水泥基渗透结晶型防水涂料在桩基工程中的应用

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(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030031)

引言

随着人们环境保护意识的逐步提高，无机环保型材料的应用范围越来越广泛。就建筑防水方面来讲，水泥基渗透结晶型防水涂料是近年来兴起的一种新型防水材料，通过其活性生成物堵塞混凝土结构物中的毛细孔隙以达到防水的效果，可用于地下室、屋面、卫生间等防水工程。本文结合桩基工程应用实例，介绍了水泥基渗透结晶型防水涂料的基本特性、工作原理及施工工艺，阐述了该材料施工中的技术要求以及注意事项。

1 材料的主要特性及使用范围

1.1 材料组成

水泥基渗透结晶型防水材料是以水泥、石英砂、渗透剂等无机材料为基料，掺入多种活性化合物及其他各种辅助材料干配而成的一种浅灰色粉状刚性防水材料。

1.2 材料的主要特性

(1)水泥基渗透结晶型防水涂料是一种无毒、无味、无污染、不燃、不爆、无公害的环保型产品，可安全用于饮用水工程。

(2)具有刚柔双重的防水效果和极强的化学渗透及催化结晶能力，它所产生的渗透结晶能渗入到混凝土结构内部堵塞结构孔隙，无论渗透多深都能起到防水效果，同时能在结构表面形成涂层，其独有的微膨胀性能可起到补偿混凝土收缩的作用，使施工后的混凝土基层具有很好的抗裂抗渗作用。

(3)具有长久的自我修复能力，产品中独有的活性物质多年后遇水仍能激活，促使水泥产生新的结晶体，可密封0.4 mm以下的裂缝，实现自我修复。

(4)具有优越的自呼吸功能，它产生的结晶体可以阻挡水的渗透，但不阻挡空气通过，不影响混凝土的呼吸，使混凝土结构保持干燥。

(5)具有耐老化和保护钢筋的作用，渗透结晶体能使混凝土结构更加密实，增加结构强度，最大限度地降低了化学物质和水的浸入，保护钢筋不被锈蚀，延长了结构的使用寿命。而且防水体系与混凝土形成一体，不怕磕碰，能承受一定的外力作用。

(6)与其他材料的兼容性较好，对复杂基面的适应性好，能在潮湿的基面上使用，也能与混凝土结构同步施工，防水性能持久。

(7)施工方法简单，省时省工，即使没有防水施工经验的人也可以在很短的时间内掌握防水施工技能，施工时没有有害物质排放，比较环保，可刷、可刮，还可干撒法施工。

1.3 使用范围

基于水泥基渗透结晶型防水材料独特的防水性能，它可广泛应用于地下室、屋面、卫生间、卷材防水维修等防水工程。

2 防水作用机理

2.1 防水机理

水泥基渗透结晶型防水涂料是一种以水泥、石英砂等为基料的混合物，活性化学物质含量高，使用时加水配制成浆液状，涂刷在混凝土结构表面，硬化后在混凝土结构表面形成刚性附着涂层。材料中含有的活性化合物与水作用后，向混凝土结构内部的孔隙渗透，与混凝土内部的碱性物质交互反应生成不溶于水的枝蔓状纤维结晶物，结晶物在结构孔隙中吸水膨胀，填充和堵塞混凝土内部水分蒸发时留下的毛细孔隙和收缩时产生的微细裂缝，使混凝土结构表层由外向内、由疏至密逐渐形成一个致密的抗渗区域，从而大大提高了混凝土的密实度和结构的整体抗渗性能。

2.2 抗渗的长久性

由于水泥水化是一个漫长的过程，在不失水的情况下，多年后水泥的水化反应仍在进行，而且在其后期的水化反应过程中，同样能继续催化活性化合物而生成结晶体。所以，随着时间的推移和发展，反应所生成的结晶量不断增加，密实度和抗渗性也在逐步提高。实践证明，即使混凝土结构再次被水穿透或受损开裂，在结晶不断形成的作用下，0.4 mm以下的裂缝能自行修补愈合，具有多次抗渗的能力，从本质上改善了普通混凝土结构体积不稳定性带来的再次裂缝，从而达到长久的抗渗能力。

3 工程应用实例

3.1 工程概况

太原市山水庭院二期工程1号楼和5号楼总建筑面积7万m2，在地下工程中桩头防水采用了水泥基渗透结晶型防水涂料，这种防水涂料优于传统的防水卷材，免去了卷材阴阳角处理的复杂工序和收口工序，在该项目的施工中起到了重要作用。

