趙丹（天津城市建設(shè)學(xué)院材料科學(xué)與工程系天津300384）

淺析建筑防水材料發(fā)展趨勢

趙丹（天津城市建設(shè)學(xué)院材料科學(xué)與工程系天津300384）

介紹了建筑防水材料的分類，指出建筑防水材料在建筑行業(yè)發(fā)展中的重要地位和作用。從國外防水材料的研究趨勢對(duì)我國建筑防水材料進(jìn)行展望，并強(qiáng)調(diào)要重視對(duì)新型防水材料的研制，并加強(qiáng)對(duì)防水行業(yè)的管理，有效解決出現(xiàn)的問題。

建筑防水材料發(fā)展趨勢存在問題

0 引言

建筑防水材料是建筑材料的一個(gè)重要組成部分，其性質(zhì)在建筑材料中屬于功能性材料，建筑防水效果的好壞，關(guān)鍵在于防水材料是否具有良好的性能。建筑物和構(gòu)筑物之所以要采用防水材料的主要目的是為了防潮、防滲、防漏。改革開放以來，我國建筑事業(yè)蓬勃發(fā)展，新建建筑的使用以及原有建筑的維修，使建筑防水材料的需求量和國家在這方面的投入逐年大幅度增長。

近年來，我國防水材料的研制取得了很大進(jìn)步，先后開發(fā)了油膏類、卷材類、溶劑型粘稠液、水基型乳液和粉劑型防水材料，并得到了廣泛的認(rèn)可。同時(shí)，我國還十分重視新型防水材料的推廣應(yīng)用，并將新型防水材料作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。國家重要和重大工程都作為示范工程，大量采用性能好的新型防水材料。隨著建筑形式的逐漸多樣化，必定會(huì)對(duì)建筑防水材料提出新的要求，防水領(lǐng)域也會(huì)不斷擴(kuò)大，向市政建設(shè)、路橋、隧道等公共工程和基礎(chǔ)設(shè)施等方向延伸。[1]

1 建筑防水材料的分類

1.1 防水卷材

1.1.1 高聚物改性瀝青防水卷材含成分復(fù)雜的瀝青，是新型防水材料中使用比例最高的一類，在防水材料中具有重要地位，廣泛應(yīng)用于各種建筑結(jié)構(gòu)的屋面、墻體、浴室、地下室、

1.1.2 高分子防水卷材亦稱高分子防水片材，是以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體系為基料，加入適量的化學(xué)助劑和填充劑等，經(jīng)過混煉、塑煉、壓延或擠壓成型、硫化、定型等工序加工制成的片狀可卷曲的防水材料。性質(zhì)穩(wěn)定、耐老化、壽命長，防水效果好，不含瀝青，不含有機(jī)溶劑，一般可以再生利用。

1.1.3 防水瓦材國內(nèi)外坡屋面常用的粘土瓦、水泥瓦、金屬瓦、木板瓦、茅草瓦以及美國研發(fā)的生態(tài)瓦（PVC/木瓦、TPO/EPDM石板瓦等），大都是利用自然資源和廢物再生的防水材料。[2]

1.2 防水涂料

1.2.1 瀝青基防水涂料對(duì)環(huán)境的污染較大，低溫柔性和抗開裂性都不好，一般只能用在不太重要的防水工程中，其用量正逐漸減少，將逐漸被淘汰。

1.2.2 聚氨酯防水涂料是綜合性能較好的防水材料。丙烯酸酯橡膠乳液為主的水性涂料或脂肪族聚氨酯——丙烯酸涂料和聚氨酯防水涂膜粘接良好，耐水、耐堿、耐久性優(yōu)異，涂膜柔韌，對(duì)防水層可起保護(hù)作用。

1.2.3 聚合物水泥防水涂料既有聚合物涂膜的延伸性、防水性，也有水硬性膠凝材料強(qiáng)度高、易與潮濕基層粘結(jié)的優(yōu)點(diǎn)。可以調(diào)節(jié)聚合物乳液與水泥的比例，滿足不同工程對(duì)柔韌性與強(qiáng)度等的要求，施工方法簡便。

1.2.4 無機(jī)防水涂料價(jià)格低廉，且無任何公害，是21世紀(jì)環(huán)保型材料發(fā)展的重點(diǎn)之一，主要分為涂層覆蓋防水和滲透結(jié)晶型防水涂料兩種。

1.3 密封材料

1.3.1 硅酮密封材料具有優(yōu)異的耐熱、耐寒、耐候性，以及與各種材料良好的粘結(jié)性、伸縮性、耐水性和憎水性，已成為高層建筑玻璃幕墻的特征結(jié)構(gòu)密封膠，是國際上發(fā)展最快的密封膏品種之一。

