《水性渗透型无机防水剂》行业标准介绍
摘要：分析了水性渗透型无机防水剂在国内的应用情况以及标准制定的必要性，阐述了新标准的内容和检测方法。
关键词：水性渗透型无机防水剂；标准制定
1 标准制定的必要性
水性渗透型无机防水剂是一种新型的防水抗渗材料。该产品是根据美国桦青公司M1500和永凝牌、神鹰牌等水性渗透型无机防水剂的作用原理，结合我国实际情况研制而成的一类新型水性无机建筑防水剂。
自80年代以来，水性渗透型无机防水剂在我国的建筑物防水方面，特别是混凝土类构筑物防水上得到了广泛应用。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进行的密封防水和抗渗漏、抗风化处理时，经表面喷涂水性渗透型无机防水剂后建筑物可以承受1 MPa以上的抗渗水压。在水泥砂浆抹灰层防水上水性渗透型无机防水剂也有很多应用，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和抗渗漏。
在我国，该产品在20余年的发展过程中，已在数以万计的工程中使用过．特别是在广东、浙江、福建、江苏、上海、湖北、北京等地，得到了广泛的应用。该产品市场年增长率保持在15％以上，最近几年应用量逐步扩大，在一些高等级公路、路桥工程、城市高架路得到了应用，旧工程维修用量也日益增大。但该材料至今还没有国家或行业标准，企业只能制定企业标准组织生产，给该材料的生产、施工、检验带来很大的不便，因此尽快制定行业标准十分重要。
根据国家发展与改革委员会办公厅改办工业［2004］872号文和中国建筑材料工业协会标准质童部以标准部函［2004］014号文下达的“2004年行业标准项目计划”，《水性渗透型无机防水剂》被列人了国家行业标准编制计划。该标准由苏州非金属矿工业设计研究院、建材工业技术监督研究中心作为主编单位，苏州混凝土制品研究设计院、浙江大学等10余家单位作为参编单位。经过标准编制小组两年的工作，提出了标准的送审稿，专家组于2006年7月13日在杭州通过了该标准的审查．目前标准报批稿已报国家发展与改革委员会审批。
2 标准内容介绍
2．1 标准名称及范围
该产品是以碱金属硅酸盐溶液为基料，加人适量催化剂、添加剂、稀释剂，经混合、搅拌、反应而成的水性渗透型无机防水剂。它是一种含有催化剂载体的复合水溶液，直接喷涂于混凝土表面，渗人混凝土或砂浆内部，与混凝土中的游离碱类物质在催化剂作用下产生化学反应，偶联生成不溶于水的凝胶体（晶体状），这些凝胶体堵塞混凝土内部孔隙，封闭毛细孔通道，成为混凝土整体结构的一部分，增强混凝土的密度和硬度，使混凝土具有防霉、抗风化防酸碱侵蚀、防水、防磨损等作用。该产品是一种水性溶液，按产品的性能和作用将标准名称定为“水性渗透型无机防水剂”。
本标准规定了产品是涂覆于水泥砂浆、混凝土表层，且能渗透进入水泥砂浆、混凝土内部，对水泥砂浆、混凝土具有防水、抗渗、密封作用的水性渗透型无机防水剂。
2．2 分类
本标准将产品根据组成的成分不同分为I型和Ⅱ型： I型以碱金属硅酸盐溶液为主要原料，简称1500。Ⅱ型以碱金属硅酸盐溶液及惰性材料为主要原料，简称DPS。
2．3 技术要求
本标准规定了水性渗透型无机防水剂的外观及物理力学性能要求。外观为无色透明、无气味、不燃的水性溶液。物理力学性能包括了水性渗透型无机防水剂的全部技术项目；技术指标是结合了建筑防水工程对防水剂的要求，参考了国内外同类产品的技术资料、企业标准及有关专家的意见，同时在国内主要生产1500防水剂、DPS永凝液防水剂企业的产品多次反复试验验证的基础上而制定的
（l）密度
由于该产品是与砂浆和混凝土内部的碱性物质起反应来封闭毛细孔的，为了保证有足够的反应物，促使凝胶体的生成，本标准规定了密度指标。密度不仅反映了产品有效物质的含量，同时密度也与凝胶化时间有直接的关系：密度大，凝胶化时间就短；密度小，凝胶化时间就长。标准规定了防水剂的密度为：I型产品不小于1.10g/㎝3，Ⅱ型产品不小于1.07g/㎝3。密度检测按照GB/T 8077－2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中5.3款精密密度计法进行，直接测试液体样品。
