中國(guó)建筑防水涂料的現(xiàn)狀與發(fā)展

4.4.2 聚合物水泥防水涂料

　　聚合物水泥防水涂料(JS涂料)是以聚合物乳液(丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯乳液)和無(wú)機(jī)粉料(水泥、石英粉及添加劑)復(fù)合而成的雙組分涂料。由于這種涂料由“聚合物乳液—水泥”雙組分組成，因此具有“剛?cè)嵯酀?jì)”的特性，既有聚合物涂膜的延伸性、防水性，也有水硬性膠凝材料強(qiáng)度高、易與潮濕基層粘結(jié)的優(yōu)點(diǎn)。可以調(diào)節(jié)聚合物乳液與水泥的比例，滿足不同工程對(duì)柔韌性與強(qiáng)度等的要求，施工方法方便。該種涂料以水作為分散劑，解決了焦油、瀝青等溶劑型防水涂料所造成的環(huán)境污染以及對(duì)人體健康的危害。所以在國(guó)內(nèi)外發(fā)展迅速，成為防水涂料中的后起之秀。

　　近年來(lái)丙烯酸基防水涂料用量增加，特別是丙烯酸水泥復(fù)合防水涂料用量已有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，與國(guó)外的差距是國(guó)產(chǎn)丙烯酸酯乳液的質(zhì)量不如國(guó)外，目前我國(guó)優(yōu)質(zhì)丙烯酸彈性體乳液主要靠進(jìn)口，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)丙烯酸酯乳液也是靠引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)。

　　4.5無(wú)機(jī)防水涂料

　　在有機(jī)防水涂料發(fā)展的同時(shí)，無(wú)機(jī)防水涂料也在不斷的發(fā)展。目前，無(wú)機(jī)防水涂料正成為一個(gè)研究的熱點(diǎn)，它不僅價(jià)格低廉，且無(wú)任何公害，是21世紀(jì)環(huán)保型材料發(fā)展的重點(diǎn)之一。無(wú)機(jī)防水涂料主要分涂層覆蓋防水和滲透結(jié)晶型防水涂料兩種。

　　涂層覆蓋防水涂料一般為水泥基粉狀防水涂料，具有水硬性能，如確保時(shí)（COPROX）、防水寶、M1500、HM1500、TM1500等。確保時(shí)、防水寶的防水機(jī)理是以水泥為主要粘結(jié)材料、其中的成膜、憎水組分等在催化劑的作用下，與水泥一起，共同在基體表面形成結(jié)構(gòu)致密的薄膜，封閉表面的裂縫、孔隙，從而堵塞水的通道；而且，材料自身所具有的憎水特性，可以大大提高新生表面的表面張力，降低水的潤(rùn)濕能力，從而提高處理表面的防水性。此類材料為冷施工，對(duì)施工面要求不高，只要表面無(wú)油污、粘掛的粉塵、松散物即可，濕基面施工，表面充分濕潤(rùn)，否則干后涂層將粉化或脫落。這種材料無(wú)毒無(wú)味，有一定的耐堿、耐老化性能，因此在許多工程中得到應(yīng)用。但此類材料僅限于表面處理，與基體之間無(wú)反應(yīng)性行為，僅在表面形成憎水的膜層，因此對(duì)基體的修補(bǔ)增強(qiáng)作用較弱，對(duì)混凝土內(nèi)部存在的缺陷無(wú)能為力，對(duì)于一些連通孔隙、裂縫治標(biāo)難治本，涂層受到損傷就會(huì)嚴(yán)重影響抗?jié)B性能；而且，此類材料由于封閉了基體表面，在堵塞水的通道的同時(shí)，也阻礙了水蒸氣的通過(guò)。當(dāng)建筑物墻體中濕含量過(guò)大而水蒸氣無(wú)法逸出時(shí)，仍將造成混凝土的水含量過(guò)高，破壞建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，在無(wú)機(jī)剛性防水涂料研究的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了對(duì)基體滲透性好，有反應(yīng)活性的滲透結(jié)晶型防水涂料。

