水泥基與水基滲透結(jié)晶型防水材料對(duì)比分析

　　目前在市場(chǎng)上，被普遍使用的主要有水泥基和水基滲透結(jié)晶型防水材料，它們與傳統(tǒng)材料的顯著區(qū)別在于，它們的防水原理采用的是化學(xué)防水，而且也是滲透結(jié)晶型防水材料的主流產(chǎn)品。這兩種產(chǎn)品很多方面都具有相似性。它們都是以水為載體促使材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一種嵌入混凝土毛細(xì)孔和微小裂縫中的硅石凝膠體。但由于二者原料組成的差異，導(dǎo)致二者在施工、養(yǎng)護(hù)和作用效果上也存在較大的差別。下面就這兩種材料進(jìn)行簡(jiǎn)明比較。
　　
　　1.原料包裝
　　
　　1.1原料組成
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是以硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、精細(xì)石英砂（或硅砂）等為基材，摻入活性化學(xué)物質(zhì)及其他輔料在粉料狀態(tài)下配制而成的一種剛性防水材料。在這些原料中，催化劑是水泥基滲透結(jié)晶防水材料產(chǎn)品的精髓所在，是產(chǎn)品獨(dú)特性的靈魂。通常，我們將此催化劑稱為“特殊的活性化學(xué)物質(zhì)”。由于在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)內(nèi)多家建筑材料研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，都未能在真正意義上成功研制出這類催化劑，所以人們又將此俗稱為“進(jìn)口母料”。按照相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求，催化劑在水泥基滲透結(jié)晶防水材料生產(chǎn)中所占的比例應(yīng)達(dá)到10％~15％，但很多生產(chǎn)廠家為了節(jié)約成本，一般使用的催化劑比例在3％~5％左右，更有甚者，比例低至1％~2％。各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品在質(zhì)量性能、技術(shù)指標(biāo)等方面的不同，絕大部分原因源于對(duì)催化劑是否能規(guī)范地使用。目前市場(chǎng)上的水泥基滲透結(jié)晶型材料產(chǎn)品和廠家為數(shù)不少，但所提供的產(chǎn)品性能和質(zhì)量卻難以一概而論，存在著很大的質(zhì)量水平差異，原因正在于此。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料是以堿金屬硅酸鹽溶液及惰性材料為基料，加入催化劑、助劑，經(jīng)混合反應(yīng)而成，是具有滲透性、可密閉水泥砂漿與混凝土毛細(xì)孔通道和裂紋的功能型防水劑。在配制過程中，這些原料都為液體狀態(tài)，這較之水泥基的優(yōu)點(diǎn)在于液體狀態(tài)下的原料比粉料更易溶合在一起，在與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)不再需要摻入水就能激活催化劑，液體滲入混凝土結(jié)構(gòu)層的孔縫中與其中的無(wú)機(jī)鹽類化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)更全面、更徹底，其密閉混凝土毛細(xì)孔道的效果會(huì)更好。
　　
　　1.2包裝儲(chǔ)存
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料一般為粉料袋裝或桶裝，袋裝時(shí)需用防潮的包裝袋，保質(zhì)期一般為一年。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料一般為液體桶裝，它屬于永久性產(chǎn)品，無(wú)保質(zhì)期限制，只要貯存時(shí)蓋好，遠(yuǎn)離熱源即可。
　　
　　2施工工藝
　　
　　2.1使用準(zhǔn)備
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料使用前需按比例加入水均勻攪拌。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料在使用前只需用力搖勻直至起泡裝入噴霧器中即可噴涂。
　　
　　2.2施工要求
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的催化劑一般在10℃以上可被激活，每平方米用量至少是1.5kg，才能達(dá)到0.8mm/㎡涂膜的厚度要求；施工現(xiàn)場(chǎng)不受限制，可以在無(wú)通風(fēng)條件下的室內(nèi)安全使用，具有天然的成品保護(hù)功能。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料的催化劑一般在5℃以上即可被激活發(fā)生反應(yīng)，1kg可噴涂4m2（兩道），由于能完全滲透到混凝土的孔隙中，故在混凝土表面不會(huì)形成有厚度的涂膜，一般噴涂過量時(shí)會(huì)在混凝土表面留下白色粉末結(jié)晶。
　　
　　2.3施工方式
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型材料一般采用刮涂施工、涂刷施工或干撒施工方式。
　　
　　（1）刮涂施工：在刮涂施工法中，調(diào)配好灰漿是保證防水質(zhì)量的關(guān)鍵。一般要清水拌料，拌好的灰漿要在30min內(nèi)用完。已發(fā)硬的灰漿不能再用。要嚴(yán)格掌握好水灰比，一般要求3~4份料加入1份水?dāng)嚢杈鶆虿拍苓M(jìn)行施工。