（2）pH值
该产品是直接用于砂浆、混凝土砂浆和混凝土表面的， 产品的pH值须与硅酸盐水泥的pH值基一致。 因为产品只有在该pH值条件下，才能与砂浆和混疑土内部的碱性物质起反应；同时又不腐蚀混凝土、不对钢筋产生锈蚀。本标准规定防水剂pH值I型产品在13±１ 的范围内，Ⅱ型产品在11±1的范围内。此pH值与硅酸盐水泥的pH值基本一致，能保证防水剂对水泥砂浆或混凝土的适应性的同时增加建筑物表层的碱度，提高其耐久性。pH值检测按照GB/T8077－2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》第7章规定进行。
（3）粘度
粘度是通过控制碱金属硅酸盐溶液基料、添加剂、稀释剂含量来决定的，控制粘度对催化剂的性能及原料之间的匹配性提出了要求，因为粘度越高，防水剂的渗透性越差，渗透所需的时间会增长。在保证有效物质含量的同时，适宜的粘度才能有良好的渗透性。本标准粘度规定在（11.0±1.0 s）范围内,粘度测定按GB 1723－1993《涂料粘度测定法》中5.3款规定进行。 l
（4）表面张力
表面张力的大小主要由催化剂的性能及加量所决定。在防水剂具有优异的水溶性的情况下，较小的表面张力有利于增加防水剂对水泥砂浆及混凝土的渗透能力，并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力，并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力，因此表面张力是控制防水剂性能的一项重要指标。
表面张力检测按照GB/T 8077－2000《混凝土外加剂匀质N性试验方法》第8章规定进行。直接测试液体样品，被测溶液的温度为（20±1）℃，被测样品必须清澈，如有沉淀应滤去。本标准提出的表面张力确定控制值：I型产品为不大于26mN/m，Ⅱ型产品为不大于36mN/m。
（5）凝胶化时间
凝胶化时间是指水性渗透型无机防水剂与水泥建筑物中碱类物质反应所需的时间。反应过快，过早封闭毛细孔通道，使渗透深度降低；过慢，则延长了施工时间，同时也说明参与反应的活性物质的浓度偏低，两者都会使防水效果减弱。
检测凝胶化时间的方法是在Ca（OH）2溶液中加入离子水，用玻璃棒搅拌2 min，均匀后缓缓注人防水剂试样，随即开始计时，匀速搅拌5 min后静置。将玻璃烧杯左右轻晃，观察其液面波动情况，以试样液面开始产生凝胶并与烧杯壁呈粘附状为初凝时间，以烧杯倾斜45°角试样表面无流动呈完全凝胶状时所需时间为终凝时间。以三次试样测试平均值表示初、终凝胶时间，精确至min。凝胶化时间I型产品初凝：（120±30）min，终凝：（180±30）min；Ⅱ型产品由于初凝不明显，终凝控制在400 min以内。
（6）抗渗性
抗渗性是防水剂性能指标中最重要的指标，能直接反应其渗透结晶效果的好坏。产品应用的抗渗性效果可采用测试渗入高度的方法判断，渗入高度越小，抗渗性越好。但必须指出的是，测试用混凝土试件抗渗能力的提高幅度与基准试件抗渗等级有很大关系，原抗渗等级较低的混凝土，涂刷防水剂后抗渗能力提高的幅度就较大。故有必要确定基准混凝土的配合比，在此配比下，采用混凝土抗渗试验仪，按GBJ 82《抗渗试验方法》进行测试。其指标值为：在水压1.2MPa时渗人高度I型产品不大于30mm，Ⅱ型产品不大于35 mm。
（7）贮存稳定性
贮存稳定性是在一定贮存期内（自产品生产之日起12个月）产品性能的稳定性。通过急冷（－10℃）、急热（50℃）lO个冷热循环．观察其外观是否自絮凝、沉淀及色泽变化，如果没有变化则产品合格．如果有絮凝、沉淀及色泽变化现象，则要再测定其凝胶化时间，以仍符合技术指标规定要求为合格，否则判断产品不合格。
2．4 试验方法及检验规则
本标准的试验方法采用己有的国家或行业标准最新版本所确定的试验方法，在制备试件时确定了各项材料的用量和配比，这样有利于试验的统一性、正确性和重复性。
本标准根据目前企业的生产规模、实际产量与产品质量的稳定程度，规定同一品种、型号的产品10t为一批量，不足10t的亦可按一批计。
本标准的制定和实施，有利于规范水性渗透型无机防水剂市场，保证产品质量，符合建筑防水工程应用的要求。
