中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集止水晶( F M l5 0 0 水泥密封防水剂) 研制技术总结沈春林1 黄海啸2 徐铭强3( 1 、苏州非矿院防水材料设计研究所苏州市2 1 5 0 0 4 ；2 、上海奥立克防水材料有限公司上海市2 0 0 0 0 0 ； 3 、苏州泛力德路桥防水材料有限公司江苏省常熟市2 1 5 5 4 2 )一、前言F M l 5 0 0 无机水性水泥密封防水剂( 下称F M l 5 0 0 防水剂) 是根据美国桦青公司M 1 5 0 0 无机水性水泥密封防水剂的作用原理，结合我国实际情况研制而成的新型无机水性建筑防水剂。它具有高度渗透性，能直接喷涂于水泥建筑物表面，渗入混凝土( 砂浆) 内部与碱类物质反应、偶联生成不溶于水的凝胶体，从而堵塞内部孔隙，封闭毛细孔通道，增加密封形成可靠的永久性防水层，并提高水泥构筑物的机械强度，使其具防霉、抗风化、防酸碱侵蚀等功能。二、F M l5 0 0 防水剂配方筛选和材料性能F M l 5 0 0 防水剂是含有F M l 5 0 0 催化剂、载体的复合水剂溶液，其中催化剂是关键。它足以多种有机和无机材料反应配制而成的复合体，能降低F M l 5 0 0 防水剂的表面张力，促使其渗入混凝土内部与碱类物质起化学反应。因此，F M l 5 0 0 催化剂性能的优劣，对F M l 5 0 0 防水剂性能影响很大。表1 列出了我们使用的F M l 5 0 0 催化剂和进口的F M l 5 0 0 催化剂的技术参数。可见，使用F M l 5 0 0 催化剂的主要性能已达到进口M 1 5 0 0 催化剂水平。表1b 3 1 1 5 0 0 催化剂与进口M 1 5 0 0 催化剂性能对比性能参数F M t 5 0 0 催化剂进口M 1 5 0 0 催化剂外观淡黄色透明液体，无明显刺激淡黄色透明液体，无明显刺激性性气味气味P H 值77密度，( 2 3 - I - 2 )1 0 3 1 41 0 9 8 2有效物含量，2 4 72 4 5粘度，( 2 3 2 )1 3 ”61 1 ”2表面张力，( r a N m )2 5 1 1 42 4 9 7 0凝胶化时间，( 2 3 2初凝1 4 81 3 7) ，( m i n )终凝2 0 31 9 3贮存稳定性l O 次循环台格，室温贮存1 2l O 次循环合格，室温贮存1 2 个个月质量不变月质量不变催化特性水泥浆硬化良好，发现较多水水泥浆硬化良好，发现较多水化化晶体晶体载体是生产F M l 5 0 0 防水剂的主要原料。由碱金属硅酸盐、少量助剂和水组成。它性能的好坏真接影响着F M l 5 0 0 防水剂的凝胶化时间：贮存稳定性能。通过对原料的大量筛选，我们确定了载体的产地、品种。- 9 3 中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集由此配制的F M l 5 0 0 防水剂主要性能检测结果与进I = 1M 1 5 0 0 防水剂性能比较见表2 。显然，两种防水剂的性能基本一致。为了进一步了解F M l 5 0 0 防水剂的实用性能，将防水剂试样涂刷于水泥混凝土( 砂浆) 表面，进行抗渗透、抗风蚀碳化、防腐蚀、岩相分析等性能测试。