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摘要：水泥基渗透结晶型防水材料的防水作用主要是对结构中水泥基材料裂缝和孔隙的修复作用，这种修复作用是在有水的前提下通过毛细孔的渗透结晶和裂缝自愈合作用达到的。本文作者结合多年来的工程实践经验，主要介绍水泥基渗透结晶型防水材料对裂缝的修复作用机理、优点及应用。
关键词：水泥基渗透结晶型防水材料；自修复机理；优点；应用
引言
工程质量直接关系到广大人民群众切身利益，提高工程质量，消除各类质量通病，保障建筑工程的使用功能，是建设社会主义和谐社会的基本要求。目前，我国建筑工程质量的形势仍不容乐观，结构裂缝引起的渗漏是长期困扰建筑业的一个难题，也是居民住宅质量投诉的常见问题；而水泥基渗透结晶型防水材料的运用，很大程度上弥补了这一缺陷。它赋予混凝土自身修复能力和可靠的永久防水抗渗性，适用性强，施工简单，是建设部推荐的四种绿色环保型防水材料之一。
水泥基渗透结晶型防水材料（Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Materials，简称：CCCW）是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材，掺入活性化学物质制成的一种新型刚性防水材料。在混凝土中，CCCW与水作用后，材料中含有 的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，形成不溶于水的结晶体，填塞裂缝孔道，从而使混凝土致密、防水，提高了混凝土的耐久性。
1.水泥基滲透结晶型防水材料对裂缝自修复作用机理
水泥基渗透结晶型防水材料的渗透结晶机理和自愈合机理很好的解释了CCCW 防水的作用机理，但无法解释CCCW对混凝土结构裂缝再修复和永久性防水。
（1）渗透结晶愈合机理
渗透结晶机理认为，利用在水泥基材料内部掺入活性外加剂或在外部涂挂一层含有活性外加剂涂层，在一定的养护条件下，以水为载体，通过渗透作用，这些特殊的多种活性化学物质在水泥基材料的微孔及毛细孔中传输，填充并催化水泥基材料中未完全水化的水泥颗粒继续发生水化作用，形成不溶性的晶体。其主要化学反应方程可表述为：
C3S + H2O→C - S - H + Ca（OH）2（1）
R - SiO2 + Ca（OH）2 + H2O→C - S - H（2）
当水泥基材料环境干燥时，该活性化学物质处于休眠状态；当水泥基材料开裂，有水渗入时，该物质继续水化生成新的结晶，对裂缝进行自动填实，实现自愈合作用，从而使混凝土致密、防水。
（2）自愈合机理
有研究认为，CaCO3晶体在裂缝中化学结晶沉淀是主要的自愈合机理。水泥水化产物中，Ca（OH）2晶体约占 25 %左右，但它与周围空气和水分中的 CO2发生反应。通过对晶体生长机理进行深入研究认为，在 CaCO3- CO2- H2O 组成的物质体系中，根据以下方程：
Ca2 + + CO32 - CaCO3（7.5 < pH < 8）（3）
Ca2 + + HCO3 - CaCO3 + H +（7.5 < pH < 8）（4）