摘要：分析了水性渗透型无机防水剂在国内的应用情况以及标准制定的必要性，阐述了新标准的内容和检测方法。
关键词：水性渗透型无机防水剂；标准制定
1 标准制定的必要性
水性渗透型无机防水剂是一种新型的防水抗渗材料。该产品是根据美国桦青公司M1500和永凝牌、神鹰牌等水性渗透型无机防水剂的作用原理，结合我国实际情况研制而成的一类新型水性无机建筑防水剂。
自80年代以来，水性渗透型无机防水剂在我国的建筑物防水方面，特别是混凝土类构筑物防水上得到了广泛应用。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进行的密封防水和抗渗漏、抗风化处理时，经表面喷涂水性渗透型无机防水剂后建筑物可以承受1 MPa以上的抗渗水压。在水泥砂浆抹灰层防水上水性渗透型无机防水剂也有很多应用，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和抗渗漏。
在我国，该产品在20余年的发展过程中，已在数以万计的工程中使用过．特别是在广东、浙江、福建、江苏、上海、湖北、北京等地，得到了广泛的应用。该产品市场年增长率保持在15％以上，最近几年应用量逐步扩大，在一些高等级公路、路桥工程、城市高架路得到了应用，旧工程维修用量也日益增大。但该材料至今还没有国家或行业标准，企业只能制定企业标准组织生产，给该材料的生产、施工、检验带来很大的不便，因此尽快制定行业标准十分重要。
根据国家发展与改革委员会办公厅改办工业［2004］872号文和中国建筑材料工业协会标准质童部以标准部函［2004］014号文下达的“2004年行业标准项目计划”，《水性渗透型无机防水剂》被列人了国家行业标准编制计划。该标准由苏州非金属矿工业设计研究院、建材工业技术监督研究中心作为主编单位，苏州混凝土制品研究设计院、浙江大学等10余家单位作为参编单位。经过标准编制小组两年的工作，提出了标准的送审稿，专家组于2006年7月13日在杭州通过了该标准的审查．目前标准报批稿已报国家发展与改革委员会审批。
2 标准内容介绍
2．1 标准名称及范围
该产品是以碱金属硅酸盐溶液为基料，加人适量催化剂、添加剂、稀释剂，经混合、搅拌、反应而成的水性渗透型无机防水剂。它是一种含有催化剂载体的复合水溶液，直接喷涂于混凝土表面，渗人混凝土或砂浆内部，与混凝土中的游离碱类物质在催化剂作用下产生化学反应，偶联生成不溶于水的凝胶体（晶体状），这些凝胶体堵塞混凝土内部孔隙，封闭毛细孔通道，成为混凝土整体结构的一部分，增强混凝土的密度和硬度，使混凝土具有防霉、抗风化防酸碱侵蚀、防水、防磨损等作用。该产品是一种水性溶液，按产品的性能和作用将标准名称定为“水性渗透型无机防水剂”。
本标准规定了产品是涂覆于水泥砂浆、混凝土表层，且能渗透进入水泥砂浆、混凝土内部，对水泥砂浆、混凝土具有防水、抗渗、密封作用的水性渗透型无机防水剂。
2．2 分类
本标准将产品根据组成的成分不同分为I型和Ⅱ型： I型以碱金属硅酸盐溶液为主要原料，简称1500。Ⅱ型以碱金属硅酸盐溶液及惰性材料为主要原料，简称DPS。
2．3 技术要求
本标准规定了水性渗透型无机防水剂的外观及物理力学性能要求。外观为无色透明、无气味、不燃的水性溶液。物理力学性能包括了水性渗透型无机防水剂的全部技术项目；技术指标是结合了建筑防水工程对防水剂的要求，参考了国内外同类产品的技术资料、企业标准及有关专家的意见，同时在国内主要生产1500防水剂、DPS永凝液防水剂企业的产品多次反复试验验证的基础上而制定的
（l）密度
由于该产品是与砂浆和混凝土内部的碱性物质起反应来封闭毛细孔的，为了保证有足够的反应物，促使凝胶体的生成，本标准规定了密度指标。密度不仅反映了产品有效物质的含量，同时密度也与凝胶化时间有直接的关系：密度大，凝胶化时间就短；密度小，凝胶化时间就长。标准规定了防水剂的密度为：I型产品不小于1.10g/㎝3，Ⅱ型产品不小于1.07g/㎝3。密度检测按照GB/T 8077－2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中5.3款精密密度计法进行，直接测试液体样品。
（2）pH值