表2b 1 1 1 5 0 0 防水剂与进口M 1 5 0 0 防水剂性能对比性能参数F M l 5 0 0 防水剂进口M 1 5 0 0 防水剂 外观无色透明、无气味、不燃、无无色透明、无气味、不燃、无毒的 毒的水性溶液水性溶液粘度，( 2 3 2 “ 1 2 )1 1 ”2 01 0 ”4 4密度，( 2 3 2 )1 1 1 31 1 0 2 P H 值1 21 4 -表面张力，( m N m )2 3 92 5 6 7 5凝胶化时间，( 2 3 2初凝1 5 01 3 7) r a i n 终凝2 0 41 9 3渗透性2 4 h 渗透深度 1 0 m m2 4 h 渗透深度 1 0 m m7 d 渗透深度 3 0 r a m7 d 渗透深度 3 0 m m贮存稳定性1 0 次循环合格，室温贮存1 2l O 次循环合格，室温贮存1 2 个月 个月质量不变质量不变1 、抗渗透性按( G B J 8 2 _ 8 5 抗渗试验方法进行。对混凝土试件迎水面涂刷F M l 5 0 0 防水剂二遍，养护3 d 后重新装模，进行抗渗试验直至渗水。对比试验结果见表3 。可见，其渗水压力较未涂试件的基准渗水压力均有提高。尤其对基准渗水压力不高的试件提高更为显著，辐度为7 1 1 0 0 。这是因为原渗水压力低的试件其本身毛细孔通道较多，涂刷后封闭孔隙也多，抗渗性提高大。而对原渗水压力高的试件，毛细孔通道少，封闭也少，抗渗性提高就小。可见，涂刷F M l 5 0 0 能彻底封闭毛细孔通道，改善混凝土抗渗性。表3F M l 5 0 0 防水剂抗渗性能试件编未涂F M l 5 0 0 防水剂试件基准渗水涂刷F M l 5 0 0 防水剂试件渗水压力( P l P 2 ) P I 号压力P l ( M P a )P 2 ( M P a )1 0 0 1 10 40 81 0 0 1 20 50 98 0 1 30 61 21 0 0 1 4O 71 27 1 1 51 01 33 0 1 61 t31 62 3 2 、抗风蚀碳化在容器内注入9 5 浓度的C 0 2 ，将做对比的空白( 基准) 混凝土试件( 1 0 0 x1 0 0 X1 0 0 m m ) 和涂F M l 5 0 0 防水剂的混凝土试件置入，密封存放1 0 d ，进行加速碳化试验。然后取出破型，测定碳化深度。说明经涂刷F M l 5 0 0 防水剂的混凝土在加速碳化条件下。较空白对比试件的抗风化性能有明显改9 4 。中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集善。3 、防腐蚀性F M l 5 0 0 防水剂具有一定的防腐性能。将用F M l 5 0 0 防水剂作为外罩剂处理三道后的素混凝土试件与未处理试件在强酸性介质溶液( P H I ) 中浸泡六个月，取出测试其物理力学性能，发现经处理试件的抗折、抗压强度明显好于未处理试件，结果见表4 。这是因为F M l 5 0 0 防水剂- N 提高了混凝土( 砂浆) 被处理面表层的密实度，封闭了介质侵入的毛细孔通道：二则在于碱性硅酸盐材料本身的防腐蚀性。但从防腐机理、实验结果及实用性来看，它比较适用于酸性气态介质的气相防腐和P H 值4 以上( 即对素混凝土中等腐蚀以下) 的酸性腐蚀性水作用部位的防腐。表4 经处理试件力学性能较未处理试件提高比值介质抗折强度，抗压强度，2 H C l6 6 1 4 32 8 7 6 9 25 H C l3 2 6 3 9 14 8 4 02 H N 0 32 0 1 - 3 1 59 5 - 1 3 4 5 H N 0 11 4 ，6 2 3 91 4 4 2 3 54 、岩相分析为了进一步了解F M l 5 0 0 防水剂在硅酸盐水泥拌和物水化过程中对矿物质组分的影响，还需进行岩相分析。选用4 2 5 级普通硅酸盐水泥制成标准试片，经磨片在偏光显微镜下观察水泥石岩相，并与未涂F M l 5 0 0 防水剂的水泥石磨片比较。涂刷F M l 5 0 0 防水剂的水泥试片组织内部的空隙被大量凝胶体填充，可以明显看到较多硅酸钙针片状晶体，内部组织致密。末涂的空白对比试片呈许多相互连通的空隙，形成的硅酸钙晶体较少。