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20世紀80年代，《房屋建筑學》一書首次提出“剛性防水”概念，經過數(shù)十年的技術發(fā)展，混凝土剛性防水材料取得了高速發(fā)展。

混凝土剛性防水材料一般指摻入到水泥砂漿或混凝土中能提高其自身抗?jié)B性或抗裂性的一類材料，通過提高混凝土表面或內部密實度、消除混凝土內部、表面裂縫，提高抗?jié)B透性能，延緩水的滲透速率、滲透量，使得室內滲透水與蒸發(fā)水相平衡，從而達到建筑防水的目的。然而，實現(xiàn)建筑自防水并非易事，在這條“自防水”路上，混凝土剛性防水材料依然面臨著許多問題，其中如何抗裂就是最大挑戰(zhàn)之一。

使用混凝土剛性防水材料的千島湖引水工程

中國混凝土與水泥制品協(xié)會防水及修復材料與工程技術分會/供圖

全新時代已悄然來臨

據了解，當前混凝土剛性防水材料占整個防水市場近20%的份額，結合當前各種“剛性防水”“結構自防水”“防水混凝土”等相關標準的制定，為混凝土剛性防水材料的應用提供了很好的支撐，也為混凝土剛性防水材料提供了足夠的成長空間。

中國混凝土與水泥制品協(xié)會防水及修復材料與工程技術分會秘書長劉立表示，隨著混凝土剛性防水材料行業(yè)優(yōu)質產品的不斷涌現(xiàn)、技術迅速普及、標準制定工作快速推進，水泥基剛性防水技術已經由一種學術概念轉變?yōu)橹匾姆浪夹g手段，并被大眾所認可和接受。現(xiàn)如今混凝土剛性防水材料已在房屋建筑、高速鐵路、地鐵及城市軌道、高速公路和城市道橋、地鐵、機場、地下管廊、地下空間和水利設施等領域有著較好的市場應用，在水泥基剛性防水技術逐步完善的同時，緊隨“后建筑”時代的到來，高速鐵路、高速公路、海綿城市、地下管廊等新領域和新市場為防水行業(yè)帶來了發(fā)展機遇。混凝土剛性防水材料發(fā)展的全新時代已悄然到來。

同時，隨著防水行業(yè)的快速發(fā)展，針對不同的混凝土剛性防水材料相關部門已經制定了相應的產品標準，如GB/T 23439—2017《混凝土膨脹劑》 、CBMF19—2017《混凝土用氧化鎂膨脹劑》、T/CECS 540—2018《混凝土用氧化鎂膨脹劑應用技術規(guī)程》、T/CECS 10001—2019《用于混凝土中的防裂抗?jié)B復合材料》、JC/T 474—2008《砂漿、混凝土防水劑》、GB 18445—2012《水泥基滲透結晶型防水材料》等，但在各產品標準建設工作中存在著標準修訂滯后、技術門檻不合理、國家標準缺失等問題，上述現(xiàn)象會阻礙混凝土剛性防水材料的發(fā)展，讓真正有價值、有效果的產品得不到應用和認可。同樣，水泥基防水與修復技術的應用同樣離不開工程標準的引導和支撐。這些標準的設立都對剛性防水材料的發(fā)展和應用起到了很好的促進作用。

新常態(tài)下面臨新挑戰(zhàn)

當前我國已經進入新發(fā)展階段，在這種情況下，行業(yè)和企業(yè)必須要高屋建瓴，識變、應變、甚至求變，才能應對新形勢、新環(huán)境下的新挑戰(zhàn)。

對此，劉立指出，當前行業(yè)主要面臨以下幾方面挑戰(zhàn)。一是面臨供需新矛盾。技術產品同質化、中低端產品嚴重過剩，高端產品缺失，導致當期和今后一個時期供需表現(xiàn)為不匹配、不協(xié)調、不平衡的結構性特點。

二是創(chuàng)新能力有待提升。目前只有為數(shù)不多的大型企業(yè)建立了技術研發(fā)中心，中小企業(yè)難以建立有效的研發(fā)創(chuàng)新體系的資源，行業(yè)層面的技術開發(fā)投入嚴重不足，有關新材料的基礎研究長期缺失，短期內難以產生重大技術突破。

三是要素成本快速上升。據預測，“十四五”期間，勞動力供給量將逐年減少。水泥基防水與修復行業(yè)大多為勞動密集型產業(yè)，自動化程度低，加之生產環(huán)境相對惡劣，噪聲、粉塵嚴重，勞動強度大，招工難、留人難、人員流動性大等問題本來已很嚴重，隨著人口紅利的消失，進入行業(yè)的勞動力資源日趨減少，高級技工短缺問題尤為突出，勞動成本將持續(xù)上漲。

四是產業(yè)發(fā)展缺乏協(xié)同。水泥基防水與修復行業(yè)材料生產企業(yè)數(shù)量多，但整體規(guī)模較小，多為地方性中小企業(yè)，產業(yè)鏈短，防水效果影響因素眾多。盡管下游產業(yè)混凝土的關聯(lián)產業(yè)很多，但是關聯(lián)產業(yè)間缺乏相互協(xié)同支撐。

五是水泥基防水與修復行業(yè)企業(yè)缺乏監(jiān)管和協(xié)同發(fā)展。水泥基防水與修復行業(yè)企業(yè)之間缺乏溝通，惡性低價競爭、以次充好等問題突出，行業(yè)監(jiān)管力度較弱，缺乏剛性防水的統(tǒng)一造價標準，有些剛性防水企業(yè)不注重技術升級和產品改良，仍然通過地方代理或純商務途徑獲得項目，且缺乏系統(tǒng)的質量監(jiān)督和改進提升措施。

