最近，天津市建筑设计院设计某商住楼，地下室平面尺寸３８６ｍ×２５ ｍ，原设计采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土作结构自防水，外包柔性防水，后经厂方宣传，建设方改用普通防水混凝土，外涂一层渗透结晶型防水涂料。设计者向笔者询问，是否可行。
近年来，渗透结晶型防水材料在国内逐渐热了起来。为此，２００１年的第６期《中国建筑防水》也做了专题报道，介绍了此类材料的作用机理和应用情况。薛绍祖在介绍这种防水材料的研究与发展一文中指出：“水泥基渗透结晶型防水材料的国内外用户普遍认为，若能对渗透结晶性能拿出令人信服的检测手段，将对这类材料的推广具有重大意义。目前在工程界都非常关注这一问题，认识不完全一致。”袁大伟在《渗透结晶型防水剂剖析》一文中，更是直言提出质疑，认为“在某些厂商的商业宣传中，片面、夸大地解释了渗透结晶型防水剂的含义，使其蒙上了神秘的面纱。”对此，笔者深有同感，认为有关渗透结晶型防水材料的许多问题，是很值得探讨的。
１ 关于防水机理和渗透深度
首先，应该肯定渗透结晶型防水材料这种外来品的独特性能，它靠渗透结晶填塞毛细通道而达到提高混凝土的抗渗性，这点不容置疑。
根据厂商产品说明书介绍，水泥基渗透结晶型防水材料（英文缩写ＣＣＣＷ）系由普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材，掺入活性化学物质组成的一种新型刚性防水材料，可以用作涂料或作防水剂掺入混凝土中以增强其抗渗性能。其作用机理是材料中的组分遇水形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密防水。厂商在提供ＣＣＣＷ与水泥水化反应的电子显微镜照片时称，掺入ＣＣＣＷ的混凝土在毛细孔道中形成了纤维状水化硅酸钙Ｃ－Ｓ－Ｈ结晶；同时介绍，ＣＣＣＷ中的“活性化学物质”主要由活性硅和催化剂组成，而水泥和石英砂粉是它的载体，使其分布更均匀。由于水泥水化时析出Ｃａ（ＯＨ）２，这种活性硅基团（Ｒ－ＳｉＯ２）与Ｃａ（ＯＨ）２反应便形成水化硅酸钙Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶。
Ｃ３Ｓ＋Ｈ２Ｏ→Ｃ－Ｓ－Ｈ＋Ｃａ（ＯＨ）２ （１）
Ｒ－ＳｉＯ２＋Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｈ２Ｏ→Ｃ－Ｓ－Ｈ （２）
研究表明，粉煤灰和矿渣粉中都含有活性ＳｉＯ２，都可与水泥水化析出的Ｃａ（ＯＨ）２ 反应形成Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶。但ＣＣＣＷ中的活性硅基团更加“活化”，形成Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶更有效。由（２）式可见，形成渗透结晶是有条件的，一是要有Ｃａ（ＯＨ）２，二是要有水。
至于渗透深度，德国人说０．４ ｍｍ，日本人说可达１ｍ，中国代理商说几厘米或几十厘米，这些数据从何而来，不少资料含糊其词。笔者的意见是：
１） 首先，同意袁大伟提出的“渗透与堵塞是一对矛盾”的观点。渗透必须有渗透压力，这就是混凝土中的毛细管压力。固液体之间的表面张力差越大，形成的湿润角越小，它向毛细管内部渗透能力就越大。渗透结晶在毛细孔道中形成后，便发生堵塞作用，像一道“闸门”，那么它又怎样再通过“闸门”进一步渗透到混凝土的毛细孔道中？毛细压力从何而来？
