近幾年來，建筑工程防水技術領域，新型防水材料日益增多，當前國際上正在發展的最新防水材料及防水技術在我國幾乎都有采用與發展，大大推動了我國工程防水技術的發展。但是也應看到，我國的防水技術與世界先進水平相比，仍有一定差距，尚不能完全有效地適應工程發展的需求，對正確處理防水工程中防水材料與構造設計及施工技術之間的關系，缺乏整體構思與考量，特別是對防水材料的互補性、適應性與實效性認識不足和處理失當，導致防水工程滲漏水事例頻頻發生，給工程建設和生產、生活帶來嚴重影響。因此，如何提高防水材料的互補性、適應性和實效性，已成為防水工程專業人士必須面對和解決的一個關鍵技術問題。
1 防水材料的互補性
防水材料的互補性，包括剛性材料與剛性材料、剛性材料與柔性材料、柔性材料與柔性材料之間的互補性。這里談的互補性主要是指剛性防水材料與柔性防水材料的互補性，即兩者如何有機結合、取長補短、相輔相成，以形成合理、有效和可靠的工程防水體系。
1.1 剛性防水材料的特征與作用
剛性防水材料主要指集承重與防水功能于一體的防水混凝土，它是一種具有防水特性的結構主體材料，是地下工程防水體系的基礎、載體和依托。
長期以來，防水混凝土一直被看成是工程結構材料，未列入防水范疇，因此很少引起防水界的重視。其實早在20世紀50年代，我國就對防水混凝土進行了研究和應用，將其應用在北京火車站、湖北大冶江心水泵站等重要工程中，均獲得良好效果。60年代有關方面曾對我國70個本體自防水工程進行系統調研，測得有滲透水量的工程僅3例，占4％，這說明當時我國防混凝土結構自防水就已發展到較高水平。
此后，國標GBJ 108—87、GB 50108—2001均將防水混凝土列為一章，GB 50108—2008中將“地下工程迎水面應采用防水混凝土”列為強制性條文，充分表明了剛性防水材料在工程防水體系中的重要地位與作用。
在長期的工程防水實踐中，我們認識到剛性防水材料有下列優缺點（表1）：
1.2 柔性防水材料的特征與作用
柔性防水材料是粘附于主體結構上的一種具有一定變形能力的防水材料，如高聚物改性瀝青防水卷材、高分子合成橡膠片材及防水涂膜等。
柔性防水材料具有下列優點
1.3 有效提高地下工程整體防水功能的基本途徑
1）發展減少收縮和控制混凝土水化熱的新品種——防水混凝土
（1）摻加FSl02密實劑的防水混凝土
在混凝土中摻人占水泥質量0.21％的FS102密實劑，可顯著減少混凝土收縮，獲得高密實性、高抗滲性的混凝土，抗氯離子滲透性可提高13％～18％，對減少超長板塊混凝土后澆帶或加強帶的設置具有顯著功效。該技術已應用于國內200余個防水混凝土工程，均取得良好效果。哈爾濱愛建上海一百公司工程，底板為300 m×200 m的超長混凝土板塊，采用該技術后，僅中間部位設置一條伸縮縫，取消了后澆帶。施工時連續澆筑混凝土底板長達160 m，竣工后6年多來，使用效果良好。
（2）摻聚羧酸（PCA）高效減水劑的防水混凝土
PCA是一種新型減水劑，減水率高，當PCA的摻入量僅為萘系高效減水劑的1/10～1/5時，其減水率可高達30％以上。PCA對延緩水泥水化放熱和降低7 d水泥水化熱作用也極為明顯，這對降低混凝土熱峰值和減少溫度應力引起的開裂具有良好作用。PCA與粉煤灰等膠凝材料有良好的協同作用。兩者復合使用具有明顯抑制水泥水化熱的效果。因此該材料在制備抗滲、高抗裂和高耐久性混凝土呈現出明顯優勢。