六是缺少標準支持。當前，關于水泥基防水與修復材料標準相對較多，但針對水泥基防水與修復做法的工程標準及工程圖集較少，甚至沒有。受建設單位、設計單位及施工單位認可度較高的主流國家級標準，其重點推薦的材料及做法仍然是以柔性外防水材料組合或者剛柔復合防水材料為主，純剛性防水材料或者純剛性防水技術在標準或者圖集中提及較少。

七是水泥基防水與修復效果受制因素眾多，缺乏從設計到施工及材料的全過程管控。一些水泥基防水與修復企業(yè)仍然以單純地銷售材料為主，缺乏以材料為基礎的全系列過程管控服務，單純依靠一種或者幾種防水材料，而不注重防水結構及建筑設計，以及施工過程的管控。

裂縫問題仍然存在

除了面臨上述挑戰(zhàn)，裂縫問題也是當前混凝土剛性防水材料不容忽視的一大難題。

劉立指出，目前傳統(tǒng)外防水材料防水壽命與結構壽命不匹配、滲漏概率高、滲漏后不可修復，而剛性防水材料或者抗?jié)B材料收縮開裂嚴重，導致我國目前80%的建筑工程都存在滲漏問題。

究其原因，劉立認為，混凝土剛性防水材料抗裂與防水不能協(xié)同發(fā)展是建筑防水一大突出問題。眾所周知，混凝土是一種脆性材料，它的抗壓強度較高，抗拉強度較低，而且混凝土早期的抗拉強度增長緩慢。在鋼筋、地基等限制條件下，混凝土內部產生的收縮應力大于混凝土的極限抗拉強度時，混凝土就會開裂，形成漏水裂縫。混凝土結構開裂滲漏既有材料水化體積收縮、水化造成的溫度應力開裂等原因，還包括在混凝土施工過程中局部應力集中、外界溫度應力和服役環(huán)境中疲勞荷載等作用引起的開裂。其中，約束變形導致的開裂滲漏占到80%以上。而如果選用單一防水技術，是難以有效解決重大工程的開裂滲漏問題，需要開發(fā)集材料研發(fā)、防水施工、動態(tài)監(jiān)控于一體的成套技術，解決工程開裂滲漏的工程技術難題。

因此，劉立建議，針對混凝土水化體積收縮、水化溫度收縮為重點，通過收縮補償技術、抑溫緩釋技術、表面張力改善技術、孔結構優(yōu)化及微晶自愈合技術的研究，從根本上實現(xiàn)混凝土抗裂與防水協(xié)同發(fā)展，解決混凝土結構剛性材料功能組分設計、制備工藝、施工和服役過程監(jiān)控等方面的關鍵技術問題，建立結構自防水材料制備與應用成套技術。 

行業(yè)發(fā)展需多方助力提升

談到行業(yè)下一步的發(fā)展，劉立在接受本報記者采訪時，結合我國防水行業(yè)發(fā)展中存在的問題從以下幾個方面提出建議：

一是淘汰落后產能，遏制新增產能。吸取鋼鐵和水泥產能過剩的教訓，限制同類生產線的重復建設，提高防水行業(yè)的準入門檻，讓防水企業(yè)逐步走向正規(guī)化、大型化、綠色化。

二是推動行業(yè)并購重組，鼓勵企業(yè)進入資本市場。通過資本市場與產業(yè)結合，讓優(yōu)勢企業(yè)做大做強，提升行業(yè)集中度，對提升產品質量可起到引領作用。

三是加大創(chuàng)新力度、出臺相關政策。大力發(fā)展新型水泥基防水與修復材料，對材料的防水機理、防水效果進行深入的系統(tǒng)化研究，為產品走向市場打好基礎，與此同時，還要加大剛性防水材料方向專業(yè)型人才的培養(yǎng)，提供適當?shù)娜瞬懦砷L空間。

四是廢除材料招標活動中最低價中標制度。低價中標制度存在著許多的弊端，已不能滿足時代發(fā)展的要求，在較低中標價格下企業(yè)為了盈利，可能會不斷降低產品質量，無形中讓假冒偽劣產品流向市場，擾亂市場制度，對建筑物的防水質量存在著嚴重的危害。

五是加強剛性防水行業(yè)管理。以有影響力的科研機構或協(xié)會為龍頭逐步建立權威的水泥基防水與修復行業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，制定剛性防水基修復推廣及應用準則，設立企業(yè)的準入資質，加強對水泥基防水與修復企業(yè)的監(jiān)督和監(jiān)管，制定水泥基防水與修復行業(yè)規(guī)則，共同維護好剛性防水的市場價格及市場口碑，協(xié)同開發(fā)和創(chuàng)新剛性防水材料及技術。

六是提升標準支持力度。將水泥基防水與修復材料及做法逐步寫入現(xiàn)有國家及全文強制標準、圖集中，同時加強對于剛性防水技術的推廣與宣傳，集中打造各地方剛性防水典范優(yōu)質工程案例，定期組織建設單位、施工及設計單位觀摩，提升剛性防水的影響力。

七是轉變防水理念。從單一的防水材料銷售向剛性防水體系施工轉變，提供優(yōu)質材料的同時，加強對水泥基防水與修復設計、施工單位的引導，提供全過程的過程指導服務，注重從多方面提升水泥基防水與修復行業(yè)工程質量。

“水泥基剛性防水技術的發(fā)展任重遠，相信在全行業(yè)的共同努力下，隨著標準、技術、管理等的不斷完善，實現(xiàn)建筑自防水，以及行業(yè)的高質量發(fā)展不會遙遠。”劉立說。

本文原載于《中國建材報》6月13日8版