不溶于水的 CaCO3的形成依赖于混凝土中的 Ca2+和水中的 HCO3- 或 CO32-CaCO3晶体和 Ca（OH）2晶体在裂缝中不断聚集、生长而填满裂缝，它们产生机械粘合作用，即用以补充晶体与晶体之间，以及晶体与集料包裹的浆体表面之间的化学粘聚力，致使裂缝逐渐修复。混凝土裂缝中是否形成 CaCO3以及如何促进晶体生长主要取决于温度、pH 值、CO2浓度、湿度、CaCO3的湿度指数、溶液中离子集中程度和 CaCO3的溶解产物。CCCW 中的载体主要是硅酸盐或普通硅酸盐水泥，它的裂缝愈合反应一定包含公式（3）、（4）过程。
（3）渗透-沉淀-结晶愈合机理
对于 CCCW 的修复裂缝作用，简单地用渗透结晶机理或自愈合机理来解释是不够的，本文认为这种修复作用可能是一个渗透-沉淀-结晶的过程，而且是比较漫长的过程。
在母体的激发下，CCCW 可能发生结晶沉淀和渗透结晶两种反应类型。水化反应开始后，CCCW 颗粒分散或溶解在水中，这些颗粒一部分发生水化，而较大部分为未来得及水化的颗粒；水化产物也会在水中形成一定数量的离子，但相当数量的水化产物在水中沉淀。这些含有离子、CCCW 颗粒和水化产物沉淀的液体向裂缝和毛细管中渗透，有一部分沉淀慢慢聚集成核，生长为晶体；这时溶液中的反应平衡被破坏，促使沉淀和胶凝物质不断产生，形成的晶体和胶凝物质越来越多。沉淀条件在水与硬化水泥浆体的界面处比水与骨料的界面处更易满足，并在那里聚集，导致方程（1）和（4）的发生，产生 C-S-H、Ca（OH）2 沉淀和 CaCO 3 沉淀等产物。随后晶体生长取决于不同的晶体生长过程，并且这些过程由裂缝中复杂的物理化学变化所决定。当 CCCW 中的反应产物消耗殆尽，裂缝界面和内部的未水化颗粒透过界面开始溶解，但这时反应开始变慢，在母体的激发下不断发生上述反应，直至裂缝闭合，同时水化产物不断填充较小的孔隙，使其更加致密，甚至产生微膨胀，以增强与裂缝界面的粘结力，与周围硬化的水泥基材料形成一个低渗透性的修复整体。
2.水泥基渗透结晶型防水材料的优点
水泥基渗透结晶型防水材料，其防水理念针对的是混凝土结构一贯的病害特征，具有综合性的修复作用。这种特性使得防水材料在混凝土防水领域具有优越的效果。其优越性主要表现在以下几个方面：
（1）很强的渗透性。实验结果证实了渗透结晶型防水材料的一些活性成分在56d的龄期内可渗透至混凝土内部50mm，且渗透深度随着时间延长逐渐增加：
（2）永久的防水作用。靠增加混凝土本身的水密性来达到防水效果，施工完成后，防水层不受外界干扰，防水效果持久；
（3）独特的自我修复能力。一旦混凝土中产生新的细微缝隙时，有水渗入，就会产生新的晶体将水堵住，这样大大减小了二次处理的可能性；
3.水泥基渗透结晶型防水材料在工程中的应用
水泥基渗透结晶型防水材料是一种粉状材料，经与水拌合可调配成刷涂或喷涂在水泥混凝土表面的浆料；亦可将其以干粉撒覆并压入未完全凝固的水泥混凝土表面。
自从 CCCW 发明以来，从最初的仅用于地下工程，到现在已经应用于地下铁道、水利大坝、水电站、核电站、桥梁路面、防水堵漏工程等。大量的工程实践证明，CCCW 在防止混凝土工程的钢筋腐蚀，增加混凝土的抗渗透性能，修复混凝土的收缩裂缝，提高混凝土寿命等方面，取得了良好的使用效果，得到广大建筑业的一致好评。
4.结束语
水泥基渗透结晶型防水材料，对混凝土结构抗渗、抗冻和裂缝自愈合性能等方面具有很强的优越性，被广泛的应用到了各个防水工程施工中去，并且这用材料的施工成本低，对混凝土结构能产生永久的保护，所以，水泥基渗透结晶型防水材料在建筑防水材料中有着广阔的市场前景。
参考文献：
[1]王继业.王震环.论水泥基渗透结晶型防水材料自我修复功能[J].中国建筑防水，2006.7.
