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摘 要：本文从专利技术角度分析了现在混凝土建筑防水技术的发展。
关键词：混凝土；防水；专利
背景技术
建筑防水是指为防止水对建筑某些部位的渗透从建筑材料上和构造上所采取胡措施，防水多用在屋面/地下/桥面/路面等，按采取胡措施和手段不同，分为材料防水和构造防水，材料防水是靠材料阻断水的通路，如卷材防水、涂抹防水等，因此，从根本上切断水的来源即做好防水处理是保证混凝土免遭破坏、延长使用寿命、提高结构的耐久性的有效措施。混凝土防水层主要作用是保护免受水的侵蚀并防止钢筋生锈。防水层从使用环境条件、施工条件和荷载特点分析， 具有如下特点（1） 环境条件。防水层承受外界环境四季风雨、酷热严寒、干湿交替等气候变化及腐蚀性介质侵蚀。（2） 施工条件。防水层上沥青混凝土铺装层施工时要进行高温 （130～140℃） 摊铺、压路机碾压， 要求防水层具有耐高温性能和对压路机局部承压抗硌破能力。（3） 荷载特点。当防水层受到较大水平剪力时， 要求防水层具有较大抗剪性能； [1]。
1.从专利角度看混凝土建筑防水技术发展
（1）第一萌芽期（1998年以前）
在世界混凝土防水技术发展过程中，20世纪60年代末至90年代中期，主要的技术来源来自日本、美国和欧洲等国，虽然年申请量均不超过5项，但产生了一些具有影响力的核心专利，其中主要涉及对材料的改进，例如三菱在成型工艺中添加沥青颗粒或片剂作为增强材料以提高防水层的强度，杜邦在铺设结构中增设乙烯-丙烯（-共轭二烯）的共聚物，格雷斯在使用天然或合成橡胶的水溶性乳胶作为防水配方。
（2）第二发展期（1998-2008年）
相对于萌芽期，这一时期的申请人数量和专利年申请量均有增加，但申请人数量依然与专利申请量相当。此时，欧洲国家已逐渐退出该技术领域的竞争，取而代之的是中韩两国的加入；日本依然是混凝土防水技术领域的领导者（见图1.63）。研發的重点也朝着新结构、新工艺等多方向发展。
（3）第二发展期（2009年至今）
2008年以后，由于材料领域准入门槛较低，大量涉及防水材料改进的技术专利申请增加，申请人和申请量快速增长。虽然这期间诞生了该领域的主要申请人，但是具有实际价值的核心专利却很少。
2 混凝土防水技术构成分析
混凝土防水不仅涉及提供防水的材料，还包括防水材料的铺设与施工，在防水材料铺设与施工中还会用到各种仪器和设备；防水材料有时候不能单独起到防水的作用，还必须与其它层，例如保护层，协同发挥防水的功能。由此，将混凝土防水技术分为材料、工艺（包括施工以及使用中用到的装置）和结构三个分支。在技术需求最大的改善粘结性能和提高施工效率两方面均可通过防水材料、结构和施工工艺加以改进。而提高强度、延长使用寿命以及特殊功能也占有相当大的比重。提高与环保相关的使用安全性主要受限于构成防水结构的材料。本领域申请人为提高防水层的强度、防水性能对材料本身的研究较多，当材料本身的性能提高后，其必然会受到结构的制约，另一方面，材料也会影响降低成本的要求，因此，防水结构可能成为后期提高防水强度甚或降低成本的热点。例如
公开号为CN1498297 A的涉及使如道路、停车场等铺砌表面增强与防水的 方法，更特别涉及一种包括使用增强毡的方法。解决了现有铺砌表面，例如道路、停车场等，一般是用沥青铺砌材料作为上 表层铺筑而成的。经过一段时间，铺砌表面通常会因为交通、温度的 周期变化以及其它环境原因而损坏。铺砌表面中会出现裂缝，的技术问题。本发明的使 铺砌表面增强与防水的方法得以实现。首先，将一层液化沥青施用于 铺砌表面上。然后，将增强毡施用在液化沥青之上。增强毡包含一种 无纺毡，这种无纺毡由熔点高于约320°F（160℃）的纤维制成。此纤 维选自矿物纤维如玻璃纤维、聚合物纤维和其混合物。液化沥青渗入 并浸渍增强毡以形成防水层。接着，将一层铺砌材料施用于增强毡之 上。在本方法的另一个具体实施方案中，将一层液化沥青施用于铺砌 表面上。然后将增强毡施用于液化沥青之上。