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水
泥
基
渗
透
结
晶
型
防
水
材
料
的
发
展
< br>现
状
与
市
场
Document serial
number
【
UU89WT-UU98YT-UU8CB-
UUUT-UUT108
】
水
泥
基
渗
透
结
晶
型
防
水
材
料
的
发
展
< br>现
状
与
市
场
薛绍祖
（上海地铁咨询监理科技有限公司
上海
200031
）
关键词
水泥基防水涂料
渗透结晶型
背水面防水
活性化学物质属性
摘要
本文介绍了水泥基渗透结晶型防水材料的发展现状、防水机理和防
水层构成等；对其材料
特性及用途作了评述，分析了中国技术市场的状况；论述
了工程技术人员关注的产品质量
问题、适用范围等；倡导研制、生产单位，对活
性化学物质的属性，应对用户有一个负责
的交代，便于用户选择使用。
一、
前言
国标“
GB18445
（
2001
）水泥基渗
透结晶型防水材料”自
2002
年
3<
/p>
月
1
日
实施以来
，推动了该材料的研究发展和工程应用。提高了防水工程的工作效率，
降低了防水工程的
综合成本，某种程度上，满足了现代建筑物对耐久性的要求。
可以说，水泥基渗透结晶型
防水材料以其综合优势，赢得各方面人士的青睐，在
刚性防水材料、堵漏止水材料系列中
，确立了自己重要的地位。
作者近年来在北京、上海、深圳、
南京、郑州等地访问了相关专业人士；检索了
27
种报刊杂志，
发现了
50
多篇文章。以此为据，抱着探索、寻真的态度撰写了
本文，献给中国上海首届建筑防水材料及工程技术研讨会。
二、
水泥基渗透结晶型防水材料（<
/p>
CCCW
）溯源
（一）
水泥基渗透结晶型防水材料的源渊
根
据
VANDEX
销售与售后服务部门主任
Alfred Kessi
在
CONCRETREPAIR
BULLETIN
杂志（
1996<
/p>
年
9
月）发表的“背水面防水”论文；美
国绿洲海洋化学
公司郑鸿法总裁的
口述；作者最早在国内文献上，介绍了水泥基渗透结晶型防水
材料。
国外水泥基防水材料的研究和工程应用，已走
过了近百年的历程。该领域
的研究和发展，先后开拓和工程应用的类型主要有以下
3
种：（
1
）水泥基
金属
氧化物防水材料；（
2
）水泥基渗
透结晶型防水材料；（
3
）聚合物改性水泥基防
水材料。
水泥基渗透结晶型防水材料是
1942
年德国化学家
Lauritz Jens
en
（劳伦
斯·杰逊）在解决水泥船渗漏水的实践中，产生与发
明的。欧美称为：
Czpillary/Crystalline
Waterproofing Materials
简称
CCC
W
。这种材料系由普
通硅酸盐水泥、石英砂或硅砂、带有活性功
能基团的化学复合物组成。它以粉状
形式供应用户。大多数的应用是仅仅与水拌合（有的
情况下还要加入化学添加
剂），调配成可以涂刷或喷涂的浆料。正如它的名称示意的内涵
，它不仅形成一
个有效的防水涂层，而且原本含有的活性化学复合物，向混凝土内部渗透
，与混
凝土中的水分、
Ca
（
OH
）
2
产生化学反应
，形成不溶的结晶体复合物，进而靠结
晶体增长填塞毛细通道。这些结晶体，通常可以增
长到—即高于混凝土毛细管径
的最大尺寸，从而使混凝土致密、防水。
< br>
水泥基防水涂层材料的共同特点是，可用于新、旧混凝土基面；可以在潮
湿基面上施工；新建和修复工程均可采用。水泥基渗透结晶型防水材料与其他二
类相比，具备可以用于饮水工程的优点，这一点是世界各国公认的。
（二）
水泥基渗透结晶型防水材料在
日本市场名称：无机质浸透性涂布
防水材
该类型材料
1965
年从欧洲引进到日本，至今已有
42
年的历史。这种材料
的引进，丰富、充实了水泥基防水涂料的市场；在日本经济
高速发展时期，满足
市场需求，获得良好发展机遇。
1987<
/p>
年日本成立了“无机质浸透性涂布防水材协
议会”，这是个同业协
会（也称商会）；该组织对完善材料的施工方法、规范市
场等方面，起到积极的作用。在
该组织的倡导下，日本建筑学会
2000
年新修订
的日本
JASS8
版本，增补了“
< br>T-301
硅酸质系涂布防水材料的品质及试验方
法”；
该规程品质规定，针状或纤维状结晶量为无涂布试验体的
2
倍以
