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摘要：水泥基渗透结晶防水材料，英文名称CementitiousCapillary/Ctystallin Waterproofing Materials,简称CCCW，是由德国化学家Lauritz Jensen（劳伦斯•杰逊）在解决水泥船渗漏水的实践中发明，它已经走过了近百年的历程。我国八十年代初引进CCCW，首先用于地铁工程，目前已广泛应用于工业与民用建筑的地下结构、地铁、桥梁路面、饮用水厂、污水处理厂、电站、水利工程等方面 （包括三峡工程、国家大剧院等），取得了较显著的经济效益及社会效益。
关键词： 防水作用机理 适用性
中图分类号：TU57 文献标识码：A 文章编号：
1.防水作用机理
水泥基渗透结晶型防水涂料是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基料，掺入活性化学物质碱金属盐、碱土金属盐、络合化合物等复合而成，经过水化作用形成针状结晶体。
由于水泥基滲透结晶活性化学物质的不同，化学反应的机理不同，但他们防水的作用机理基本相同，都需要经过溶解、渗透、结晶三个过程。
首先水泥基渗透结晶材料要先溶于水，其中水泥发生水化作用游离出Ca 2+ 等离子，与掺入的活性化学物质短期形成一定浓度的碱性溶液，活性物质电离成为活性离子或者基团，为后续渗透过程做好准备。
大多数施工人员都知道水泥基渗透结晶防水材料的基层必须提前充分湿润，这是因为水泥基渗透结晶防水材料向混凝土中渗透需要动力，这种动力来自于化学势梯度，产生化学势梯度的原因是浓度差。当渗透结晶型防水材料涂覆于湿润的混凝土表面时，活性物质就在混凝土的表面形成了一个相对高浓度区，而在混凝土的内部由于缺少这些物质，因而是低浓度区，此时混凝土处于水饱和状态，即介质水是充分存在的，只要浓度渗透压力差大于水压力，就可以发生扩散和渗透。
最后是结晶过程，水泥基渗透结晶防水材料结晶过程应该是络合沉淀反应结晶和自身缩聚结晶的共同过程。自身缩聚是指活性化学物质与毛细孔中游离石灰和氧化物发生化学方应，生成不溶于水的结晶体，密封混凝土中的毛细管网及裂缝，起到阻水防水的作用。但当混凝土处于干燥状态时，活性化学物质以固态形式存在，不会发生渗透，或者说当混凝土中在无外水压力产生的情况下，活性化学物质经过一段反应后趋于平衡稳定，不会发生结晶。络合沉淀反应结晶是指进入混凝土内部的活性化学物质在Ca(OH)2的高浓度区时，与混凝土中电离出的钙离子络合，形成易溶于水的钙络合物，随水在混凝土中扩散，遇到活性较高的未水化水泥等，活性化学物质就会被更稳定的硅酸根、铝酸根等取代，发生结晶沉淀反应，从而填充混凝土中的裂缝和毛细孔隙。而活性物质则重新变成自由基，继续随水向内部渗透，在这里活性化学物质可以看做一种催化剂，可以促进混凝土水泥的水化深度。有的资料称水泥基渗透结晶防水材料有自我修复能力，其实也是基于络合结晶反应的作用机理，水泥在水化过程中由于水化硅酸钙的包裹作用，混凝土中一般含有25%左右未水化的水泥或者其它一些水化活性的物质，在上述催化作用下，水泥的水化深度继续深入，这些被激活的水泥水化作用在增加混凝土密实性的同时还可能出现体积的增大，使凝胶出现裂缝，这样更多的水就会进入未水化的水泥，这一过程将产生更大体积的凝胶，如此良好循环，使得混凝土的孔隙得到再次封闭，所以说具有自愈能力。正因如此，水泥基渗透结晶材料具有了多次抗渗的能力。在GB18845—2001中，强制性要求对水泥基渗透结晶材料的渗透压力比、第二次抗渗压力等做检验，从侧面也能反映水泥基渗透结晶材料的的结晶程度和渗透能力。
掌握水泥基渗透防水材料的作用机理，有助于我们正确认识这种材料，方便今后的材料采购、现场施工、更好的理解工艺要求。
2.适用性