[2] 曹军尉 浅析渗透结晶材料对混凝土微裂缝的修补[J].有色金属设计，2013，2
[3] 方永浩.赵伟.安普斌 含裂缝水泥基材料的渗透溶蚀及其自愈[J].硅酸盐学报，2008，4
关键词：水泥基渗透结晶型防水材料；自修复机理；优点；应用
引言
工程质量直接关系到广大人民群众切身利益，提高工程质量，消除各类质量通病，保障建筑工程的使用功能，是建设社会主义和谐社会的基本要求。目前，我国建筑工程质量的形势仍不容乐观，结构裂缝引起的渗漏是长期困扰建筑业的一个难题，也是居民住宅质量投诉的常见问题；而水泥基渗透结晶型防水材料的运用，很大程度上弥补了这一缺陷。它赋予混凝土自身修复能力和可靠的永久防水抗渗性，适用性强，施工简单，是建设部推荐的四种绿色环保型防水材料之一。
水泥基渗透结晶型防水材料（Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Materials，简称：CCCW）是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材，掺入活性化学物质制成的一种新型刚性防水材料。在混凝土中，CCCW与水作用后，材料中含有 的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，形成不溶于水的结晶体，填塞裂缝孔道，从而使混凝土致密、防水，提高了混凝土的耐久性。
1.水泥基滲透结晶型防水材料对裂缝自修复作用机理
水泥基渗透结晶型防水材料的渗透结晶机理和自愈合机理很好的解释了CCCW 防水的作用机理，但无法解释CCCW对混凝土结构裂缝再修复和永久性防水。
（1）渗透结晶愈合机理
渗透结晶机理认为，利用在水泥基材料内部掺入活性外加剂或在外部涂挂一层含有活性外加剂涂层，在一定的养护条件下，以水为载体，通过渗透作用，这些特殊的多种活性化学物质在水泥基材料的微孔及毛细孔中传输，填充并催化水泥基材料中未完全水化的水泥颗粒继续发生水化作用，形成不溶性的晶体。其主要化学反应方程可表述为：
C3S + H2O→C - S - H + Ca（OH）2（1）
R - SiO2 + Ca（OH）2 + H2O→C - S - H（2）
当水泥基材料环境干燥时，该活性化学物质处于休眠状态；当水泥基材料开裂，有水渗入时，该物质继续水化生成新的结晶，对裂缝进行自动填实，实现自愈合作用，从而使混凝土致密、防水。
（2）自愈合机理
有研究认为，CaCO3晶体在裂缝中化学结晶沉淀是主要的自愈合机理。水泥水化产物中，Ca（OH）2晶体约占 25 %左右，但它与周围空气和水分中的 CO2发生反应。通过对晶体生长机理进行深入研究认为，在 CaCO3- CO2- H2O 组成的物质体系中，根据以下方程：
Ca2 + + CO32 - CaCO3（7.5 < pH < 8）（3）
Ca2 + + HCO3 - CaCO3 + H +（7.5 < pH < 8）（4）
不溶于水的 CaCO3的形成依赖于混凝土中的 Ca2+和水中的 HCO3- 或 CO32-CaCO3晶体和 Ca（OH）2晶体在裂缝中不断聚集、生长而填满裂缝，它们产生机械粘合作用，即用以补充晶体与晶体之间，以及晶体与集料包裹的浆体表面之间的化学粘聚力，致使裂缝逐渐修复。混凝土裂缝中是否形成 CaCO3以及如何促进晶体生长主要取决于温度、pH 值、CO2浓度、湿度、CaCO3的湿度指数、溶液中离子集中程度和 CaCO3的溶解产物。CCCW 中的载体主要是硅酸盐或普通硅酸盐水泥，它的裂缝愈合反应一定包含公式（3）、（4）过程。
