1 前言

建筑防水是建筑工程中一個十分重要的組成部分，隨著防水功能要求的提高和住宅商品化，建筑防水材料正朝著多元化、多功能、環保型方向發展。我國新型建筑防水材料按形態和作用通常分為五大類：防水卷材、防水涂料、密封材料、剛性防水及堵漏止水材料。其中剛性防水材料按作用又可分為有承重作用（自防水混凝土）的防水材料和有防水作用（涂層防水層）的防水材料。本文所述的剛性防水材料僅指以剛性材料用作防水層達到建筑物防水目的的各類防水材料。

剛性防水材料按其膠凝材料的不同分為三大類，一類是硅酸鹽水泥，加入無機或有機外加劑配制而成的防水砂漿、聚合物砂漿、水泥基滲透結晶材料等；第二類是膨脹水泥為主的特種水泥為基料配制的的防水砂漿、無機防水堵漏材料等，第三類是噴涂于砂漿或混凝土表面，增加砂漿或混凝土的密實度，或增加其表面憎水的防水劑。按其目前現行國家和行業產品標準，可分為：無機防水堵漏材料類，聚合物水泥防水砂漿類，聚合物水泥防水漿料類，砂漿、混凝土防水劑類，水性滲透型無機防水劑、水泥基透結晶防水材料類等。由于這些剛性防水材料產品眾多，因此其組成、特性和用途不同，本文就其目前我們常用的新型剛性防水材料產品、特性、應用和性能作一介紹，以饗讀者。

2 產品定義、分類和特點  

2.1 無機防水堵漏材料

產品是以快凝、微膨脹水泥為主要成份，摻入添加劑經一定生產工藝加工制成的用于防水、防潮、抗滲、堵漏用粉狀無機材料。與混凝土和水泥砂漿基面有著極好的粘結性。

產品分為速凝型(主要用于滲漏或涌水基體上的防水堵漏)和緩凝型(主要用于潮濕基層上的防水、抗滲、防潮)兩種，均為單組分灰色粉料。目前無機類防水堵漏材料，主要產品代表有：防水寶、確保時、水不漏、霍尼漏克、堵漏靈、堵漏王、抗壓密封劑等十幾種產品。

產品主要特點：1、無毒、、無害、無污染、無味、不燃可用于飲用水工程；2、凝結硬化快，速凝，高早強；3、抗滲、堵漏、微膨脹，瞬間止水；4、迎、背水面均可施工，施工方便；5、可帶水施工，防潮、抗滲、快速堵漏；6、堵漏凝固的時間任選，防水粘貼一次完成粘結力強，抗滲抗壓；7、與基體結合成整體，不老化，耐水性好。

2.2 水泥基滲透結晶材料(簡稱：CCCW)

產品是由普通硅膠水泥，精細石英砂和多種特殊活性化學物質配制而成的淺灰色粉末狀防水材料。與水作用后，材料中含有的活性化學物質通過水為載體向混凝土內部滲透，與水泥水化產物生成不溶于水的針狀結晶體，填塞毛細孔道和微細縫隙，從而提高混凝土致密性和防水性。由于產品借助滲透作用，能和混凝土結合為整體，可以達到長久性的防水，防潮和保護鋼筋、增強混凝土結構強度的目的。

水泥基滲透結晶型防水材料按使用方法分為水泥基滲透結晶型防水涂料和水泥基結晶型防水劑。

產品主要特點：1、雙重的防水性能：所產生的結晶體，既能堵塞混凝土結構內部結構孔縫外，又能在混凝土的結構基面的涂層也具有很好的抗裂抗滲作用。2、長久的自我修復性能：防水涂層與混凝土結構的壽命一樣長。同時活性化學物質多年以后仍能被水激活，不斷生長出新的滲透結晶物，來彌補、修復因裂縫所帶來的滲漏，具有長久的防水性能；3、快凝、早強、剛而不脆的特性；4、施工簡單、省工省時、綜合成本低：施工完成后也不需要做保護層；5、符合環保標準，無毒無公害：產品能適用于飲用水、食品加工、泳池、水庫等建筑項目；6、具有防腐、耐老化、保護鋼筋的作用：在保護混凝土內部鋼筋不受侵蝕的基礎上，延長了建筑物的使用壽命。

