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▲台湾盛隆
作者 | 董文
来源 | 建筑保温防水知识分享
古代建筑防水
崖 居
在原始社会，人类利用天然洞穴或山崖作为容身之地，遮风避雨抵御大自然的危害，是为“崖居”。这是因势利导的典型。
崖居（网络图片）
橧巢（zengchao）
橧巢指聚柴薪造的巢形住处。《礼记•礼运》：“昔者先王未有宫室，冬则居营窟，夏则居橧巢。这就说在茹毛饮血的远古时代，先王没有宫殿房屋，冬天住在用土垒成的窟中，夏天住在树上木筑的巢室里。
干栏房屋
随着生产力的进步，人们从洞穴到平原，利用树枝、树皮、树叶搭棚而住。而后又在平地夯土为墙，以茅草做顶，逐渐形成其为干栏式房屋。
诗圣杜甫《茅屋为秋风所破歌》云：
“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。茅飞渡江洒江郊，高者挂罥长林梢，下者飘转沉塘坳。”看起来这种屋面抗风揭的能力不强，一场大风把茅草到处吹。
巢居 橧巢 干栏建筑示意图（网络图片）
秦砖汉瓦时代
这时代充分体现了坡屋面建筑的防水和排水功能。GB50345-2012《屋面工程技术规范》3.0.3条提出屋面工程设计应遵照“保证功能、防排结合、优选用材、美观耐用”。坡屋面的防排水就是此时代防水精神的传承。
辉煌灿烂的古建筑（网络图片）
帝王墓穴的地下防水
古建筑鲜有地下室，但却有不少地下建筑，如宏伟神秘的帝王陵墓。如北京十三陵地下宫殿其防水工艺，堪称精湛。其采用了糯米汁和杨桃藤汁拌制灰土（石灰和黏土）座浆铺砌石墙和石材地板。在地板和墙体外侧分层铺设和夯实四六灰土（四份石灰+六份黏土拌和均匀），形成高强度和抗渗功能的防水构造层。
灰土是我国古代发明的一种重要建筑材料，有很好的防水效果。该墓穴的做法体现了“刚柔相济”和“迎水面防水”的设防理念。
▲立威防水
近代建筑防水
近代建筑防水是从将沥青用作建筑工程防水处理开始的。沥青的利用经历了天然沥青、石油沥青、聚合物改性沥青的阶段。
道路石油沥青
沥青防水材料的早期应用
早在公元前1200年前，美索不达米亚地区就把沥青涂抹于陶体和船舶之外用于装饰和防水。古巴比伦空中花园、长城中，沥青作为防水剂、密封剂、粘合剂来使用。
1810年，法国里昂将沥青首次用于建筑中。
沥青卷材的诞生
1909年，索普瑞玛创始人查尔斯•盖森黄麻布浸泡于热沥青中，从而得到了一种固定、轻型、坚固的防水片材。这种片材富有弹性且方便运输，改变了沥青防水材料的施工方式，从此诞生了世界上第一例沥青防水卷材。
油毛毡时代(三毡四油或二毡三油)
1950年新中国新成立后到70年代末，坡屋面采用此防水材料，然后铺设黏土瓦或水泥瓦，形成排水为主、防水为辅的防排水构造。平屋面采用热沥青玛蹄脂满粘纸胎油毡多层叠层施工，称其为“三毡四油”的七层做法，或“两毡三油”的五层做法。
以“三毡四油”为例，其工艺流程为：
基层检验、清理→喷、刷冷底子油→节点密封处理→浇刮热沥青玛蹄脂→铺第一层油毡→浇刮热沥青玛蹄脂→铺第二层油毡→浇刮热沥青玛蹄脂→铺第三层油毡→油毡收头处理→浇刮面层热沥青玛蹄脂→铺撒绿豆砂保护层→检查验收。
油毛毡时代（网络图片）
由于纸胎油毡的不足（拉伸强度较低、耐霉性能差、高温容易流淌、低温容易脆裂等不足）后续改良了胎体，采用了麻布或玻纤布，同时用废轮胎改性沥青做涂盖层，应用到了北京地铁一号线和人民大会堂等重点工程，其工法仍为“三毡四油”的施工方法。
后虽经历了改性沥青卷材等形式，目前又流行液体橡胶卷材、非固化和改性沥青卷材涂卷复合，似乎在工艺上回归和致敬一层油一层毡的做法。
传统的沥青防水施工，要砌灶支锅，污染环境，存在火灾、烫伤等安全隐患，逐渐地退出了历史舞台。
熬沥青（网络图片）
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▲京石防水 ▲鲁鑫防水
▲贝壳佳服务到家
现代建筑防水
虽然目前我们的防水技术和水平取得了进展，但还是整体落后世界先进技术水平。比如目前流行的高分子卷材在国外都使用了很多年。而且不管怎么弄，国产的高仿很难搞得过进口的硬通货。这与价格有关，也和工匠精神有关，没办法差距还是赫然。方兴未艾的被动式超低能耗建筑里面的防水材料名录只有几个厂家。拥抱世界的脚步虽然我们没有停歇，但还是耽误了不少时间。那就得“师夷长技以制夷”的“拿来主义”了。
改革开放以后，我们突飞猛进的发展，成了世界名副其实的基建狂魔，这也推动了建筑工程防水技术的进步。