該外加劑在地鐵隧道混凝土工程中已獲得較為廣泛應用，作為指定外加劑被列入了北京工程建設企標《軌道交通工程結構混凝土裂縫控制與耐久性技術規程》中。
2）提高柔性防水材料品質
在剛柔結合的防水中，柔性防水是重要和必要的設防措施，因此，提高柔性防水材料的品質是有效提高地下工程整體防水功能的重要途徑。在提高柔性防水材料品質的同時，還應發展與之相適應的施工新技術，增加卷材幅寬，減少接縫薄弱環節。
3）提升剛性、柔性防水材料的集成效應
提升剛性、柔性防水材料的互補性及采用多道設防措施，不是簡單地將幾種防水材料相疊加。將幾種防水材料簡單疊加在一起，無助于工程整體防水能力的提高，仍有可能出現竄水等滲漏現象。
基于近年來防水工程滲漏率下降不甚明顯，某些人誤認為“防線越多越易滲漏”，主張減少設防道數。其實這只是看到了事物的表面現象，沒有抓住問題的實質。滲漏現象的本質不是防水設防多引起的，而是源于每道防線都是孤立的，材料間互補性、關聯性差：多道防線本應獲得1＋1＞2的防水效果，有些工程實際上只獲得1＋1＜2的作用，自然起不到應有的防水效果。因此必須研究和解決各種柔性防水材料與剛性防水材料的互補性，以及防水材料與主體結構的有機合成，提升整體防水體系的集成效應，實現1＋1＞2的防水效果，以凝聚更大的整體防水能量。
當前能明顯改善剛性與柔性防水材料集成效應的新材料、新技術、新方法有：
（l）高分子自粘膠膜防水卷材
高分子自粘膠膜防水卷材是采用高密度聚乙烯等高分子防水卷材，在其一側的表面涂敷特殊的非瀝青類高分子膠粘層的功能性卷材。它具有較高的斷裂拉伸強度和斷裂伸長率，膠膜的耐候性好，可單層使用和采用現場預鋪法施工。
（2）預鋪反粘卷材防水體系
預鋪反粘法是外防內貼的一種施工技術。其特點是：
將覆有自粘膠膜層的防水卷材鋪貼在基面上，然后直接澆筑結構混凝土。流態混凝土與自粘卷材表面壓敏性自粘層接觸后，兩者能持久地緊密咬合粘結在一起，構成完整的防水結構體系。這種防水體系顯著提高兩者的集成效應，避免了因卷材與主體結構粘結不良造成竄水的弊病。此外由于防水層不與墊層粘結，可避免因墊層混凝土收縮開裂或不均勻沉降造成卷材自身的撕裂，有效防止地下水的侵入。
（3）聚乙烯丙綸復合防水卷材
聚乙烯丙綸卷材復合防水技術是由柔性的聚乙烯丙綸卷材與剛性的聚合物水泥防水膠粘層共同組成的復合防水層，兩者結合后具有良好的共同工作特性。以聚合物水泥防水膠結料取代傳統的高分子防水膠粘料，它與混凝土結構同屬水泥基類材料，兩者相容性好，粘結緊密牢固。高分子粘結劑具有良好的粘結性和防水性雙重功能，自身就是一道防線。聚乙烯丙綸防水卷材已在工業民用建筑、地鐵等工程中廣泛應用。北京奧運村運動員公寓、地鐵復八線上面積達60萬m2的通惠家園等工程均采用聚乙烯丙綸卷材復合防水技術，獲得了良好效果。
2 防水材料的適應性
適應性主要指防水材料對工程條件、工程環境、工程部位的適應性
2.1 防水材料對工程使用條件的適應性
對長期浸泡水中或耐久性要求較高的地下工程所采用的防水涂料，除按有關標準進行一般檢測外，還必須進行表3中的4項耐水性試驗，即：浸水168 h后的拉伸強度；浸水168 h后的斷裂伸長率；浸水168 h后的粘結強度保持率；浸水168 h后的抗滲性的保持率。以上要求雖是《地下工程防水技術規范》的規定，對于長期浸泡水的工程亦應作此測試，以滿足工程使用要求。