2.3聚合物水泥防水砂漿

  產品是以水泥、細骨料為主要原材料，以聚合物乳液或可再分散膠粉為改性劑，添加適量助劑混合而成的剛性帶一定柔性的新型防水抗滲材料。這類材料以水泥為主要原材料，以聚合物乳液或可再分散膠粉為改性劑，故其水硬性材料強度高、防水性好，并有一定性的延伸性，且易與潮濕基層粘結的優點，施工方便，龍其是以水為分散劑，有利于環境保護。

產品按組分分為單組分（S類）和雙組分（D類）兩種。單組分（S類）：由水泥、細骨料和可再分散膠粉、添加劑等組成。雙組分型（D類）：由粉填料部分（水泥、細骨料）和液料部分（聚合物乳液、添加劑）等組成。

產品特點：1、具有耐候性、耐磨性及耐水性，無毒無害，可用于飲用水工程；2、對混凝土、砂漿、石材、木板、聚苯板、玻璃、金屬等基面粘結力強，且具有一定的柔性；3、它可在混凝土表面上形成堅固的涂層，對混凝土表面起到加固保護和防水的作用。且對鋼筋具有保護性能，對已銹蝕的鋼筋能起到修補防護效能，且耐久性好；4、它能在潮濕基層和潮濕環境下施工，操作方便，省時省工。

2.4聚合物水泥防水漿料（通用型）

產品以水泥、細骨料為主要原材料、可再分散聚合物干粉或聚合物乳液和添加劑為改性材料按一定比例拌制而成的剛性帶柔性防水抗滲產品。

產品按組分分為單組分（S）類和雙組分（D）類。單組分（S）類：由水泥、細骨料和可再分散膠粉、添加劑等組成。雙組分（D）類：由水泥、細骨料和聚合物乳液、添加劑等組成。

產品性能是一種界于聚合物水泥防水涂料（柔性）和聚合物水泥防水砂漿（剛性）之間，又不同于聚合物水泥防水涂料（柔性）和聚合物水泥防水砂漿（剛性）這兩種產品的新型防水材料。聚合物水泥防水漿料（JJ防水漿料）兼有剛性與柔性結合的新型防水抗滲材料，這種涂料的聚合物涂膜的具有延伸性、防水性，又具有水硬性材料強度高、易與潮濕基層粘結和耐水性好的優點，或根據不同工程部位要求調節柔韌性和強度等性能，施工方法靈活方便。在近年的發展過程中，以其優異的特性在不同的建筑業領域中， 這類產品在國內已有十余年的發展歷史，雖發展歷程短，但發展速度較快。

聚合物水泥防水漿料（通用型）在國內最有代表性是K11聚合物水泥防水漿料。K11產品于1995年由德高建材進入中國，并得到了廣泛應用，K11這個產品代號已被防水行業所知曉。

2.5 水性滲透型無機防水劑

  產品是以堿金屬硅酸鹽溶液為機料，加入適量催化劑、添加劑、稀釋劑，經混合、攪拌、反應而成。它是一種含有催化劑載體的復合水溶液，使用時直接噴涂于水泥砂漿、混凝土表面，滲入混凝土或砂漿內部，與混凝土中的游離堿類物質在催化劑的作用下產生化學反應，偶聯生成不溶于水凝膠體（晶體狀），這些凝膠體堵塞混凝土內部孔隙，封閉毛細孔通道，成為整體的一部分增強混凝土的密度和硬度，使混凝土具有防霉、抗風化、防酸堿侵蝕、防水、抗滲、密封、防磨損等作用。

