聚合物水泥防水涂料自上世纪90 年代在我国推广应用以来，由于其兼有聚合物涂膜的柔韧性，改善了水泥砂浆干缩变形的缺陷，又有水泥水硬性材料的刚性，在潮湿基层上可直接施工，和基层的粘结力强，可根据不同防水工程部位调节其柔韧性及强度，以水为分散介质，克服了沥青、焦油和溶剂型防水涂料的弊端，有利于环境，施工方便，整体防水效果优异等特点，广泛应用于厕浴间、厨房、建筑外墙、地下工程和蓄水池等的防水施工，成为继聚氨酯防水涂料之后又一个推广应用十分成功的涂膜型防水材料。随着我国建筑业的迅速发展，聚合物水泥防水涂料的使用量增长速度较快。据中国建筑防水协会发表的行业年度发展报告，2013 年防水涂料的施工面积为38 659 万m2，同期增长19.2%，其中聚合物水泥防水涂料约占50%以上的份额，使用量预计达到50 万t。

近些年来，高等院校、科研院所、原材料供应商和产品生产企业就聚合物水泥防水涂料的工艺配方优化与性能检测开展了深入研究，获得了新的研究成果，如聚合物乳液的选择、影响聚合物水泥防水涂料性能的因素、聚合物水泥防水涂料的成膜机理、影响聚合物水泥防水涂料性能检测的因素[4]等。本文将重点介绍聚合物水泥防水涂料的机械喷涂施工技术、环境保护标准和自愈合聚合物水泥防水涂料等方面的进展，同时探讨聚合物水泥防水涂料的发展方向。

1 聚合物水泥防水涂料喷涂施工技术

一般认为，聚合物水泥防水涂料施工简便，只要将液料和粉料按比例混合均匀，涂刷在防水基层上即可。事实上，三分材料，七分施工，防水涂料的施工是涂膜形成的过程，具有较强的专业性，如原材料的精确配比、施工工艺及方法、细部构造及其处理方法、施工工序质量控制等。为了确保聚合物水泥防水涂料的施工质量，我国许多标准如屋面与地下防水规范、外墙防水规程与室内防水规范，都对聚合物水泥防水涂料的施工及其应用作了规定，日本建筑学会还专门制订了《聚合物水泥系涂膜防水工程施工指南》（草案）。在我国，防水涂料施工应用时，大部分防水涂料（如聚氨酯防水涂料、聚合物水泥防水涂料等）的施工采用滚刷、刷涂和刮涂方式，聚脲防水涂料、速凝液体橡胶等快速固化、无法手工施工的防水材料使用机械设备喷涂施工。手工施工聚合物水泥防水涂料存在不少弊端：一是施工效率低，人工滚刷、刷涂或刮涂单人每天不超过1 000 m2，如遇到大面积防水施工，工期无法保证；二是原料浪费严重，现场因不断蘸料而难免滴漏，由于涂刷不均匀，为了保证效果，约30%的材料被浪费；三是表面效果差，有刷痕、辊痕、残余刷毛，容易在施工过程中混入杂质；四是涂层不密实，容易产生气泡和缝隙，涂料与基材的粘结性能

差；五是劳动强度大、人工成本高。
国内专业生产聚合物水泥防水涂料的厂家北京中核北研科技发展公司，对材料和施工开展了研究，成功解决了聚合物水泥防水涂料的机械喷涂施工问题。

首先将液料和粉料混合，并用40 目筛过滤，根据不同温度及施工要求适当加水调节聚合物水泥防水涂料的稠度。施工机械为无空气喷涂机，压力控制为10～12 MPa，严格控制喷枪与施工基面间的距离，走枪均匀，避免漏喷。分次施工时，时间间隔依据环境温度及风力大小而定。