放眼世界，我们见到了很多防水材料和市场机会，产生了多种防水材料，形成了“百花齐放百家争鸣”的防水之春。
80~90年代从德国、美国、意大利、西班牙等国家整体引进改性沥青防水卷材生产线，从日本引进挤出连续硫化的三元乙丙生产线，打破油毛毡时代“三毡四油”一统天下的局面。
不少国有企业和如今的防水霸主都在这个时候上线进口生产线，但大浪淘沙，适者生存，“国退民进”成为那段历史的写照，很多经典的防水品牌成为历史，新兴的防水巨鳄如日中天。
1981年~1985年先后研制了聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、橡胶改性沥青防水涂料、聚氨酯防水涂料、三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、橡胶改性沥青防水卷材等丰富了防水材料品类。
主要防水卷材发展
●高聚物改性沥青防水卷材
2000年左右高聚物改性沥青防水卷材生产和使用都非常普遍了，是年出台了GB18242-2000《弹性体（SBS）改性沥青防水卷材》国家标准发布实施。8年后GB18242-2008《弹性体（SBS）改性沥青卷材》发布实施并沿用至今。除SBS防水卷材外，APP防水卷材也得到了同步发展，但目前SBS防水卷材的应用领域逐渐扩大，是防水材料的扛把子。
2003年后我国进入高铁建设时代，针对铁路桥梁使用的高聚物改性沥青防水卷材，促进了该材料的改进、发展。
主要执行科技基[2007]56号《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件(修订版)》，不同之处在于执行了3.5mm和4.5mm两种厚度，其长度也与箱梁长度匹配，如每卷达到33m。在此基础上，针对哈牡客专研发了超低温防水卷材（低温柔性达-40℃）。
高聚物改性沥青防水卷材应用于高速铁路
▲科雨防水
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● 赋予耐根穿刺功能的耐根穿刺卷材
随着绿色建筑的大力推广，种植屋面、种植顶板蔚然成风，耐根穿刺防水性能赋予了传统高聚物改性沥青防水卷材新功能。其产品标准历经了2008年的JC/T1075-2008《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》和2017年GB/T 35468-2017 《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》。
另外被动式超低能耗建筑专用改性沥青防水卷材，超低温、耐盐碱、零胶粉等功能型的防水卷材也不断推出，成为多功能、差异化的产品典范。
该图集对防水材料的性能指标做了详细规定
●自粘改性沥青防水卷材
因为传统热熔法施工存在施工现场动火，有自身局限，故自粘防水卷材逐渐兴起。随之而来是各地对于热熔法施工的SBS防水卷材的设限。
2014年青岛市印发《青岛市禁止或者限制使用的建设工程材料目录（第一批）》规定：热熔施工的沥青类防水卷材限制使用部位为室内、地下密闭空间、深基坑和其他不通风的部位，原因为易发生火灾，施工过程挥发物污染环境。
通知截图1
2015年，青岛市城乡建设委员会发布关于禁止使用热熔施工SBS改性沥青防水卷材、溶剂型建筑防水涂料的通知。规定的更加严格，自2015年7月1日起在本市新建、扩建、维修工程中禁止使用“热熔施工SBS改性沥青防水卷材、溶剂型建筑防水涂料”。
同时，通知也指定了替代产品：
防水卷材类替代产品：TPO防水卷材、高分子自粘胶膜防水卷材、PVC卷材、三元乙丙橡胶、三元乙丙自粘型防水卷材、自粘型改性沥青防水卷材、预铺/湿铺防水卷材、防水透气膜等无明火施工防水卷材。其中自粘类改性沥青防水卷材在列。
通知截图2
2015年3月15日，北京市发布《北京市推广、限制和禁止使用建筑材料目录（2014年版）》，其中对防水材料的规定，对明火热熔法施工的沥青类的防水卷材进行限制使用，其限制范围：在地下密闭空间、通风不畅空间和易燃材料附近的防水工程。
通知截图
未来SBS热熔法施工的防水卷材会被性能更好的其他防水卷材代替，这是历史发展趋势。
自粘改性沥青防水卷材是高聚物改性沥青防水卷材的延伸产品，横空出世并蓬勃发展（1965年美国GRACE发明自粘卷材）。
