張一厚 張振 張一博

摘 要：本文從專利角度分析了現(xiàn)在混凝土建筑防水技術。

關鍵詞：混凝土；防水；專利

背景技術

為防止水對建筑物某些部位的滲透而從建筑材料上和構造上所采取的措施。防水多使用在屋面、地下建筑、建筑物的地下部分和需防水的內室和儲水構筑物等。按其采取的措施和手段的不同，分為材料防水和構造防水兩大類。材料防水是靠建筑材料阻斷水的通路，以達到防水的目的或增加抗?jié)B漏的能力，如卷材防水、涂膜防水、混凝土及水泥砂漿剛性防水以及粘土、灰土類防水等。構造防水則是采取合適的構造形式，阻斷水的通路，以達到防水的目的，如止水帶和空腔構造等?，F(xiàn)有防水材料的種類為（1）水乳瀝青類（乳化瀝青、改性乳化瀝青、復合 改性乳化瀝青）從20世紀80年代中期開始新建高速公路后，鋪裝多以乳化瀝青或熱融瀝青為粘結防水層，并輔 以密級配瀝青混凝土，以此構成防水系統(tǒng)。（2）熱融瀝青類（熱融瀝青、熱融改性瀝青）熱融瀝青類與水乳瀝青類防水材料一樣，都是自 20世紀80年代開始用于鋪裝。（3）封層類（稀漿封層）乳化瀝青稀漿封層技術是以級配碎石材料為集 料，以滿足相關技術要求的乳化瀝青材料為結合料，加 入適量的水、填料以及必要的外加劑，在專用稀漿封層 機行駛過程中按設計比例配制成具有一定技術性能的 稀漿混合料。（4）胎體類（卷材、幾布幾涂）對卷材類防水層而言，目前常用的卷材類防 水層基本都屬聚合物改性瀝青類，最常見的APP改性 瀝青防水卷材屬塑性體改性。（5）細質瀝青混凝土類（瀝青瑪蹄脂、薄層瀝青 砂）近年來，部分地區(qū)使用瀝青砂、瀝青瑪蹄脂作防水 層，其上采用密級配瀝青混凝土，以此構成鋪裝的 防水結構體系，這種防水體系具有較好的防水效果。（6）水泥基或有機硅滲透結晶防水材料 水泥基或有機硅滲透結晶防水材料能利用混凝土 本身的成份發(fā)生化學反應，反應產(chǎn)物是一些不溶性纖維狀結晶物，遍布在混凝土的微裂縫和毛細管中，由于 它們具有極好的親水性，因此，只要混凝土潮濕有水 分，在混凝土澆注后很長一段時間內，這些滲透結晶材 料都可以沿著混凝土內部的微裂縫和毛細管道向內層 發(fā)展，使水泥生成枝蔓狀結晶體堵塞混凝土內部的微 裂縫和毛細管道，從而達到防水的效果。（7）高分子塑性類（聚氨酯、環(huán)氧樹脂）聚氨酯彈性防水涂料一般由雙組分組成，固化后 形成彈性橡膠狀防水層，其優(yōu)點是耐老化，防水性能好。[1]

1.從專利角度看混凝土建筑防水技術發(fā)展

（1）第一萌芽期（1998年以前）在世界混凝土防水技術發(fā)展過程中，20世紀60年代末至90年代中期，主要的技術來源來自日本、美國和歐洲等國，雖然專利年申請量均不超過5項，但產(chǎn)生了一些具有影響力的核心專利，其中主要涉及對材料的改進，例如三菱在成型工藝中添加瀝青顆粒或片劑作為增強材料以提高防水層的強度，杜邦在鋪設結構中增設乙烯-丙烯（-共軛二烯）的共聚物，格雷斯在使用天然或合成橡膠的水溶性乳膠作為防水配方。（2）第二發(fā)展期（1998-2008年）相對于萌芽期，這一時期的申請人數(shù)量和專利年申請量均有增加，但申請人數(shù)量依然與專利申請量相當。此時，歐洲國家已逐漸退出該技術領域的競爭，取而代之的是中韓兩國的加入；日本依然是混凝土防水技術領域的領導者。研發(fā)的重點也朝著新結構、新工藝等多方向發(fā)展。（3）第二發(fā)展期（2009年至今）2008年以后，由于材料領域準入門檻較低，大量涉及防水材料改進的技術專利申請增加，申請人和申請量快速增長。雖然這期間誕生了該領域的主要申請人，但是具有實際價值的核心專利卻很少。