北京奥体中心武术馆等工地几十万m2 的防水工程，采用了机械喷涂聚合物水泥防水涂料工艺进行防水施工，从实际应用效果来看，机械施工有以下优点：

1）涂膜致密无气泡，表观良好，与基层粘结力强。人工涂刷、刮涂、滚刷，施工成形的防水层表面凹凸不平，施工现场固化的涂膜横截面有气孔；机械施工的聚合物水泥防水涂料表面光滑平整，涂膜密度提高，更为可贵的是两次喷涂施工的涂膜间无气孔、分层现象。

2）材料耐水性明显提高。手工涂刷施工的聚合物水泥防水涂膜固化8 h 后，用水冲洗表面有明显的水流痕迹。实验室测试涂膜的吸水率达到6%，而采用同样的聚合物水泥防水涂料使用机械喷涂施工，固化8 h 后，用水冲洗涂膜表面，没有水流痕迹，涂膜吸水率为3%（仅为手工施工的50%）。

3）拉伸性能提高。用手工涂刷施工的聚合物水泥防水涂膜的切片作测试，拉伸性能往往是同样产品实验室检测结果的60%～70%，而喷涂施工现场切片的拉伸性能（如拉伸强度和断裂延伸率）和实验室检测数据一致，甚至有所提高。

4）施工效率提高，降低人工成本。施工速度明显加快，每班8 h 可以喷涂4 000 m2，降低了人工成本。

固瑞克与东方雨虹合作[5]，在上海进行了3 000m2 聚合物水泥防水涂料高压无气喷涂施工的试验。试验证明机械施工效率5 倍于人工施工。而且涂膜表面平整、厚度均匀，两遍喷涂即可达到1.5 mm 厚干膜要求，原材料使用量可以比手工施工节约20%以上。
聚合物水泥防水涂料采用机械喷涂施工，需注意以下几个问题：

1）喷涂施工对施工人员要求更高，要求施工人员不仅技术过硬，而且责任心强，例如，需掌握如何调节施工压力使之与涂料的黏度相适应，如何保证喷枪嘴与基层的距离，如何走枪均匀，如何处理好细节部位（如阴阳角等）。

2）聚合物水泥防水涂料中有石英砂，对设备的磨耗损坏较严重。

3）液料和粉料需事先混合均匀方可使用，无法实现如聚脲防水涂料那样两组分连续混合、连续喷涂。
上世纪70 年代在国外已经普遍采用机械化施工方式。目前国外涂料类的施工95%以上采用了机械化施工[6]。防水涂料的机械喷涂施工在我国处于起步阶段，需要防水涂料生产商和喷涂设备制造商共同协作，推动机械施工工艺的顺利推广和应用普及。需要开展的工作主要包括：

1） 材料生产商应着力研发新的聚合物水泥防水涂料配方，从粉料细度的设定、粉料的级配、增稠体系的选择、混合后浆料的稠度及贮存稳定性等方面进行研究，使涂料适用于喷涂施工设备的操作参数。

2） 设备制造商应设计出适于目前聚合物水泥防水涂料的喷涂机械，如液料与粉料的混合，浆料的过滤、放置，防水涂料的喷涂等，实现施工的连续化和自动化。

3）施工技术人员应根据防水工程的要求、聚合物水泥防水涂料和无空气高压喷涂设备的特性制定合理、科学的施工工艺和方案，并加强对施工工人的培训，提高施工工人的技术水平，增强其责任心，使聚合物水泥防水涂料的优异防水性能和施工机械的便利程度得到充分体现，确保防水工程质量。

4） 编制适于机械喷涂施工的聚合物水泥防水涂料的产品标准、聚合物水泥防水涂料机械施工的技术规范和验收规范。
 

2 聚合物水泥防水涂料的环保要求

我国经济快速发展，人民物质生活水平逐渐提高，与之而来的向自然界排放的污染物无论是品种还是数量均以惊人的速度增长，自然界已无法靠自身的循环能力对污染物进行吸纳、分解和消化。进入2013年，北京市乃至全国各地的空气质量急剧下降，雾霾天气越来越多。对此任何人无法置身事外，防水涂料生产企业应主动承担起自己的社会责任，承诺自己的行为不给环境增添负担。

