国内混凝土用防水剂的研究现状

广东建材2019年第8期
国内混凝土用防水剂的研究现状
陈均侨曹小荣班德尚梅志勇刘炳光
（广东浪淘砂新型材料有限公司）
【摘要】随着社会和科学技术的不断发展和进步，建筑工程对防水的质量提出了更高的要求。

混凝土的防水性关系到整个工程质量的耐久性问题，因此防水工程的质量越来受到人们的关注。

本文综述了混凝土防水剂的种类及其各自的优缺性能、防水剂的研究概况，最后展望了混凝土防水剂未来的发展方向。

【关键词】混凝土；防水剂；稳定性；耐久性
1前言
混凝土具有强度高、耐久性好，原材料来源广、制作工艺简单，适用于各种自然环境等优点，因此混凝土是世界上使用量最大、最为广泛的的首选建筑材料。

随着建筑技术以及建筑工程特殊性的要求，功能性混凝土越来越受到人们的关注。

传统的混凝土是一种非均质的多孔材料，其内部存在大量的微观结构缺陷，这些微观缺陷在某些条件下将扩展成为后期混凝土的渗水渠道，防水在建筑工程的中技术领域中是极为重要的，防水材料也是建筑工程中重要的功能材料。

随着社会和科学技术的不断发展和进步，建筑工程对防水的质量提出了更高的要求。

目前为止，解决建筑防水工程的方法主要有五种：沥青防水、外加剂防水、弹性卷材防水、涂料防水、浸透型防水。

这些防水方法中，外加剂防水具有成本低、施工简便、耐久性好等优点。

近年来我国的建筑防水材料工业取得了较大发展，但是目前存在的问题仍十分严重。

建筑渗漏率居高不下，防水工程质量难以保证。

据报道，建设部对工程渗漏的统计表明，工程的渗漏率在60％左右，目前仍没有明显好转。

研制新型防水材料，提高防水质量已成为建筑防水业的当务之急。

2防水剂的种类和防水机理
防水剂是一种能够降低砂浆、混凝土在静水压力下的透水性的外加剂，可以用来改善混凝土的抗渗性，从而提高混凝土的水密性和憎水性。

防水剂种类主要无机防水剂、有机硅类防水剂、膨胀型防水剂和脂肪类防水剂等。

早期使用的无机防水剂主要是氯盐类的防水剂，此类防水剂在水泥的硬化过程中能与水泥作用生成复盐，填补混凝土与砂浆中的空隙，提高混凝土的密实度和不透水性，从而起到防水防渗的作用。

如氯化铁、氯化钙等，此类防水剂防水效果较好，但是此类材料含有氯离子会对钢筋和金属预埋件产生腐蚀。

有机硅类防水剂的是一种分子量较小的水溶性聚合物，易被弱酸分解，形成不溶于水的具有防水性能的防水膜，防水膜包围在混凝土的组成粒子之间具有憎水性能，但是有机硅类防水剂在养护环境较差时容易开裂，此外，在硬化后的混凝土表面形成网状憎水膜，抹灰层易剥落。

膨胀剂类防水剂主要是具有微膨胀作用的材料组成，利用其在混凝土中产生的微膨胀作用补偿收缩，防止裂缝产生来达到混凝土刚性自防水的效果，其在潮湿条件下防水效果显著，但在早期养护条件不好时，常常造成后期开裂，影响防水效果。

脂肪酸类防水剂的防水机理与其他防水剂有所不同，脂肪酸盐是一种憎水性材料，可以降低硬化混凝土中水的透过能力，同时可以堵塞孔道，防止水的渗透，并且此类可溶性皂类同水泥凝胶中的钙离子反应生成不溶性的钙盐，这些不溶物沉积在毛细管的壁上一方面起到了堵孔的作用，另一方面使这些毛细管管壁变成憎水性的表面，从而起到了防水作用，但该类防水剂在长期的浸水状态下有效组分易被水浸出，从而降低了防水效果。

材料研究与应用
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3防水剂的研究现状
通过阅读文献了解到，防水剂的制备的方法主要有三种，一是新型有机高分子聚合物防水剂乳液的合成；二是传统防水剂的改性，如传统有机硅防水剂的改性和
脂肪酸防水剂的改性等；
三是新型无机防水剂的研制。

新型有机高分子聚合物防水剂乳液的合成主要是通过乳液聚合的方法，
将小分子的单体通过加成聚合生成高分子聚合物，聚合物在凝胶材料中固化并且与凝胶
材料形成更坚固的防水膜，
从而起到防水作用。