2.2 防水材料對施T環境溫度的適應性
1）低溫及負溫影響
一般防水材料均不宜在低溫及負溫下施工，否則會影響粘結性能及防水效果。不同防水材料施工的適宜溫度。
此外，三元乙丙防水卷材的膠粘劑必須在5℃以上的氣溫條件才具有良好的粘結性。但北京某工程地下室，卻在一9℃時強行施工三元乙丙卷材，一天后3 000多m2的外墻卷材全部滑落，底板上的卷材則出現翹邊、開裂現象，既造成巨大的經濟損失又延誤了工期。北京另一地下工程，同樣在嚴冬季節施工聚乙烯丙綸復合防水卷材，施工時采取了搭大棚及加強采暖等保溫保濕措施，棚內溫度達3～5℃，此舉雖增加了施工成本，卻保證了工程質量和施工進度。
水性涂料不宜在低溫和負溫下施工，同樣反應型的聚氨酯防水涂料亦應避開寒冷天氣施工，因為隨著溫度降低，其黏性增加，滾、刮、涂的操作性能變差，涂膜勻質性及施工質量均得不到保證。
2）雪水、雨水的影響
地下車庫的設計一般只考慮坡道出入口和坡道開敞段末端地面設置截水溝，不考慮底板設置防水層，但由此而引起滲漏水的工程較多。
北京西單文化廣場地下停車場，地面采用金剛砂混凝土，未另設置防水層，冬天的雪水、夏天的雨水隨車帶人車庫后，從地面的裂縫侵人到下層商場，使場內衣物受損不得不停用修復。
某工程地下一層車庫地面，原設計采用3道總厚為3 mm的聚氨酯防水涂層，后改用環氧地面漆自流平作法，降低和削弱了地面防水功能。環氧地面漆雖有防水防潮作用，但其抵抗因環境溫差大而引起的變形能力差，該工程2008年5月投入使用后，車庫地面陸續出現裂縫并貫穿地面。導致地下二層的資料庫頂板出現滲漏現象。由此說明，車庫雖沒有大量水源，但雨水雪水帶來的影響不容忽視。
3）水泥類防水材料需要良好的養護條件，有效控制早期失水率
養護對水泥類防水材料及防水混凝土極其重要，是保證混凝土強度、抗滲性能的必要措施，只有足夠的濕度和溫度才能使水泥得到充分水化，如果養護不及時不充分，特別是早期（1～7 d）失水較快，混凝土內部水分迅速蒸發造成毛細管彼此連通，形成滲水通道，同時混凝土收縮增大而出現龜裂，混凝土抗滲性急劇下降。因此一般防水混凝土終凝后應立即養護，養護時間不得少于14 d。
2.3 防水材料對不同工程部位的適應性
不同工程部位及不同的防水作法，對防水材料的技術性能要求也有不同的側重點。
1）在凸起物過密、陰陽角過多的屋面工程不宜采用SBS、APP雙層作法，因為防水卷材連附加層總厚約10~11 mm，施工可操作性差，在拐角部位很難密貼，易產生滲漏水現象。
在上述部位采用聚氨酯類防水涂料、自粘聚合物改性瀝青防水卷材、聚乙烯丙綸復合防水卷材與橡化型瀝青非固化防水涂料復合使用等方案較為適宜。
2）地下工程必須根據建筑物的防水等級和不同部位來確定設防要求以及選擇不同材料類別。選用結構主體防水方案時防水混凝土結構自防水是必選的。當工程防水等級為一級，主體防水增設一種防水措施時則應選用柔性防水材料；增設兩種防水措施時可選用一“剛”、一“柔”，或兩種柔性防水材料。
3）工程變形的影響
變形縫是建筑工程防水的薄弱環節之一，該處變形量大，出現滲水的幾率也較大，因而對密封防水有更高要求，應采取多道設防的綜合防水措施，才能確保工程質量。此外，還應注意以下幾點：