3.2 方案选择

该工程1号楼和5号楼基础防水等级为Ⅱ级，设计防水材料为4 mm厚SBS卷材防水，由于基础桩头颇多，使用卷材不可避免地存在空鼓和收头困难现象，细部节点很难处理，且桩头如果采用柔性防水，使桩基与承台混凝土之间形成一道柔性隔离层，影响结构受力。在施工中通过查阅相关规范及标准图集，积极与设计、建设单位进行协调沟通，最后确定桩头防水采用水泥基渗透结晶型防水材料，这样就从根本上避免了柔性非水泥基材料的隔离性，达到了基层与面层牢固地粘结为一体共同防水的目的。

基于以上考虑，在该工程地下防水工程施工中选用了水泥基渗透结晶型防水材料，该涂料无毒、无味，施工起来也比较方便。

4 施工工艺

4.1 基层处理及要求

(1)基层处理。用钢丝刷、扫帚、吹风机等将基层表面的浮浆、灰尘、油污等清除干净。基层表面的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷要进行修补，并用水冲洗干净。

(2)基层要求。基层表面要坚固、干净、平整，以提供充分开放的毛细管系统便于涂料的渗透。

(3)基层湿润。施工前，基层提前用水清洗干净，使结构表面处于湿润状态，并用抹布擦除表面明水。

4.2 配料

(1)配比。将干粉与干净水按质量比为2∶1的比例进行混合搅拌。要求水中无盐、无有害成分。

(2)拌和工具。混合时用手电钻装上带叶片的搅拌棒搅拌，或用铁抹子搅拌。

(3)拌和方法。将称量好的水和干粉依次倒入容器，充分搅拌3～5 min，使混合料拌合均匀，颜色一致，无块状物。拌料时要掌握好配比和用量，一次拌料不宜过多，要在20 min内用完。拌合物变稠时要不停地搅动，中间不能加水、加料。

4.3 涂刷施工

(1)涂刷要使用半硬的油漆刷，不宜使用抹子、滚筒。

(2)涂刷时注意用力来回纵横向涂刷，保证凹凸处都能涂上，并保证涂层厚薄均匀一致。

(3)涂刷时一般分两边进行，用料量控制在0.7～0.8 kg/m2，一遍涂刷不宜过多，以免涂层太厚；但也不宜过少，以免因涂层太薄失水过快而使涂层产生粉化。

(4)涂刷第2遍时，要在第1遍涂层达到初步固化且为潮湿状态下进行。如果第1遍涂层已干燥，需喷雾状的水湿润后再进行涂刷。

(5)阴阳角施工时，阳角要刷到，阴角及凹陷处不能过厚，否则堆积处可能因过厚而产生裂缝。

(6)涂刷作业不能在雨中或环境温度低于4 ℃时进行。在热天露天施工时，要尽量避开烈日暴晒，选择在早晚进行涂刷，以防涂层过快干燥而造成表面起皮、龟裂，影响渗透。

(7)涂刷范围：桩头、桩身及桩周≮200 mm范围内，卷材做至桩头根部，卷材与防水涂料之间采用聚氨酯密封，如图1所示。

图1 水泥基防水涂料施工做法

4.4 养护

(1)涂层在半干状态即开始用雾状水喷洒养护，在完全固化之前水流不能过大，否则会破坏涂层。一般每天喷3～4次，连续喷3 d左右，热天多喷几次，以免涂层过早干燥。

(2)施工后24 h内防止雨淋，48 h内防冻结及4 ℃以下的低温。

(3)热天露天施工时，涂层固化后用湿麻袋覆盖进行养护。如果使用塑料薄膜养护，必须注意把塑料薄膜架开，以保证涂层的呼吸。

4.5 注意事项

(1)不宜在雨雪天气或雾天施工。

(2)不宜在大风天气施工。

(3)预计防水材料干燥固化前下雨时不得施工。

(4)不宜在温度高于35 ℃或低于4 ℃时施工。

(5)拌合料静置5 min以上就需要搅拌，以保证拌合物稠度一致。

(6)应保证养护时间及次数，且使用雾化水喷洒养护，防止涂层起皮、剥落、开裂。

4.6 质量标准

(1)所用材料进场时要有合格证及材质证明书，进场后要进行见证取样送检复试，合格后方可使用。

(2)如果使用过程中发现涂料结块受潮不得再用。

(3)涂层要厚薄均匀，不得漏刷，不得堆积。

5 结语

防水工程在建筑工程中是一项重要的特殊工程，如果材料选用不当或施工处理不到位，就会产生渗漏现象，而且修补起来相当困难。水泥基渗透结晶型防水涂料作为一种新型的防水材料，具有刚性和柔性防水的双重作用，且防水效果持久，防水抗渗性能可靠，自问世以来，通过多个工程的实践，其独特的渗透结晶防水原理具有明显的优势，在地下工程中的防水抗渗性能优于普通防水材料，不失为一种替代普通防水卷材的理想防水材料，在建筑工程中的应用将会越来越广泛。