如何实现混凝土自防水 裂缝漏水问题不容忽视
20世纪80年代，《房屋建筑学》一书首次提出“刚性防水”概念，经过数十年的技术发展，混凝土刚性防水材料取得了高速发展。混凝土刚性防水材料一般指掺入到水泥砂浆或混凝土中能提高其自身抗渗性或抗裂性的一类材料，..
20世纪80年代，《房屋建筑学》一书首次提出“刚性防水”概念，经过数十年的技术发展，混凝土刚性防水材料取得了高速发展。
使用混凝土刚性防水材料的千岛湖引水工程 中国混凝土与水泥制品协会防水及修复材料与工程技术分会/供图
全新时代已悄然来临
据了解，当前混凝土刚性防水材料占整个防水市场近20%的份额，结合当前各种“刚性防水”“结构自防水”“防水混凝土”等相关标准的制定，为混凝土刚性防水材料的应用提供了很好的支撑，也为混凝土刚性防水材料提供了足够的成长空间。
中国混凝土与水泥制品协会防水及修复材料与工程技术分会秘书长刘立表示，随着混凝土刚性防水材料行业优质产品的不断涌现、技术迅速普及、标准制定工作快速推进，水泥基刚性防水技术已经由一种学术概念转变为重要的防水技术手段，并被大众所认可和接受。现如今混凝土刚性防水材料已在房屋建筑、高速铁路、地铁及城市轨道、高速公路和城市道桥、地铁、机场、地下管廊、地下空间和水利设施等领域有着较好的市场应用，在水泥基刚性防水技术逐步完善的同时，紧随“后建筑”时代的到来，高速铁路、高速公路、海绵城市、地下管廊等新领域和新市场为防水行业带来了发展机遇。混凝土刚性防水材料发展的全新时代已悄然到来。
同时，随着防水行业的快速发展，针对不同的混凝土刚性防水材料相关部门已经制定了相应的产品标准，如GB/T 23439—2017《混凝土膨胀剂》 、CBMF19—2017《混凝土用氧化镁膨胀剂》、T/CECS 540—2018《混凝土用氧化镁膨胀剂应用技术规程》、T/CECS 10001—2019《用于混凝土中的防裂抗渗复合材料》、JC/T 474—2008《砂浆、混凝土防水剂》、GB 18445—2012《水泥基渗透结晶型防水材料》等，但在各产品标准建设工作中存在着标准修订滞后、技术门槛不合理、国家标准缺失等问题，上述现象会阻碍混凝土刚性防水材料的发展，让真正有价值、有效果的产品得不到应用和认可。同样，水泥基防水与修复技术的应用同样离不开工程标准的引导和支撑。这些标准的设立都对刚性防水材料的发展和应用起到了很好的促进作用。
新常态下面临新挑战
当前我国已经进入新发展阶段，在这种情况下，行业和企业必须要高屋建瓴，识变、应变、甚至求变，才能应对新形势、新环境下的新挑战。
对此，刘立指出，当前行业主要面临以下几方面挑战。一是面临供需新矛盾。技术产品同质化、中低端产品严重过剩，高端产品缺失，导致当期和今后一个时期供需表现为不匹配、不协调、不平衡的结构性特点。
二是创新能力有待提升。目前只有为数不多的大型企业建立了技术研发中心，中小企业难以建立有效的研发创新体系的资源，行业层面的技术开发投入严重不足，有关新材料的基础研究长期缺失，短期内难以产生重大技术突破。
三是要素成本快速上升。据预测，“十四五”期间，劳动力供给量将逐年减少。水泥基防水与修复行业大多为劳动密集型产业，自动化程度低，加之生产环境相对恶劣，噪声、粉尘严重，劳动强度大，招工难、留人难、人员流动性大等问题本来已很严重，随着人口红利的消失，进入行业的劳动力资源日趋减少，高级技工短缺问题尤为突出，劳动成本将持续上涨。
四是产业发展缺乏协同。水泥基防水与修复行业材料生产企业数量多，但整体规模较小，多为地方性中小企业，产业链短，防水效果影响因素众多。尽管下游产业混凝土的关联产业很多，但是关联产业间缺乏相互协同支撑。
五是水泥基防水与修复行业企业缺乏监管和协同发展。水泥基防水与修复行业企业之间缺乏沟通，恶性低价竞争、以次充好等问题突出，行业监管力度较弱，缺乏刚性防水的统一造价标准，有些刚性防水企业不注重技术升级和产品改良，仍然通过地方代理或纯商务途径获得项目，且缺乏系统的质量监督和改进提升措施。