1.3.2 聚氨酯密封膏粘結(jié)力好，能與混凝土、磚石、塑料、鋁制品、塑鋼制品、鍍鋅板材等材料粘結(jié)牢固；柔軟且強(qiáng)度高，特別適合于循環(huán)變型較大的結(jié)構(gòu)密封防水；耐候性、抗撕裂、耐磨、抗穿刺性好。

1.3.3 聚硫密封膏耐堿、稀酸、海水、油脂的能力較強(qiáng)，具有很好的耐低溫性能，耐老化、耐臭氧老化性能也很好。因此，聚硫密封膏能較理想地滿足高檔建筑密封膏的各項(xiàng)性能指標(biāo)。事實(shí)上，它是世界上應(yīng)用最早、使用最成熟的密封膏，目前仍是國外高檔密封材料的主要品種之一。

1.4 剛性防水材料

1.4.1 防水砂漿具有一定的防水功能，施工操作簡便，造價(jià)便宜，容易修補(bǔ)；但韌性差，極限抗拉強(qiáng)度較低，隨基層開裂而開裂。

1.4.2 防水混凝土材料一般分為普通防水混凝土、外加劑防水混凝土和膨脹水泥防水混凝土3種。不同類型的防水混凝土具有不同的特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)使用要求加以選擇。

1.5 堵漏止水材料

主要通過添加外加劑來提高結(jié)構(gòu)自身防水的能力，目前常用的外加劑主要有UEA型混凝土膨脹劑、無機(jī)鋁鹽防水劑、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合防水劑、有機(jī)硅防水劑、M1500水泥水性密封防水劑等。我國使用的堵漏止水材料包括無機(jī)粉狀防水堵漏材料類、水溶性及油溶性聚氨酯、氰凝、丙凝、橡膠止水帶和遇水膨脹橡膠等。[3]

2 國外建筑防水材料的發(fā)展趨勢

20世紀(jì)70年代和80年代，世界建筑防水材料發(fā)生了革命性的變化，傳統(tǒng)的層疊油氈迅速減少，各種高功能防水材料大量涌現(xiàn)，很快占據(jù)主導(dǎo)地位。進(jìn)入20世紀(jì)90年代轉(zhuǎn)入漸進(jìn)的向前發(fā)展，各種新材料質(zhì)量進(jìn)一步提高，品種增多，應(yīng)用技術(shù)相應(yīng)改善，防水系統(tǒng)更加可靠，使用壽命大大延長。目前，國外建筑防水材料行業(yè)的發(fā)展，呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

2.1 建筑防水材料多樣化

可以預(yù)見，無論哪一種防水材料都不會(huì)獨(dú)霸市場，一統(tǒng)天下，現(xiàn)有的一些先進(jìn)的防水材料在不同的國家及不同的防水工程上都可以得到各自應(yīng)用。

2.2 建筑防水仍以瀝青及卷材為主

氧化瀝青油屋面和地下防水膜呈下降趨勢，改性瀝青油氈在許多國家已經(jīng)上升為主導(dǎo)的防水材料。

2.3 高分子防水卷材占有重要地位

EPDM是目前公認(rèn)的耐久性最高的防水材料；PVC是各國均大量使用的一種屋面材料；TPO（熱塑性聚烯烴類防水卷材）是近期開發(fā)的功能比較全面的材料，無增塑劑，可重復(fù)使用。

2.4 防水涂料向聚合物和滲透性方向發(fā)展

傳統(tǒng)的瀝青防水涂料性能欠佳，在屋面上逐步被聚氨酯、丙烯酸等聚合物防水涂料取代。滲透性防水涂料滲入混凝土內(nèi)與水反應(yīng)形成晶體，堵塞孔隙以達(dá)到防水目的，在工程上得到了極大的應(yīng)用。

2.5 密封材料向彈性密封膏過渡

世界范圍內(nèi)，建筑密封材料用量持續(xù)增加，產(chǎn)品向高功能的彈性密封膏方向發(fā)展。

2.6 噴涂聚氨酯泡沫受到青睞

噴涂聚氨酯泡沫屋面兼有防水和保溫功能，又有利于保護(hù)環(huán)境和節(jié)能，是一種可持續(xù)發(fā)展的防水材料。

2.7 綠色防水材料提上議事日程

綠色防水材料是對(duì)環(huán)境有利，對(duì)人體無害，有利于節(jié)能，可節(jié)約資源和可再生利用并持久耐用的產(chǎn)品。美國研制的CP-500W正是一種水基、VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）含量極低的防水劑，產(chǎn)品由于其優(yōu)質(zhì)的環(huán)保性能而被廣泛使用。