  產品根據組成的成分不同分為I型和Ⅱ型： I型以堿金屬硅酸鹽溶液為主要原料，簡稱1500。Ⅱ型以堿金屬硅酸鹽溶液及惰性材料為主要原料，簡稱DPS。

產品主要特點：1、 環保性：對人體、環境無害，因而使用范圍很廣；2、 施工便捷，簡化工序：產品不必稀釋，無需配料混合。以原液直接使用刷、滾、涂、噴等任何一種方法施于新、舊混凝土、水泥制品或砂漿涂抹層，充分均勻地浸透全部施工面，即告完成，迎水面、背水面均可施用；3、質量可靠，防水壽命長：產品有極為良好的滲透性與聚合作用。其生成物成為混凝土體永遠的一部分，永久保護混凝土；4、優良混凝土保護劑：產品滲入能減少混凝土中的含堿量，減緩水泥中的堿和集料中的堿活性礦物成份發生化學反應，緩解混凝土的碳化過程，減輕混凝土的鹽堿破壞，減輕混凝土的腐蝕；5、性價比好：相比于同類材料，產品施用簡捷，以永凝液DPS 為例，它可直接噴涂于混凝土基面上，既不需要混凝土基面找平層，也不需要任何保護層。 一次噴涂即可一勞永逸，而且產品的價格適宜，因此它有好的性價比。 

2.6 砂漿、混凝土防水劑

防水劑系是由化學原料配制而成的一種能起到提高水泥混凝土和水泥砂漿不透水性的外加劑。防水劑在使用時，通常是按比例摻入水泥混凝土或水泥砂漿中，以形成防水混凝土或防水砂漿，從而起到防水的作用。也有涂刷在表面而滲透到水泥混凝土或水泥砂漿中，從而起到防水的作用。

根據防水劑的形態，可分為液態防水劑和固態防水劑。按照防水劑的化學組成可將防水劑分為無機質系、有機質系和復合系三類。無機質系防水劑主要有氯化物金屬鹽類防水劑、無機鋁鹽防水劑、硅質鈉類防水劑、混凝土密封劑、硅酸質粉末等品質；有機質類的防水劑又稱為聚合物防水劑，多以聚合物的形態出現，一般都是指橡膠膠乳、樹脂乳液等，有機質類防水劑還有金屬皂類防水劑、脂肪酸系、石蠟和瀝青乳液等品種；復合系是無機質混合物、有機質混合物、無機質與有機質的混合物復合而成的的一類防水劑。按照防水劑的防水機理，可將防水劑分為減滲性防水劑和憎水性防水劑（有機硅防水劑）二大類

砂漿、混凝土防水劑雖然品種多但其作用主要有堵塞砂漿或混凝土的毛細通道、提高砂漿、混凝土密實性、增加砂漿或混凝土的憎水性，使砂漿、混凝土具有防水抗滲的能力。砂漿、混凝土防水劑常用的，且有代表性的產品有：氯鹽防水劑、無機鋁鹽防水劑、硅酸鈉（鉀）防水劑、硅酸質粉末防水劑、脂肪酸防水劑、建筑表面用有機硅防水劑。限于篇幅，不作一一介紹。

3產品性能

3.1 無機防水堵漏材料（GB23440-2009）

  無機防水堵漏的材料物理力學性能：1、外觀：色澤均勻、無雜質、無結塊；2、凝結時間，緩凝型：初凝≥10min、終凝≤360 min；速凝型：初凝≤5 min、終凝≤10 min；3、抗壓強度，緩凝型(3d)：≥13.0 MPa(3d)、速凝型：≥4.5 MPa(1d)；≥15.0 MPa(3d)；4、抗折強度，緩凝型(3d)：≥3.0 MPa(3d)、速凝型：≥1.5 MPa(1d)；≥4.0 MPa(3d)；5、涂層抗滲壓力≥0.4MPa（7d）；6、試件抗滲壓力≥1.5MPa（7d）；7、粘結強度≥0.6 MPa（7d）；8、耐熱性（100℃，5h）：無開裂、起皮、脫落；9、凍融循環,20次：無開裂、起皮、脫落。    

 3.2 水泥基滲透結晶材料（GB18445-2012）

  水泥基滲透結晶型防水涂料物理力學性能：1、外觀：均勻、無結塊；2、含水率≤1.5％；3、細度（0.63mm篩余）≤5％；4、氯離子含量≤0.10％；5、施工性，加水攪拌后及20min：刮涂無障礙；6、抗折強度（28d） ≥2.8MPa；7、抗壓強度（28d） ≥2.8MPa；8、濕基面粘結強度（28d） ≥1.0MPa；9、砂漿抗滲性能，抗滲壓力比（帶涂層，28d）≥250%，抗滲壓力比（去除涂層，28d）≥175%；10、混凝土抗滲性能，抗滲壓力比（帶涂層，28d）≥250%，抗滲壓力比（去除涂層，28d）≥175%；帶涂層混凝土的第二次抗滲壓力（56d）≥0.8MPa。                                   