增强毡包含一种无纺毡， 无纺毡由选自矿物纤维和矿物纤维与聚合物纤维的混合物的纤维制 成。液化沥青渗入并浸渍增强毡以形成防水层。接着，将一层铺砌材 料施用于增强毡之上。公开号为CN1289796 A的专利涉及利用废旧塑料（已有的高分子聚合物），在常温、常压下，经有机混合溶剂溶解并经过物理 掺混法改性处理后，制成建筑新材料一聚合物水泥防水外加剂。进一步有效地提高 水泥建筑性能；本发明利用废旧塑料（已有的高分子聚合物），并采用简单、经济的物理掺混法，在常温、常压下， 经有机混合溶剂溶解并经过改性处理后，非常经济地制成具有先进水平的、高性能的建筑新材料—聚合物 水泥防水外加剂，可广泛用于屋面、墙面、隧道、地下室、水房、粮仓、桥面、机场跑道、水坝、水池、 化工车间等工程建筑，旧建筑开裂、渗漏的修补以及管道、船面的涂敷，显著提高水泥建筑物的性能，并 有利于根治白色污染，保护环境。实施本发明的技术方案的第一步是要针对不同的塑料选好相应的溶剂；溶剂的选择和配制应考虑溶解 力要强，对其他助剂有较好的分散性和相容性，还要考虑价格和毒性，一般都要采用混合溶剂。第二步是 选好改性剂；通用高分子材料的废旧塑料都是非极性聚合物，无法与水泥产生有效的作用；物理掺混法是 将废旧塑料溶解于所选溶液中，再加入一定量的含有-OH基、-CL基、-C=0基等极性基团的改性剂， 这些改性剂和废旧塑料的料液经搅拌混合，其极性基团缠绕于废旧塑料的分子链上，以增加与水泥水化 物的粘结性；此外，还选一些极性溶剂做辅助溶剂，也具有相同的作用。此 外，还要解决制作工艺中的其他问题。
参考文献
[1] 张占军 胡长顺. 混凝土桥面防水应用与研究综述[J]. 第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷，2012：557-563.
作者简介
张振 男 籍贯陕西 高级工程师 陕西航天建筑工程有限公司
张一厚 男 籍贯陕西 技术员 陕西建筑集团总公司 第二作者所做贡献等同第一作者
张一博 男 籍贯陕西 助理研究员 国家知识产权局专利审查协作湖北中心 第三作者所做贡献等同第一作者
第二、三作者所做贡献等同第一作者
关键词：混凝土；防水；专利
背景技术
建筑防水是指为防止水对建筑某些部位的渗透从建筑材料上和构造上所采取胡措施，防水多用在屋面/地下/桥面/路面等，按采取胡措施和手段不同，分为材料防水和构造防水，材料防水是靠材料阻断水的通路，如卷材防水、涂抹防水等，因此，从根本上切断水的来源即做好防水处理是保证混凝土免遭破坏、延长使用寿命、提高结构的耐久性的有效措施。混凝土防水层主要作用是保护免受水的侵蚀并防止钢筋生锈。防水层从使用环境条件、施工条件和荷载特点分析， 具有如下特点（1） 环境条件。防水层承受外界环境四季风雨、酷热严寒、干湿交替等气候变化及腐蚀性介质侵蚀。（2） 施工条件。防水层上沥青混凝土铺装层施工时要进行高温 （130～140℃） 摊铺、压路机碾压， 要求防水层具有耐高温性能和对压路机局部承压抗硌破能力。（3） 荷载特点。当防水层受到较大水平剪力时， 要求防水层具有较大抗剪性能； [1]。
1.从专利角度看混凝土建筑防水技术发展
（1）第一萌芽期（1998年以前）
在世界混凝土防水技术发展过程中，20世纪60年代末至90年代中期，主要的技术来源来自日本、美国和欧洲等国，虽然年申请量均不超过5项，但产生了一些具有影响力的核心专利，其中主要涉及对材料的改进，例如三菱在成型工艺中添加沥青颗粒或片剂作为增强材料以提高防水层的强度，杜邦在铺设结构中增设乙烯-丙烯（-共轭二烯）的共聚物，格雷斯在使用天然或合成橡胶的水溶性乳胶作为防水配方。
（2）第二发展期（1998-2008年）
相对于萌芽期，这一时期的申请人数量和专利年申请量均有增加，但申请人数量依然与专利申请量相当。此时，欧洲国家已逐渐退出该技术领域的竞争，取而代之的是中韩两国的加入；日本依然是混凝土防水技术领域的领导者（见图1.63）。研發的重点也朝着新结构、新工艺等多方向发展。
（3）第二发展期（2009年至今）