由此可见，F M l 5 0 0 防水剂能加速水泥硬化、产生凝胶、堵塞水泥石内部空隙，有利于改善水泥拌合物的密封、，防水、抗渗能力。三、F M | 5 0 0 防水剂的施工技术1 、适用范围( 1 ) 混凝土类构筑物。如基础地坪、地下室、人防坑道、机场跑道、公路、桥墩桥面、水塔( 池) 、储槽( 罐) 容器、隧道涵洞等防水工程的内部或外部密封防水和抗渗漏、抗风化，经表面喷涂处理后构筑物能承受1 M P a 左右的抗渗水压。( 2 ) 水泥砂浆抹灰层。如砖( 石) 砌体、预制混凝土构件( 板) 、屋面等水泥砂浆抹灰刚性防水层的密封防水、抗渗漏。2 、施工准备( 1 ) 清理基层：铲除浮浆杂物、洁洗油污、沥青、油性涂料等。对空隙、裂缝、破损部位应采用同标号水泥砂浆( 或掺加F M l 5 0 0 防水剂的砂浆) 或混凝土( 或掺加膨胀剂的混凝土) 进行修复。( 2 ) 基础地坪、地下室等工程，应仔细检查有无明水( 涌水) 渗漏现象。发现渗漏时应查明原因，快速堵水，然后再用混凝土( 砂浆) 辅料作增强处理。( 3 ) 检查伸缩缝、沉降缝、预埋件等防水接点的质量情况，发现问题及时修正。( 4 ) 露天作业时，应与气象部门联系，作好必要的防雨准备。9 5 中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏、裂缝技术控制研讨会文集3 、施工作业( 1 ) 在施工部位用自来水或清洁水冲洗表面浮灰，并喷洒足够的水使基层混凝土( 砂浆) 完全湿润，保持3 0 m i n 后，对基层开裂、裂缝修复情况复核检查，发现问题随即采取措施进行修补。( 2 ) 待基层清洗及修补完毕后，将表面浮水拭净呈饱和状态。随即用低压喷雾器( 农用喷雾器)喷涂F M l 5 0 0 防水剂基层表面。当防水剂渗入基层内部，表面无明显湿润状态时，再喷涂第二遍F M l 5 0 0 防水剂。小面积施工时，可采用长毛油漆刷或涂料滚筒涂刷。( 3 ) 喷涂第二遍F M l 5 0 0 防水剂后，应有专人负责观察涂层蒸发情况。约2 3 h ( 夏天炎热时约数1 0 m i n ) 后，防水剂涂层将要干燥时，应立即用农用喷雾器喷洒清水，以表面湿润为准，不宜过多以免流失，也可采用农用塑料膜覆盖，定期检查喷水养护。( 4 ) 连续喷水养护2 4 h 后，一般会出现白色析出物沉淀于水泥表面，随即用少量水清除沉淀物，并连续保持表面湿润4 8 h 。( 5 ) F M l 5 0 0 防水剂喷涂量控制如下：第一遍约1 3 0 1 4 0 9 m 2 ：第二遍约1 1 0 1 2 0 9 m 2 ；二遍合计约为2 5 0g m 2 。若要提高密封防水质量可适当增加喷涂量。( 6 ) 抹灰砂浆中掺加F M l 5 0 0 防水剂的配比为：水泥( 4 2 5 级以上) ：细集料( 中砂) ：水：防水剂= 1 ：2 2 5 3 O ：0 4 5 0 5 0 ：0 ，0 3 。( 7 ) 抹灰砂浆的配制，可先将F M l 5 0 0 防水剂按配比与水混合，搅拌均匀后。按一般防水砂浆拌制规定进行配料拌合。( 8 ) 掺加F M l 5 0 0 防水剂的水泥砂浆拌合物，和易性、饱和性优于一般防水砂浆，有利于施工操作。抹灰层厚度及遍数按设计要求进行。4 、养护( 1 ) 在新浇捣的混凝土工程中。F M l 5 0 0 防水利喷涂施工完毕后，仍应按一般混凝土养护要求，继续保养。( 2 ) 在旧混凝土工程中，在喷涂F M l 5 0 0 防水剂前应延长清洗和浸水湿润时间，使基层呈面干饱和状态。( 3 ) 掺加F M l 5 0 0 防水剂的水泥密封防水层的养护，应按一般防水砂浆抹灰要求，进行保养。四、结语F M l 5 0 0 防水剂作为一种性能独特、施工方便的防水材料，已被广泛地应用于各类防水工程中，效果良好，社会效益和经济效益显著。9 6