水泥基滲透結晶型防水劑的物理力學性能：1、外觀：均勻、無結塊；2、含水率≤1.5％；3、細度（0.63mm篩余）≤5％；4、氯離子含量≤0.10％；5、減水率＜8％；6、含氣量≤3.0％；7、凝結時間差，初凝＞90min；8、抗壓強度比，7d≥100%，28d≥100%；9、收縮率比（28d）≤125%；10、混凝土抗滲性能，抗滲壓力比（28d）≥200%，第二次抗滲壓力（56d）≥150%。

3.3 聚合物水泥防水砂漿（JC/T 984-2011）

  聚合物水泥防水砂漿物理力學性能：1、外觀：液體經攪拌后均勻無沉淀、粉料為均勻、無結塊的粉末；2、凝結時間，初凝min≥45min、終凝≤24h；3、抗滲壓力，涂層（7d）≥0.4MP（Ⅰ型）、0.5MP（Ⅱ型）；砂漿試件（7d）≥0.8MP（Ⅰ型）、1.0MP（Ⅱ型）；砂漿試件（28d）≥1.5MP（Ⅰ型）、1.5MP（Ⅱ型）；4、抗壓強度28d）≥18.0MPa（Ⅰ型）、24.0MP（Ⅱ型）；5、抗折強度28d）≥6.0MPa（Ⅰ型）、8.0MP（Ⅱ型）；6、柔韌性≥1.0mm；7、粘結強度，7d≥0.8MP（Ⅰ型）、1.0MP（Ⅱ型）；28d≥1.0MP（Ⅰ型）、1.2MP（Ⅱ型）；8、耐堿性（飽和C_a（OH）₂溶液，168h）：無開裂、剝落；9、耐熱性（100℃水，5h）：無開裂、剝落；10、抗凍性－凍融循環 （-15℃～+20℃，25次）：無開裂、剝落； 11、收縮率（28d）≤0.30%（Ⅰ型）、0.15%（Ⅱ型）； 11、吸水率≤6.0%（Ⅰ型）、4.0%（Ⅱ型）。

3.4 聚合物水泥防水漿料（JC/T2090-2011）

聚合物水泥防水漿料（通用型）的物理力學性能： 1、外觀：液體經攪拌后均勻無沉淀、粉料為均勻、無結塊的粉末；2、凝結時間，初凝min≥45min、終凝≤24h；3、抗滲壓力，≥0.5MP（Ⅰ型）、1.0MP（Ⅱ型）；4、柔韌性（橫向變形能力） ≥2.0mm；5、粘結強度，無處理≥0.7MPa、潮濕基層≥0.7MPa、堿處理≥0.7MPa、浸水處理≥0.7MPa；6、抗壓強度≥12.0MPa；7、抗折強度≥4.0MPa；8、耐堿性：無開裂、剝落；9、耐熱性：無開裂、剝落；10、抗凍性：無開裂、剝落； 11、收縮率≤0.30%。

3.5 水性滲透性無機防水劑（JC/T1018-2006）

水性滲透性無機防水劑的物理力學性能:1、外觀：無色透明、無氣味；2、密度≥1.10 g/cm3（Ⅰ型）、1.07 g/cm3（Ⅱ型）；3、PH值：13±1（Ⅰ型）、11±1（Ⅱ型）；4、粘度：11.0±10s；5、表面張力：≤26.0mN/m（Ⅰ型）、36.0 mN/m（Ⅱ型）；6、凝膠時間，初凝：（120±30）min（Ⅰ型），終凝：（180±30）min（Ⅰ型）、≤400 min（Ⅱ型）；抗滲性（滲入高度）≤30mm（Ⅰ型）、35 mm（Ⅱ型）；貯存穩定性（10次循環）：外觀無變化。

3.6 砂漿、混凝土防水劑（JC 474-2008）

  砂漿防水劑的物理力學性能（一等品）：1、安定性：合格；2、凝結時間，初凝≥45 min、終凝≤10 h；3、抗壓強度比≥100%（7d）、90%（28d）；4、透水壓力比≥300%；5、吸水量比（48h）≤65%；6、收縮率比（28d）≤125 % 。

