近几年来，建筑工程防水技术领域，新型防水材料日益增多，当前国际上正在发展的最新防水材料及防水技术在我国几乎都有采用与发展，大大推动了我国工程防水技术的发展。但是也应看到，我国的防水技术与世界先进水平相比，仍有一定差距，尚不能完全有效地适应工程发展的需求，对正确处理防水工程中防水材料与构造设计及施工技术之间的关系，缺乏整体构思与考量，特别是对防水材料的互补性、适应性与实效性认识不足和处理失当，导致防水工程渗漏水事例频频发生，给工程建设和生产、生活带来严重影响。因此，如何提高防水材料的互补性、适应性和实效性，已成为防水工程专业人士必须面对和解决的一个关键技术问题。

1 防水材料的互补性

防水材料的互补性，包括刚性材料与刚性材料、刚性材料与柔性材料、柔性材料与柔性材料之间的互补性。这里谈的互补性主要是指刚性防水材料与柔性防水材料的互补性，即两者如何有机结合、取长补短、相辅相成，以形成合理、有效和可靠的工程防水体系。

1.1 刚性防水材料的特征与作用

刚性防水材料主要指集承重与防水功能于一体的防水混凝土，它是一种具有防水特性的结构主体材料，是地下工程防水体系的基础、载体和依托。

长期以来，防水混凝土一直被看成是工程结构材料，未列入防水范畴，因此很少引起防水界的重视。其实早在20世纪50年代，我国就对防水混凝土进行了研究和应用，将其应用在北京火车站、湖北大冶江心水泵站等重要工程中，均获得良好效果。60年代有关方面曾对我国70个本体自防水工程进行系统调研，测得有渗透水量的工程仅3例，占4％，这说明当时我国防混凝土结构自防水就已发展到较高水平。

此后，国标GBJ 108—87、GB 50108—2001均将防水混凝土列为一章，GB 50108—2008中将“地下工程迎水面应采用防水混凝土”列为强制性条文，充分表明了刚性防水材料在工程防水体系中的重要地位与作用。

在长期的工程防水实践中，我们认识到刚性防水材料有下列优缺点（表1）：

1.2 柔性防水材料的特征与作用 

柔性防水材料是粘附于主体结构上的一种具有一定变形能力的防水材料，如高聚物改性沥青防水卷材、高分子合成橡胶片材及防水涂膜等。

柔性防水材料具有下列优点

1.3 有效提高地下工程整体防水功能的基本途径

1）发展减少收缩和控制混凝土水化热的新品种——防水混凝土

（1）掺加FSl02密实剂的防水混凝土

在混凝土中掺人占水泥质量0.21％的FS102密实剂，可显著减少混凝土收缩，获得高密实性、高抗渗性的混凝土，抗氯离子渗透性可提高13％～18％，对减少超长板块混凝土后浇带或加强带的设置具有显著功效。该技术已应用于国内200余个防水混凝土工程，均取得良好效果。哈尔滨爱建上海一百公司工程，底板为300 m×200 m的超长混凝土板块，采用该技术后，仅中间部位设置一条伸缩缝，取消了后浇带。施工时连续浇筑混凝土底板长达160 m，竣工后6年多来，使用效果良好。

（2）掺聚羧酸（PCA）高效减水剂的防水混凝土

PCA是一种新型减水剂，减水率高，当PCA的掺入量仅为萘系高效减水剂的1/10～1/5时，其减水率可高达30％以上。PCA对延缓水泥水化放热和降低7 d水泥水化热作用也极为明显，这对降低混凝土热峰值和减少温度应力引起的开裂具有良好作用。PCA与粉煤灰等胶凝材料有良好的协同作用。两者复合使用具有明显抑制水泥水化热的效果。因此该材料在制备抗渗、高抗裂和高耐久性混凝土呈现出明显优势。

