１、前言
    水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是以硅酸鹽水泥或普通酸鹽水泥、石英砂等為基材，摻入活性化學(xué)物質(zhì)組成的一種剛性防水材料。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（GB 18445－2001）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)自2002年3月1日實(shí)施以來，其被越來越多地應(yīng)用在各種防水工程，尤其是水工、隧道、地下室等防水工程中，產(chǎn)品的性能也越來越多的為人們所認(rèn)識(shí)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用起到了積極的作用，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用也起到了指導(dǎo)作用。尤其國(guó)標(biāo)GB50208－2002《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中明確了其驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的廣泛應(yīng)用起到了很好的推動(dòng)作用。目前，國(guó)內(nèi)從當(dāng)初標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)幾家單位到現(xiàn)在有將近百家公司宣稱從事這類材料的生產(chǎn)、銷售或應(yīng)用。市場(chǎng)比較混亂，魚目混雜，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
    然而，無論設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工單位和質(zhì)量監(jiān)督單位，甚至是科研單位對(duì)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料了解仍不系統(tǒng)、全面，對(duì)這類防水材料的特性、作用機(jī)理、作用效果、應(yīng)用條件、應(yīng)用領(lǐng)域等的理解還存在偏差，甚至誤解，往往造成應(yīng)用這類材料達(dá)不到預(yù)期的防水效果，與廠家所宣傳的效果大相徑庭。目前，市場(chǎng)上對(duì)這類材料的爭(zhēng)議主要集中在機(jī)理、應(yīng)用、使用效果等方面，國(guó)內(nèi)在經(jīng)歷了多年對(duì)這類材料的推廣應(yīng)用，有必要從對(duì)這類防水材料的特性進(jìn)行再認(rèn)識(shí)、再思考，客觀地評(píng)價(jià)它。今年，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（GB 18445－2001）標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行修訂，對(duì)這類材料的充分討論，將對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修訂起到重要的指導(dǎo)作用。本文從水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的特性角度出發(fā)，分析探討了目前人們對(duì)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的作用機(jī)理、滲透深度、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用等所關(guān)心的問題，并提出了作者的看法。
    ２、結(jié)晶滲透機(jī)理的探討
    一般認(rèn)為，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的作用機(jī)理是材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)通過載體向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不溶于水的結(jié)晶體，堵塞毛細(xì)孔道，從而使混凝土致密、防水。一般防水材料的防水機(jī)理可歸納為憎水防水、密實(shí)防水、膜層隔離防水等幾種方式。應(yīng)該說，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料靠滲透結(jié)晶、填塞、微細(xì)化毛細(xì)孔而達(dá)到提高混凝土的抗?jié)B性、防水性，這點(diǎn)是可肯定的。當(dāng)然，現(xiàn)在也有復(fù)合型的這類防水材料，在其中加入聚合物乳液等。關(guān)于作用機(jī)理的爭(zhēng)議主要集中在幾點(diǎn)，一是晶體的形貌、可溶性，不同生產(chǎn)廠家對(duì)這類材料在混凝土中生成的晶體說法不一，含糊其詞。