砂漿防水劑的物理力學性能（合格品）：1、安定性：合格；2、凝結時間，初凝≥45 min、終凝≤10 h；3、抗壓強度比≥85%（7d）、80%（28d）；4、透水壓力比≥200%；5、吸水量比（48h）≤75%；6、收縮率比（28d）≤125 % 。

混凝土防水劑的物理力學性能（一等品）：1、安定性：合格；2、泌水率比≤50%；3、凝結時間差，初凝：-90min；3、抗壓強度比≥100%（3d）、110%（7d）、100%（28d）；4、透水高度比≤30%；5、吸水量比（48h）≤65%；6、收縮率比（28d）≤125 % 。

混凝土防水劑的物理力學性能（合格品）：1、安定性：合格；2、泌水率比≤70%；3、凝結時間差，初凝：-90min；3、抗壓強度比≥90%（3d）、100%（7d）、90%（28d）；4、透水高度比≤40%；5、吸水量比（48h）≤75%；6、收縮率比（28d）≤135% 。

3.7 建筑表面用有機硅防水劑（JC/T902-2002）

建筑表面用有機硅防水劑的物理力學性能：1、外觀：產品無沉淀、無漂浮物，呈均勻狀態；2、PH值規定值±1；3、固體含量≥20%（水性）、5%（溶劑型）；4、穩定性：無分層、無漂油、無明顯沉淀；5、滲透性（標準狀態、熱處理、低溫處理、紫外線處理、酸處理、堿處理）≤2mm，無水跡無變色。

4 產品應用

4.1 簡述

新型剛性防水材料，已引起人們越來越重視，有關部門制訂了相應的國家或行業產品標準，同時在制訂國家和行業技術規范和規程中引用了這些產品標準。不僅統一了新型剛性防水材料產品質量的試驗方法和產品質量技術要求，同時也，具體規范了新型剛性防水材料的設計、施工和質量驗收。這些規范和規程主要有：《地下工程防水技術規范》 GB 50108-2008 、《屋面工程技術規范》GB50345-2012、《房屋滲漏修繕技術規程》JGJ/ 53-2011、《地下工程滲漏治理技術規程》JGJ/T 212-2010、《建筑外墻防水工程技術規程》JGJ/T 235-2011、《住宅室內防水工程技術規范》JGJ/T 298-2013、《建筑工程裂縫防治技術規程》JGJ/T 317-2014等等。此外，國家有關部門組織編制了國家建筑標準設計圖集。例：12J201《平屋面建筑構造》、02J301《地下建筑防水構造》、11J930《住宅建筑構造》等等，在這些圖集中，同樣涉及到了新型剛性防水材料產品。這些標準、規范和規程、設計構造圖的制訂，有力地推動了新剛性防水材料的推廣和應用。

4.2 無機防水堵漏材料

無機防水封堵漏適用于：1、用于迎水面或背水面防水工程；2、速凝型：用于滲水面和漏水孔、洞、裂縫的防潮防水、堵漏；緩凝型：用于無滲水面防水、抗滲。具體可用于各種磚石、混凝土結構的建筑物或構筑物的滲漏修繕，尤其適用于各種地下工程的帶水堵漏。此外，緩凝型產品（常溫下10多分鐘初凝）也是快速粘貼瓷磚、馬賽克、大理石的理想材料，防水、粘貼可一次完成。

4.3 水泥基滲透結晶防水材料

水泥基滲透結晶防水材料適用于混凝土、水泥砂漿等建筑物容易滲漏水的部位，主要包括水電大壩、水池、地下室、地下工程、大型市政工程（如地鐵、隧道、涵洞、水庫）等與水接觸的工程等。也有報導水泥基滲透結晶材料材料也有報導用于：路橋工程、建筑外墻、廚衛防水工程、屋面防水工程等。