　　M1500、HM1500、TM1500等產(chǎn)品均是由無(wú)機(jī)水性硅酸鹽為載體（多為水玻璃），配以適量的催化劑、分散劑、助劑和水等復(fù)合而成的無(wú)色半透明液體，具有較高滲透性，直接噴涂于水泥砂漿、混凝土構(gòu)筑物表面，能迅速滲入內(nèi)部，與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)，生成不溶于水且具有一定強(qiáng)度的硅酸鹽，從而堵塞內(nèi)部孔隙，封閉毛細(xì)孔通道，提高混凝土的抗?jié)B能力。這類材料的特點(diǎn)是一次性防水抗?jié)B效果很好，但不具有自修復(fù)性，一旦混凝土再次出現(xiàn)裂縫，就又會(huì)發(fā)生滲漏。

　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是國(guó)外在滲透及反應(yīng)思想的基礎(chǔ)上發(fā)展的新一類防水材料，是以硅酸鹽水泥、石英砂等為基材，摻入活性化學(xué)物質(zhì)組成的，即可作為涂料使用，也可直接摻入混凝土中形成本體結(jié)構(gòu)防水。它與M1500的相同點(diǎn)是通過(guò)反應(yīng)堵塞內(nèi)部孔隙，封閉毛細(xì)孔通道，提高混凝土的抗?jié)B能力，但改進(jìn)之處是它使用了具有催化作用的物質(zhì)，遇水就激活，能促使水泥再產(chǎn)生新的晶體，當(dāng)混凝土中產(chǎn)生新的細(xì)微縫隙時(shí)，一旦有水滲入，又會(huì)產(chǎn)生新的晶體把水堵住，所以具有自我修復(fù)能力。

　　水泥基滲透結(jié)晶防水涂料在國(guó)外已取得了迅速的發(fā)展，從早期的德國(guó)的VANDEX（穩(wěn)擋水）品牌（現(xiàn)轉(zhuǎn)售到瑞士）延伸發(fā)展出加拿大的XYPEX（賽柏斯）、加拿大的KRYSTOL、新加坡的FORMDEX（防擋水）、美國(guó)的PENETRON(彭內(nèi)傳)、法國(guó)的DIPSEC、澳大利亞的CRYSTAL、日本的PANDEX等數(shù)十個(gè)品牌，均有不同程度的改進(jìn)，形成系列產(chǎn)品。水泥基滲透結(jié)晶型材料在開拓工程應(yīng)用的過(guò)程中，最初是提倡用于結(jié)構(gòu)內(nèi)表面防水，特別是在污水處理池和地面生活用水貯水池等類似工程的應(yīng)用中頗為理想。從60年代以來(lái)，水泥基滲透結(jié)晶防水涂料作為混凝土結(jié)構(gòu)背水面防水處理（內(nèi)防水法）的一種有效方法，逐步擴(kuò)大品種，不斷進(jìn)入建筑施工應(yīng)用的新領(lǐng)域。現(xiàn)在，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料由于其抗?jié)B性能于自愈性能好、粘結(jié)力強(qiáng)、防鋼筋銹蝕，以及對(duì)人類無(wú)害、易于施工等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的地下結(jié)構(gòu)、地下鐵道、橋梁路面、飲用水廠、污水處理廠、水電站、核電站、水利工程等方面，均取得良好的防水效果。

　　我國(guó)八十年代引進(jìn)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，開始應(yīng)用于上海地鐵工程。九十年代中期開始一部分代理商經(jīng)銷美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)的產(chǎn)品，或由國(guó)外提供母料在國(guó)內(nèi)加工生產(chǎn)，核心部分的生產(chǎn)仍屬空白。對(duì)該類產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)一些單位如武漢理工大學(xué)已研制成功。

　　5.中國(guó)建筑防水涂料的發(fā)展展望

　　總的來(lái)講，我國(guó)在防水涂料的研發(fā)方面已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。但與先進(jìn)國(guó)家相比，無(wú)論在產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、品種數(shù)量上，還是在配套施工技術(shù)上都存在較大的差距，遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。概括起來(lái)，我國(guó)在防水涂料的研發(fā)上主要存在以下一些問(wèn)題：

