水性无机渗透结晶型防水材料及工程应用

林高先 徐萍 兰栋 王雅

摘要：防水施工属于建筑工程的关键点之一，传统防水所采用的防水材料耐久性能较差，变形、开裂、被环境侵蚀的现象较为常见，久而久之便出现了渗漏的状况。对此，本研究重点介绍了水性无机渗透结晶型防水材料，并结合实际案例论述了这一材料的优势，仅供参考。

关键词：水性无机渗透结晶型防水材料;工程;防水;渗漏

相比于传统防水材料，水性渗透型无机防水剂涉及诸多优点;和表明成膜类防水材料相比之下，其通过化学反应生成凝胶体，对混凝土内部空隙与裂缝进行有效堵塞[1];和有机类防水涂料相比，不涉及老化、刺激气味等相关问题，同时拥有耐力性强、绿色环保等相关优点;相比于表面成膜类防水材料，结晶体更深，且具有较强的结晶作用、自动修复能力、透气性较佳等优势。由此可见，水性渗透型无机防水剂除了可以对传统材料难以进行解决的问题进行有效解决之外，还可提高防水工作质量，控制其成本投入 [2]。

一、水性无机渗透结晶型防水材料

（一）簡介

对于水性无机渗透结晶型防水材料而言，其具有“特级防水防护”、“防治混凝土劣化”等作用，且是一种成本投入低、耐久性强的新材料[3]。

硅酸钠是该材料的关键性成分，其尺寸为纳米级，大小为1—2nm（1µm=1000nm），相比于胶状体硅酸钠，其反应效率、渗透深度及速度更佳。这一材料能够同混凝土空隙钙成分发生反应，生成水化硅酸钙结晶体（C—S—H结晶体），将孔隙进行有效堵塞，避免水分及相关有害物质不断渗入其中[4]。

（二）防水防护作用原理

这一材料的防水防护效果的关键在于“堵塞空隙”[5]。立足于纳米技术让硅酸盐能够进入到混凝土深层，在水的影响下，迅速同混凝土中各种出现化学反应，形成胶状反应生成物，填补空隙和裂缝。接下来两周到十二周胶状反应生成物渐渐形成固化体，可对裂缝进行有效堵住，结构体上也生成了刚性防水层，持久性较长。

（三）裂缝自修复原理

如果混凝土基体产生二次裂缝，并和水分进行了接触，那么纳同以及钙离子就会向裂缝渗透，当处于裂缝处时便会生成大量凝胶体，变成新的固化体，对裂缝进行有效堵塞。

（四）增强养护原理

水性无机渗透结晶型防水材料可迅速渗透到正处于养护阶段的混泥土内部，硅酸盐同孔隙中的钙离子、水分产生强烈的反应，进而对空隙处进行有效填充，确保内外压力始终处于平衡状态，内应力持续减低，促使裂缝不断缩小。同时，混凝土养护过程中喷涂这一材料，可促使混凝土表层孔隙逐渐封闭，产生一层密实层，避免自由水的迅速蒸发，确保混凝土始终处于水分充足的状态，使得骨料之间的粘黏性越来也强，使得混凝土表层强度增加，有效避免了裂缝的出现，也可有效避免混凝土中心化与钢筋被腐蚀。

二、水性无机渗透结晶型防水材料的建筑工程施工应用

某一高层建筑，建筑总高度为37m，其中地上12层，地下1层。基于地下水勘察结果得知，该工程所在地区水位—1.5 m。为预防地下水渗透，需针对地下室底板、顶板及车库等重要区域进行防水处理，施工面积大约为30000 m2。基于工程实际情况，选择使用水性无机渗透结晶型防水材料。

（一）施工防水材料

对于该工程地下工程，制定了地下室混凝土结构外层增加防水层和水泥砂浆的施工方案，以此来强化地下室防渗透的作用。防水层则涂抹水性无机渗透结晶型防水材料，厚度大约为1.0mm—1.5mm。

（二）施工流程

1、基层处理

施工前，认真清理混凝土表面基层，清除干净后使用高压水枪清理污垢，使得混凝土原貌露出来，并剔凿与打磨光滑基层的空鼓、凸起等处，避免影响这一防水材料的作用发挥。

2、防水材料涂刷

涂刷前，现使用喷水清理混凝土表面，促使其充分湿润。严格按照规定的配合比，充分拌和水性无机渗透结晶型防水材料，选择使用专用喷枪进行涂刷，保证这一防水材料能够均匀地覆盖在混凝土结构表层。针对转角处、管道、变形缝等特殊处，应进行加厚涂刷处理。

3、防水涂层的养护

涂刷防水材料后处于半干形态时，应实施喷水养护方法，注意控制喷水流量，不得破坏防水材料。每天喷水的次数至少三次，喷水养护时间不得低于三天。必要情况，可使用塑料膜、草席等保护重点区域。

（三）施工后检验

1、X 射线衍射分析

通过养护28d后，采用X射线照射空白混凝土试件、试验混凝土试块。涂抹有水性无机渗透结晶型防水材料的混凝土块的CSH、碳酸钙的特征峰的表现更加突出，而空白块CH特征峰表现相对较弱。这充分表明了使用了防水材料后，可对混凝土中的CH予以有效消耗，并滋生出大规模的沉淀物，对缝隙进行有效堵塞，有效降低渗漏的风险。

2、扫描电镜分析

扫描空白块和实验块获取的SEM谱图，在CH结构中实验块（（b，c））比空白块（a）少，且含有大量的碳酸钙晶体、CSH。这表明了，出现裂缝后，水性无机渗透结晶型防水材料可迅速消耗大量CH，并渐渐沉淀，对裂缝进行有效堵塞，避免出现结构渗漏的情况。

三、结语

水性无机渗透结晶型防水材料“自修复”能力较强，因破坏或其他外部因素造成混凝土出现裂缝时，这一材料中的活性物质随着水分渐渐扩散开来，滋生出不溶物，对裂缝进行堵塞，积极发挥“自修复”作用。同时，这一防水材料施工较为便捷，防水效果突出，运用前景广阔。

参考文献

[1]裴峻军.水泥基渗透结晶型防水材料在建筑工程中的应用[J].山西建筑，2021，47（11）：101—102.

[2]黎清容.高性能渗透结晶型防水材料在地下防水混凝土工程中的应用[J].广东建材，2020，36（12）：16—18.

[3]贺雄飞，黄伟，张浩，唐刚.基于响应面法的综合抗渗自愈性能水泥基渗透结晶防水材料制备方案优化[J].化工矿物与加工，2021，50（03）：31—35.

[4]姚嘉诚，延永东，徐鹏飞，刘荣桂，谢桂华，郭彦领.水泥基渗透结晶型防水材料和纳米二氧化硅改性混凝土自修复性能的研究[J].硅酸盐通报，2020，39（06）：1772—1777.

[5]张璐，杨艳娟，万欣娣，王今华，李建伟，马炎.高性能无机水性渗透结晶型防水材料的研究[J].河南建材，2018（06）：148—151.