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0 建筑防水材料的概况
国内建筑防水材料，已从早期单一的以石油沥青纸胎油毡为主逐步向各种沥青防水卷材、高分子防水卷材发展。作为防水材料的一个重要方面———防水涂料则起步更晚， 从60 年代的普通溶剂沥青防水涂料，皂液乳化沥青防水涂料开始，逐步发展到石灰石乳化沥青、膨润土乳化沥青防水涂料等。
随着人们对建筑防水要求的不断提高和环保意识的不断增强，原有的防水材料已远远不能满足现代建筑防水和环保的要求。进入80 年代以来， 在国外建筑防水材料迅速发展的推动下，国内新型建筑防水材料也进入快速发展的轨道，各种新型建筑防水涂料应运而生，如丙烯酸类防水涂料、聚氨酯类防水涂料、有机硅类防水涂料、高聚物改性沥青类防水涂料等各种防水涂料已广泛应用于建筑防水工程，拓宽了建筑防水材料的领域，解决了原有的防水材料满足不了现代建筑发展要求的难题，使建筑防水材料有了突破性的发展，达到了一个新的高度。
所谓防水涂料，是在常温下成液体形态，涂覆后经干燥或固化形成连续的能达到防水目的的弹性涂膜的柔性材料。在工程应用中，将防水涂料直接刷涂，滚涂，抹涂或与水泥混合后进行抹涂或镘涂，在水泥基面上形成保护膜， 通常称为软防水或柔性防水；将防水涂料与水泥、砂（或重钙）混合后做成防水砂浆进行镘涂或直接添加在混凝土内浇注， 使之形成保护层，通常称为硬防水或刚性防水。
1 硅丙乳液防水涂料
硅丙乳液防水涂料是在苯丙、改性苯丙、纯丙乳液的基础上发展的一种新型防水涂料，它从分子设计和胶粒形态设计入手，将无机硅引入丙烯酸酯，在聚合过程中使用了一系列乳液聚合最先进的技术（如核壳聚合、无皂聚合和控制交联等）从而达到无机物和有机物的有机结合， 赋予该乳液一系列独特的特性，因此形成一种特殊结构的稳定聚合体。基本原理是：纳米二氧化硅是一种无毒、无味、无污染的无机材料，其比表面积大，具有很高的化学活性，但因其表面欠氧（nmSiO2的实际分子式为SiOx，x在1.2～1.6 之间）而偏离了稳定的硅氧结构，故其具有强烈的团聚倾向，若将其直接添加到乳液中，会造成乳液不稳定料。如适当的辅以Ti 等金属离子，由于Ti 等金属离子易与水解和羟基配位， 而nmSiO2因缺氧极力想得到氧原子， 在双方势均力敌的情况下，最后不得不妥协互相共用氧原子架桥使双方都趋于稳定。同时Ti 易于与丙烯酸酯类化合物的羧基蛰合均匀分散于丙烯酸酯聚合物中，通过纳米二氧化硅与钛桥联使得纳米二氧化硅均匀稳定地分散在乳液中，真正的起到了纳米材料的作用。三者协同作用的结果，使得纳米二氧化硅———丙烯酸酯复合乳液（nm-SiO2———acrylic complex emulsion）具有其他常规聚合物所无法比拟的优点，主要体现在下面。
1、由于是有机和无机材料的聚合乳液，能显著地改变耐磨擦性能；
2、由于nmSiO2对中波UVB（280～320 nm）反射率为85%，对短波UVB（200～280 nm）反射率为70%～80%，因而耐老化性得以提高，抗紫外线照射能力得到加强；
3、由于金属离子螯合交联的结果以及无机材料的刚性复合，使得涂膜的抗粘连性极大提高，抗污染能力强，自洁性好；
4、由于涂膜的感温性小，其强度随温度变化小，极大地提高了耐候性、冻融性；
5、由于nmSiO2的作用，使得涂膜更透气透湿；
6、由于nmSiO2的强度使得涂膜力学性能（如抗压、抗拉、抗折、粘结强度，极限延伸率，收缩变形等）更加优异；
7、由于羟基和羧基螯合的结果，对水泥基材有极好的附着力。
8、由于螯合交联及无机有机材料的协同作用使得涂膜耐水性，耐溶剂性，耐热阻燃性均得到加强。
他与水泥混合后的微观结构形态，已不是单一的有机相连续、无机相分散或无机相连续、有机相分散的结构形态， 而是两相连续互相贯穿的结构形态，集二氧化硅和丙烯酸酯的优异性能于一身，是目前领先国际水平的建筑防水涂料新产品。