该外加剂在地铁隧道混凝土工程中已获得较为广泛应用，作为指定外加剂被列入了北京工程建设企标《轨道交通工程结构混凝土裂缝控制与耐久性技术规程》中。

2）提高柔性防水材料品质

在刚柔结合的防水中，柔性防水是重要和必要的设防措施，因此，提高柔性防水材料的品质是有效提高地下工程整体防水功能的重要途径。在提高柔性防水材料品质的同时，还应发展与之相适应的施工新技术，增加卷材幅宽，减少接缝薄弱环节。

3）提升刚性、柔性防水材料的集成效应

提升刚性、柔性防水材料的互补性及采用多道设防措施，不是简单地将几种防水材料相叠加。将几种防水材料简单叠加在一起，无助于工程整体防水能力的提高，仍有可能出现窜水等渗漏现象。

基于近年来防水工程渗漏率下降不甚明显，某些人误认为“防线越多越易渗漏”，主张减少设防道数。其实这只是看到了事物的表面现象，没有抓住问题的实质。渗漏现象的本质不是防水设防多引起的，而是源于每道防线都是孤立的，材料间互补性、关联性差：多道防线本应获得1＋1＞2的防水效果，有些工程实际上只获得1＋1＜2的作用，自然起不到应有的防水效果。因此必须研究和解决各种柔性防水材料与刚性防水材料的互补性，以及防水材料与主体结构的有机合成，提升整体防水体系的集成效应，实现1＋1＞2的防水效果，以凝聚更大的整体防水能量。

当前能明显改善刚性与柔性防水材料集成效应的新材料、新技术、新方法有：

（l）高分子自粘胶膜防水卷材

高分子自粘胶膜防水卷材是采用高密度聚乙烯等高分子防水卷材，在其一侧的表面涂敷特殊的非沥青类高分子胶粘层的功能性卷材。它具有较高的断裂拉伸强度和断裂伸长率，胶膜的耐候性好，可单层使用和采用现场预铺法施工。

（2）预铺反粘卷材防水体系

预铺反粘法是外防内贴的一种施工技术。其特点是：

将覆有自粘胶膜层的防水卷材铺贴在基面上，然后直接浇筑结构混凝土。流态混凝土与自粘卷材表面压敏性自粘层接触后，两者能持久地紧密咬合粘结在一起，构成完整的防水结构体系。这种防水体系显著提高两者的集成效应，避免了因卷材与主体结构粘结不良造成窜水的弊病。此外由于防水层不与垫层粘结，可避免因垫层混凝土收缩开裂或不均匀沉降造成卷材自身的撕裂，有效防止地下水的侵入。

（3）聚乙烯丙纶复合防水卷材

聚乙烯丙纶卷材复合防水技术是由柔性的聚乙烯丙纶卷材与刚性的聚合物水泥防水胶粘层共同组成的复合防水层，两者结合后具有良好的共同工作特性。以聚合物水泥防水胶结料取代传统的高分子防水胶粘料，它与混凝土结构同属水泥基类材料，两者相容性好，粘结紧密牢固。高分子粘结剂具有良好的粘结性和防水性双重功能，自身就是一道防线。聚乙烯丙纶防水卷材已在工业民用建筑、地铁等工程中广泛应用。北京奥运村运动员公寓、地铁复八线上面积达60万m2的通惠家园等工程均采用聚乙烯丙纶卷材复合防水技术，获得了良好效果。

2 防水材料的适应性

适应性主要指防水材料对工程条件、工程环境、工程部位的适应性

2.1 防水材料对工程使用条件的适应性

对长期浸泡水中或耐久性要求较高的地下工程所采用的防水涂料，除按有关标准进行一般检测外，还必须进行表3中的4项耐水性试验，即：浸水168 h后的拉伸强度；浸水168 h后的断裂伸长率；浸水168 h后的粘结强度保持率；浸水168 h后的抗渗性的保持率。以上要求虽是《地下工程防水技术规范》的规定，对于长期浸泡水的工程亦应作此测试，以满足工程使用要求。

