2.1 環(huán)氧樹脂類

環(huán)氧樹脂類涂料主要成分包括改性環(huán)氧樹脂與助劑等，通過浸入并堵塞混凝土內(nèi)部的毛細管，從而封閉腐蝕性介質(zhì)的滲漏通道，形成防護屏障。環(huán)氧樹脂涂料的施工要求混凝土基面干燥密實，若存在裂縫或滲水點，則先要進行止水灌漿處理。環(huán)氧樹脂也可以作為制造特殊用途的防水涂料組分，比如制作鋼筋防腐專用涂料，與碳纖維加固材料一起用于海工混凝土防護。此類涂料分為水性環(huán)氧樹脂和溶劑型環(huán)氧樹脂，水性環(huán)氧樹脂更環(huán)保，但也存在一些缺點，比如在低溫和高濕情況下水分難以蒸發(fā)導(dǎo)致表干時間延長、水的表面張力較高，對基材和顏填料的潤濕造成困難、易于聚集沉淀、易使金屬腐蝕等。另外，耐紫外光線能力差及低溫下幾乎不能固化也是這類涂料的缺陷。

2.2 有機硅類

有機硅建筑防水涂料的組分主要為硅氧烷類有機硅化合物，其主鏈結(jié)構(gòu)與無機硅酸鹽材料相似，且含有一定反應(yīng)活性。主要作用原理是通過自身硅氧烷的反應(yīng)活性相互反應(yīng)，形成一層網(wǎng)狀的疏水膜以及與混凝土中無機硅酸鹽材料中的羥基反應(yīng)生成憎水性的非極性基團。低表面張力的疏水膜均勻分布在混凝土的內(nèi)部孔壁上進而阻止水分進入內(nèi)部。有機硅類防水涂料屬于滲透型涂料，在建筑材料中應(yīng)用很廣，能提高抗氯離子滲透性、抗凍融能力，降低碳化深度，分為溶劑型和水溶性兩類。溶劑型由于有機溶劑的易揮發(fā)性，具有易燃和污染環(huán)境的缺點，而具有低揮發(fā)的環(huán)保型水溶性有機硅防水涂料則在建筑行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。水溶性有機硅的主要成分是一種黃色至無色透明的甲基硅酸鹽溶液，優(yōu)點是價格便宜、使用方便，缺點是固化速度慢，可能在混凝土表面生成白色堿性鹽。有機硅防水劑應(yīng)用受到的制約主要是涂刷時流失嚴重、滲透深度難以確定導(dǎo)致難以控制施工質(zhì)量等。
2.3 水泥基類

深度滲透密封劑（DPS）化學(xué)組成主要有水溶性硅酸鹽（Na2SiO3和Na4SiO4）及一些有機雜環(huán)烴類化合物，此外還含有消泡、滲透、交聯(lián)催化等功能的添加劑。DPS滲入混凝土表層后，其所含堿活性組分即水溶性硅酸鹽取代硅烷烴與混凝土中的氫氧化鈣反應(yīng)形成不溶性的硅酸鹽凝膠或尺寸很微小的水化物晶體，減少了氫氧化鈣含量，填塞并阻隔了連通空隙，提高了混凝土噴面的抗?jié)B性能。

水泥基滲透型結(jié)晶防水材料由硅酸鹽水泥、活性物質(zhì)、石英砂等制成，這種粉狀防水材料接觸水后，反應(yīng)形成不溶于水的硅酸鈣晶體，在向混凝土內(nèi)部滲透的過程中堵塞毛細孔道，從而提高混凝土的防水性。水泥基滲透非結(jié)晶型防水材料的主要成分包括高強度水泥、活性物質(zhì)、微硅粉，通過經(jīng)聚合物增強劑提高材料的物理性能。主要反應(yīng)原理是其中的微硅粉與混凝土中的游離鈣反應(yīng)，生成非晶態(tài)的水化硅酸鈣填充水泥石中的空隙。水性滲透型無水防水劑的制備以堿金屬硅酸鹽溶液為基料，加入催化劑、助劑，經(jīng)混合反應(yīng)而成，具有較高滲透性。如上文DPS就屬于此類防水涂料，其工作原理是在噴涂后經(jīng)過混凝土內(nèi)部的孔隙滲透，與其中的堿反應(yīng)生成不溶的硅酸鈣，以填充孔隙，提高防水性能。作為無機類防水涂料，此類涂料環(huán)保性好，且貯存條件比其他水性材料更寬泛；缺點是脆性大，柔韌性差。由于具體作用機理尚未研究清楚，其滲透深度的定量表征一直是個難題。