同济大学的刘方宇[1]
等人制备了新型的丙烯酰胺-丙烯酸乳
液聚合物防水剂，
并对掺丙烯酰胺-丙烯酸乳液聚合物的整体防水混凝土的强度、吸水系数以及抗氯离子侵蚀
性等进行研究。

结果表明，
在混凝土拌合料中掺加一定量的丙烯酰胺-烯酸乳液聚合物，能够使混凝土的毛细吸水系数降低74%以上，改善混凝土的防水性能与素混
凝土相比，掺丙烯酰胺-丙烯酸乳液聚合物的混凝土氯离子含量明显降低，改善了混凝土的抗氯离子侵蚀能力。

王喜超[2]以苯乙烯（St ）为主要原料制备出了苯乙烯
高聚物磺酸盐防水剂，开发了一种成本低，掺量少，而且具有自愈合作用的刚性高效聚合物防水剂PCSS，从而降低聚合物防水混凝土的成本，拓宽其应用范围。

陈人
云[3]等人以H 2SO 4为溶剂合成一种新型磺化度90%的聚
苯乙烯磺酸钠防水剂（SPS ），SPS 防水剂在≥0.50%掺量下其透水压力比、收缩率比、吸水量比、凝结时间、抗压强度比、抗折强度比性能方面均已达到或超过当前国
内同类防水材料一等品的技术要求，是建设工程中具有良好应用前景的一种新型聚苯乙烯磺酸钠混凝土防水剂。

传统防水剂的改性主要有传统有机硅防水剂的改
性和脂肪酸防水剂的改性等；
许红[4]等人研究了不同种类、不同浓度下的硅烷防水剂对混凝土的保护作用，从
穿透深度，吸水率、接触角等方面研究了硅烷防水剂在不同条件下对混凝土的影响。

结果表明，疏水型的硅烷防水剂表现出更好的性能，其24h 吸水率超过行业标
准JCFF 902-2002。

唐明[5]等人制备出了一种增强型脂
肪酸类液体高效防水剂，
用脂肪酸为主材料合成了高效增水型防水剂，在基材中复合了引气组分，通过引入无数微小独立的气泡，
隔断了毛细孔通道，进一步提高了防水效果，通过优化掺人高效减水组分，不仅早强和后
期增强效果明显，
而且可以使砂浆、混凝土的粗孔细化，长期的防水稳定性大幅度改善。

新型无机防水剂的研发，到目前为止国内的研究还较少，
董泽[6]等人采用硅酸锂溶液，通过调整和优化配方，制备了一种新型无机渗透型混凝土防水剂，其性能符合JC/T1018—2006《水性渗透型无机防水剂》的要
求。

4混凝土防水剂的发展展望
通过研究发现，
能制备出耐久性好、适应性强、稳定性高、成本低的混凝土的防水剂是主要的发展方向，同时我们还要响应国家节能减排、
绿色、环保的时代召唤，节约化工、石油副产品等自然资源，在生产产品的时候能够做到社会效益和经济效益两面双赢。

但是事实表明，要制备出一种万能型的防水剂的可能性是很小的。

在实际的工程应用中，我们要根据建筑施工的实际情况选取较合适的防水剂。

单一防水剂的性能都有自身的优
缺点，未来的研究中我们可以通过复配技术，
将不同种类的防水剂进行复配，如有机和无机防水剂的复配、刚性防水材料和柔性防水材料的复配等制备出耐久性好、
适应性强、稳定性高的防水剂。

●【参考文献】
[1]刘方宇,刘超,顾雍舟,黄琳婷,等.掺丙烯酰胺-丙烯酸乳液聚合物的整体防水混凝土研究[J].新型建筑材料,2016,43(04):108-110.
[2]王喜超.新型高效自愈合混凝土防水剂的合成及其防水性能研究[D].延吉：延边大学,2010.
[3]陈人云,等.新型聚苯乙烯磺酸钠混凝土防水剂的合成及性能评价研究[J].广东建材，2017,33(07):9-11.
[4]许红,储可华,黄正,崔大祥,等.硅烷防水剂在混凝土保护中的应用研究[J].现代涂料与涂装，2016，19(09):4-5+55.[5]唐明,李小东,王甲春,等.增强型脂肪酸类液体高效防水剂研究[J].辽宁建材,2002（1）:16-19.
[6]董泽,岑如军,张国永,李杰,任志威,等.新型无机渗透型混凝土防水剂的制备与性能[J].新型建筑材料,2017，44(11):125-127.
材料研究与应用22--。