2.2 防水材料对施T环境温度的适应性

1）低温及负温影响

一般防水材料均不宜在低温及负温下施工，否则会影响粘结性能及防水效果。不同防水材料施工的适宜温度。

此外，三元乙丙防水卷材的胶粘剂必须在5℃以上的气温条件才具有良好的粘结性。但北京某工程地下室，却在一9℃时强行施工三元乙丙卷材，一天后3 000多m2的外墙卷材全部滑落，底板上的卷材则出现翘边、开裂现象，既造成巨大的经济损失又延误了工期。北京另一地下工程，同样在严冬季节施工聚乙烯丙纶复合防水卷材，施工时采取了搭大棚及加强采暖等保温保湿措施，棚内温度达3～5℃，此举虽增加了施工成本，却保证了工程质量和施工进度。

水性涂料不宜在低温和负温下施工，同样反应型的聚氨酯防水涂料亦应避开寒冷天气施工，因为随着温度降低，其黏性增加，滚、刮、涂的操作性能变差，涂膜匀质性及施工质量均得不到保证。

2）雪水、雨水的影响

地下车库的设计一般只考虑坡道出入口和坡道开敞段末端地面设置截水沟，不考虑底板设置防水层，但由此而引起渗漏水的工程较多。

北京西单文化广场地下停车场，地面采用金刚砂混凝土，未另设置防水层，冬天的雪水、夏天的雨水随车带人车库后，从地面的裂缝侵人到下层商场，使场内衣物受损不得不停用修复。

某工程地下一层车库地面，原设计采用3道总厚为3 mm的聚氨酯防水涂层，后改用环氧地面漆自流平作法，降低和削弱了地面防水功能。环氧地面漆虽有防水防潮作用，但其抵抗因环境温差大而引起的变形能力差，该工程2008年5月投入使用后，车库地面陆续出现裂缝并贯穿地面。导致地下二层的资料库顶板出现渗漏现象。由此说明，车库虽没有大量水源，但雨水雪水带来的影响不容忽视。

3）水泥类防水材料需要良好的养护条件，有效控制早期失水率

养护对水泥类防水材料及防水混凝土极其重要，是保证混凝土强度、抗渗性能的必要措施，只有足够的湿度和温度才能使水泥得到充分水化，如果养护不及时不充分，特别是早期（1～7 d）失水较快，混凝土内部水分迅速蒸发造成毛细管彼此连通，形成渗水通道，同时混凝土收缩增大而出现龟裂，混凝土抗渗性急剧下降。因此一般防水混凝土终凝后应立即养护，养护时间不得少于14 d。

2.3 防水材料对不同工程部位的适应性

不同工程部位及不同的防水作法，对防水材料的技术性能要求也有不同的侧重点。

1）在凸起物过密、阴阳角过多的屋面工程不宜采用SBS、APP双层作法，因为防水卷材连附加层总厚约10~11 mm，施工可操作性差，在拐角部位很难密贴，易产生渗漏水现象。

在上述部位采用聚氨酯类防水涂料、自粘聚合物改性沥青防水卷材、聚乙烯丙纶复合防水卷材与橡化型沥青非固化防水涂料复合使用等方案较为适宜。

2）地下工程必须根据建筑物的防水等级和不同部位来确定设防要求以及选择不同材料类别。选用结构主体防水方案时防水混凝土结构自防水是必选的。当工程防水等级为一级，主体防水增设一种防水措施时则应选用柔性防水材料；增设两种防水措施时可选用一“刚”、一“柔”，或两种柔性防水材料。

3）工程变形的影响

变形缝是建筑工程防水的薄弱环节之一，该处变形量大，出现渗水的几率也较大，因而对密封防水有更高要求，应采取多道设防的综合防水措施，才能确保工程质量。此外，还应注意以下几点：