通過水泥與聚合物乳液復(fù)合形成的聚合物水泥基防水涂料是近年來發(fā)展的新型建筑防水涂料，水泥吸收乳液中的水而硬化，柔性聚合物填充在水泥硬化體的空隙中使水泥硬化體更加致密而富有彈性。山東建工集團提出了水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料與聚合物水泥基防水涂料組合施工的技術(shù)。

2.4 丙烯酸酯類

丙烯酸脂類防水涂料是以丙烯酸酯類乳液為主要成膜材料，加入助劑、顏料、穩(wěn)定劑、填料等制成的單組分防水涂料，如純丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液等。純丙乳液全部采用丙烯酸酯為原料；苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯單體經(jīng)乳液共聚而得；硅丙溶液將含有不飽和鍵的有機硅單體與丙烯酸類單體加入合適的助劑，通過核殼包覆聚合工藝聚合而成。硅丙乳液是在苯丙、改性苯丙、純丙乳液的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型防水涂料，具有更優(yōu)越的性能。硅丙乳液防水涂料除具有涂膜型防水機理外，還具有疏水型的防水機理，即聚合物本身具有疏水特性，使水分子與涂膜之間不相容

。

環(huán)氧樹脂改性丙烯酸酯涂料具有抗化學(xué)腐蝕、附著力強、硬度高、價格便宜、固化速度快、涂膜性能優(yōu)良等優(yōu)點；有機硅改性丙烯酸酯涂料主要應(yīng)用于對耐候性能有特殊要求的場合，如海洋環(huán)境；聚氨酯改性丙烯酸酯涂料則兼具丙烯酸酯涂料保光保色、戶外耐久性好與聚氨酯涂料高度機械耐磨性、涂膜豐滿光亮、耐化學(xué)品性能好等優(yōu)點。有機氟改性丙烯酸酯涂料既保留了丙烯酸酯良好的耐堿性、成膜性、粘結(jié)性、光亮豐滿等特性，又具有氟碳聚合物優(yōu)良的耐候、疏水疏油性、耐化學(xué)腐蝕及抗污自潔性的優(yōu)點；納米改性丙烯酸酯涂料的硬度、防腐蝕性、耐候性、自潔性、抗菌性等都得到了提高。

2.5 氟碳類

氟碳涂料以氟樹脂為主要成膜物質(zhì)，是氟樹脂的一種應(yīng)用形式，具有優(yōu)異的耐候性、防腐蝕性、耐玷污性、耐熱性、耐化學(xué)藥品性、疏水疏油性、絕緣性以及低摩擦系數(shù)等性能，是繼丙烯酸涂料、聚氨酯涂料等高性能涂料之后綜合性能最高的涂料，在重慶酸雨較為嚴重地區(qū)的嘉陵江大橋工程中成功應(yīng)用。目前我國氟樹脂涂料產(chǎn)品的質(zhì)量距離世界先進水平還有距離，且由于生產(chǎn)全氟碳涂料所用的全氟碳單體價格昂貴，產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，在我國的應(yīng)用推廣中受到一定影響。

