透明型防水涂料在不同基材上的防水性研究

陈春荣，周浩，张婵

上海东方雨虹防水工程有限公司，上海 200000

摘要：以市场上常见的5款透明型防水涂料为研究对象，以建筑领域常见的3类材料为基材，考察各款透明型防水涂料对基材吸水率的影响以判断其防水效果。结果表明，这5款透明型防水涂料均能降低3类基材的吸水率；对于大孔隙基材，建议采用成膜型透明防水涂料，但不建议应用于长期浸水环境；渗透型透明防水涂料不建议单独使用，可作为防水剂在前期施工时添加。透明型防水涂料适用于后建筑市场对既有建筑外立面的渗漏维修保养。

关键词：透明型防水涂料，吸水率，建筑外立面，渗漏维修

近年来，透明型防水涂料因防水效果优异、无色、透明，涂覆后不会破坏原墙面装饰效果、不变黄、不沾尘，具有耐热、耐紫外线、耐臭氧、耐酸碱等特性，被广泛应用于各种建筑物外立面的防水、渗漏维修和保养。目前市场上主要的透明型防水涂料可分为渗透型与成膜型两大类：渗透型透明防水涂料主要通过活性物质与水或空气中的二氧化碳反应，生成憎水性物质，填充基材内部孔隙，同时在基材表面形成网状疏水性结构，从而达到防水的目的，渗透型透明防水涂料一般可兼做防水剂使用；成膜型透明防水涂料一般以高分子乳液或树脂为主要成分，在封闭基材表面毛细孔、细小裂缝的同时，会生成一层致密的透明防水涂膜，并具有一定的耐磨性。

不同种类透明型防水涂料的实际使用效果参差不齐，不同的基材选用哪种透明型防水涂料将直接影响基材的防水效果。本研究考察了市场上常见的5款透明型防水涂料在不同基材上的应用效果。

01、实验部分

1.1   透明型防水涂料

选用5款常见的市售透明型防水涂料作为试验对象，基本信息见表1。

表1   5款常见市售透明型防水涂料信息

1.2   基材

选择了3类建筑领域常见的材料作为基材，基本情况见表2。

表2   基材信息表

1.3   试验方法

通过观察基材的吸水率变化判断5款透明型防水涂料在不同基材上的防水效果，参考JC/T 902—2002《建筑表面用有机硅防水剂》及GB/T 9966.3—2020《天然石材试验方法 第3部分：吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验》，主要步骤如下：

1）按相同尺寸要求制备不同基材的试块，将试块在（65±5） ℃的鼓风干燥箱内干燥48 h至恒重，取出后在室温条件下冷却至常温。

2）根据5款透明型防水涂料推荐用量的最大值对不同的基材试块进行涂覆，每块试块的6个面均需均匀涂覆；需多次涂覆的按材料要求，在前一道涂层达到实干后方可进行后一道涂层的涂覆；每种基材同时留设空白对照组；待透明型防水涂料完全干燥后，称量试块的初始质量M0，精确至0.01 g。

3）将各试块浸入水中，同时开始计时，在时间Tx（分别为15 min、30 min、1 h、3 h、12 h、24 h、48 h、72 h）后取出，用餐巾纸擦干试块表面的水分后，称量其浸水后质量Mx，精确至0.01 g。

4）按式（1）对各试块进行不同时间的吸水率计算：

W_x=（M_x-M₀）/M₀ ×100%              （1）

式中：W_x—试块在浸水Tx后的吸水率，%；M_x—试块在浸水Tx后在空气中的质量，g；M0—干燥试块在空气中的初始质量，g。

02、结果与分析

2.1   加气混凝土砌块基材

按试验方案制备加气混凝土砌块试块，并计算涂覆5款透明型防水涂料后其在不同浸水时间下的吸水率，结果如表3所示。

表3   加气混凝土砌块基材的吸水率

由表3可以看出，5款透明型防水涂料涂覆后均可降低加气混凝土砌块基材的吸水率。其中，透明型防水涂料E对加气混凝土砌块基材吸水率的降低效果最为明显，且随着浸水时间的延长，基材的吸水率变化较小。

透明型防水涂料C和D在浸水前期（12 h内）对加气混凝土砌块基材吸水率的降低效果较好，但在12 h后，随着浸水时间的延长，其对加气混凝土砌块基材吸水率的降低效果越来越小。分析原因，透明型防水涂料C和D主要成分为高分子乳液，依靠形成的涂膜起到防水作用，因成膜厚度较小，在长期浸水条件下容易发生水解反应，产生局部破损，影响防水效果。

透明型防水涂料A和B在浸水1 h内对加气混凝土砌块基材的吸水率有降低效果，但在浸水环境下，其对基材吸水率的影响快速减弱，直至最后几乎无任何效果。分析原因，透明型防水涂料A和B本质上为不成膜的防水剂，依靠渗透作用封堵基材内的孔隙达到防水效果，故对于大孔隙的加气混凝土砌块基材很难达到完全填充。