聚合物水泥防水涂料以水为分散剂，克服了焦油、沥青和溶剂型防水涂料易污染大气的弊病，有利于环境，加上它和基层的粘结强度高、整体防水性能优异等特点，在室内装饰装修工程中广泛应用于厕浴间防水施工。

为了更好地促进防水涂料生产企业生产环保产品，推动防水行业的健康发展，国家制定和实施了建材行标JC 1066—2008《防水涂料中有害物质限量》。该标准将防水涂料分为水性、反应型和溶剂型三种，聚合物水泥防水涂料属于水性防水涂料，其有害物质限量应符合JC 1066—2008 对水性防水涂料的要求。以往评价防水材料仅仅以其性能的可靠性、施工的方便性、使用的耐久性以及经济性等指标来衡量其优劣，忽略防水材料在原材料选择、生产过程和施工应用过程等对人类生存环境的影响即环保性能。由中国建筑学会防水专委会等单位起草的中国环境保护标准HJ 457—2009《环境标志产品技术要求防水涂料》和JC 1066 相比，要求更全面、更严格，部分要求与欧盟生态之花环境标志产品技术要求、德国蓝天使环境标志产品技术要求类似。HJ 457 规定，聚合物水泥防水涂料的产品质量应符合GB/T 23445—2009 的要求，而且生产过程中企业污染物排放应符合国家或地方规定的污染物排放标准要求。除了规定有机挥发物、甲醛、苯系物等有害物质限量外，欧盟和我国的环境标志产品技术要求均规定，在产品的生产中不得人为添加邻苯二甲酸酯类增塑剂、APEO 类乳化剂。

根据欧盟生态之花环境标志产品的技术要求，产品中卡松防腐剂的含量不得超过15 ppm（1 ppm=1×10-6，下同）。依据技术进步，欧盟对规定（EC）No1272/2008《关于物质和混合物的分类、标识和包装的规定》进行修订，自2015 年6 月1 日起，卡松防腐剂在产品中的含量不得超过1.5 ppm，否则需在产品包装物上给予明确的标识。没有任何一个企业愿意在产品包装上画上一个“骷髅”，因此卡松防腐剂在国外已很少使用。欧洲没有和我国的聚合物水泥防水涂料相对应的产品，作为瓷砖饰面下的防水涂膜，因此在环保要求上我们可以参考欧洲生态之花环境标志产品

内墙涂料中双组分功能性涂料的技术要求。要生产符合我国十环认证的聚合物水泥防水涂料，关键是聚合物乳液的选择。聚合物乳液在VOC、甲醛、乳化剂、增塑剂、防腐剂等方面的环保要求应符合聚合物水泥防水涂料的环保法规的要求。对于各种助剂，严格来讲，其环保要求应符合聚合物水泥防水涂料的环保要求，也可适当放宽，因为助剂用量少，其对产品的有害物质的“贡献”小。

HJ 457 对聚合物水泥防水涂料的粉料的放射性限量进行了规定，要求内照射指数IRa 和外照射指数Iγ 均≤0.6。

聚合物水泥防水涂料的粉料的放射性远远低于GB/T 50325—2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》的A 级标准，因此作为装修装饰材料其产销和使用范围不受限制。