２） 即使能进一步渗透，也决定于ＣＣＣＷ中活性物质的数量、使用方法和环境，ＣＣＣＷ涂层厚度为０．８～１．５ｍｍ，而活性化学物质只占ＣＣＣＷ中很小一部分，它具有多大的穿透能力？
３） 水泥化学研究表明，水泥中Ｃ３Ｓ和Ｃ２Ｓ随水化龄期的延长，它所生成的Ｃ－Ｓ－Ｈ数量越多，其中有一部分填充于毛细孔缝中。因此，在电子显微镜下，很难判断哪些Ｃ－Ｓ－Ｈ是由水泥生成的，哪些Ｃ－Ｓ－Ｈ是由渗透结晶型防水材料生成的。
因此，笔者认为ＣＣＣＷ防水涂层只能在混凝土表层上起到渗透结晶的作用，其渗透深度大约在０．４～１．０ｍｍ，即高于混凝土毛细管径的最大尺寸。有人说它可渗透到混凝土中达几厘米和几十厘米，在理论上不成立，给出的测试数据也不可信。
２ 关于应用场合和作用效果
基于ＣＣＣＷ具有渗透结晶的独特功能，从２０世纪４０年代起，在欧洲和日本把它作为一种刚性防水涂料，用于全地下混凝土结构的外表面防水，后来也用于结构内表面防水。它的防水效果是肯定的。但必须指出，应用此类材料的前提是，混凝土的结构必须稳定。混凝土收缩开裂，则ＣＣＣＷ刚性防水层也会开裂，整体防水便会失效。针对ＣＣＣＷ变形能力差的缺点，在８０年代，德国开发了以丙烯酸为主的聚合物水泥基防水涂料（ＪＳ涂料），它具有一定的弹性，粘结力强，能与混凝土一起伸缩，防止水从微裂缝中渗入。这种刚柔结合的防水涂料性能比ＣＣＣＷ涂料更胜一筹，已在国内外防水工程中得到较广泛的应用。根据ＣＣＣＷ性能特点，笔者认为它更适用于防水修补工程。
根据ＧＢ １８４４５—２００１，水泥基渗透结晶型防水材料包括两种产品，一是ＣＣＣＷ防水涂料，二是ＣＣＣＷ防水剂。据资料介绍，这种防水剂掺量为水泥质量的３％～５％，它掺入混凝土中可以减少其用水量，减水率≥１０％；有微膨胀作用，能提高混凝土强度，２８ｄ抗渗压力比≥２００％。并称当混凝土表面与内部出现微细裂缝时，由于ＣＣＣＷ中活性化学物质能“渗透结晶”，已出现的裂缝可以自动愈合。对此，笔者提出质疑：
１） ＣＣＣＷ具有减水作用，令人费解，除非它掺入了减水剂。
２） ＣＣＣＷ如果具有微膨胀作用，那么膨胀源是何种物质？按资料介绍，ＣＣＣＷ浆体不含有钙钒石这种膨胀结晶，何来膨胀作用。相反，产品标准中规定它的２８ｄ收缩率比≤１２５％，这意味着它比基准混凝土的收缩率还要大些。
３） 更大的悬念是，在混凝土中掺入ＣＣＣＷ，能使混凝土表面和内部裂缝自愈。研究表明，水泥水化产生收缩，其减缩率为８％左右，如混凝土中水泥用量为３００ｋｇ/ｍ３，则其孔缝体积达２４ Ｌ/ｍ３，故混凝土是个多孔结构体。因此，掺入的仅占水泥用量３％～５％的ＣＣＣＷ即使完全形成“渗透结晶”，也难以把毛细孔填满。如果混凝土内部出现微裂缝，还有多少ＣＣＣＷ去愈合裂缝？有何试验依据？如果ＣＣＣＷ有这等特异功能，那么，混凝土裂缝控制就迎刃而解了，但这是不可能的。
凡在混凝土中能形成结晶体、凝胶体或络合物的防水剂，均可提高混凝土的抗渗性能。ＣＣＣＷ能形成渗透结晶，应是一种良好的防水剂。但它要从国外进口，价格昂贵。
３ 结语
记得十多年前，市场上出现了一种“隔热防水憎水粉”，有些人把它“神化”了，使不少人上当受骗，最终，这种材料还是被防水规范否定了。
ＣＣＣＷ是一种有科学内涵的防水材料，其防水效果是肯定的，显然不同于“隔热防水憎水粉”。但厂商夸大宣传，把其作用机理“神秘”化，当然会引起学术界和工程界对它认识的“不一致”和争议，不足为奇。笔者在薛绍组、袁大伟两位专家发表的文章的基础上，谈点个人看法，旨在继续开展讨论，活跃学术气氛，不妥之处，敬请指正。
(原载于《中国建筑防水》杂志2003年第7期)