自粘防水卷材如今形成了大家族。按其施工方法分为本体自粘防水卷材、湿铺自粘防水卷材和预铺反粘防水卷材三大类，得到了广泛应用。这类卷材不需要动用明火，可适当使用热风辅助加热。是热熔法施工防水卷材的替代品之一。
本体自粘防水卷材执行GB23441-2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》。
湿铺自粘防水卷材老标准为GB/T 23457-2009 《预铺湿铺防水卷材》，在2017年发布GB/T 35467-2017 《湿铺防水卷材》。新标准将湿铺防水卷材分为H类（高强度类，又称高分子膜）、E类（高延伸率类，又称强力交叉膜）和PY类（聚酯胎类）。
预铺自粘防水卷材老标准为GB/T 23457-2009 《预铺湿铺防水卷材》，在2017年发布GB/T 23457-2017 预铺防水卷材。新标准将预铺防水卷材分为P类（塑料类）、PY类（沥青基类）、R类（橡胶类）。
该标准的出台明确了高分子（塑料类）的必须是非沥青基。让以前的沥青基覆盖一层高分子膜的高分子膜基沥青卷材来冒充高分子防水卷材的偷换概念做法再也行不通。
●高分子类防水卷材
这类防水卷材的品类很多，但经过市场的选择淘汰，部分种类强势胜出，并取得了很好的发展。
聚氯乙烯（PVC）防水卷材由于含有增塑剂，易老化，逐渐被热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材所代替。而且TPO卷材不满足仅仅在屋面大展身手，近年来开发了可用于地下的TPO预铺反粘类防水卷材。
高密度聚乙烯（HDPE）自粘胶膜防水卷材，属于预铺反粘卷材的P类。
HDPE防水卷材上世纪90年代从美国引入中国。
2010年国产HDPE防水卷材问世后，在隧道、地铁和民用建筑地下室顶板得到了越来越广泛的应用。其显著优点是：
对基层要求较低；无需涂刷基层处理剂；空铺反粘施工，施工快捷；不需要做附加层；不需要防水细石混凝土保护层等等；只需要一层1.2mm厚度即可达到一级防水设防。
所以这些优势对传统改性沥青防水做法形成了“降维打击”，其蓬勃发展也是顺理成章。
高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及预铺反粘技术被列入建设事业“十一五”推广使用技术。
公告截图
防水卷材的品类很多，不能面面俱到，其未来发展特点无非在环保、经济、功能型的方向。
主要防水涂料的发展
● 聚氨酯防水涂料
聚氨酯防水涂料最早由美国研制使用，1964年日本引进美国技术并生产。80年代聚氨酯材料应用到防水涂料。
1993年4月1日，JC/T500-92 《聚氨酯防水涂料》实施。该标准适用于双组分聚氨酯防水涂料。以煤焦油改性为主。单组份国内无统一标准。
但由于煤焦油改性的聚氨酯防水涂料戕害人体健康，随着经济发展和环保意识增强，这种类型的聚氨酯防水涂料被禁止使用。
2004年3月18日建设部公告第218号《建设部推广应用和限制禁止使用技术》，文件规定自2001年7月4日起，焦油型聚氨酯防水涂料禁止用于房屋建筑的防水工程，从此焦油型聚氨酯防水涂料退出历史舞台。
2004年3月1日GB/T19250-2003《聚氨酯防水涂料》国家标准实施。
2007年国家高铁建设事业的蓬勃兴起，聚氨酯防水涂料也广泛用于铁路桥梁电缆槽、预应力箱梁封口密封等部位的防水处理，其拉伸强度要求≥6.0MPa。执行科技基[2007]56号《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》。
聚氨酯防水涂料应用于高速铁路箱梁
时隔10年，2013年11月27日GB/T19250-2013《聚氨酯防水涂料》发布，2014年8月1日实施。规定了其拉伸强度最高可达12MPa。
2017年，为推进京津冀协同战略发展，北京、天津、河北联合，制定了《建筑类涂料与胶粘剂挥发性有机化合物含量限值标准》，标准规定，聚氨酯防水涂料挥发性有机化合物含量≤100g/L,依据此规定，GB/T19250-2013中有害物质限量B类（VOC≤200g/L）将无法使用。
规定截图
此后聚氨酯防水涂料不断向环保，超低VOC、水性等方向发展，成为新时代的主要卖点。如国内民族涂料巨头三棵树推出的绿意清味水性超耐久聚氨酯防水涂料，开始拥抱水性聚氨酯涂料的新时代。
● 聚合物水泥防水涂料
1990年上海从日本大关化学有限公司引进自闭型聚合物水泥防水涂料。该材料除有聚合物水泥的良好的柔韧性、粘结型、安全环保特点外，还有独特的龟裂自封闭特性。目前该材料得到了广泛的应用，执行GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》。