聚合物水泥防水涂料的粉料主要成分是各种型号的水泥，使用较广泛的是普通硅酸盐水泥和白水泥，也有使用速凝水泥，如高铝水泥、硫铝水泥、高铝高铁水泥等。在水泥的原材料和生产过程中多多少少会引入铬（铬酸盐或重铬酸盐），多以Cr（Ⅵ）的状态存在，人们称之为可溶性铬。早在1950 年欧洲发现水泥中的可溶性铬化合物会对人体产生严重的不良症状，导致皮肤疼痛、溃烂。泥瓦工和混凝土工人长期接触水泥中的可溶性铬，上述症状就会慢慢显露出来。
1983 年丹麦规定水泥中水溶性Cr （Ⅵ） 不得超过2mg/kg。规定实施后，建筑工人的水泥皮肤炎发病率由1981 年的8.9%下降到1987 年的1.3%。2003 年6 月欧盟发布指令2003/53/EC《关于限制某些危险物质及其制品的销售和使用（壬基酚、壬基酚聚氧化乙烯醚、水泥）》，禁止销售和使用水溶性Cr（Ⅵ）含量超过2mg/kg 的水泥及水泥制品。目前，我国水泥企业有相当一部分的水泥及其制品水溶性Cr（Ⅵ）的含量超过10.00 mg/kg。国家质检总局曾召开过水泥中水溶性Cr（Ⅵ）风险会商会，认为水泥中水溶性Cr（Ⅵ）对环境、人体存在极大的风险，事关重大，希望生产企业查找原因，改进生产技术和工艺；同时提请有关部门加快制定水泥中水溶性Cr（Ⅵ）限量标准并尽快实施。目前，国家标准《水泥中水溶性铬（Ⅵ）的限量及测定方法》正在征求意见中，拟出台的标准规定水泥中水溶性Cr（Ⅵ）的含量不得大于10.00 mg/kg。聚合物水泥防水涂料生产厂家应当对水泥中水溶性Cr（Ⅵ）这一指标引起重视，采购水泥时应咨询厂家水溶性Cr（Ⅵ）的含量。

聚合物水泥防水涂料在生产、储存、运输和使用过程中或多或少会有扬尘产生，对雾霾天气也有“贡献”。美巢集团股份公司研制成功了无尘聚合物水泥防水涂料，并申请了国家发明专利[7]。无尘聚合物水泥防水涂料研制的关键是抑尘剂的选择。所谓抑尘剂就是一种液态化合物，它能够将聚合物水泥防水涂料的粉料中很小的尘埃聚集到一起，形成较大的颗粒，从而起到抑尘效果。

对于抑尘剂的要求主要有：

1）反应惰性，不与聚合物水泥防水涂料体系的组分反应，如汉高[8]和巴斯夫公司使用直链或支链烷烃、环烷烃。

2）常压下，抑尘剂的沸点要高于250 ℃，不能为聚合物水泥防水涂料体系的VOC 做“贡献”。

3）抑尘剂的粘结力要合适。在常温下，抑尘剂不能太粘，以免粉料表观上结团。或者讲：通过抑尘剂的粘结，形成的颗粒不能太大。同时保证在用量一定时，抑尘剂可以均匀分布在粉料中。成品堆放时，底层的聚合物水泥防水涂料的粉料不能形成结块。

4）对聚合物水泥防水涂料的性能影响较小，没有明显的负作用。在确保聚合物水泥防水涂料使用过程中不扬尘的前提下，尽量少加抑尘剂。

将抑尘剂均匀地分散在聚合物水泥防水涂料的粉料中，需要分散设备和分散工艺的良好结合。

3 自闭性聚合物水泥防水涂料

制备自闭性聚合物水泥防水涂料的厂家大部分使用VAE 乳液或改性VAE 乳液。韩朝辉[11]通过实验还揭示，单独使用VAE 乳液（如北京有机化工厂的707），聚合物水泥防水涂料的自愈合性能差；苯丙乳液与VAE 乳液复合使用，尤其是苯丙乳液和VAE 乳液质量比为1∶1 的混合物效果好。也许是苯丙乳液遇到高铝水泥部分破乳，没有成膜，导致其遇水后溶胀性增强。为了增加防水涂膜的溶胀效果，向液料中加入高吸水性丙烯酸树脂。随着吸水树脂用量的增加，聚合物水泥防水涂料具有自愈合性能，且自愈合时间越来越短。

结合聚合物水泥防水涂料的拉伸性能及施工性能要求，选择吸水树脂用量为0.67%，液料和粉料配方确定后，聚合物水泥防水涂料的自愈性与液料和粉料的质量比有关系，见图1。