的侵入，不仅使内部的钢筋免受侵蚀，同时增强了建筑结构的耐久性。

（7）施工简便

CCCW对施工面的要求十分简单，不仅可以在养护后的混凝土结构基层上进行施工，还可以在刚刚完成施工的泛水面层上进行刮抹，与基层的相容性十分友好，施工方法简单，甚至可以通过干撒进行施工。

（8）环保无公害

该类材料无毒、无害，属于通过国家环保部门实验认证的绿色环保型建筑材料，适用于水厂、水库、泳池等的防水施工。

2建筑防水材料性能评估方法

2.1物理性能评估

2.1.1抗渗透性能测试方法

通过使用不同的实验装置和试验方法来模拟建筑中的水压力和水渗透情况，以评估防水材料的抗渗透性能。常见的测试方法包括水压实验和喷淋实验，通过观察材料对水的阻隔能力来判断其抗渗透性能。

2.1.2抗压性能测试方法

通过施加一定的压力或负荷来测量防水材料的抗压强度和变形性能。常用的测试方法包括压缩试验和弯曲试验，通过施加力或弯曲材料来评估其承受压力的能力。

2.1.3抗拉伸性能测试方法

主要用于评估防水材料在拉伸过程中的强度、延伸率和断裂伸长率等指标。常见的测试方法包括拉伸试验和剪切试验，通过拉伸材料或施加剪切力来测量材料的性能。

2.2化学性能评估

2.2.1耐酸碱性能测试方法

通过将防水材料置于不同酸碱溶液中，观察其对酸碱溶液的抵抗能力，评估材料的耐酸碱性能。常见的测试方法包括浸泡试验和酸碱溶液接触试验。

2.2.2耐紫外线性能测试方法

将防水材料暴露在紫外线辐射下，观察其颜色变化、表面劣化和物理性能损失情况，评估材料的耐紫外线性能。常用的测试方法包括紫外线加速老化试验和人工气候老化试验。

2.2.3耐老化性能测试方法

通过模拟建筑长期使用环境，如高温、湿度和氧气等条件，对防水材料进行长时间暴露和加速老化测试，评估其耐老化性能。常见的测试方法包括热氧老化测试和紫外线辐射老化试验。

3常见建筑防水材料性能比较研究

3.1防水涂料

防水涂料的性能比较主要包括抗渗透性能、耐候性能和施工性能。首先，抗渗透性能比较评估不同防水涂料在水压力下的阻隔能力，以确定其抗渗透性能的优劣。其次，耐候性能比较考察不同涂料在长期紫外线照射、温度变化和湿度等环境条件下的耐久性，以评估其长期使用效果。最后，施工性能比较涉及不同防水涂料的施工工艺、涂覆厚度和涂覆性能，以确定施工操作性和涂层质量的差异。

3.2防水卷材

对于防水卷材的性能比较，首先需要评估其抗渗透性能，即比较不同防水卷材在水压力下的阻隔效果，以确定其抗渗透性能的优劣。其次，耐老化性能比较考察不同卷材在长期暴露和加速老化条件下的性能稳定性，以评估其耐久性和使用寿命。最后，安装性能比较涉及比较不同防水卷材的安装难度、施工效率和接缝处理等方面，以确定其施工可行性和施工质量的差异。

3.3防水混凝土

在防水混凝土的性能比较中，首要考虑的是抗渗透性能，即比较不同配方和掺合材料的防水混凝土在水压力下的抗渗透性能，以评估其渗水性能。其次，强度和耐久性比较涉及比较不同防水混凝土的抗压强度、耐冻融性和耐化学侵蚀性等方面，以评估其结构强度和使用寿命。最后，施工性能比较关注不同防水混凝土的施工工艺、施工性能和施工难度，以确定其施工可行性和施工质量的差异。

4水泥基渗透结晶涂料的施工工艺

(1)基层处理：除去表面疏松物、油污及腻子，露出水泥表面，将基材充分润湿至饱和(无水)，以提供充分开放的毛细管有利于渗透，对结构表面出现的裂纹、缺陷等处，需先用渗透结晶型防水砂浆进行修补，然后再涂刷渗透结晶型防水涂料。

(2)物料拌和：按粉料与水为4～3：1比例，将水加入到粉料中，搅拌均匀达到可涂刷的稠度即可，施工时严格控制水灰比。

(3)操作：用刷子将拌和的浆料均匀地涂刷在基层上，涂刷厚度不能低于1mm，料浆最好在30min内用完，物料变稠，可通过搅拌使物料变稀使用(不允许加水)，料浆随配随用。当涂第二层时，一定要在第一层初凝后仍潮湿时候进行，如第一层过干则应先将涂层润湿再施工，涂层要均匀。不得有漏涂现象。阴角处做重点处理，料浆要搅拌均匀，不得有沉淀现象，以免造成涂层开裂。

(4)养护：待料初凝后用喷雾器进行喷雾养护，一定要避免涂层破坏，每天至少喷雾3次，连续2~3d，在热天或比较干燥天气要多几次，以免造成涂层过早干燥影响渗透。施丁完毕后48h内防雨淋及2oC以下的低温。对混凝土罐体(如水池、蓄水罐)必须养护3d，然后放置12d后才能灌人液体。

5结语

建筑防水材料的性能评估与比较研究对于提高建筑工程的防水质量和可靠性具有重要意义。通过对不同材料的综合性能评估和比较分析，我们可以更好地了解它们在不同环境条件下的表现和适用性。这些研究成果为工程实践提供了科学依据和决策支持，有助于选择最适合的防水材料，并提高工程的耐久性和安全性。随着科技的进步和研究的不断深入，我们相信建筑防水材料的性能评估与比较研究将为建筑行业的发展和进步做出更大的贡献。

参考文献

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