2.混凝土建筑防水技術構成分析

混凝土建筑防水不僅涉及提供防水的材料，還包括防水材料的鋪設與施工，在防水材料鋪設與施工中還會用到各種儀器和設備；防水材料有時候不能單獨起到防水的作用，還必須與其它層，例如保護層，協(xié)同發(fā)揮防水的功能。由此，將混凝土防水技術分為材料、工藝（包括施工以及使用中用到的裝置）和結構三個分支。在技術需求最大的改善粘結性能和提高施工效率兩方面均可通過防水材料、結構和施工工藝加以改進。而提高強度、延長使用壽命以及特殊功能也占有相當大的比重。提高與環(huán)保相關的使用安全性主要受限于構成防水結構的材料。本領域申請人為提高防水層的強度、防水性能對材料本身的研究較多，當材料本身的性能提高后，其必然會受到結構的制約，另一方面，材料也會影響降低成本的要求，因此，防水結構可能成為后期提高防水強度甚或降低成本的熱點。例如公開號為CN101080536 A的專利涉及涉及一種為建筑物和板施加瀝青防水膜材料的方法，更特別涉及一種施加防水膜組合物的方法，所述的防水膜組合物適合作為防水材料，具有優(yōu)異的防水能力，使用木屑，因此防水膜組合物沒有被外力損壞，可以起防水材料作用。解決了雨水或者地下水滲透進入建筑物板會降低水泥材料的粘合力，由于溫度變化導致水容量變化而引起孔隙和裂化，隨著時間的推移裂化擴大，導致強度和形成建筑物的板壽命的降低的技術問題。本發(fā)明提供一種為建筑物和板施加瀝青防水膜材料的方法，所述方法包括如下步驟：從基底中除去異物，在基底上鋪設底涂層以得到光滑表面并固化得到的表面；在固化表面上均勻鋪設加熱型瀝青防水膜組合物并在180-200℃的溫度下間接加熱鋪設的組合物；在固化組合物以前，在組合物上施加木屑；在木屑上鋪設頂涂層（粘性涂底劑）以增加木屑與隨后要形成的鋪面層的粘著力，固化鋪設的頂涂層，然后在固化的頂涂層上鋪設瀝青或者混凝土鋪面材料。公開號為CN1289796 A的專利涉及利用廢舊塑料（已有的高分子聚合物），在常溫、常壓下，經(jīng)有機混合溶劑溶解并經(jīng)過物理 摻混法改性處理后，制成建筑新材料一聚合物水泥防水外加劑。進一步有效地提高 水泥建筑性能；本發(fā)明利用廢舊塑料（已有的高分子聚合物），并采用簡單、經(jīng)濟的物理摻混法，在常溫、常壓下，經(jīng)有機混合溶劑溶解并經(jīng)過改性處理后，非常經(jīng)濟地制成具有先進水平的、高性能的建筑新材料—聚合物 水泥防水外加劑，可廣泛用于屋面、墻面、隧道、地下室、水房、糧倉、橋面、機場跑道、水壩、水池、化工車間等工程建筑，舊建筑開裂、滲漏的修補以及管道、船面的涂敷，顯著提高水泥建筑物的性能，并 有利于根治白色污染，保護環(huán)境。實施本發(fā)明的技術方案的第一步是要針對不同的塑料選好相應的溶劑；溶劑的選擇和配制應考慮溶解 力要強，對其他助劑有較好的分散性和相容性，還要考慮價格和毒性，一般都要采用混合溶劑。第二步是 選好改性劑；通用高分子材料的廢舊塑料都是非極性聚合物，無法與水泥產(chǎn)生有效的作用；物理摻混法是 將廢舊塑料溶解于所選溶液中，再加入一定量的含有-OH基、-CL基、-C=0基等極性基團的改性劑，這些改性劑和廢舊塑料的料液經(jīng)攪拌混合，其極性基團纏繞于廢舊塑料的分子鏈上，以增加與水泥水化 物的粘結性；此外，還選一些極性溶劑做輔助溶劑，也具有相同的作用。此 外，還要解決制作工藝中的其他問題。

參考文獻

[1] 張占軍 胡長順.混凝土橋面防水應用與研究綜述[J].第一屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集新技術新材料與新設備卷，2012：557-563.

作者簡介

1.張一厚 男 籍貫陜西 技術員 陜西建筑集團總公司

2.張振 男 籍貫陜西 高級工程師 陜西航天建筑工程有限公司

第二作者所做貢獻等同第一作者

3.張一博 男 籍貫陜西 助理研究員國家知識產(chǎn)權局專利審查協(xié)作湖北中心 第三作者所做貢獻等同第一作者

（作者單位：1.陜西建筑集團總公司；2.陜西航天建筑工程有限公司）