刚性防水材料

什么是刚性防水材料？刚性防水材料有哪些种类？
刚性防水材料是指以水泥、砂石为原材料，或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加各原材料界面间的密实性等方法，配制成具有一定抗渗透能力的水泥砂浆混凝土类防水材料。
刚性防水层所用的主要原材料有水泥、砂石、外加剂等，详见表。
刚性防水材料按其胶凝材料的不同可分为两大类，一类是以硅酸盐水泥为基料，加入无机或有机外加剂配制而成的防水砂浆、防水混凝土，如外加气防水混凝土，聚合物砂浆等；另一类是以膨胀水泥为主的特种水泥为基料配制的防水砂浆、防水混凝土，如膨胀水泥防水混凝土等。
表 刚性防水层的主要材料
类别 材料名称 作 用 备 注
胶凝
材料 水泥 1．在空气和水中硬化，把砂、石子等材料牢固地胶结在一起，使混凝土（或砂浆）的强度不断增长
2．膨胀水泥使混凝土在硬化过程中产生适度膨胀 标号不宜低于425号
骨料 砂石子 1．起骨架作用，使混凝土具有较好的何种稳定性和耐久性
2．节省水泥，降低成本
外加剂 减水剂、防水剂、膨胀剂等 在拌制混凝土时掺入，用以改善混凝土的性能 掺量一般不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）
金属
材料 钢 筋
钢 丝
钢纤维 1．增加混凝土防水层的刚度和整体性
2．提高防水层混凝土的强度，抑制细微裂缝的开展，提高抗裂性能
块体
材料 黏土砖，保温、防水块体等 与防水砂浆形成防水薄壳面层
粉状憎水材料 拒水粉等 作防水层，可起到防水、隔热、保温作用

刚性防水材料按其作用又可分为有承重作用的防水材料（即结构自防水）和仅有防水作用的防水材料。前者指各种类型的防水混凝土，后者指各种类型的防水砂浆，。
水泥砂浆类防水材料，早在40年代已在我国地下工程中应用，近二三十年来，我国防水砂浆发展很快，品种日益增多，如氯化铁防水砂浆、膨胀剂防水砂浆、减少剂防水砂浆、硅粉防水砂浆等，这些防水砂浆已日益广泛地应用在各种防水工程中，均具有一定的防水效果，但这种防水材料适应变形能力差，承受不住由于干缩、温差及振动等引起的变形。近10年来，各种聚合物砂浆先后研制成功，以掺入高分子聚合物（合成树脂或合成橡胶浮液）的办法来提高砂浆的密实性、韧性和抗裂性，取得了一定的成效，砂浆的性能有了一定的改善，但并未能改变刚性防水材料的基本性质，仍存在着随基层开裂而开不裂的缺点。因此，水泥砂浆类的防水材料，作为附加防水层，用于有防水防潮要求的地下工程混凝土结构的迎水面、背水面，以弥补大面积混凝土施工中出现的蜂窝、麻面等不密实缺陷，增强混凝土结构的防水性，较为适宜。防水砂浆在国外多采用掺外加剂的方法以改善和提高其抗裂、膨胀等性能。国外使用的水泥防水剂品种繁多，按其性质归类，这些防水剂国内已部分生产。
混凝土结构自防水使用已久，在国外如原民主德国和日本较受重视。我国从50年代开始研究开发结构自防水技术，早期曾一度采用德国骨料级配防水混凝土，以后经过20多年的实践和试验研究，提示了防水混凝土的防水原理，先后研制出适合我国国情的防水混凝土及外加剂防水混凝土，在地下工程及各种措施，克服水泥、混凝土类材料抗拉强度低、极限拉应变小的缺点，减少总收缩值，增加混凝土的韧性，如采用聚合物混凝土，对混凝土施加预应力，在混凝土结构表面上附加各种防水层等方法，从而使刚性防水材料又有了新的发展。
刚性防水材料具有以下特点：
①具有较高的压缩强度、拉伸强度及一定的抗渗透能力，是一种既可防水又可兼作承重、围护结构的多功能材料。
②可根据不同的工程构造部位，采用不同的作法。
a． 工程结构自身采用防水混凝土，使结构承重和防水功能合为一体。
b．在结构层表面加做薄层钢筋细细混凝土，掺有防水剂的水泥砂浆面层及掺有高分子聚合物的水泥砂浆面层，以提高其防水、抗裂性。
c．地下建筑物表面及贮水、输水构筑物表面，用水泥浆和水泥砂浆分层抹压。
d．屋面可用钢筋细石混凝土、预应力混凝土及补偿收缩混凝土铺设，接头部位或分格缝处用柔性密封材料嵌填，形成一个整体刚性防水体系的屋面。