1、新型新型防水结构与防水材料胡潇弘土木 0901 1208090828 中南大学土木工程学院 长沙 410075 湖南摘要:从建筑构造和建筑材料的角度看防水材料，学习防水材料的基本概念、分类、优缺点和施工方法，了解防水材料在现代社会的发展进程，透析现代建筑存在的防水与构造问题，了解新型防水材料的发展前景，探索快捷有效、经济环保的实际方法，对高分子多层复合防水卷材的使用范围、产品结构特点、施工技术及经济用量指标等做深入的理解。关键词： 防水材料；防水材料的分类 ；发展前景 ；产品结构特点；施工技术与经济用量指标；1 引言通过了解建筑构造和建筑材料的发展历程，看建筑防水材料在现代社会的发展进程与前景
2、，透析现代建筑存在的防水与构造问题，探索快捷有效、经济环保的实际方法，实现真正意义的建筑防水，为人类营造和谐舒适的居住环境。建筑防水在建筑设计中占有十分重要的地位。它一直是建筑工程中投诉最多的问题之一，层面漏、卫生间漏、厨房漏、外墙漏、地下室也漏，被视为建筑物“癌症” ， 随着时代的变迁，人们对建筑防水观念的改变，已经由偏重单一的经济造价观念转变到功能观念，同时还考虑到防水工程的造价和使用年限。因此，新型防水材料的运用越来越广，建筑防水材料也越来越受到人们的重视。我国新型建筑防水材料通常分为五大类。即：防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水及堵漏止水材料。2 建筑防水材料的发展进程简介首先，对
3、我国建筑防水材料现状以及建筑防水材料的种类有一个大概的了解。我国从 50 年代开始应用沥青油毡卷材以来，沥青类防水材料一直成为我国建筑防水材料的主导产品，无论是品种、质量还是产量都得到迅速的发展。就目前我国新型防水材料总体结构比例上看，仍是以沥青基防水材料为主要产品，占全部防水材料的 80%，高分子防水卷材占 10%左右，防水涂料及其他防水材料占 10%左右。3 建筑防水材料的分类我国新型建筑防水材料通常分为五大类。即：防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水及堵漏止水材料。3.1 防水卷材类防水卷材的分类：沥青卷材类、高聚物改性沥青基防水卷材类和高分子卷材类沥青卷材类高聚物改性沥青基防水卷材类
4、 高聚物改性沥青基防水卷材主要包括：有沥青纸胎油毡和高聚物改性沥青防水卷材。沥青纸胎油毡生产及应用我国的沥青纸胎油毡的生产量逐年下降，目前产销盘已经很小。我国石油沥青油毡是从 50 年代初开始使用的，到 1958 年产量达 1.9 亿 m2，到改革开放初期的 80 年代初，沥育纸胎油毡的产鱿上升到 5.3 亿 m2 随着改革开放，石油工业及建筑业的迅速发展，油毡生产企业通过技术改造，提高氧化沥青的生产能力，到 1995 年，沥青纸胎油毡的产徽己高达 12.2 亿 m2。由于纸胎油毡施工应用仍沿用多年来的传统做法，用热沥青玛蹄脂作粘结材料。在热玛蹄脂热熔过程和施工操作中都产生环境污染，因环保原因