（1）采用中埋式止水带和钢边止水带，可延长渗水通路，且止水带对混凝土具有锚固作用。

（2）迎水面宜采用低模量密封材料，背水面宜采用高模量密封材料。

（3）对沉降量大或已超过现有材料容许变形能力的沉降缝，单从材性上解决是不够的，必须按有关设计规范规定，限制沉降缝沉降差不应大于30 mm。

3 防水材料的实效性

防水材料产品的质量，除应按有关标准的试验方法进行检测，以检验该产品是否符合基本防水性能要求外，还必须满足对环境条件适应性、施工可操作性等要求。否则，在工程施工中将导致严重的质量问题，甚至出现全面更换材料的工程事故。

为了提高防水材料的实效性，以下四个“必须”是应当给以足够重视的。

1）防水卷材所用的粘结剂必须与基层粘结牢固

某屋面工程采用聚乙烯丙纶防水卷材，该卷材粘附的长纤维丙纶丝极为稀少，卷材表面过于光滑，卷材无法借助长纤维丙纶丝与基层牢固粘结，应属不合格产品；加之胶粘剂质量较差，以致施工后很快被大风全部掀起，工程防水失败。

2）聚乙烯丙纶防水卷材必须具有足够的柔软度

某厂生产的聚乙烯丙纶防水卷材经检测其力学性能均达标，但自身柔软性等物理性能较差，硬度过高，施工难度大，阴阳角部位更难以粘牢，多处出现翘边、接缝脱开现象，留下了渗漏水隐患，无法保证防水工程质量。

3）遇水膨胀止水材料泌须具有缓胀性

作为遇水膨胀止水条，并非膨胀速率越快越好，膨胀倍率越大越好。用于施工缝和桩头等部位的遇水膨胀止水材料应具有缓胀性能，7 d的净膨胀率不宜大于最终膨胀率的60％，最终膨胀率宜≥220％。腻子型遇水膨胀止水材料必须具有一定的柔软性，能与混凝土基面结合紧密，在完全包裹的状态下才能更好地发挥作用，达到理想的止水效果。试验和工程实践证明，腻子型止水条的硬度（用C型微孔材料硬度计测试）小于40度，其柔软度方符合工程使用要求。硬度过大，安装时与混凝土基面很难密贴，界面间留下缝隙造成渗水隐患，这也是该材料使用过程中失败的主要原因。

4）膨润土防水毯必须满足以下要求才能有效发挥防水作用

（1）只有在具有一定夹持力的有限空间内，膨润土吸水膨胀后形成致密的不透水层，才能发挥防水作用。

（2）膨润土防水毯是靠其遇水膨胀性发挥止水功能的，因此要求其具有良好的遇水膨胀性。天然钠基膨润土在不含有害物质的淡水中充分吸水膨胀后，重量约为自身重量的5倍，体积约为自身体积的13～15倍。

（3）针刺质量是一个易被忽略的重要问题，针刺密度应为15～22针／cm2并均匀分布。

北京某工程采用膨润土毯作为地下工程防水层，铺设后因故停工约2年，其间经受雨、雪水侵蚀，产生自由膨胀，导致防水失效。

4 结语

1）在防水工程的设计施工实践中，深刻认识和正确处理防水材料的互补性适应性和实效性是提高工程整体防水功效的必由之路。

2）当前防水材料品种繁多，各具特色，在防水工程设计中应深人了解各种材料的特性，做到扬长避短，使材料的优越性发挥到极致。

3）评价工程防水材料的“优”与“劣”，不应单纯地以该种防水材料在实验室检测的性能为标准，而应当着重调查研究该种材料在特定工程条件下应用，是否具有良好的工程整体防水效果。这是选择防水材料的一条重要原则。

4）优秀的工程防水材料，必须与能有效发挥材料防水功能的完善的施工工艺相结合，这样才能得到预期的防水效果