（3）渗透-沉淀-结晶愈合机理
对于 CCCW 的修复裂缝作用，简单地用渗透结晶机理或自愈合机理来解释是不够的，本文认为这种修复作用可能是一个渗透-沉淀-结晶的过程，而且是比较漫长的过程。
在母体的激发下，CCCW 可能发生结晶沉淀和渗透结晶两种反应类型。水化反应开始后，CCCW 颗粒分散或溶解在水中，这些颗粒一部分发生水化，而较大部分为未来得及水化的颗粒；水化产物也会在水中形成一定数量的离子，但相当数量的水化产物在水中沉淀。这些含有离子、CCCW 颗粒和水化产物沉淀的液体向裂缝和毛细管中渗透，有一部分沉淀慢慢聚集成核，生长为晶体；这时溶液中的反应平衡被破坏，促使沉淀和胶凝物质不断产生，形成的晶体和胶凝物质越来越多。沉淀条件在水与硬化水泥浆体的界面处比水与骨料的界面处更易满足，并在那里聚集，导致方程（1）和（4）的发生，产生 C-S-H、Ca（OH）2 沉淀和 CaCO 3 沉淀等产物。随后晶体生长取决于不同的晶体生长过程，并且这些过程由裂缝中复杂的物理化学变化所决定。当 CCCW 中的反应产物消耗殆尽，裂缝界面和内部的未水化颗粒透过界面开始溶解，但这时反应开始变慢，在母体的激发下不断发生上述反应，直至裂缝闭合，同时水化产物不断填充较小的孔隙，使其更加致密，甚至产生微膨胀，以增强与裂缝界面的粘结力，与周围硬化的水泥基材料形成一个低渗透性的修复整体。
2.水泥基渗透结晶型防水材料的优点
水泥基渗透结晶型防水材料，其防水理念针对的是混凝土结构一贯的病害特征，具有综合性的修复作用。这种特性使得防水材料在混凝土防水领域具有优越的效果。其优越性主要表现在以下几个方面：
（1）很强的渗透性。实验结果证实了渗透结晶型防水材料的一些活性成分在56d的龄期内可渗透至混凝土内部50mm，且渗透深度随着时间延长逐渐增加：
（2）永久的防水作用。靠增加混凝土本身的水密性来达到防水效果，施工完成后，防水层不受外界干扰，防水效果持久；
（3）独特的自我修复能力。一旦混凝土中产生新的细微缝隙时，有水渗入，就会产生新的晶体将水堵住，这样大大减小了二次处理的可能性；
3.水泥基渗透结晶型防水材料在工程中的应用
水泥基渗透结晶型防水材料是一种粉状材料，经与水拌合可调配成刷涂或喷涂在水泥混凝土表面的浆料；亦可将其以干粉撒覆并压入未完全凝固的水泥混凝土表面。
自从 CCCW 发明以来，从最初的仅用于地下工程，到现在已经应用于地下铁道、水利大坝、水电站、核电站、桥梁路面、防水堵漏工程等。大量的工程实践证明，CCCW 在防止混凝土工程的钢筋腐蚀，增加混凝土的抗渗透性能，修复混凝土的收缩裂缝，提高混凝土寿命等方面，取得了良好的使用效果，得到广大建筑业的一致好评。
4.结束语
水泥基渗透结晶型防水材料，对混凝土结构抗渗、抗冻和裂缝自愈合性能等方面具有很强的优越性，被广泛的应用到了各个防水工程施工中去，并且这用材料的施工成本低，对混凝土结构能产生永久的保护，所以，水泥基渗透结晶型防水材料在建筑防水材料中有着广阔的市场前景。
参考文献：
[1]王继业.王震环.论水泥基渗透结晶型防水材料自我修复功能[J].中国建筑防水，2006.7.
[2] 曹军尉 浅析渗透结晶材料对混凝土微裂缝的修补[J].有色金属设计，2013，2
[3] 方永浩.赵伟.安普斌 含裂缝水泥基材料的渗透溶蚀及其自愈[J].硅酸盐学报，2008，4