（1）采用中埋式止水帶和鋼邊止水帶，可延長滲水通路，且止水帶對混凝土具有錨固作用。
（2）迎水面宜采用低模量密封材料，背水面宜采用高模量密封材料。
（3）對沉降量大或已超過現有材料容許變形能力的沉降縫，單從材性上解決是不夠的，必須按有關設計規范規定，限制沉降縫沉降差不應大于30 mm。
3 防水材料的實效性
防水材料產品的質量，除應按有關標準的試驗方法進行檢測，以檢驗該產品是否符合基本防水性能要求外，還必須滿足對環境條件適應性、施工可操作性等要求。否則，在工程施工中將導致嚴重的質量問題，甚至出現全面更換材料的工程事故。
為了提高防水材料的實效性，以下四個“必須”是應當給以足夠重視的。
1）防水卷材所用的粘結劑必須與基層粘結牢固
某屋面工程采用聚乙烯丙綸防水卷材，該卷材粘附的長纖維丙綸絲極為稀少，卷材表面過于光滑，卷材無法借助長纖維丙綸絲與基層牢固粘結，應屬不合格產品；加之膠粘劑質量較差，以致施工后很快被大風全部掀起，工程防水失敗。
2）聚乙烯丙綸防水卷材必須具有足夠的柔軟度
某廠生產的聚乙烯丙綸防水卷材經檢測其力學性能均達標，但自身柔軟性等物理性能較差，硬度過高，施工難度大，陰陽角部位更難以粘牢，多處出現翹邊、接縫脫開現象，留下了滲漏水隱患，無法保證防水工程質量。
3）遇水膨脹止水材料泌須具有緩脹性
作為遇水膨脹止水條，并非膨脹速率越快越好，膨脹倍率越大越好。用于施工縫和樁頭等部位的遇水膨脹止水材料應具有緩脹性能，7 d的凈膨脹率不宜大于最終膨脹率的60％，最終膨脹率宜≥220％。膩子型遇水膨脹止水材料必須具有一定的柔軟性，能與混凝土基面結合緊密，在完全包裹的狀態下才能更好地發揮作用，達到理想的止水效果。試驗和工程實踐證明，膩子型止水條的硬度（用C型微孔材料硬度計測試）小于40度，其柔軟度方符合工程使用要求。硬度過大，安裝時與混凝土基面很難密貼，界面間留下縫隙造成滲水隱患，這也是該材料使用過程中失敗的主要原因。
4）膨潤土防水毯必須滿足以下要求才能有效發揮防水作用
（1）只有在具有一定夾持力的有限空間內，膨潤土吸水膨脹后形成致密的不透水層，才能發揮防水作用。
（2）膨潤土防水毯是靠其遇水膨脹性發揮止水功能的，因此要求其具有良好的遇水膨脹性。天然鈉基膨潤土在不含有害物質的淡水中充分吸水膨脹后，重量約為自身重量的5倍，體積約為自身體積的13～15倍。
（3）針刺質量是一個易被忽略的重要問題，針刺密度應為15～22針／cm2并均勻分布。
北京某工程采用膨潤土毯作為地下工程防水層，鋪設后因故停工約2年，其間經受雨、雪水侵蝕，產生自由膨脹，導致防水失效。
4 結語
1）在防水工程的設計施工實踐中，深刻認識和正確處理防水材料的互補性適應性和實效性是提高工程整體防水功效的必由之路。
2）當前防水材料品種繁多，各具特色，在防水工程設計中應深人了解各種材料的特性，做到揚長避短，使材料的優越性發揮到極致。
3）評價工程防水材料的“優”與“劣”，不應單純地以該種防水材料在實驗室檢測的性能為標準，而應當著重調查研究該種材料在特定工程條件下應用，是否具有良好的工程整體防水效果。這是選擇防水材料的一條重要原則。
4）優秀的工程防水材料，必須與能有效發揮材料防水功能的完善的施工工藝相結合，這樣才能得到預期的防水效果
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