5、，近年来一些省市已明文禁止在城区内使用纸胎油毡施工，同时用高聚物改性沥青防水卷材替代了纸胎油毡，因而纸胎油毡的产斌下降为 8 亿 m2。高聚物改性沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材土要包括 APP. SBS (APAO)作改性材料的高聚物改性沥青防水卷材，以聚酯胎和玻纤胎为主。改性沥青防水卷材在我国是日前发展最快的新型防水材料，我国 80 年代中期以来陆续从国外引进了十几条生产线，技术装备水平得到很大的提高，生产能力约 0. 8 亿 m2。国内开发研制的改性沥青防水卷材国产生产线达 100 余条，以每条生产能力 200 万 m2 计算，年生产能力约 2 亿 m2;目前我国高聚物改性沥青防水材料
6、的生产能力总共可达 2.8 亿 m2 。但这一新型防水材料开始推广应用时发展并不快，随着原材料的发展，如聚酯胎、玻纤胎生产设备的引进和投产，沥青改性剂 SBS. APP 生产能力的增加，施工应用技术的提高，配套材料的完善和设计规范及国家标准的出台等方面问题的解决，以及通过加入宣传和推广的力度,2002 年销售量己达 8500 万 m2，但还只占生产能力的 1/3 左右。复合胎改性沥青防水卷材销售杖近 2 亿 m2。高聚物改性沥青防水卷材的施工应用，目前大多采用国外常用的火焰枪热熔施工法及冷玛蹄脂粘结。高分子卷材类：A 橡胶类 B 塑料类我国的高分子防水卷材土要包括三元乙丙、聚氯乙烯、氯化聚乙烯
7、、氯化聚乙烯一橡胶共混、橡塑共混,再生胶、土工防渗卷材、聚乙烯丙纶等防水卷材。我国高分子防水卷材的生产厂家约有 80 余家，总生产能力约 1 亿 m2，2002 年高分子卷材的销售约 0.4 亿 m2，其中二元乙丙防水卷材近 400 万 m2，氯化聚乙烯防水卷材 700 万 m2，再生胶防水卷材 500 万 m2，聚乙烯等土工防渗片 600万时，聚氯乙烯防水卷材 600 万 m2，聚乙烯丙伦复合防水卷材 2200 万 m2;其他高分子卷材 1200 万 m2，2002 年已近 6600 万 m2。(1)三元乙丙防水卷材我国从日本先后引进了 4 条三元乙丙防水卷材生产线(每条生产能力约 100
8、万m2),成为我国三元乙丙防水卷材的骨干企业。1980 年保定橡胶一厂建成第一条引进生产线，另外三条引进生产线分别由包头橡胶制品厂、辽阳第一橡胶厂、山为、滕州橡塑集团引进生产。此外，还有 12 条年生产能力在 80-100 万时的国内消化吸收生产线。全国三元乙丙防水卷材的年生产能力在 1600 万 m2 左右。近年来销售量有了较快速的增长，特别近几年地铁、水利和体育场馆工程的大星建设用量较大，现年产量超过 500 万 m2。(2)聚氯乙烯防水卷材我国自行研制生产聚氯乙烯防水卷材已有较长时间。现在主要有三种：生产工艺为压延法、挤出法和涂刮法。年生产能力约 1200 万 m2。其中挤出法工艺为代表
9、的生产厂商有济南渗耐防水材料公司，其设备从意人利引进，由瑞士渗耐公司独资。另外还有山东力华和奥凯公司、山东鑫达集团新型塑料厂生产该类卷材，最近江苏省江阴江海防水材料公司还研制出涂刮法产品及挤出法产品，特别是挤出法 P 型产品质量己接近或达到引进线水平，但价格较便宜，经广州自云机场新航站楼等工程试用取得良好的效果。(3)氯化聚乙烯防水卷材我国的氯化聚乙烯防水卷材包括:以玻璃布增强的 603 防水卷材、氮化聚乙烯无胎体卷材、氯化聚乙烯橡胶共涅防水卷材。生产厂家有 20 多家。仅江苏省就有3 家 CPE 卷材生产厂，全国总计生产能力约为 1500 万 m2，近期销售量约 700万 m2。(4)土工膜