● 水泥基渗透结晶型防水涂料
2001年9月4日 GB18445-2001《水泥基渗透结晶型防水涂料》批准，2002年3月1日实施。2012年该标准修编。该材料得到了广泛的应用。在GB5108-2008《地下工程防水技术规范》中，被列为地下室桩头节点处理的防水材料。也可广泛用于背水面防水抗渗施工。
水泥基渗透结晶型防水涂料是1942年德国化学家Lauritz Jensen（劳伦斯•杰逊）在解决水泥船渗漏水的实践中，产生与发明的。
欧美称为：Capillary/Crystalline Waterproofing Materials，简称CCCW。CCCW1965年从欧洲引进到日本、韩国等地”。近年来，由于部分国产化的水泥基渗透结晶防水涂料质量远不及早期进口材料，让人唏嘘。
● 丙烯酸酯防水涂料
2000年国产丙烯酸酯防水涂料问世。随后应用于钢结构的外露型丙烯酸酯防水涂料研发，得到了一定应用。
● 聚脲防水涂料
喷涂聚脲防水涂料拉伸强度可以达到16MPa以上，且固化时间迅速短短几分钟就可以达到强度！其发展阶段了经历了第一代聚氨酯体系、第二代聚氨酯（脲）体系、第三代聚脲体系。
1991年喷涂聚脲弹性体技术在北美投入商业应用。日本1995年引进该技术，韩国1997年引入该技术，并相继投入商业应用。
1995年我国开始聚脲技术的探索应用，2002年开始在建设防水领域逐渐应用。
2007年后在高速铁路（如京沪高铁、京石高铁等）的大量应用是聚脲防水涂料的高光时刻。这是聚脲自从诞生来在世界范围的大规模应用。
喷涂聚脲防水涂料在京石铁路施工现场
● 喷涂速凝防水涂料
喷涂速凝防水涂料最大特点就是凝固时间非常短，喷涂后3~5秒就可以成型，可以踩踏。
1993年喷涂速凝橡胶防水涂料在美国雷纳公司发明。目前得到了较大规模的应用。2007年我国从加拿大引进喷涂速凝橡胶产品。2009年较多的防水厂商（如北方创信、东方雨虹、科顺等）进入该领域，实现了规模生产和销售。
喷涂速凝防水涂料图集封面截图
● 非固化橡胶沥青防水涂料
非固化橡胶沥青防水涂料起源于韩国，2007年左右进入中国。非固化涂料与喷涂速凝防水涂料截然相反，一个快速固化，一个号称永不固化。一下让防水工艺回归到涂料+卷材的经典时代（这也是三毡四油时代的做法）。
行业大咖大隐于水先生还专门撰文《中国防水材料王朝风云：从三毡四油到非固化》，对该涂料给予了热情的肯定。
非固化橡胶沥青防水涂料现场刮涂施工（网络图）
2017年11月7日，建材行业标准JC/T2428-2017《非固化橡胶沥青防水涂料》发布，并于2018年4月1日起实施，非固化防水涂料迎来规范而又蓬勃的发展。为了弥补其在立面施工的粘结力不足，标杆厂家不断研究创新，纷纷推出立面型，抗滑移性的非固化橡胶沥青防水涂料。
防水涂料种类较多，无法一一描述。但归纳其未来的发展趋势有几个特点。高性能、高耐候；多功能、环保性；配套施工技术创新（如机械化喷涂等）。
时代特点
如果每段时间有一个防水主题的话，可以做如下的分类：
1988年~2001年 高聚物防水卷材的时代。有代表性的事件就是各类防水卷应用到了各类国家粮食储备库等。
高聚物改性沥青防水卷材应用到中央储备粮南京直属库屋面防水
2001年~2010年 各类自粘防水卷材崛起的时代。比如这段时间兴起的各类成功自粘营销，皮肤式防水，混凝土密封反应粘等等，让一部分防水企业发展崛起。
2011年~2014年 强力交叉膜、高分子膜等材料兴起发展。薄型的湿铺卷材因为其自重轻，施工时对基层要求低，赶工期杠杠的，如雨后春笋般兴起。
2014年~至今 涂卷复合的新时代。非固化橡胶沥青防水涂料被热捧，关键是好用还不贵，与沥青类防水卷材复合形成一级防水，这种防水做法同时兼具了防水涂料的优点和防水卷材的优势，形成1+1＞2的设防效果。
结语
这个世界唯一不变的就是变化。
未来的各类水性防水涂料，外露型超耐久防水材料、低VOC环保型防水涂料、零胶粉超耐候防水卷材等等。因为以人为本是永恒的主题。
“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”。发展是永恒的主题，防水材料作为建筑功能性材料将继续服务人们。拥抱时代，拥抱世界，重视人性是未来的主题词。
▲欣城防水
▲中防防水
▲办理防水工证书18010103069