　　
　　（2）涂刷施工：要調(diào)配好灰漿，才能真正起到防水作用。一般要求2~3份料加入1份水?dāng)嚢杈鶆虿拍苓M(jìn)行施工。
　　
　?。?）干撒施工：一般在未澆筑混凝土拌合物前，以撒干粉形式按一定的用量把該產(chǎn)品撒在墊層上，撒干粉時(shí)間為澆筑混凝土30min之前。從實(shí)際施工情況來看，干撒的施工方法存在著不能整體防水的隱患。因?yàn)?，?dāng)干撒完成后，在澆筑混凝土的時(shí)候，水泥基吸收到大量的水，激起其中的活性化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在墊層上的水泥基有可能滲到強(qiáng)度低的墊層中，當(dāng)然它也有可能滲透到混凝土結(jié)構(gòu)層中。這就難以確保干撒的水泥基能夠均一性和同一性地吸附在混凝土結(jié)構(gòu)層下側(cè)，這就導(dǎo)致防水層出現(xiàn)斷層現(xiàn)象，不能起到整體防水效果。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型材料一般采用噴涂的施工方式。施工簡(jiǎn)單，輔助材料少，速度快，人均施工面積可達(dá)1000m2/d。
　　
　　3.養(yǎng)護(hù)要求
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料涂刷后的養(yǎng)護(hù)十分重要，當(dāng)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料涂層固化到不會(huì)被噴灑水損害時(shí)就可以開始了，必須精心養(yǎng)護(hù)1~2天，每天噴灑水3~5次，或用潮濕透氣的粗麻布、草席覆蓋3天。施工后48h內(nèi)，要避免雨淋、霜凍、日光暴曬或4℃以下的長(zhǎng)期低溫，在空氣流通不良或不具備通風(fēng)條件的情況下（如封閉的礦井或隧道），要采用風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)械協(xié)助通風(fēng)。一般而言，使用水泥基需養(yǎng)護(hù)7天后才能進(jìn)行其他作業(yè)，對(duì)于容納高溫?zé)崃炕蚋g性液體的設(shè)施（如污水池），要在養(yǎng)護(hù)2～3周后再投入使用。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料正常的滲透時(shí)間為1-2h，終凝時(shí)間一般小于400min，所以噴完水基滲透結(jié)晶型防水材料30min后可允許輕度觸碰；3h后表面干燥時(shí)地面便可行走；噴涂24h后可以進(jìn)行其他作業(yè)。
　　
　　4.功能效果
　　
　　4.1防水效果
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料與混凝土結(jié)構(gòu)層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，主要是通過水作為載體不斷激活水泥基中的活性化學(xué)物質(zhì)滲透到結(jié)構(gòu)層形成硅晶體來密閉混凝土結(jié)構(gòu)層的微細(xì)孔縫。這就意味著，水泥基自身形成的涂層是起不到防水作用的。因?yàn)橹挥羞@一涂層存在孔隙，水才能通過這些孔隙來激活催化劑參加反應(yīng)，而水泥基自身含有水泥，催化劑在有限的壽命期限內(nèi)也可能已經(jīng)與水泥基自身反應(yīng)形成凝膠膜。顯而易見，有效滲透到結(jié)構(gòu)層的材料少之又少。同時(shí)，由于水泥基自身的支撐體是由水泥和砂漿構(gòu)成的，其強(qiáng)度與混凝土存在相當(dāng)?shù)牟町?，故使水泥基涂層與結(jié)構(gòu)層存在分層的危險(xiǎn)，難以達(dá)到整體防水效果。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料由于是水性防水材料，具有親水性，噴涂即可滲透到混凝土中15~40mm，常規(guī)混凝土內(nèi)部所含的堿量至少是表面區(qū)域的361倍，水基滲透結(jié)晶型防水材料能夠滲入到混凝土內(nèi)部并與堿在有水條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硅凝膠，覆蓋毛細(xì)孔道。這層硅凝膠經(jīng)水化變成堅(jiān)固、透氣、玻璃針狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)充滿混凝土表面下的所有毛細(xì)孔隙，其生成物成為混凝土永遠(yuǎn)的一部分而不僅僅是表面的涂層，它的滲入能減少混凝土中的堿含量，減緩水泥中的堿和集料中的堿活性礦物成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在滲透過程中析出混凝土中的余量水物質(zhì)和其他雜質(zhì)，防止外來有害物質(zhì)的侵入，延緩混凝土的碳化過程，減輕了混凝土的鹽堿破壞和腐蝕。只要有水存在，該過程就會(huì)不斷重復(fù)，直到混凝土完全被密封。它既可以永久防水防潮、抗凍、抗?jié)B，又能緩解混凝土堿骨料反應(yīng)，密封過的混凝土仍然能夠“呼吸”。但由于水基滲透結(jié)晶防水材料不改變混凝土表面的分子結(jié)構(gòu)，所以水滴在混凝土表面仍顯示濕潤(rùn)現(xiàn)象，其防水效果不能直觀看到，需要借助水基滲透結(jié)晶型防水材料前后抗?jié)B性對(duì)比，才能了解其防水效果。水基滲透結(jié)晶型防水材料有極好的滲透性，噴涂水基滲透結(jié)晶型防水材料后的混凝土試件的抗?jié)B能力可以從原來的S7提高到S11以上。水基滲透結(jié)晶型防水材料還能起到保護(hù)混凝土的作用，防止養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)裂縫。對(duì)已固化后的混凝土裂縫，具有超強(qiáng)的愈合能力。另外，該防水層形成后不易受損，表面無(wú)需任何防護(hù)。所以說，水基滲透結(jié)晶型防水材料所起到的防水效果是一個(gè)整體的防水效果。