　　① 產(chǎn)品的綜合性能差，高、低溫性能往往不能兼顧，耐候性能普遍不佳；

　　② 溶劑型涂料仍然使用較多，對(duì)施工人員的身體健康危害大，環(huán)境污染嚴(yán)重；

　　③ 環(huán)保型防水涂料種類較少，質(zhì)量有待進(jìn)一步提高；

　　④ 可供選擇的產(chǎn)品品種少，應(yīng)用范圍受到局限；

　　⑤ 施工工藝落后、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。

　　上述情況說(shuō)明, 在我國(guó)建筑防水涂料的發(fā)展上應(yīng)盡快提高防水涂料的質(zhì)量, 增加產(chǎn)品的品種，大力開發(fā)綜合性能優(yōu)良、耐候性好、對(duì)環(huán)境污染性小的防水涂料，加快施工機(jī)具的研制，提高施工質(zhì)量，減小工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　5.1 大力研究開發(fā)高性能、高耐候防水涂料

　　我國(guó)防水涂料低性能產(chǎn)品比例過(guò)大，如塑料油膏、水性PVC膠泥、再生膠改性瀝青涂料、氯丁膠改性瀝青等的市場(chǎng)占有量仍然很大，而高性能聚氨酯涂料、丙烯酸涂料、硅橡膠涂料等市場(chǎng)用量有限；用量最大的聚氨酯防水涂料產(chǎn)品仍以雙組份焦油聚氨酯為主，性能較差，而且質(zhì)量也不夠穩(wěn)定，在品種、質(zhì)量等方面與國(guó)外有較大的差距。因此，在我國(guó)防水涂料宜重點(diǎn)發(fā)展聚氨酯、丙烯酸防水涂料、高性能橡膠改性瀝青防水涂料和水泥基滲透結(jié)晶型防水材料。

　　（1）聚氨酯防水涂料應(yīng)盡快由焦油向非焦油聚氨酯和純聚氨酯防水涂料過(guò)渡，通過(guò)化學(xué)改性或納米改性技術(shù)開發(fā)耐候性好的聚氨酯防水涂料；

　　（2）積極開發(fā)和推廣高固含量和高質(zhì)量的橡膠改性瀝青防水涂料，降低低檔瀝青和煤焦油系列防水涂料的使用；
　　（3）積極開發(fā)丙烯酸等外墻防水涂料，解決墻體滲漏問(wèn)題；

　　（4）在廁浴間防水工程中，推廣聚氨酯防水涂料和聚合物乳液防水涂料；

　　（5）在地下室防水工程中，推廣無(wú)機(jī)防水涂料或以結(jié)構(gòu)自防水混凝土為主并與柔性防水卷材或防水涂料相結(jié)合的防水方案；

　　（6）潮濕地區(qū)的墻面防水，宜推廣聚合物防水砂漿或彈性防水涂料。

　　5.2 大力開發(fā)環(huán)保型防水涂料

　　溶劑型防水涂料，不僅污染環(huán)境，對(duì)人體健康有害，而且浪費(fèi)大量資源，因此應(yīng)大力開發(fā)和推廣應(yīng)用水性涂料。目前，國(guó)外正朝著水性環(huán)保型防水涂料方面發(fā)展，如高性能水性聚合物改性瀝青防水涂料、水性聚氨酯防水涂料等。在我國(guó)，水性聚合物改性瀝青防水涂料的廠家不多，市場(chǎng)占有率較低；水性聚氨酯防水涂料的技術(shù)還不成熟，沒有推廣到市場(chǎng)上使用。水性防水涂料國(guó)內(nèi)比較成熟的是聚合物乳液防水涂料和聚合物水泥防水涂料（JS防水涂料），但由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的原因，目前不少生產(chǎn)廠家或通過(guò)使用低檔聚合物乳液如EVA，或通過(guò)減少聚合物乳液的用量以降低涂料的成本，由此導(dǎo)致該類涂料的質(zhì)量穩(wěn)定性較差，涂膜的使用壽命大大縮短。因此，在我國(guó)一方面應(yīng)加強(qiáng)市場(chǎng)管理，嚴(yán)格產(chǎn)品的檢驗(yàn)制度；另一方面應(yīng)加快高性能水性聚合物改性瀝青防水涂料和水性聚氨酯防水涂料的開發(fā)，增加水性防水涂料的品種。