由于硅丙乳液生产工艺复杂，成本较高，虽然国外早已相当普遍地用于防水工程，但在国内并未得到普及应用。住建部06-k7-11“一步法”生产硅丙乳液课题项目，已经科研人员的努力而攻克，极大地降低了该乳业的生产成本，为推广硅丙乳液防水涂料奠定了基础，该产品是水性反应型乳液，与水泥混合后通过液态的高分子预聚物与水泥发生反应，变成固态物（结膜），可一次性结成设计要求的涂膜厚度，涂膜致密，有弹性，无收缩，一次施工成型，施工中接头处可连续施工，无施工缝缺陷，成膜后成为连续完整的防水层。
2 硅丙乳液（TRJ-2028 系列）用于软防水
一般防水涂料其防水机理是：通过完整的涂膜来阻挡水的透过或水分子的渗透来进行防水，称为涂膜型。由于有些聚合物分子上含有亲水基因，故聚合物所形成的完整连续的涂膜并不能完全保证所有的聚合物涂膜都具有良好的防水性能。硅丙乳液防水涂料除具有涂膜型防水机理外，还具有疏水型的防水机理，即聚合物本身具有疏水特性，使水分子与涂膜之间不相容，从根本上解决了水分子的透过问题，所以防水效果更优异。
用JRJ-2028 系列的硅丙乳液与水泥和砂集料混合均匀后形成双组分有机无机复合防水涂料，涂刷后形成高弹性、高抗压、高强度的涂膜，兼有有机材料的高弹性和无机材料的耐久性，可广泛用于屋面、阳台、厨房、卫生间、外墙等防水工程，尤其适用于防水施工后需粘贴瓷砖，砂浆镘涂得部位。
主要技术指标如下。
1、固体含量（%）， 54±2；
2、SiO2含量（%）， 0.71；
3、粘度（3#60r/min）， 200-2000；
4、pH 值， 7-9；
5、最低成膜温度（℃）， ＜0；
6、玻璃化温度（℃）， -8。
主要特点如下。
1、无毒、无味、无污染，是典型的环保产品。
2、是一种耐水压型的高强度弹性的防水涂料，能在潮湿的基面上施工。
3、成膜后柔性好，耐久性佳，可抵抗建筑因震动、膨胀或收缩引起的微细裂纹。
4、防水性、透气性好，能避免墙体结露。
5、粘结能力强，施工方便，无接缝，能有效地解决各复杂节点和异型部位的防水施工。
6、涂膜耐侯耐久耐水耐碱，抗紫外线能力强。
主要性能指标如下。
1、拉伸强度（MPa≥）， 1.2；
2、断裂伸长率（％≥）， 200；
3、低温柔性（℃）， -20；
4、不透水性（0.3 MPa 30 min）， 不透水；
5、粘结强度（MPa）， 1.2。
使用方法如下。
1、基面处理：基面必需密实、洁净、无油污、灰尘及其它杂物。
2、按粉料：乳液=1.25：1 的比例，称一定量粉料于搅拌桶中，加入1/3 的乳液，慢速搅拌成膏状物，再加进余下的乳液，继续搅拌均匀待用。如感觉太稠不宜施工，可适当加水搅拌均匀后使用，以达到更好地流平效果。
3、用滚刷或毛刷将配好的湿料刷在基面上，涂层硬化后（手指轻压不留指纹），沿交叉方向刮涂第二遍。拌合后的湿料需在2 h 用完。
4、防水涂层如做在面层暴露在空气中，应加铺聚酯无防布加层，做成一布三涂或二布六涂防水层。如不做在面层或保湿层下面，则无需加铺无防布直接涂刷防水涂料即可。
5、一涂层厚度控制在0.5～0.9 mm， 一般需涂刷2～3 遍，最后的干膜厚度保持在1.2～1.5 mm 左右。
6、养护24 h 后，可进行其他作业。如：粘结瓷砖、砂浆镘涂等。
注意事项如下。
1、施工前基面用水湿润，以免过于干燥的水泥基面因吸水产生气泡，但不得有明水。
2、低于5℃高于40℃时不要施工
3、在斜面或立面施工时为挂住足够的涂料，应不加水或少加水。
4、在温度较高的条件下施工， 拌料时可适当加水，以改善材料的可施工性。
参考配合比：
1、粉料配比
①水泥：重钙：砂=53：30：17；
②水泥：重钙=1：1；
③水泥：重钙：砂=7：2：1。
（一般使用强度等级为op32.5 以上的硅酸盐水泥，砂过60 目筛，重钙100-400 目）
2、乳液和粉料配比
①型防水涂料乳液：粉料=1：1；
②型防水涂料乳液：粉料=1：1.25-1.5。
注意在配制涂料时要添加适量的消泡剂，以免涂层产生过多的孔洞而影响防水效果。如用喷涂的方法施工，一是注意两遍喷涂间隙时间不能太长，以免第一遍固化后的涂膜开始憎水第二遍喷水上去，二是有序喷涂，避免少喷漏喷影响防水效果。
3 硅丙乳液（JRJ-2020 系列）用于硬防水