10、地下和水利工程的防水和防渗需要各种树脂基防水卷材，主要用于水利工程和垃圾填理场。2002 年销供量约为 800 万 m2。(5)聚烯烃防水卷材(TPO 卷材 )TPO 即热塑性聚烯烃类防水卷材，近几年在欧关流行，我国也初步掌握相关技术，并有山西太原万佳防水材料有限公司首次从国外引进技术和设备开始生产，德国也有设在上海的办事处供应 TPO 原料。3.2 防水涂料防水涂料分类：沥青类、改性沥青类（橡胶沥类）和高分子涂料类。改性沥青防水涂料主要有抓于胶乳沥青防水涂料、SBS 改性沥青防水涂料、水乳再生胶沥青防水涂料、水性 PVC 煤焦油防水涂料，以氯丁胶沥青防水涂料使用最为普遍。高分子涂料类又有聚氨
11、酯防水涂料、丙烯酸乳液防水涂料和硅橡胶防水涂料。聚氨酯防水涂料是我过使用最多的防水涂料，包括煤焦油聚氨酯和纯聚氨酯两种防水涂料。近儿年，由于环保因素，煤焦油被限制应用，因此非焦油聚氨酯防水涂料发展速度较快，如 991 石油沥青基(非焦油) 聚氨酯防水涂料等。聚氨酯防水涂料全国产最约 3 万 t。预计今后环保型聚氨酯防水涂料将会取代焦油基聚氨酯防水涂料等。丙烯酸乳液防水涂料是近几年发展较快的一种新型防水涂料，目前己发展的系列产品有:丙烯酸防水装饰涂料、丙烯酸屋面防水涂料和 JS 复合防水涂料等系列防水涂料。2002 年丙烯酸防水涂料及 JS 复合防水涂料产量接近 2.2 万 t。硅橡胶防水涂料，
12、年销量在 300t 左右。3.3 密封材料类我国的建筑密封材料包括塑料油膏、沥青油膏以及聚硫、硅酮、聚氨酯、氯丁胶、丁基密封腻子、氯磺化聚乙烯等弹塑性密封材料。近年来，高分子密封膏有了较大的增长，特别是硅酮密封膏增长速度最快。（1)硅酮密封膏硅酮密封膏有了高速的发展，品种多，现己生产酸性、中性、防霉和结构密封膏等许多品种，用于玻满、幕墙、结构、石材、金属屋面、陶瓷面砖及汽车等领域，国内厂家的生产能力达 5 万 t 左右。2002 年市场总销售量约 2.5 万 t，其中近 1.5 万 t 国产，另外 1 万 t 主要由美国道康宁公司、GE 公司、创高远东公司等外国密封材料企业供应。(2)聚硫密封
13、膏聚硫密封膏上要用于中空玻璃等窗户，在水利工程和市政水厂、污水厂工程及墙板缝也有较好的应用。2002 年我国聚硫密封膏市场约为 0.4 万 t，国产产品销售星约为 03t ，约占 75%，上要以双组分产品为主。(3)丙烯酸密封膏丙烯酸密封膏多为水乳型的，2002 年产量在 0.5 万 t 左右。(4)聚氨酯密封膏我国研制的双组分聚氨酯密封膏，有近十家生产，2002 年销传量约为 0.4 万吨，单组分聚氨酯密封膏，主要用于汽车工业。(5)沥青粘结、嵌缝材料我国沥青防水卷材在施工应用过程中，对氧化沥青卷材多用热沥青玛蹄脂或冷沥青玛蹄脂作多层防水的粘结材料，叠层施工，一般采用两毡二油或二毡四油，即两
14、层氧化沥青卷材加二道沥青玛蹄脂，或三层氧化沥青卷材加四道沥青玛蹄脂。建筑密封也大量采用了沥青基嵌缝膏，目前用量最多的是煤焦油 PVC 油膏，沥青嵌缝膏约占建筑密封膏总量的 10%以上。目前我国的建筑防水材料己从单一品种沥青纸胎油毡过渡到高聚物改性沥青防水卷材、高分子防水卷材、建筑防水涂料、建筑密封材料、刚性防水和堵漏止水材料，新型防水材料从无到有，档次包括高、中、低档，品种和功能比较齐全的防水材料系统基本满足我国建筑防水工程使用功能。3.4 刚性防水材料（用于防水混凝土及防水砂浆）刚性防水材料包括外加剂防水混凝士和防水砂浆两类：UEA 型混凝士膨胀剂、有机硅防水剂、BR 系列防水剂、M 150