4.4 聚合物水泥防水砂漿

聚合物水泥防水砂漿適用于：高層、多層、中高層等建筑物外墻面、層面、窗口周邊、穿墻管道、地面、港口、碼頭、路橋、水池、水塔及民用建筑等各種所需砂漿防水工程；建筑的外墻、地下室、室內衛生間、陽臺等的防水、防滲漏、防潮工程以及室內外各種裝飾材料的粘貼。也可用于有耐酸、耐堿、耐鹽腐蝕或有柔性要求的場合使用；廚房、衛生間、陽臺、庭院或溝槽等的防水，游泳池或水庫的防水，混凝土基面鋪設木板之前的防潮處理，橋面防水，地下混凝土面的防腐蝕、防鹽液的保護層。

4.5 聚合物水泥防水漿料（通用型）

聚合物水泥防水漿料（通用型）適用于：廚衛防水；飲用水池，游泳池，養魚池等各種水池的防水處理、外墻防水及補漏、地下室內防水（常與工程堵漏相互配合，先灌漿堵漏，再用通用型防水涂料在地下室內墻和地面滿涂。通用型防水涂料是適合作地下室內防水的主防水材料，主要原因有：1、與基層粘結力強，非常適合作背水面防水；2、與砂漿親合力好，不會產生隔離效應，可在防水層上直接粘結瓷磚或涂刷裝飾涂料，無需做找平層；

4.5 水性滲透性無機防水劑

水性滲透型無機防水劑在我國的建筑物防水方面，特別是混凝土類構筑物防水上得到了廣泛應用。如基礎地坪、地下室、人防坑道、機場跑道、高等級公路、路橋工程、城市高架路、橋墩橋面、水塔（池）、儲槽（罐）容器、隧道涵洞、內外墻面、水利工程、古建筑等防水工程的內部或外部進行的密封防水和抗滲漏、抗風化處理時，經表面噴涂水性滲透型無機防水劑后建筑物可以承受1 MPa以上的抗滲水壓。在水泥砂漿抹灰層防水上水性滲透型無機防水劑也有很多應用，如磚（石）砌體、預制混凝土構件（板）、屋面等水泥砂漿抹灰剛性防水層的密封防水和抗滲漏。

我國20世紀八十年代從國外引進此種產品，并應用于上海地鐵工程。九十年代中期開始從國外引進母料（活性化學物質）國內批量生產，并應用于三峽大壩、地鐵、污水處理廠、橋梁、水利與地下防水工程等，因其良好的防水效果受到了工程界的好評。

4.7  砂漿、混凝土防水劑

雖然砂漿、混凝土防水劑種類多、防水機理不同，但產品主要用于：各種附建工程和單建式人防工程、工業與民用建筑的各種防水防潮抗滲；國家各種大、中、小型糧食儲備庫的防水防潮抗滲；各種污水池、凈化池、水池、游泳池和地下工程的防水抗滲；地下道橋、隧道、地鐵和涵洞的抗滲、防水及滲漏修補治理；各種地下室的防水防潮、抗滲及滲漏維修等

4.8  建筑表面用有機硅防水劑

建筑表面用有機硅防水劑廣泛適用于各種建筑物的內外墻,尤其可解決民用房普遍存在的東、西墻滲水引起的室內霉變問題.另外它還可以廣泛用于室內裝飾前的防潮防霉處理,工業廠房內外墻的抗污染保潔、抗風化、防酸雨處理,對于古建筑、石碑等均可適用.

5 結語

剛性防水主要利用了水泥膠結材料，因其自身的耐久性，與主體結構壽命相同，且剛性防水材料（涂層防水）與砂漿、混凝土基層有著良好粘結，且有抗裂防滲的作用，已越來越引起重視和應用。

絕大多數剛性防水材料（涂層防水）具有高固含量、高性能、無毒、無污染的防水材料。它不僅價格低廉、材料易得且無任何公害，剛性防水材料正成為一個研究的熱點。

有關部門制訂了有關剛性防水材料產品國家標準和行業標準，且有相應的配套國家技術規程、規范和施工標準圖集，有力推動了剛性防水材料健康發展。

由于剛性防水產品眾多，應根據產品自身的特點，結合具體工程實踐，符合相應國家技術規程和規范前提下，選用剛性防水材料。

防水工程是個系統工程，剛性防水和柔性防水各有優點、缺點，但并不對立排斥，應取長補短，互相結合，根據防水等級，設多道防水。使我國的剛性防水技術日趨成熟，促進我建筑防水行業技術進步和發展。