有些說是針狀晶體，有些說是纖維狀晶體。從有些廠家提供的電子掃描電鏡照片來看，也確實(shí)如此，實(shí)際上，提供一張這樣的照片是很容易的事，在很多水泥水化的漿體的微觀結(jié)構(gòu)中都可以找到這樣的照片。二是晶體種類，這類晶體是防水材料中活性化學(xué)物質(zhì)生成的呢，還是催化水泥水化生成的呢？要更好地理解這兩個(gè)問題，還應(yīng)從第三個(gè)爭(zhēng)議點(diǎn)討論起，也即這類材料的滲透機(jī)理。袁大偉曾提出了催化活化滲透機(jī)理，也有人提出絡(luò)化滲透機(jī)理。實(shí)際上，這類防水材料的滲透機(jī)理是很傳統(tǒng)的，尤其在早期，主要依靠濃度滲透壓機(jī)理來進(jìn)行滲透的，也就是說材料中活性化學(xué)物質(zhì)在早期新拌漿體中形成高濃度的溶液，利用濃度滲透壓力差，活性的離子逐漸向混凝土中滲透。這也是為什么這類材料在施工時(shí)必須要求混凝土基層用水充分潤(rùn)濕的原因，這樣更有利于活性物質(zhì)向混凝土內(nèi)部滲透。這也是這類材料在背水面使用時(shí)其作用效果比迎水面更好的解釋吧。再來看第二問題，無論是催化活化機(jī)理、還是絡(luò)化滲透機(jī)理，其實(shí)重要的一點(diǎn)，這類材料均不是僅僅依靠本身產(chǎn)生的結(jié)晶體來密實(shí)混凝土的，重要的是不僅其在一定條件下可以飽和析晶和反應(yīng)生成晶體，還會(huì)促進(jìn)混凝土中水泥水化，生成水化硅酸鈣CSH凝膠晶體。因此，對(duì)這類材料生成的晶體應(yīng)該包括兩種類型的晶體，它們是同時(shí)存在的。只是在不同的區(qū)域、不同的環(huán)境條件下，其晶體的主要類型不同而已。通過這些分析和討論，很容易對(duì)第一個(gè)爭(zhēng)論作出解釋。這類材料生成的晶體形貌主要是活性物質(zhì)生成的晶體和CSH凝膠晶體，因此主要是針狀或纖維狀。在這里，還應(yīng)該指出，在應(yīng)用或檢測(cè)使用這類材料時(shí)，涂層表面往往生成一層絨毛針狀白色晶體，這種晶體其實(shí)并不是我們所說的或所觀察的晶體。只是這類材料在一定條件下析出的晶體物質(zhì)。
    ３、滲透深度的疑問
    關(guān)于水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的結(jié)晶滲透濃度一直是人們所關(guān)心的問題，也是受質(zhì)疑最多的話題。對(duì)于滲透濃度，不同廠家提供的資料，說法不一，一些說4mm，一些說幾厘米或幾十厘米，也有的說可達(dá)1m，這些數(shù)據(jù)如何測(cè)試到，沒有明確的說法。對(duì)于這方面的爭(zhēng)論，主要集中于這幾個(gè)方面：
    3.1活性物質(zhì)能生成多少晶體前面的討論提到，僅靠這類材料的活性物質(zhì)生成的晶體是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，對(duì)這類材料本身生成的晶體多少是不足考慮，且這一類晶體包括飽和析出晶體與反應(yīng)生成的晶體。關(guān)鍵是，這類材料對(duì)未水化水泥的催化水化作用的效能，激發(fā)了多少水泥再繼續(xù)水化。因此，可以說本身生成的晶體是有限的，且隨環(huán)境條件的變化會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變的，而激發(fā)生成的水泥水化產(chǎn)物晶體是無限的，取決于環(huán)境條件、作用效果與效能。
    3.2滲透深度到底有多深討論這個(gè)問題時(shí)，首先要明確幾個(gè)基本概念，一是具有良好的防滲作用是否一定要結(jié)晶物質(zhì)完全密實(shí)毛細(xì)孔？從開爾文公式可知，毛細(xì)孔壓力主要取決于固液表面張力與毛細(xì)孔徑。當(dāng)表面張力一定時(shí)，毛細(xì)孔徑越小，形成毛細(xì)孔壓力越大。當(dāng)毛細(xì)孔壓力達(dá)到一定值時(shí)，水分也就無法通過毛細(xì)孔進(jìn)一步滲透。換句話說，當(dāng)毛細(xì)孔細(xì)化到一定程度時(shí)，水分便無法滲透到混凝土內(nèi)部，而非一定毛細(xì)孔完全密實(shí)才能起到抗?jié)B防水作用。
    二是“滲透與堵塞是否一定是一對(duì)矛盾”，袁大偉和游寶坤等專家堅(jiān)持“滲透與堵塞是一對(duì)矛盾”的觀點(diǎn)。其實(shí)，對(duì)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，滲透與結(jié)晶過程并不是兩個(gè)同步的過程，在一定程度上，甚至?xí)嗷ゴ龠M(jìn)。但在不同階段、不同環(huán)境條件下，滲透與結(jié)晶兩個(gè)過程分別占主導(dǎo)地位。在涂刷初期，活性物質(zhì)的滲透過程占主導(dǎo)地位，而結(jié)晶過程則逐漸加強(qiáng)。這也是這類材料防水效果隨養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)而逐漸提高的原因。