上；透水
系数为无涂布试验体的
1/3
以下。
无机质浸透性涂布防水材协议会，按照日本国家规定，
负责“水泥系防水
课题
B
”的年度技术
培训；使学员达到国家规定的
1
级与
2
级的“技能土”水
准，并发资格证书。同时，每年主办“技能讲
习会”对“技能士”进行继续教
育。
日本硅酸质系防水涂料协议会会长小新井治美先生在“
2001
年防水界展
望”的文章中，称水泥基渗透结晶型防水材料是在日本应用较多，唯一制订日
本
国家统一标准的无机防水涂料。称赞水泥基渗透结晶型防水材料是“对环境保
护。对人类生存均显其优的防水材料”。
（三
）日本文献中介绍的水泥基渗透结晶型防水材料技术性能与施工
1
、水泥基渗透结晶型防水材料的基本性能
水泥基渗透结晶型防水涂层材料的性能比较，见表
1
。
2
、防水层的构成和防水机理
防水层
的构成和防水机理见表
2
。
3
、
配合比与施工方法
水泥基渗透结晶型防水材料的配合比与施工方法的比较见表<
/p>
3
。
4
、
适用部位与质量控制标准
适用部位与
质量控制标准见表
4
。防水剂的种类和作用见表
5
。
水泥系防水层的性能（针对地下混凝土构造物）
表
1
○：优良
△：普通
×：较差
水泥系
防水层
种类
水
< br>耐
密
局
性
压
性
耐
撞
击
耐
创
伤
○
龟
裂
追
随
性
×
< br>湿
润
面
黏
接
性
○
耐
动
胀
性
施
工
性
工
期
材
料
人
工
成
本
○
安
全
性
补
修
性
砂浆防
水
（掺防
水剂）
水泥基
渗透结
晶型防
水涂层
（无机
涂层）
聚合物
水泥基
涂层
（有机
涂料）
×
○
△
○
×
△
×
△
○
×
△
△
○
○
×
○
○
○
○
△
○
○
○
△
*
△
*
○
△
△
○
○
×
○
○
注：△
*-
涂膜薄柔必须保护层
水泥系防水层的构成与防水机理
表
2
水泥系防水层种类
砂浆防水（掺防水剂）
防水层的构成
防水机理
在砂浆中渗入防水剂，
形成高水密性的防水砂
浆，涂抹到混凝土结构
上防止漏水。砂浆防水
剂可促进砂浆的硬化；
堵塞孔隙或赋予
砂浆憎
水泥基渗透结晶型防水
（
CCCW
）涂层（无机涂
料）
聚合物水泥基涂层
（有机涂料）
水性等提高水密性的效
能。
防水材料中溶出的硅酸
离子在混凝土中渗透扩
散
，与混凝土孔隙中的
钙离子发生化学反应，
生成硅酸钙水化物，
充
满毛细管孔隙。从而使
混凝土表层致密，防止
渗漏水。
高浓度的聚合物分散剂
自然干燥或与水泥中的
水反应干燥成膜，使刷
涂到混凝土表
面的涂
膜，具防止漏水效能。
这种涂膜防水材料的聚
合物与水泥比例高，兼
具水密性和可绕性。
水泥系防水层的配合比与施工方法
表
3
水泥系防水层种类
砂浆防水（掺防水剂）
主要材料及配合比
1
·砂浆防水剂（氯化
钙系、硅酸钠系、硅酸
系粉末、脂
肪酸系、烷
径系、聚合物系）
1-
30
；
2
·水泥
100
3
·砂
200-300
4
·水
65
以下
水泥基渗透结晶型防水
日本
I
型：
涂层
1
·予
调合粉体（水
（无机涂料）
泥、细骨
料、硅酸质微
细粉末）
100
；
2
·水
20-40
。
日本
P
型：
1
·予调合粉体（水
泥、细骨料、硅酸
质微
细粉末）
100
；
2
·水
15-20
；
3
·聚合物分散剂
5-
10
。
施工方法
用砂浆搅拌机或手提搅
拌器拌和均匀，刮涂施
工。
用手提搅拌器或人工拌
和均匀
，馒刀刮涂、刷
涂、喷涂、辊涂施工。
对新浇筑的混凝土板面
或混凝土垫层，也可采
用在其上面干撒
的方
法，作成背水面防水屏
障。即将
C
CCW
干粉，
人工撒到新浇混凝土
上，
立即抹压密实。
聚合物水泥基涂层
（有机涂料）
1
·聚合物分散剂
< br>用手提搅拌器搅拌均
100
；
匀，刷涂、喷涂、辊涂
2
·予调合粉体
（水
施工。
泥、细骨料、各种添加<
/p>
剂）
70-160
。
水泥系防水层的适用部位与质量控制标准
表
4
水泥系防水层种类
适用部位
质量控制标准
砂浆防水（掺防水剂）
地下外壁（外
防水、内
日本
JIS1404
建筑用水
防水）、水槽、地坑、
泥防水剂的试验方法
游泳池等
水泥基渗透结晶型防
水
地下外壁（外防水、内
日本建筑学会建筑工事
涂层
防水）、水槽、地坑等
标准仕样书
JASS8
防水
（无机涂料）
工事
<
