■中國(guó)建筑科學(xué)研究院張勇

    水是引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵介質(zhì)之一。同時(shí)，水也是造成建筑物破壞的主要自然因素。由水引起的建筑物的破壞量遠(yuǎn)大于因戰(zhàn)爭(zhēng)造成的破壞量。從原始人類的穴居到當(dāng)下鱗次櫛比的摩天大廈，規(guī)避水對(duì)生產(chǎn)、生活的不利影響始終是人類尋找、建造各種建（構(gòu)）筑物時(shí)必須考慮的關(guān)鍵因素之一。站在使用者的角度，防水是建（構(gòu)）筑物必須具備的功能，落實(shí)到建造者的肩上，防水意味著與設(shè)計(jì)、材料、施工、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān)的各種措施。因此，可以說：防水工程就是在掌握自然因素及其作用規(guī)律的基礎(chǔ)上，所采取的在建（構(gòu)）筑物生命周期內(nèi)用以保持其結(jié)構(gòu)完整性及使用功能的各種措施。定義有如下三個(gè)要點(diǎn)：

    其一，掌握自然因素及其作用規(guī)律是開展防水工程的前提。這里的自然因素包括水、光照、生物及自然災(zāi)害等，目前已知的作用包括由水造成的鋼筋的腐蝕、混凝土的凍融破壞、堿—骨料反應(yīng)，碳化中和及材料的變質(zhì)、腐蝕，微生物的滋生繁殖（嚴(yán)重時(shí)可引起病態(tài)樓宇綜合征，使建筑物喪失使用功能），材料的老化降解失效等。明晰工程所處環(huán)境中這些因素的特點(diǎn)是開展設(shè)計(jì)的前提。或者說，如何利用各種防水措施消除或減輕上述不利因素對(duì)建（構(gòu)）筑物功能及壽命的不利影響是所有防水工程的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

    其二，防水工程的目的在于保持結(jié)構(gòu)的完整性及使用功能。前者關(guān)乎安全，后者是建（構(gòu)）筑物存在的價(jià)值和目的。

    其三，防水工程是貫穿建（構(gòu)）筑物全生命周期的一項(xiàng)任務(wù)。從建（構(gòu)）筑物全生命周期的角度來看，雖然防水系統(tǒng)在建造成本中所占比例比較小，但在長(zhǎng)期的使用過程中卻發(fā)揮著十分重要的作用。統(tǒng)計(jì)表明，建筑物的建造成本只占全生命周期內(nèi)總支出的30%左右，而減少因滲漏水引發(fā)的維修費(fèi)用可大大降低龐大的運(yùn)行維護(hù)成本。

    國(guó)內(nèi)防水界長(zhǎng)期以來奉行的行業(yè)準(zhǔn)則就是如何以材料為工具將水拒之于結(jié)構(gòu)之外，以實(shí)現(xiàn)不漏水為高遵旨。由于認(rèn)識(shí)深度上的差距，加之混凝土技術(shù)的不斷進(jìn)步，經(jīng)常可以聽到所謂的“剛”“柔”防水之爭(zhēng)。如果能從提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、安全性、適用性的角度來看，外包防水系統(tǒng)不僅是營(yíng)造建（構(gòu)）筑物“防水”功能的保證，更能起到一定的防護(hù)作用，是提高其結(jié)構(gòu)可靠性的一道防線。從這一點(diǎn)上看，凡是能方便、可靠實(shí)現(xiàn)“保持結(jié)構(gòu)完整性及使用功能”這一目標(biāo)的防水措施就應(yīng)被視為好的措施。各種措施之間只有可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性等的差異，并無“萬能良藥”、也不應(yīng)存在非此即彼的互斥性。《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108中提出的“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，因地制宜，綜合治理”的基本原則確立上述意見，應(yīng)該在行業(yè)內(nèi)外發(fā)揚(yáng)光大。

    防水系統(tǒng)研究的方向及重點(diǎn)

    可靠性（耐久性）

    從防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用的初衷上看，可靠性應(yīng)是衡量其防水防護(hù)效果的首要指標(biāo)。合格的防水材料出廠后對(duì)整個(gè)工程而言仍只是半成品，只有當(dāng)在工地現(xiàn)場(chǎng)完工之后方能變成成品，成品的質(zhì)量才是決定防水系統(tǒng)高下的關(guān)鍵。后者又與厚度、接縫保證度、防竄水功能、防水層耐久性（耐腐蝕性）、防現(xiàn)場(chǎng)破壞性能等密切相關(guān)。

    卷材防水系統(tǒng)厚度均一，產(chǎn)品質(zhì)量可控，但接縫眾多，采取空鋪、條粘等工藝施工時(shí)容易出現(xiàn)竄水。回顧防水卷材發(fā)展歷程，從初的紙?zhí)ビ蜌郑綇椥泽w（塑性體）改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材，再到高聚物改性瀝青自粘防水卷材、高分子膠膜預(yù)鋪反粘防水卷材，每一次技術(shù)的進(jìn)步都向克服卷材防水系統(tǒng)固有缺陷的方向邁進(jìn)，使卷材防水系統(tǒng)的可靠性得以提高。