2.2   红砖基材

按试验方案制备红砖基材试块，并计算涂覆5款透明型防水涂料后其在不同浸水时间下的吸水率，结果如表4所示。

表4   红砖基材的吸水率

由表4可以看出，5款透明型防水涂料涂覆后均可降低红砖基材的吸水率。其中，透明型防水涂料E对红砖基材吸水率的降低效果最为明显，且随着浸水时间的延长，基材的吸水率变化较小。

透明型防水涂料C在浸水前期（12 h内）对红砖基材吸水率的降低效果较好，但在12 h后，随着浸水时间的延长，其对红砖基材吸水率的降低效果越来越小。分析原因，透明型防水涂料C主要依靠涂膜防水，因成膜厚度较小，在长期浸水条件下容易发生水解反应，产生局部破损，影响防水效果。

透明型防水涂料D对红砖基材的吸水率有一定的降低效果，但并不突出，且随着浸水时间延长，其作用越来越不明显，后期几乎无作用。分析原因，红砖基材上存在大于0.02 mm的裂缝，透明型防水涂料D虽可以对裂缝部位进行修补覆盖，但难以完全修补，且透明型防水涂料D不适用于长期浸水环境。

透明型防水涂料A和B在浸水1 h内对红砖基材的吸水率有降低效果，浸水1 h后，两款涂料的作用效果快速下降，但后期逐步趋于稳定，仍可起到降低红砖基材吸水率的作用。分析原因，红砖基材存在一定孔隙率，但相对较小。透明型防水涂料A和B在红砖基材上可以进行渗透填充从而起到降低吸水率的效果。

2.3   仿石饰面砖基材

按试验方案制备仿石饰面砖基材试块，并计算涂覆5款透明型防水涂料后其在不同浸水时间下的吸水率，结果如表5所示。

表5   仿石饰面砖基材试块吸水率

由表5可以看出，5款透明型防水涂料涂覆后均可降低仿石饰面砖基材的吸水率，且在浸水前期降低效果明显。其中，透明型防水涂料E对仿石饰面砖基材吸水率的降低效果最为明显，且随着浸水时间的延长，基材的吸水率变化较小。

透明型防水涂料A和B对仿石饰面砖基材吸水率的降低效果明显，且可以在长时间浸水的状态下保持。分析原因，仿石饰面砖基材孔隙率较低，且本身具有一定的吸水率，更有利于渗透型透明防水涂料向基材内部渗透，从而达到填充防水效果。

透明型防水涂料C和D在浸水前期（12 h内）对仿石饰面砖基材吸水率的降低效果较好，但在12 h后，随着浸水时间的延长，其对仿石饰面砖基材吸水率的降低效果越来越小。分析原因，透明型防水涂料C和D主要依靠涂膜防水，因成膜厚度较小，长期浸水条件下容易发生水解反应，产生局部破损，影响防水效果。

2.4   综合分析

本试验为应用研究试验，受施工操作、环境条件等的影响，结果仅供参考。

1）透明型防水涂料A和B对孔隙率较低的红砖基材、仿石饰面砖基材的吸水率均能起到明显的降低效果，但不适用于孔隙率较大的加气混凝土砌块基材。透明型防水涂料A和B属于渗透类透明型防水涂料，其活性物质反应生成的疏水性结构很难完全堵塞基材内部的孔隙，因此不能完全阻隔外界水源对基材的侵入。

2）透明型防水涂料C和D对各类基材的吸水率均能起到明显的降低效果。但该类涂料以高分子乳液为主要成分，成膜厚度较小，故基材不应有裂缝或孔洞，如有应提前对基层进行修补。同时，该类涂料不适宜用于长期浸水环境，涂膜在长期浸水的情况下易发生水解、与基层脱离等现象，失去防水效果。

3）透明型防水涂料E对各类基材的吸水率均能起到明显的降低效果。该涂料为聚脲类透明型防水涂料，以天门冬氨酸酯树脂为主要原料，与大多数基材都有很好的附着力。同时，该涂料本身黏度较大，成膜后涂膜厚度较大，可修补基层较小的裂缝，耐水性较好，长期浸水情况下不会发生水解反应。

03、结论

考察了市场上常见的5款透明型防水涂料在不同基材上的应用效果，通过基材吸水率的变化判断5款透明型防水涂料的防水效果。在本研究范围内得出如下结论：

1）市场上常见的5款透明型防水涂料对加气混凝土砌块、红砖、仿石饰面砖基材的吸水率均具有降低效果。

2）对于大孔隙基材，建议采用成膜型透明防水涂料，不建议采用渗透型透明防水涂料。

3）成膜型透明防水涂料不建议应用于长期浸水的环境。

4）考虑到渗透作用需要的时长及施工条件，不建议渗透型透明防水涂料单独使用，可作为防水剂在前期施工时添加。

透明型防水涂料为建筑渗漏维修带来了新的解决方案，适用于后建筑市场对既有建筑外立面的渗漏维修保养。当然，关于透明型防水涂料的用量、涂刷方式、涂刷遍数及养护时间对其防水效果的影响还需进一步研究探讨。

作者：陈春荣，男，1983年生，一级建造师， 高级工程师，现任东方雨虹华东公司总工，主要从事建筑防水设计、施工、服务、标准等技术支持工作。

原文刊载于《中国建筑防水》2023年第1期。