　　
　　4.2兼容性功能
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料由于有涂層厚度在一定程度上減少外應(yīng)力對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)層的破壞；符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)毒、無(wú)公害。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料除起到一般防水材料所具有的防水功能外，還能防潮、防塵，阻止細(xì)菌和霉在混凝土表面的產(chǎn)生；提高混凝土表層的耐用性，不改變和影響混凝土顏色、水泥表面處理漆色彩與結(jié)構(gòu)。它的應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅限于防水工程范圍，對(duì)混凝土路面、高速公路、鐵路橋墩、橋梁，噴涂過水基滲透結(jié)晶型防水材料的，其抗污染能力顯著增強(qiáng)，極易清除冰雪，不粘結(jié)?？梢越鉀Q北方地區(qū)冬季由于路面橋面積雪需噴灑大量鹽水而造成混凝土、鋼筋腐蝕破壞和惡化生態(tài)環(huán)境的問題。所以，對(duì)水基滲透結(jié)晶型防水材料所起到的作用來說，它不僅起到一個(gè)整體防水的效果，而且兼具有多重功能，它是混凝土的優(yōu)良保護(hù)劑。
　　
　　5.催化劑的差異
　　
　　盡管水泥基和水基滲透結(jié)晶型防水材料都?xì)w屬化學(xué)反應(yīng)的滲透結(jié)晶型防水材料，也都有各自的活性化學(xué)物質(zhì)即催化劑，但是附在這兩種材料的催化劑從化學(xué)成分、化學(xué)結(jié)構(gòu)及促進(jìn)反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)相差甚遠(yuǎn)。
　　
　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的催化劑是由粉料構(gòu)成的，在催化劑激活之前，不能有明水，這就要求水泥基材料需要用封閉的容器包裝，因?yàn)橹灰诤臓顟B(tài)下，水泥基的催化劑就容易激活，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并且使產(chǎn)品失效。平心而論，目前國(guó)產(chǎn)水泥基的產(chǎn)品主要分兩種：

　?。?）進(jìn)口國(guó)外核心母料，其余組分國(guó)內(nèi)合成包裝；

　　（2）包括活性化學(xué)物質(zhì)（催化劑）也在國(guó)內(nèi)采購(gòu)，再與其余組分合成包裝。嚴(yán)格意義上說，水泥基的活性化學(xué)物質(zhì)（催化劑）目前國(guó)內(nèi)所能提供的該類產(chǎn)品其化學(xué)性能和質(zhì)量及相應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和中間體的配制完全不能與西方國(guó)家水泥基的活性化學(xué)物質(zhì)相比較。正因?yàn)閲?guó)內(nèi)催化劑生產(chǎn)單位到目前為止尚未生產(chǎn)出具有自主專有技術(shù)含量的同類型催化劑，所能提供的都是以替代品居多，故合成后的水泥基防水材料雖然在市場(chǎng)的價(jià)格較低，但在工程上的使用都造成了不良的后果。這類純國(guó)產(chǎn)的水泥基防水材料是利用了GB18445-2001標(biāo)準(zhǔn)的缺陷在市場(chǎng)上濫竽充數(shù)，牟取暴利。
　　
　　水基滲透結(jié)晶型防水材料的催化劑，是由水溶液配制而成的，它的原液本身就含有水，并且在水的常溫狀態(tài)下，只要沒有空氣，就不會(huì)激活，即使暴露在空氣當(dāng)中，也需要有相當(dāng)?shù)臅r(shí)間才會(huì)由于水的蒸發(fā)而產(chǎn)生晶體，從而保證水基性的滲透結(jié)晶型材料在密閉容器下可以長(zhǎng)時(shí)間存放，而不會(huì)變質(zhì)。這一類型的催化劑，它的激活反應(yīng)，必須借助外部的空氣，而且還需要有反應(yīng)物的存在，才能促成其化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到整體防水的效果。
　　
　　6.結(jié)束語(yǔ)
　　
　　不可否認(rèn)，我們對(duì)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料和水基滲透結(jié)晶型防水材料這兩種新的化學(xué)機(jī)理的防水材料還需不斷加以消化和吸收，對(duì)其化學(xué)性能和化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，還需進(jìn)一步分析與探討。在具體的應(yīng)用和實(shí)踐當(dāng)中，水基滲透結(jié)晶型防水材料施工簡(jiǎn)單方便，無(wú)需養(yǎng)護(hù)，滲透效果顯著?？紤]到實(shí)際工程應(yīng)用中的氣候、工期、工人施工技術(shù)等綜合因素，水基滲透結(jié)晶型防水材料在各類型工程中更應(yīng)被廣泛使用。