15、0 水泥水性密封防水剂、无机铝盐防水剂。UEA 型膨胀剂推广速度最快，年销售篮达到 25 万 t:无机铝盐防水剂销售量也较大。3.5 堵漏止水材料我国使用的堵漏材料包括无机粉状防水堵漏材料类、水溶性及油溶性聚氨酯、氰凝、丙凝、橡胶止水带和遇水膨胀橡胶等。4 防水系统在了解了防水材料和防水工程后，我们对“防水”就有了比较系统的认识。防水系统包括防水设计和防水技术两大部分：4.1 防水设计防水设计部分是将建筑工程中的屋面、地下室、室内、外墙等作为一个防水系统工程，对各构造层次和细部节点等进行全面的分析，根据国家规范、专家思想、防水设计要求，结合当前材料应用情况编制的设计应用软件。采用菜单方式，设计
16、人员可将专家库知识与所设计的工程的特点有机的结合起来，选择各步骤，将结果提交后，系统自动进入目前建筑设计所采用的 AutoCAD 绘图软件中，在 AutoCAD 中形成符合国家规范要求的防水构造和相应的细部构造（节点）大样图，并提出施工要求和技术措施。设计人员可以很方便地将根据专家库建议所选择的合适的防水设计方案引用到建筑设计图纸中，准确、有效的完成防水设计任务。4.2 防水技术防水技术部分包括工程标准、材料标准、材料介绍、材料厂家、名词术语，问答、施工工艺等大量的文字图片资料，汇集了近二十年防水的专业知识和先进的防水技术成果，内容全面系统，查阅方便快捷。其中独立的标书制作系统能自动生成标书及
17、施工组织设计等文档，有效帮助完成建筑防水工程有关技术资料的编制。5, 总结我国的建筑防水材料门类变化并不大，但各类防水材料都有不同程度的进步，品种也进一步增多。但只要本着原则做事，就一定可以根治这“建筑物癌症”。建筑防水观念应该转变。首先要提高防水技术重要性的认识。目前建筑技术和装修标准在不断提高，而国内建筑防水的标准却有所下降。过去仅是屋面防水工程构造价约占工程造价的 5%10%，而近年却降为 2%左右。国外建筑防水概念已在转变，即不是只考虑一次性造价，而是综合考虑防水工程造价和使用期，并且更加强调使用功能的提高。重视防水设计与施工工艺、防水材料与结构及基层、施工时间与环境之间的匹配、协同和
18、优化，以求得最佳的防水效应。因此，在建筑屋面的各项与防水层有关的设施时，均要在建筑结构施工图中给予表达，并有明确的防水构造做法。合理的选材是达到技术经济综合效果的关键。其主要原则是根据建筑物重要性选择其结构、地理位置、气候条件、防水等级、防水层构造、防水部位和细部构造等；根据当地的气候特征选择防水材料；根据防水材料的性能、防水等级的要求，确定防水层的厚度。现在防水材料品种繁多，产品质量差异很大。设计人员应充分了解这些材料的性能，正确的选择优质的防水材料，组成既经济合理，又能充分发挥效果的防水层。大型工程的屋面，特别是高层建筑的屋面应选用高档或中高档的防水材料，使它与建筑物的等级、标准相适应。防水是建筑安全工作的核心。防水工程质量与设计、施工、材料 3 方面都有密切关系。材料为基础，设计为前提，施工为关键。为了搞好建筑的防水工程，我们必须选择质量可靠的防水材料，作出合理的构造，并把好施工质量关。参考文献：【1】现行防水材料标准和及施工规范汇编（第二版）【2】新型防水材料施工做法