为提高水泥基产品的强度、耐久性、柔韧性、耐磨性及附着力而设计的JRJ-2020 系列的低粘度硅丙乳液，能显著地改善水泥砂浆和混凝土的粘结、抗裂、抗冻、抗氯离子渗透、抗收缩、防腐等性能，能极大地改善抹灰的防水性能，适用于薄层和需经受过多震动及交通繁忙的场所、水工、港工、地铁、公（铁）路隧道、化工、工业及民用建筑等，特别适用于钢结构与钢筋混凝土，水坝块石砌体、修补和重修路面、地面衬垫材料、地坪、高速公路和桥梁修补、污水处理工程等硬防水。
主要技术指标如下。
1、固体含量/%， 40+2；
2、SiO2含量/%， 0.44；
3、粘度/MPa·s， <100；
4、pH 值， 7~9；
5、最低成膜温度（MFT℃）, 11;
6、玻璃化温度（Tg℃）, 5。
主要性能指标如下。
初凝/min， 不早于45；
1、凝固时间
终凝/h； 不迟于12；
2、抗压强度/MPa， 51.5；
3、抗折强度/MPa， 11.9；
4、抗拉强度/MPa， 7.6；
5、极限引伸率/10-6， 558~900；
6、抗拉弹性模量/10-4MPa， 1.65；
7、收缩变形/10-6， 536；
8、与老砂浆的粘接强度/MPa， 4.6；
9、与钢板的粘结强度/MPa， 1.5；
10、渗水高度（mm）1.5MPa 水压、恒压24h，3.5；
11、磨耗百分率（％）双圆柱圆盘耐磨机， 37.9；
12、快速碳化深度（mm）Co2NONGDU 20%20 d，0.8；
13、盐水浸渍后氯离子渗透深度/mm， 1.0；
14、碳弧灯全天侯老化2 160 h 抗拉强度损失/％，14；
15、2 天吸收率/%， 0.8；
16、抗冻性（快速循环﹥）， 300；
17、抗渗压力/（MPa >）， 1.5。
主要特点如下。
1、防水抗渗能力优异。本聚合物水泥防水砂浆与普通水泥砂浆相比，密实度显著提高，抗水渗透性提高3 倍以上， 抗氯离子渗透能力提高8 倍以上，2天吸水率降低10 倍。
2、优异的粘结性能。同普通砂浆相比，与老砂浆和钢板的粘结强度提高4 倍以上。
3、耐腐蚀性好。能耐2%以下的硫酸、5%以下的盐酸、硝酸和氢氟酸、2%以下的氢氧化钠、氨水、尿素、乙醇、苯等化学介质腐蚀，能有效地防止空气中酸性氧化物的腐蚀及海水或地下水中氯离子和其他各种盐类的侵蚀。
4、力学性能显著提高。与同灰砂比水泥砂浆相比，抗拉、抗折强度分别提高35%和50%，极限引伸率提高1～3 倍，弹性模量降低，收缩减少，抗裂性能显著提高。
5、耐老化性好。经2 160 h 碳弧灯紫外线加速老化，性能优于普通水泥砂浆。
6、施工方便。常温施工、常温固化，既可人工涂抹，又可机械喷涂，既能通水面施工又能背水面施工，并适合潮湿面粘结。
施工方法：
砼基底处理：砼基底须清除浮尘、浮浆、疏松层、油污等，必要时可用水清洗干净。
界面处理：为增加砼基底与乳液砂浆之间的结合力，砼基底须涂刷界面粘结剂，可用乳液与水泥按1∶2配成的净浆作为界面粘结剂涂刷一遍， 待表面略干后，进行人工涂抹水泥防水砂浆，此界面处理工序限于老建筑修补，新建工程可免此工序，直接在砼基底上施工。
砂浆配制： 据工程需要选择适当的砂浆配合比（一般推荐为水泥∶砂∶乳液∶水=1∶2∶0.25∶适量），先将水泥和砂拌匀，再加乳液和适量的水，充分拌合均匀即可（一般宜在30~60 min 内使用完毕）。
人工涂沫：采用人工涂抹的方式施工，须朝一个方向压实，不宜反复来回压抹。一般情况下涂抹厚度1-2 cm，垂直表面人工涂抹可分2～3 次，每次涂抹厚度1 cm 左右，时间间隔为上一层初凝以后。
养护：砂浆涂抹完成后，表面触干即要喷雾养护或盖塑料薄膜、草袋进行潮湿养护，维护7 d 后，再自然干燥21 d，即可投入使用。
参考配合比如下。
1、净浆水泥∶乳液=2∶1。
2、砂浆①水泥∶砂∶乳液∶水=1∶2∶0.25∶适量水；
②水泥∶乳液∶水=1∶0.28∶0.3。
特别注意事项如下。
由于硅丙乳液是一种新型的建筑防水涂料，已越来越得到人们的认可，但目前的涂料市场基本状况是鱼龙混杂，良莠不齐，真假难辨。市场上有些冠以硅丙乳液的产品，只是在丙烯酸乳液中加入辅助成膜物质的共混乳液，与纳米二氧化硅与丙烯酸酯共聚合成的硅丙乳液有着本质的区别，在选购材料时一定要弄清乳液的类型，以免误购低劣的防水涂料而影响防水效果。