　　有機(jī)防水涂料一般均存在易老化、使用壽命短，不易分解，對(duì)環(huán)境污染大的缺點(diǎn)，近些年來(lái)國(guó)外許多公司都致力于開發(fā)以水泥為主體，摻入活性的化學(xué)催化物質(zhì)等進(jìn)行改性處理而制成高性能的防水材料，因?yàn)檫@些產(chǎn)品最突出的特點(diǎn)是在生產(chǎn)、施工和應(yīng)用的全過(guò)程中, 均無(wú)污染環(huán)境的物質(zhì)排放, 符合環(huán)保要求, 屬無(wú)毒、無(wú)刺激性異味、無(wú)污染的新型防水材料。因此，水泥基高性能防水涂料也應(yīng)是我國(guó)防水涂料的發(fā)展方向。

　　5.3 研究開發(fā)防水涂料系列產(chǎn)品

　　不同工程部位、不同施工環(huán)境條件和使用要求的建筑工程應(yīng)選用不同的防水涂料，但目前在我國(guó)由于涂料品種少，基本上是同一種涂料往往應(yīng)用于防水工程的任何部位，這對(duì)防水效果有較大影響。因此，應(yīng)開發(fā)系列防水涂料產(chǎn)品如底層涂料(基層處理劑或底漆)、中層涂料(主防水層涂料)和面層涂料(淺色罩面反射涂料)以分別適用于不同工程部位、不同施工環(huán)境條件和使用要求的新建或翻修的屋面工程，保證防水工程的質(zhì)量。

　　5.4 研究開發(fā)多功能防水涂料

　　建筑防水涂料總的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是：由溶劑型向水乳型，由深色向淺色，由低檔涂料向高彈性、高耐久性、功能性涂料方面發(fā)展。 “九五”期間，我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展了聚氨酯和橡膠改性瀝青防水材料，積極開發(fā)了高質(zhì)量和高固含量橡膠改性瀝青防水涂料。“十五”及今后一些年，我國(guó)的防水涂料應(yīng)朝著高耐久性、功能性涂料方面發(fā)展。

　　工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始向多功能防水涂料的方向發(fā)展，如美國(guó)和法國(guó)的鋁粉乳液屋面反射涂料和白色聚丙烯酸酯屋面反射涂料，本身既具有防水功能，又能對(duì)原有的防水層起到保護(hù)作用，并能反射紫外線和太陽(yáng)光，不但可以降低頂層的室內(nèi)溫度，節(jié)省空調(diào)費(fèi)用，而且可以延長(zhǎng)防水層的使用年限。

　　我國(guó)目前生產(chǎn)的防水涂料僅起到防水作用，今后在防水涂料的開發(fā)上應(yīng)增加其功能性，如開發(fā)阻燃型、隔熱型建筑防水涂料。

　　5.5 研制與推廣新型的施工機(jī)具

　　大多數(shù)防水涂料是雙組分的，如雙組分聚氨酯防水涂料、JS防水涂料等，施工時(shí)還得現(xiàn)場(chǎng)混合配制，不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，如果攪拌設(shè)備不好或攪拌不均勻，將影響產(chǎn)品的防水效果，對(duì)此應(yīng)對(duì)施工機(jī)具和施工方法作一定的改善。聚氨酯涂料噴涂成型技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它將快速固化聚氨酯與噴涂技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了快速方便地獲得不同厚度彈性涂層的目的。這種新的噴涂工藝，主要基于雙組分聚氨酯涂料體系配方的靈活性。由于反應(yīng)速度可調(diào)節(jié)，短時(shí)間內(nèi)可反復(fù)噴涂, 在立面厚涂不流掛，可適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)的基層，因此用途廣泛，可用作防水材料、無(wú)縫鋪面材料等。

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