/p>
日本
JASS8T-301
硅酸
质系涂布防水材料的品
质及试验方法
聚合物水泥基涂层
地下外壁（外防水
、内
日本聚合物水泥系涂膜
（有机涂料）
防水）、水槽、地坑、
材料的性能试验方法在
室内（厨房、浴室、实
研究制订中
验室）、游泳池等
防水剂的种类与防水作用
表
5
防水剂的种类
1
·氯化钙系
防水作用的特性
与水泥中的水反应促
进早期硬化，
防止受外部影响初期水溶性物质的
溶出，再者随着
强度增长抗渗提
高。
掺入率
1-3%
水化反应生成的氢氧化钙与其结
合，生成不溶性的硅酸钙，使混凝
< br>土致密提高水密性。
掺入率
1-3%
与水溶性的碳酸盐反应，形成不溶
性的水化物，改善作业性，使水灰
比减少提高水密性。
与氢氧化钙结合，生成憎水的脂
肪
酸钙，减少砂浆吸水。
掺入率
2
·硅酸钠系
3
·硅酸质粉末系
4
·脂肪酸系
5
·烷径系
6
·聚合物系
10-15%
混入砂浆的烷径乳液，
使砂浆具有
憎水性，减少砂浆吸水。
掺入率
3-10%
< br>聚合物的保水性使水泥砂浆的硬化
过程安定。聚胶结材的充填性，粘
接力、延伸性、以及结构成膜，赋
予砂浆水密性可绕性。呈现优良的
防水性能。
掺入
率
5-30%
（四）
国外文献对水泥基渗透结晶型防水材料特性及用途的分析评价
1
、
CCCW
适用于经过表面处理的混凝土构筑物整体防水。
CCCW
防水体
系可使混凝
土结构变为抗渗漏水的致密体，但仍赋予混凝土“呼吸”的效能。
CCCW
的活性和
渗透深度取决于多种因素，如周
围温度、混凝土的致密度和湿气含量、外掺剂、
以及环境条件。试验测得的渗透深度普通
混凝土最大为
150mm
，
16Mpa
(2,300Psi)
。九星期以上。而在
40MPA
（
6
，
000Psi<
/p>
）压力下的硅粉混凝土
可能少于
25mm
。
CCCW
与砼中氧化钙和氧化铁进行化学反应，在砼表面会出现一定量的霜斑或污
迹，通常可在砼
硬化之后，用表面清漆或涂料的方法，予以处理。
2
、
CCC
W
具有封堵混凝土细微收缩裂缝的能力，也就是自愈能力。结晶体吸收湿
气，湿气在裂缝中激化结晶体的不断增长，从而封堵裂缝。但是，这个性能
仅限
于宽度达到的裂缝，对“活动”的裂缝是无效的。
3
、
混凝土表面处理是成功的关键
CCC
W
防水体系，与相关的防水体系一样，其混凝土表面处理是防水成败的关
键。特别是在背水面应用时，必须清除混凝土表面的化学养护膜、模板隔离油、
浮灰等，使混凝土毛细管通畅。对混凝土模板拉紧孔，有缺陷
的施工缝、裂缝、
蜂蜜麻面等，必须做好表面处理并修补。
三、
中国技术市场现状
（一）
水泥基渗透结晶型防水材料发展的回顾
水泥基渗透结晶型防水材料从早期（
1940
年代）的德国<
/p>
VANDEX
（稳挡
水）品牌（现转售到
瑞士）引申发展出加拿大
XYPEX
（塞帕斯）、加拿大
PERMQUIK
、加拿大
KRYSTOL<
/p>
、新加坡
FORMDEX
（防挡水）、美
国
PENETRON
、法国
DIPSE
C
、澳大利亚
CRYSTAL
、日本<
/p>
PANDEX
等数十个品牌，形成系列产品。水泥基
渗透结晶型材料在开拓工程应用的过程中，最初是提倡用于全地下混凝土结构的
外表面防水。后来，发现了它在背水面（结构内表面防水）有它的特殊效果。特
别是污
水处理厂和地面生活用水出水池等类似工程的应用颇为理想。从六十年代
以来，
CCCW
作为混凝土结构背水面防水处理（内防水法）的一种有效方法，
逐步
扩大品种，不断进入建筑施工应用的新领域。
从
90
年代初开始，表
6
所列的产品，相继进入中国市场。在上海、北
京、广州、武汉、
重庆、大连、杭州、乌鲁木齐等地获得较多应用。
水泥基渗透结晶型防水材料进入中国市场的品牌
表
6
商品名称
FORMDEX
（新加坡）
KRYSTOL
（加拿大）
KOESTER
（德国）
PENETRON
（美国）
PERMAQUIK
（加拿大）
VANDEX
（瑞士）
DIPSEC
（法国）
XYPEX
（加拿大）
CRYSTAL
SEALER
（澳大利亚）
（二）
中国市场译名
防挡水系列
KRYSTOL
系列防水材料
KOESTER NB1
系列防水材料
澎内传系统
PQ
系列
稳挡水系列
滴塞系列
塞帕斯
捷邦
104
我国质量控制检测标准颁布后出现的新情况