2008年以后，由于材料领域准入门槛较低，大量涉及防水材料改进的技术专利申请增加，申请人和申请量快速增长。虽然这期间诞生了该领域的主要申请人，但是具有实际价值的核心专利却很少。
2 混凝土防水技术构成分析
混凝土防水不仅涉及提供防水的材料，还包括防水材料的铺设与施工，在防水材料铺设与施工中还会用到各种仪器和设备；防水材料有时候不能单独起到防水的作用，还必须与其它层，例如保护层，协同发挥防水的功能。由此，将混凝土防水技术分为材料、工艺（包括施工以及使用中用到的装置）和结构三个分支。在技术需求最大的改善粘结性能和提高施工效率两方面均可通过防水材料、结构和施工工艺加以改进。而提高强度、延长使用寿命以及特殊功能也占有相当大的比重。提高与环保相关的使用安全性主要受限于构成防水结构的材料。本领域申请人为提高防水层的强度、防水性能对材料本身的研究较多，当材料本身的性能提高后，其必然会受到结构的制约，另一方面，材料也会影响降低成本的要求，因此，防水结构可能成为后期提高防水强度甚或降低成本的热点。例如
公开号为CN1498297 A的涉及使如道路、停车场等铺砌表面增强与防水的 方法，更特别涉及一种包括使用增强毡的方法。解决了现有铺砌表面，例如道路、停车场等，一般是用沥青铺砌材料作为上 表层铺筑而成的。经过一段时间，铺砌表面通常会因为交通、温度的 周期变化以及其它环境原因而损坏。铺砌表面中会出现裂缝，的技术问题。本发明的使 铺砌表面增强与防水的方法得以实现。首先，将一层液化沥青施用于 铺砌表面上。然后，将增强毡施用在液化沥青之上。增强毡包含一种 无纺毡，这种无纺毡由熔点高于约320°F（160℃）的纤维制成。此纤 维选自矿物纤维如玻璃纤维、聚合物纤维和其混合物。液化沥青渗入 并浸渍增强毡以形成防水层。接着，将一层铺砌材料施用于增强毡之 上。在本方法的另一个具体实施方案中，将一层液化沥青施用于铺砌 表面上。然后将增强毡施用于液化沥青之上。增强毡包含一种无纺毡， 无纺毡由选自矿物纤维和矿物纤维与聚合物纤维的混合物的纤维制 成。液化沥青渗入并浸渍增强毡以形成防水层。接着，将一层铺砌材 料施用于增强毡之上。公开号为CN1289796 A的专利涉及利用废旧塑料（已有的高分子聚合物），在常温、常压下，经有机混合溶剂溶解并经过物理 掺混法改性处理后，制成建筑新材料一聚合物水泥防水外加剂。进一步有效地提高 水泥建筑性能；本发明利用废旧塑料（已有的高分子聚合物），并采用简单、经济的物理掺混法，在常温、常压下， 经有机混合溶剂溶解并经过改性处理后，非常经济地制成具有先进水平的、高性能的建筑新材料—聚合物 水泥防水外加剂，可广泛用于屋面、墙面、隧道、地下室、水房、粮仓、桥面、机场跑道、水坝、水池、 化工车间等工程建筑，旧建筑开裂、渗漏的修补以及管道、船面的涂敷，显著提高水泥建筑物的性能，并 有利于根治白色污染，保护环境。实施本发明的技术方案的第一步是要针对不同的塑料选好相应的溶剂；溶剂的选择和配制应考虑溶解 力要强，对其他助剂有较好的分散性和相容性，还要考虑价格和毒性，一般都要采用混合溶剂。第二步是 选好改性剂；通用高分子材料的废旧塑料都是非极性聚合物，无法与水泥产生有效的作用；物理掺混法是 将废旧塑料溶解于所选溶液中，再加入一定量的含有-OH基、-CL基、-C=0基等极性基团的改性剂， 这些改性剂和废旧塑料的料液经搅拌混合，其极性基团缠绕于废旧塑料的分子链上，以增加与水泥水化 物的粘结性；此外，还选一些极性溶剂做辅助溶剂，也具有相同的作用。此 外，还要解决制作工艺中的其他问题。
参考文献
[1] 张占军 胡长顺. 混凝土桥面防水应用与研究综述[J]. 第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷，2012：557-563.
作者简介
张振 男 籍贯陕西 高级工程师 陕西航天建筑工程有限公司
张一厚 男 籍贯陕西 技术员 陕西建筑集团总公司 第二作者所做贡献等同第一作者
张一博 男 籍贯陕西 助理研究员 国家知识产权局专利审查协作湖北中心 第三作者所做贡献等同第一作者
第二、三作者所做贡献等同第一作者