    同理，涂膜防水系統(tǒng)除具有厚度整體性好（無接縫）、不竄水（當(dāng)與基層粘結(jié)牢固時(shí)），但也存在對(duì)基層要求較高（強(qiáng)度、平整度、含水率等）、厚度難以控制，施工條件（溫度、濕度、VOC等）限制等不足。從熱熔瀝青、聚合物乳液改性瀝青防水涂料、聚合物水泥防水涂料、聚氨酯（脲）防水涂料、噴涂速凝瀝青防水涂料、非固化橡膠瀝青防水涂料等涂膜產(chǎn)品的出現(xiàn)來看，涂料的應(yīng)用亦遵循與卷材同樣的技術(shù)軌跡。

    除此之外，防水系統(tǒng)自身耐久性的研究和提升亦值得國(guó)內(nèi)防水界關(guān)注。對(duì)用于地下工程的防水系統(tǒng)，其與地下環(huán)境首先接觸，參照有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究成果，防水系統(tǒng)在典型地下環(huán)境下的腐蝕破壞機(jī)理的研究尚處于空白狀態(tài)，作為制定相關(guān)防水工程技術(shù)規(guī)范有關(guān)條文的理論依據(jù)，大有開展的必要。從國(guó)外技術(shù)資料來看，已有廠家對(duì)用于地下工程的防水材料提出檢測(cè)水蒸汽透過率、甲烷、氡氣、硫化物透過率及進(jìn)行埋土試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)也有部分廠家開始根據(jù)土壤、水質(zhì)條件開發(fā)出耐氯離子透過、耐鹽腐蝕防水卷材。同時(shí)，有關(guān)防水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中也明確提出了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)要求。可以預(yù)見，未來這方面的工作還將大有可為。

    便利性

    施工的便利性也是高可靠性的保證，其基本內(nèi)涵包括對(duì)溫度、濕度、基層含水率等施工條件有較強(qiáng)的容忍度，工序合理、施工勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高。典型例子如自粘及預(yù)鋪反粘卷材防水系統(tǒng)，非固化橡膠瀝青防水涂料與聚乙烯丙綸復(fù)合防水系統(tǒng)等。施工的便利性應(yīng)建立在對(duì)材料本身性能的深入研究和掌控，以及合理的設(shè)計(jì)和使用上，而非簡(jiǎn)單的省略必要的步驟，以犧牲工程質(zhì)量為代價(jià)換取進(jìn)度，滿足某些方面無理的要求。

    環(huán)保性

    防水材料的原料如瀝青、樹脂、乳液、水泥及各種粉料、化學(xué)助劑等無不與能源、重化工密切相關(guān)。生產(chǎn)過程中電力、水源、土地等各種資源的消耗，以及廢水、廢氣、廢渣的排放等，都是衡量產(chǎn)品性能優(yōu)劣、考量企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要依據(jù)；施工、使用過程中，工作環(huán)境的改善、有害物質(zhì)的釋放等更關(guān)乎人的健康及社會(huì)的和諧。因此，不斷通過技術(shù)進(jìn)步，提高系統(tǒng)在生產(chǎn)、施工和使用過程中的環(huán)保性也是未來發(fā)展方向。

    經(jīng)濟(jì)性

    不可否認(rèn)，國(guó)內(nèi)當(dāng)下的防水市場(chǎng)是一個(gè)過度競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)，其特征是產(chǎn)品的價(jià)格往往成為決定工程質(zhì)量高下甚至是企業(yè)生存的關(guān)鍵因素。過度的不合理的競(jìng)爭(zhēng)不斷降低產(chǎn)品的技術(shù)門檻，削弱了企業(yè)通過技術(shù)進(jìn)步不斷發(fā)展壯大的動(dòng)力。好在很多企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到其危害性，正聯(lián)手扭轉(zhuǎn)這種消極趨勢(shì)。合理的經(jīng)濟(jì)性的核心是系統(tǒng)擁有合理的性價(jià)比，后者從生命周期上看，不但包括建設(shè)階段，更重要的是不應(yīng)忽視在使用階段因防水系統(tǒng)耐久性下降或喪失所導(dǎo)致的滲漏水及結(jié)構(gòu)耐久性下降，而增加的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。這一點(diǎn)在地下工程尤其應(yīng)得到重視。地下工程完工后，其防水系統(tǒng)基本很難再次進(jìn)行維修，嚴(yán)格說，防水系統(tǒng)應(yīng)做到與結(jié)構(gòu)等壽命。這一要求看似只與系統(tǒng)的可靠性（耐久性）相關(guān)，但卻通過背后的技術(shù)手段與經(jīng)濟(jì)性緊密連接。這與相關(guān)規(guī)范對(duì)防水系統(tǒng)設(shè)防等級(jí)的劃分一脈相承。

    可以想象，當(dāng)前能同時(shí)滿足上述各種條件的防水系統(tǒng)并不多見，但其應(yīng)該是整個(gè)技術(shù)及市場(chǎng)發(fā)展的方向。這其中既需行業(yè)發(fā)展所必須的“防水系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性影響研究、防水系統(tǒng)在典型環(huán)境下的破壞機(jī)理研究”等理論基礎(chǔ)研究，也與建設(shè)方、材料供應(yīng)商、總包方、施工方等各個(gè)市場(chǎng)主體的利益密切相關(guān)，值得長(zhǎng)期關(guān)注。