2.8 施工技術(shù)明顯改善

施工技術(shù)的改善是國外防水材料進(jìn)步的一大特點(diǎn)，各種防水材料都有與之相配套的施工方法和機(jī)具，極大地提高了工作效率。

3 我國建筑防水材料的發(fā)展趨勢

20世紀(jì)80年代以前，我國防水材料的發(fā)展十分緩慢，改革開放后，建筑防水材料獲得較快的發(fā)展，陸續(xù)從先進(jìn)國家引進(jìn)了SBS/APP改性瀝青防水卷材、三元乙丙橡膠防水卷材等生產(chǎn)線，生產(chǎn)技術(shù)裝備水平得到很大提高。隨后國內(nèi)開發(fā)研制出改性瀝青防水卷材生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，聚酯胎和玻纖胎為主的改性瀝青防水卷材成為我國發(fā)展最快的新型防水材料。對(duì)于近幾年在歐美流行的聚氯乙烯防水卷材、熱塑性聚烯烴防水卷材，我國也初步掌握相關(guān)技術(shù)，并引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備開始生產(chǎn)。

隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，防水涂料也獲得了較快發(fā)展，我國防水涂料已形成了聚氨酯防水涂料、聚合物水泥防水涂料（JS涂料）、瀝青基防水涂料、聚合物改性瀝青基防水涂料、聚合物乳液防水涂料、無機(jī)防水涂料等多類型、多品種的格局，主要應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的廁浴間防水，部分用于屋面、地下室和外墻等工程防水。

2008年，我國防水材料生產(chǎn)、施工企業(yè)約3 000多家，其中主導(dǎo)防水材料——防水卷材的生產(chǎn)企業(yè)約1 300多家，取得防水卷材生產(chǎn)許可證的有700多家。2008年防水材料總產(chǎn)量達(dá)7.69億t，新型防水材料總量已達(dá)5.99億t，占防水材料總量的比例達(dá)77.9%，居世界前三名。[4]

4 我國建筑防水行業(yè)存在的問題及展望

加入WTO后，我國的建筑防水行業(yè)面臨國內(nèi)市場國際化、國際市場公平化的新形勢，建筑防水市場競爭越來越激烈，外國的新型建筑防水材料和國內(nèi)的假冒偽劣建筑防水材料大量沖擊市場，這對(duì)防水企業(yè)來說，既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。近10年來，我國建筑防水雖然取得長足進(jìn)步，但仍存在許多突出的問題，對(duì)比發(fā)達(dá)國家差距仍然較大：[5]大部分原料品牌雜、非專用，性能指標(biāo)差距大，劣質(zhì)材料冒充正規(guī)原料，造成了防水材料質(zhì)量低下；生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雜亂；生產(chǎn)裝備、工藝水平存在較大差異，應(yīng)用技術(shù)不配套；建筑防水市場混亂，有待進(jìn)一步規(guī)范；推行防水工程質(zhì)量保證期制度艱難。

因此，根據(jù)我國建筑防水材料的現(xiàn)狀和存在的問題，考慮今后的市場需求量，吸取國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，我國防水材料的技術(shù)路線應(yīng)設(shè)計(jì)為：大力發(fā)展改性瀝青防水卷材，積極推進(jìn)高分子防水卷材，適當(dāng)發(fā)展防水涂料，努力開發(fā)密封材料，并注重開發(fā)止水、堵漏材料的硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡防水保溫一體化材料，逐步減少低檔材料和相應(yīng)提高各類中高檔材料的比例，全面提高我國防水材料的總體水平；解決相應(yīng)的生產(chǎn)裝備、配套原材料和施工技術(shù)問題，減少建筑物的滲漏，保證防水工程使用期限的逐步提高；規(guī)范市場，改進(jìn)管理體制，盡快實(shí)行防水工程質(zhì)量保證期制度。

5 結(jié)束語

防水是建筑安全工作的核心。防水工程質(zhì)量與設(shè)計(jì)、施工、材料3方面都有密切關(guān)系。材料為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)為前提，施工為關(guān)鍵。為了搞好建筑的防水工程，必須選擇質(zhì)量可靠的防水材料，作出合理的構(gòu)造，并把好施工質(zhì)量關(guān)。國家及政府相關(guān)部門應(yīng)加大力度，出臺(tái)有效政策，以保證建筑防水行業(yè)健康、快速、全面的發(fā)展。■

[1]李曉東.論建筑防水材料[J].林業(yè)科技情報(bào)，2008，40(3)：75-77.

[2]沈春林.中國防水材料現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J].聚氨酯，2009（89）：28-34.

[3]姜志威，王江波.新型防水材料發(fā)展及其分析[J].工業(yè)技術(shù)，2009（23）：76.

[4]尚華.建筑防水材料發(fā)展30年[J].城市住宅，2009（10）：94-96.

[5]《建筑防水材料及應(yīng)用技術(shù)評(píng)價(jià)的研究》課題組.建筑防水材料及應(yīng)用技術(shù)評(píng)價(jià)的研究[J].中國建筑防水，2010（增刊1）：27-37.

2011-01-08冷庫、橋梁、水池、地下通道等工程的防水、防滲、防潮、隔氣等；也可用于地下管道防腐、防銹及各種防潮內(nèi)包裝材料；特別適用于低溫地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形比較頻繁的建筑物。