2.6 聚氨酯類

聚氨酯高分子化合物的合成是由含羥基、羧基、氨基等官能團的化合物與含異氰酸酯基化合物反應(yīng)得到，其分子主鏈中包括氨基甲酸酯鍵、醚鍵、酯鍵、脲鍵、脲基甲酸酯鍵。聚氨酯涂料的優(yōu)異性能諸如良好的韌性、耐磨性、耐腐蝕性，及較高的硬度和附著力，可以低溫成膜、室溫固化等，這與其特殊的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。上海市建筑科學(xué)研究院在污水治理工程中曾采用聚氨酯涂料對混凝土內(nèi)壁進行防護，取得良好的效果。由于傳統(tǒng)聚氨酯涂料有機溶劑對人類健康和環(huán)境造成危害，近年來研發(fā)的水性聚氨酯備受關(guān)注。以水為分散介質(zhì)，此類水性聚氨酯涂料中幾乎不含有機溶劑，因具有環(huán)保性能在建筑涂料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其缺陷在于耐水性、耐溶劑性差，且干燥時間長。盡管性能優(yōu)異，但由于含有芳烴基團，聚氨酯涂料在應(yīng)用中存在固化反應(yīng)慢、粉化、漆膜變黃、褪色及需要多次涂裝等問題。

2.7 瀝青類

瀝青是由化學(xué)成分復(fù)雜的多種高分子組成的混合物，具有獨特的流變性、良好的粘結(jié)性、抗老化性和防水防腐能力。近年來，改性瀝青在建筑防水業(yè)的應(yīng)用進入了比較有規(guī)模的、科學(xué)發(fā)展的道路?！斗浪疄r青與防水卷材術(shù)語》（GB/T18378-2000）將改性瀝青定義為：在瀝青中均勻混入橡膠、合成樹脂等分子量大于瀝青本身分子量的有機高分子聚合物而制得的混合物。主要包括石油瀝青聚氨酯防腐涂料、聚合物改性環(huán)氧瀝青涂料及乳化瀝青防腐涂料。聚氨酯瀝青涂膜具有優(yōu)異的耐水性、抗?jié)B性，環(huán)氧瀝青對混凝土表面具有很強的粘結(jié)力，能夠有效抵抗酸、堿腐蝕介質(zhì)侵蝕，能長期在干濕交替、陰暗潮濕及浸水等惡劣環(huán)境中使用。但這類產(chǎn)品在使用過程中往往存在施工周期較長、有大量可揮發(fā)性物質(zhì)等問題。非固化橡膠瀝青防水涂料是近年來從韓國引進并投入生產(chǎn)的一種新型防水材料，由于其“永不固化”性能而長期具有不成膜的可蠕變性和黏附性、持久保持粘滯狀態(tài)，減少了防水層因結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變破壞和涂層因粘結(jié)不牢而產(chǎn)生竄水的可能性。

2.8 其他

長江科學(xué)院利用超聲分散法，在聚天門冬氨酸酯與異氰酸酯合成脂肪族耐老化高分子材料的基礎(chǔ)上，添加納米二氧化硅、有機硅烷偶聯(lián)劑和活性稀釋劑制備出一種新型的納米二氧化硅/聚脲復(fù)合材料—CW系列混凝土表面保護修補材料，能有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗紫外老化、抗沖磨、抗?jié)B、抗碳化、抗凍融、抗化學(xué)侵蝕等耐久性能。該材料在我國三峽工程、丹江口水庫、南水北調(diào)工程等實際應(yīng)用中均取得了良好的效果。
 

結(jié)語

本文給混凝土防水涂料根據(jù)成膜物質(zhì)的主要化學(xué)組分作出分類?，F(xiàn)實中各類涂料通過改性均有不同的衍生品，種類繁多，且我國防水涂料產(chǎn)品質(zhì)量距離世界先進水平還有差距，各類涂料還在不斷發(fā)展中，故難以概括所有品種。由于混凝土服役環(huán)境及其本身性能的差異，各類涂料防止其劣化的效果也有所不同。因此，在選用防水涂料時，需要綜合考慮產(chǎn)品的質(zhì)量、環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。