水泥基渗透结晶防水材料渗透、结晶的过程取决于材料本身的质量、化学活性、材料的配比、施工方法以及基层混凝土的密实程度、水分和周围环境的温湿度条件。故从其作用机理我们可以简单总结水泥基渗透结晶防水材料具有的一些特性：
具有极强的耐水压能力，能长期承受强水压，一般厚度50mm，抗压强度为C10的混凝土构件上，刷两遍水泥基渗透结晶防水涂料，可承受1.2MPA的水压力。
具有内部和表层双重防水性能。
具有独特的自我修复能力，所形成的的结晶体不会老化，且结晶体多年以后遇水仍能激活水泥，产生新的晶体将继续密实，完成自我修复的功能。
具有防腐、耐老化，保护钢筋的作用，水泥基渗透结晶防水涂料的渗透结晶和自我修复能力使混凝土结构密实，从而最大程度的降低了化学物质、离子和水分的侵入，保护钢筋混凝土免受侵蚀。
具有对混凝土结构的补强作用，因水泥基渗透结晶材料能将未水化的水泥激活，增加了密实度，而提高了混凝土强度。
依据水泥基渗透结晶防水材料的作用机理和特性，从其作用的环境说明概述它的使用范围。
因其超强的耐水压能力，从而对大埋深，高渗透水压工程混凝土结构的防水具有很强的适用性，这类工程一般指;过江、跨海隧道，超高层建筑的基础，深挖的人防工程等。
水泥基渗透结晶能够耐腐蚀，对于环境类别判定比较严重的地区，比如地下水和海水浸泡的混凝土工程，也很实用，比如：桥梁、码头、沿海边回填区的建筑工程。
其实水泥基渗透结晶防水材料的使用范围很广泛，因为我们都知道水的存在是渗透结晶的必要条件，所以只要在潮湿、或者常年浸泡在水中的混凝土工程，水泥基渗透结晶材料都适用，比如：蓄水池、消防水池、普通地下室等，不限于前两条的特殊工程。
结语：
综合看来，水泥基渗透结晶防水材料在满足其渗透结晶要求的基面和工程环境条件下，具有较强的适用性，同时要控制好其自身材料的质量，按照国家标准GB18845—2001进行检测，经过综合验证达标的材料，才能具有很好的适用性，取得较好的防水效果。
随着渗透结晶防水材料用量的不断增加，适用范围的不断扩大，人们需要更清楚了解其防水机理，更好的按照渗透结晶材料的要求进行施工，保证混凝土结构的防水质量。当然，随着渗透结晶材料应用的普及，对它的研究会更加深入，比如说其活性物质配比参量对防水效果的影响、将其放置迎水面和背水面防水效果的比较，或者施工工艺中干撒或者涂刷施工的区别等，这些研究都会让我们越来越清楚的掌握这种材料，更好的方便施工。
关键词： 防水作用机理 适用性
中图分类号：TU57 文献标识码：A 文章编号：
1.防水作用机理
水泥基渗透结晶型防水涂料是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基料，掺入活性化学物质碱金属盐、碱土金属盐、络合化合物等复合而成，经过水化作用形成针状结晶体。
由于水泥基滲透结晶活性化学物质的不同，化学反应的机理不同，但他们防水的作用机理基本相同，都需要经过溶解、渗透、结晶三个过程。
首先水泥基渗透结晶材料要先溶于水，其中水泥发生水化作用游离出Ca 2+ 等离子，与掺入的活性化学物质短期形成一定浓度的碱性溶液，活性物质电离成为活性离子或者基团，为后续渗透过程做好准备。
大多数施工人员都知道水泥基渗透结晶防水材料的基层必须提前充分湿润，这是因为水泥基渗透结晶防水材料向混凝土中渗透需要动力，这种动力来自于化学势梯度，产生化学势梯度的原因是浓度差。当渗透结晶型防水材料涂覆于湿润的混凝土表面时，活性物质就在混凝土的表面形成了一个相对高浓度区，而在混凝土的内部由于缺少这些物质，因而是低浓度区，此时混凝土处于水饱和状态，即介质水是充分存在的，只要浓度渗透压力差大于水压力，就可以发生扩散和渗透。