六是缺少标准支持。当前，关于水泥基防水与修复材料标准相对较多，但针对水泥基防水与修复做法的工程标准及工程图集较少，甚至没有。受建设单位、设计单位及施工单位认可度较高的主流国家级标准，其重点推荐的材料及做法仍然是以柔性外防水材料组合或者刚柔复合防水材料为主，纯刚性防水材料或者纯刚性防水技术在标准或者图集中提及较少。
七是水泥基防水与修复效果受制因素众多，缺乏从设计到施工及材料的全过程管控。一些水泥基防水与修复企业仍然以单纯地销售材料为主，缺乏以材料为基础的全系列过程管控服务，单纯依靠一种或者几种防水材料，而不注重防水结构及建筑设计，以及施工过程的管控。
裂缝问题仍然存在
除了面临上述挑战，裂缝问题也是当前混凝土刚性防水材料不容忽视的一大难题。
刘立指出，目前传统外防水材料防水寿命与结构寿命不匹配、渗漏概率高、渗漏后不可修复，而刚性防水材料或者抗渗材料收缩开裂严重，导致我国目前80%的建筑工程都存在渗漏问题。
究其原因，刘立认为，混凝土刚性防水材料抗裂与防水不能协同发展是建筑防水一大突出问题。众所周知，混凝土是一种脆性材料，它的抗压强度较高，抗拉强度较低，而且混凝土早期的抗拉强度增长缓慢。在钢筋、地基等限制条件下，混凝土内部产生的收缩应力大于混凝土的极限抗拉强度时，混凝土就会开裂，形成漏水裂缝。混凝土结构开裂渗漏既有材料水化体积收缩、水化造成的温度应力开裂等原因，还包括在混凝土施工过程中局部应力集中、外界温度应力和服役环境中疲劳荷载等作用引起的开裂。其中，约束变形导致的开裂渗漏占到80%以上。而如果选用单一防水技术，是难以有效解决重大工程的开裂渗漏问题，需要开发集材料研发、防水施工、动态监控于一体的成套技术，解决工程开裂渗漏的工程技术难题。
因此，刘立建议，针对混凝土水化体积收缩、水化温度收缩为重点，通过收缩补偿技术、抑温缓释技术、表面张力改善技术、孔结构优化及微晶自愈合技术的研究，从根本上实现混凝土抗裂与防水协同发展，解决混凝土结构刚性材料功能组分设计、制备工艺、施工和服役过程监控等方面的关键技术问题，建立结构自防水材料制备与应用成套技术。
行业发展需多方助力提升
谈到行业下一步的发展，刘立在接受本报记者采访时，结合我国防水行业发展中存在的问题从以下几个方面提出建议：
一是淘汰落后产能，遏制新增产能。吸取钢铁和水泥产能过剩的教训，限制同类生产线的重复建设，提高防水行业的准入门槛，让防水企业逐步走向正规化、大型化、绿色化。
二是推动行业并购重组，鼓励企业进入资本市场。通过资本市场与产业结合，让优势企业做大做强，提升行业集中度，对提升产品质量可起到引领作用。
三是加大创新力度、出台相关政策。大力发展新型水泥基防水与修复材料，对材料的防水机理、防水效果进行深入的系统化研究，为产品走向市场打好基础，与此同时，还要加大刚性防水材料方向专业型人才的培养，提供适当的人才成长空间。
四是废除材料招标活动中最低价中标制度。低价中标制度存在着许多的弊端，已不能满足时代发展的要求，在较低中标价格下企业为了盈利，可能会不断降低产品质量，无形中让假冒伪劣产品流向市场，扰乱市场制度，对建筑物的防水质量存在着严重的危害。
五是加强刚性防水行业管理。以有影响力的科研机构或协会为龙头逐步建立权威的水泥基防水与修复行业创新联盟，制定刚性防水基修复推广及应用准则，设立企业的准入资质，加强对水泥基防水与修复企业的监督和监管，制定水泥基防水与修复行业规则，共同维护好刚性防水的市场价格及市场口碑，协同开发和创新刚性防水材料及技术。
六是提升标准支持力度。将水泥基防水与修复材料及做法逐步写入现有国家及全文强制标准、图集中，同时加强对于刚性防水技术的推广与宣传，集中打造各地方刚性防水典范优质工程案例，定期组织建设单位、施工及设计单位观摩，提升刚性防水的影响力。
七是转变防水理念。从单一的防水材料销售向刚性防水体系施工转变，提供优质材料的同时，加强对水泥基防水与修复设计、施工单位的引导，提供全过程的过程指导服务，注重从多方面提升水泥基防水与修复行业工程质量。
“水泥基刚性防水技术的发展任重道远，相信在全行业的共同努力下，随着标准、技术、管理等的不断完善，实现建筑自防水，以及行业的高质量发展不会遥远。”刘立说。
