水泥基渗透结晶型防水材料介绍

　　　水泥基渗透结晶型防水材料是一种作用于水泥混凝土基体的刚性防水材料，在水的作用下，材料中的活性物质能够渗透到混凝土内部，与水泥水化产物反应生成不溶于水的枝蔓状结晶体，堵塞孔隙及裂缝，从而提高混凝土的致密性，达到防水目的。

　　　水泥基渗透结晶型防水涂料是粉末状材料，主要成分包括硅酸盐水泥、石英砂和活性物质，使用时与水调配成浆料，涂刷或喷涂在水泥混凝土的表面。材料中的活性成分与混凝土中未发生水化反应的水泥颗粒发生化学反应，生成不溶于水的针状晶体，形成二次凝结，堵塞混凝土中的毛细孔; 该材料结晶后，如果遇到水会进一步结晶，大大提高混凝土表层的密实度和抗渗性能，达到防水目的。

　　　水泥基渗透结晶防水涂料的特点：

　　　因为混凝土内部有大量的毛细孔和凝胶孔，因此混凝土结构建筑的吸水性很大，水分能在内部通道流通，因此在厨房、卫生间等与水频繁接触的空间防水尤为重要。

　　　防水浆料和防水涂料是在混凝土表面形成屏障，阻碍水分进入混凝土结构内容，而水泥基渗透结晶型防水材料则是通过阻塞混凝土内部的通道，达到防水的目的。

　　　通过在混凝土表面形成防水层的传统防水材料会随着使用时间的推移慢慢丧失其防水性能。水泥基渗透结晶型防水材料较大的特点是具有渗透结晶性，在水的作用下，材料中的活性物质能够通过扩散、渗透等方式在混凝土基体中传输，当遇到未水化的水泥颗粒或水化产物等物质时，能够反应生成不溶于水的结晶体，堵塞混凝土结构中的孔隙及裂缝，使其更密实，从而达到防水目的。

　　　其主要特点如下：

　　　①具有双重防水性能。一方面，涂刷在混凝土表面的涂层本身能够作为隔离防水层，同时涂层的膨胀性可以补偿混凝土表面的收缩，提高抗渗、抗裂性能；另一方面，材料中的活性物质能渗透到基体内部，生成的不溶性晶体封堵孔隙、裂缝，起到很好的防水效果。

　　　②独特的自我修复能力。这类无机防水材料没有老化的问题，材料中的活性组分在干燥条件下处于休眠状态，当遇到水后能再次被激活，继续渗透并反应生成结晶体堵塞孔隙及裂缝，从而完成自我修复。

　　　③级强的抗渗性能。使用该防水材料的混凝土能够长期承受较强的水压力，相关试验研究表明：在 50mm 厚、13.8MPa 抗压强度的混凝土基体表面涂刷两层该类材料后，养护至一定龄期，则混凝土基体能够承受 1.2MPa 以上的水压。

　　　④提高混凝土强度。由于活性物质的渗透结晶作用填充了孔隙、裂缝，增加了混凝土的密实度，故混凝土的强度也得到了提升，通常大约能提高 20%左右。

　　　⑤长久性防水。该类防水材料早期是在混凝土基体的表面产生作用，随着时间的推移，活性物质逐渐向混凝土内部渗透，反应生成不溶性结晶体，堵塞孔隙、裂缝，通常生成的晶体性能稳定，不会随混凝土结构的破坏而破坏，故可以达到长久性防水。

　　　⑥施工简便。这类防水材料不但能用于迎水面，还能应用于背水面防水。这类材料的成分与混凝土基体基本相同，因此与基面完全相容、粘结性很好。对潮湿、建、正在施工的混凝土基面随时可以施工，且施工方法也很简单，可采用喷涂、涂刷或干撒等方式操作。

　　　水泥基渗透结晶防水机理：

　　　关于水泥基渗透结晶型防水材料的作用机理，较为认可的是沉淀反应机理：

　　　对混凝土组分的分析可知，混凝土内部存在大量的 Ca2+，活性物质能够将 Ca2+转化成提高混凝土密实度的物质，就能改善其抗渗性能。沉淀反应机理就是在此基础上建立起来的。

　　　活性物质大概有以下几种类型：

　　　①能与钙离子反应生成不溶结晶，比如可溶性硅酸盐、碳酸盐等。SiO32-具有很好的渗透性，能与钙离子反应生成结晶，并且产物与混凝土基体中的物质基本相同，不必担心膨胀性和兼容性的问题，因此，可溶性硅酸盐、偏硅酸盐类物质均可考虑。CO32-和 HCO3-也能与钙离子反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀，故也可考虑将碳酸盐和碳酸氢盐作为活性物质。此外，其他能够与钙离子反应生成不溶结晶的可溶性物质均可考虑在内。

　　　②可与钙离子形成不溶络合物。这类物质大多是有机物，可以与混凝土中的钙离子发生反应，生成络合物沉淀，当络合物遇到混凝土中残留的 SiO32-、Al(OH)4-类原子团时，钙离子被原子团夺去，有机物又成为自由基，随水在混凝土内游动，当再次遇到钙离子时，又会产生络合沉淀，如此循环下去。

　　　④硫酸盐类物质。硫酸根能够与氢氧化钙、水化铝酸钙等水泥水化产物反应生成不溶的硫酸钙和钙矾石晶体，这也是很多混凝土防水剂、膨胀剂的作用机理。因此，可溶的硫铝酸盐和硫酸盐类物质也可作为活性物质。但生成的钙矾石晶体具有一定的膨胀性，故需要限制其膨胀、产生适当的晶体。

　　　⑤能与氢氧化钙、氧化钙等物质反应的纳米活性粒子。这类粒子具有较高的比表面积，溶于水形成凝胶，具有一定的渗透能力。其中以二氧化硅为代表，它能够与混凝土中的氢氧化钙、氧化钙等物质反应生成不溶性硅酸钙晶体。但这类物质通常不能完全溶于水且颗粒度较大，导致渗透深度浅、反应速度慢，不过这也为防水材料的长期修复性能提供了条件。

　　　由于上述分析的各种活性物质在单独作用时均会有一定的局限性，故在研制水泥基渗透结晶型防水材料母料时，需要同时搭配几种机理不同的物质，以获得较好的防水效果。同时，还需要掺入一些钙离子补偿剂、晶体生长剂以及其他助剂等物质来善防水材料的性能。