最后是结晶过程，水泥基渗透结晶防水材料结晶过程应该是络合沉淀反应结晶和自身缩聚结晶的共同过程。自身缩聚是指活性化学物质与毛细孔中游离石灰和氧化物发生化学方应，生成不溶于水的结晶体，密封混凝土中的毛细管网及裂缝，起到阻水防水的作用。但当混凝土处于干燥状态时，活性化学物质以固态形式存在，不会发生渗透，或者说当混凝土中在无外水压力产生的情况下，活性化学物质经过一段反应后趋于平衡稳定，不会发生结晶。络合沉淀反应结晶是指进入混凝土内部的活性化学物质在Ca(OH)2的高浓度区时，与混凝土中电离出的钙离子络合，形成易溶于水的钙络合物，随水在混凝土中扩散，遇到活性较高的未水化水泥等，活性化学物质就会被更稳定的硅酸根、铝酸根等取代，发生结晶沉淀反应，从而填充混凝土中的裂缝和毛细孔隙。而活性物质则重新变成自由基，继续随水向内部渗透，在这里活性化学物质可以看做一种催化剂，可以促进混凝土水泥的水化深度。有的资料称水泥基渗透结晶防水材料有自我修复能力，其实也是基于络合结晶反应的作用机理，水泥在水化过程中由于水化硅酸钙的包裹作用，混凝土中一般含有25%左右未水化的水泥或者其它一些水化活性的物质，在上述催化作用下，水泥的水化深度继续深入，这些被激活的水泥水化作用在增加混凝土密实性的同时还可能出现体积的增大，使凝胶出现裂缝，这样更多的水就会进入未水化的水泥，这一过程将产生更大体积的凝胶，如此良好循环，使得混凝土的孔隙得到再次封闭，所以说具有自愈能力。正因如此，水泥基渗透结晶材料具有了多次抗渗的能力。在GB18845—2001中，强制性要求对水泥基渗透结晶材料的渗透压力比、第二次抗渗压力等做检验，从侧面也能反映水泥基渗透结晶材料的的结晶程度和渗透能力。
掌握水泥基渗透防水材料的作用机理，有助于我们正确认识这种材料，方便今后的材料采购、现场施工、更好的理解工艺要求。
2.适用性
水泥基渗透结晶防水材料渗透、结晶的过程取决于材料本身的质量、化学活性、材料的配比、施工方法以及基层混凝土的密实程度、水分和周围环境的温湿度条件。故从其作用机理我们可以简单总结水泥基渗透结晶防水材料具有的一些特性：
具有极强的耐水压能力，能长期承受强水压，一般厚度50mm，抗压强度为C10的混凝土构件上，刷两遍水泥基渗透结晶防水涂料，可承受1.2MPA的水压力。
具有内部和表层双重防水性能。
具有独特的自我修复能力，所形成的的结晶体不会老化，且结晶体多年以后遇水仍能激活水泥，产生新的晶体将继续密实，完成自我修复的功能。
具有防腐、耐老化，保护钢筋的作用，水泥基渗透结晶防水涂料的渗透结晶和自我修复能力使混凝土结构密实，从而最大程度的降低了化学物质、离子和水分的侵入，保护钢筋混凝土免受侵蚀。
具有对混凝土结构的补强作用，因水泥基渗透结晶材料能将未水化的水泥激活，增加了密实度，而提高了混凝土强度。
依据水泥基渗透结晶防水材料的作用机理和特性，从其作用的环境说明概述它的使用范围。
因其超强的耐水压能力，从而对大埋深，高渗透水压工程混凝土结构的防水具有很强的适用性，这类工程一般指;过江、跨海隧道，超高层建筑的基础，深挖的人防工程等。
水泥基渗透结晶能够耐腐蚀，对于环境类别判定比较严重的地区，比如地下水和海水浸泡的混凝土工程，也很实用，比如：桥梁、码头、沿海边回填区的建筑工程。
其实水泥基渗透结晶防水材料的使用范围很广泛，因为我们都知道水的存在是渗透结晶的必要条件，所以只要在潮湿、或者常年浸泡在水中的混凝土工程，水泥基渗透结晶材料都适用，比如：蓄水池、消防水池、普通地下室等，不限于前两条的特殊工程。
结语：
综合看来，水泥基渗透结晶防水材料在满足其渗透结晶要求的基面和工程环境条件下，具有较强的适用性，同时要控制好其自身材料的质量，按照国家标准GB18845—2001进行检测，经过综合验证达标的材料，才能具有很好的适用性，取得较好的防水效果。
随着渗透结晶防水材料用量的不断增加，适用范围的不断扩大，人们需要更清楚了解其防水机理，更好的按照渗透结晶材料的要求进行施工，保证混凝土结构的防水质量。当然，随着渗透结晶材料应用的普及，对它的研究会更加深入，比如说其活性物质配比参量对防水效果的影响、将其放置迎水面和背水面防水效果的比较，或者施工工艺中干撒或者涂刷施工的区别等，这些研究都会让我们越来越清楚的掌握这种材料，更好的方便施工。