该产品是直接用于砂浆、混凝土砂浆和混凝土表面的， 产品的pH值须与硅酸盐水泥的pH值基一致。 因为产品只有在该pH值条件下，才能与砂浆和混疑土内部的碱性物质起反应；同时又不腐蚀混凝土、不对钢筋产生锈蚀。本标准规定防水剂pH值I型产品在13±１ 的范围内，Ⅱ型产品在11±1的范围内。此pH值与硅酸盐水泥的pH值基本一致，能保证防水剂对水泥砂浆或混凝土的适应性的同时增加建筑物表层的碱度，提高其耐久性。pH值检测按照GB/T8077－2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》第7章规定进行。
（3）粘度
粘度是通过控制碱金属硅酸盐溶液基料、添加剂、稀释剂含量来决定的，控制粘度对催化剂的性能及原料之间的匹配性提出了要求，因为粘度越高，防水剂的渗透性越差，渗透所需的时间会增长。在保证有效物质含量的同时，适宜的粘度才能有良好的渗透性。本标准粘度规定在（11.0±1.0 s）范围内,粘度测定按GB 1723－1993《涂料粘度测定法》中5.3款规定进行。 l
（4）表面张力
表面张力的大小主要由催化剂的性能及加量所决定。在防水剂具有优异的水溶性的情况下，较小的表面张力有利于增加防水剂对水泥砂浆及混凝土的渗透能力，并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力，并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力，因此表面张力是控制防水剂性能的一项重要指标。
表面张力检测按照GB/T 8077－2000《混凝土外加剂匀质N性试验方法》第8章规定进行。直接测试液体样品，被测溶液的温度为（20±1）℃，被测样品必须清澈，如有沉淀应滤去。本标准提出的表面张力确定控制值：I型产品为不大于26mN/m，Ⅱ型产品为不大于36mN/m。
（5）凝胶化时间
凝胶化时间是指水性渗透型无机防水剂与水泥建筑物中碱类物质反应所需的时间。反应过快，过早封闭毛细孔通道，使渗透深度降低；过慢，则延长了施工时间，同时也说明参与反应的活性物质的浓度偏低，两者都会使防水效果减弱。
检测凝胶化时间的方法是在Ca（OH）2溶液中加入离子水，用玻璃棒搅拌2 min，均匀后缓缓注人防水剂试样，随即开始计时，匀速搅拌5 min后静置。将玻璃烧杯左右轻晃，观察其液面波动情况，以试样液面开始产生凝胶并与烧杯壁呈粘附状为初凝时间，以烧杯倾斜45°角试样表面无流动呈完全凝胶状时所需时间为终凝时间。以三次试样测试平均值表示初、终凝胶时间，精确至min。凝胶化时间I型产品初凝：（120±30）min，终凝：（180±30）min；Ⅱ型产品由于初凝不明显，终凝控制在400 min以内。
（6）抗渗性
抗渗性是防水剂性能指标中最重要的指标，能直接反应其渗透结晶效果的好坏。产品应用的抗渗性效果可采用测试渗入高度的方法判断，渗入高度越小，抗渗性越好。但必须指出的是，测试用混凝土试件抗渗能力的提高幅度与基准试件抗渗等级有很大关系，原抗渗等级较低的混凝土，涂刷防水剂后抗渗能力提高的幅度就较大。故有必要确定基准混凝土的配合比，在此配比下，采用混凝土抗渗试验仪，按GBJ 82《抗渗试验方法》进行测试。其指标值为：在水压1.2MPa时渗人高度I型产品不大于30mm，Ⅱ型产品不大于35 mm。
（7）贮存稳定性
贮存稳定性是在一定贮存期内（自产品生产之日起12个月）产品性能的稳定性。通过急冷（－10℃）、急热（50℃）lO个冷热循环．观察其外观是否自絮凝、沉淀及色泽变化，如果没有变化则产品合格．如果有絮凝、沉淀及色泽变化现象，则要再测定其凝胶化时间，以仍符合技术指标规定要求为合格，否则判断产品不合格。
2．4 试验方法及检验规则
本标准的试验方法采用己有的国家或行业标准最新版本所确定的试验方法，在制备试件时确定了各项材料的用量和配比，这样有利于试验的统一性、正确性和重复性。
本标准根据目前企业的生产规模、实际产量与产品质量的稳定程度，规定同一品种、型号的产品10t为一批量，不足10t的亦可按一批计。
本标准的制定和实施，有利于规范水性渗透型无机防水剂市场，保证产品质量，符合建筑防水工程应用的要求。