随着我国经济的快速发展,建筑行业对防水材料的需求日益增长。目前我国建筑防水材料行业正面临着产量下降的挑战,同时也在经历着结构调整和质量提升。随着政策的推动和市场需求的变化,行业正朝着更加规范化、环保化和智能化的方向发展。
我国建筑防水材料现状
1.产量与产品结构预测
依据国家统计局发布的数据,预计2024年我国建筑防水材料的总产量将达到25.38亿平方米,相较于2023年度将下降16.8%。
在各类材料中,防水卷材占据最大份额,约为17.52亿平方米,占总产量的69.04%;防水涂料位居第二,约为6.99亿平方米,占比27.55%。
防水卷材中,SBS/APP改性沥青防水卷材约7.95亿平方米,占比31.32%;合成高分子防水卷材约3.74亿平方米,占比14.74%;自粘防水卷材约5.83亿平方米,占比22.98%。2024年我国建筑防水材料产品结构预测见图1。
2.市场需求变化
2024年,我国房地产新开工面积下降,导致地下空间防水材料需求减少。预计改性沥青防水卷材产量同比下降22.3%、自粘防水卷材产量同期下降16.2%、合成高分子类防水卷材产量同期下降8.6%。
房屋竣工面积和住宅销售面积下滑,导致室内空间防水需求下降。各类防水涂料产量预计同比下降13.5%。
3.建筑防水行业概况
我国防水行业是一个庞大的劳动市场,拥有超过200万从业人员。其中,约130万人从事防水工程工作,而约70万人则专注于防水材料的生产。这一行业在我国拥有丰富的产品线,涵盖了六大类别和五十多个不同的品种,以满足多样化的市场需求。
在标准和规范方面,我国现有超过400个防水材料标准及设计施工规范,确保了行业的规范化和产品质量。
为了培养防水领域的专业人才,我国高等教育机构也做出了贡献。例如,湖北工业大学的土木建筑与环境学院设立了防水材料与工程专业,该专业得到了教育部的正式批准,并提供本科及硕士层次的教育,为行业输送了大量专业人才。
在政策层面,我国对建筑防水行业实施了以下几项关键措施:
一是国家已经取消了对建筑防水卷材的工业产品许可证制度,以简化行业准入流程。
二是建筑防水材料被纳入国家质量监督检验的内容,确保了产品的合规性和安全性。
三是对防水施工企业实行资质管理,分为甲级和乙级防水防腐保温资质。目前,资质过渡期至2024年6月30日—12月31日不等,具体时间由各省级住建厅决定,以促进行业的健康有序发展。
我国建筑防水行业发展趋势
1.防水保修期的改革
防水保修期制度改革。目前,我国的防水保修期制度有可能向保证期制度改革。这一改革意味着保修期制度将更加注重长期的工程质量保证,而不仅仅是短期的维修责任。
延长保修期。各省市根据当地的实际情况,纷纷出台相应政策以延长防水保修期。例如,海南省将防水工程的保修期提高到不少于10年,以应对高温、高湿、高盐和高辐射的环境要求;山东省、浙江省分别将新建屋面防水工程、有防水要求的卫生间、房间和外墙面的防渗漏质保期调整为10年和8年。
引入保险机制。防水保修(保证)制度将可能引入保险机制,这是一种有效的经济杠杆和法律约束,可以确保防水工程质量。
2.防水税收的变革及代理商转型
随着国家营改增税收制度的改革,防水施工营业税从3.41%调整至9%。这一变化促使众多防水代理商、经销商及具备资质的防水材料企业逐步转型为有独立施工资质的法人公司,以便直接承担防水施工项目。
3.防水质量提升的新要求
强制性国家标准《建筑与市政工程防水通用规范》GB 55030—2022中提出,“工程防水应进行专项防水设计”。防水质量的提升从单纯的产品层面提升,扩展至整个防水工程的质量优化。这一转变涵盖了建筑防水设计、材料选择、施工过程及监理监督等多个方面,实现了从单一产品到整个防水系统全产业链的质量全面提升。
4.我国标准体系的改革
我国从政府单一供给的现行标准体系,转变为由政府主导制定的标准和市场自主制定的标准共同构成的新型标准体系。提倡积极开展团体标准编制工作,鼓励社会第三方认证和检测机构积极采用团体标准开展认证、检测工作,提高认证、检测的可靠性和水平。鼓励企业突出企业标准自我声明公开方式,落实企业标准化主体责任。
住建部规定,团体标准和企业标准可作为设计、施工和验收的依据。
5.加强“两新一重”建设
2020年政府工作报告中提出重点支持“两新一重”建设。“两新”即新型基础设施建设、新型城镇化建设;“一重”即交通、水利等重大工程建设。随着新型城镇化建设的深入推进和基础设施的升级,建筑防水材料市场需求将进一步扩大。
6.城市更新和老旧小区改造
党的十九届五中全会明确提出“实施城市更新行动”。2024年10月8日,国家发改委在国务院新闻发布会上表示,2023—2024年,重点支持城市燃气、排水等地下管网改造和城镇老旧小区改造等城市更新项目。
全国自2019年开始对2000年以前建设的老旧小区进行分步改造,包括对屋面和外墙实施防水保温装饰方面的维修。2024年,全国计划新开工改造城镇老旧小区5.4万个。据统计,2024年1—10月份,全国新开工改造城镇老旧小区5.3万个。随着城市化进程的加快、城市地下管线更新改造和老旧小区改造等政策的实施,对建筑防水材料的需求将持续增长。
7.光伏产业的发展
政府政策积极推动分布式光伏产业的发展,为光伏屋面防水技术带来了发展机遇。TPO高分子防水卷材、氟碳膜(PVDF)丁基橡胶自粘防水卷材、不锈钢箔多功能自粘防水卷材、PVC高分子防水卷材和外露防水涂料等材料能满足屋面光伏防水要求,实现25年寿命。
8.后建筑时代的防水修缮
根据不完全统计,我国既有建筑面积为1280亿平方米,其中城镇建筑面积已超过622亿平方米,每年需进行维修的面积约占5%以上,即超过31.1亿平方米。在这些建筑面积中,每平方米的防水面积大约为0.313平方米,因此每年大约有9.73亿平方米的防水维修需求。若以每平方米防水维修成本100元计算,全国每年在既有城镇房屋建筑防水维修方面的费用将超过973亿元,可达到1000亿元。
9.“双碳”战略下的防水材料发展
⑴防水卷材要向高分子防水卷材方向发展。
⑵防水涂料要向水性化和高固含量、低VOC发展,例如,PUD、天冬、硅烷、AC、SPUA等。
⑶开发长寿命防水防腐阻燃复合材料,例如,地下工程推荐采用高性能防水混凝土结构自防水体系。
⑷生产和施工要向智能化、冷施工和高效、低碳、环保方向发展。
⑸工厂采用新型建筑工业化预制式防水系统(防水保温装饰一体化)。
⑹防水材料生产和施工向数字化、绿色低碳化转型。
10.强制性国家标准《建筑与市政工程防水通用规范》GB 55030—2022发布实施
文件对工程防水设计工作年限作出规定,包括屋面、室内和地下工程防水设计工作年限分别不应低于20年、25年和工程结构设计工作年限,桥梁工程桥面防水设计工作年限不应低于桥面铺装设计工作年限;非侵蚀性介质蓄水类工程内壁防水层设计工作年限不应低于10年,且应满足相应的水质卫生要求。
建筑防水堵漏修缮材料介绍
1.防水卷材
⑴外露耐候型丁基橡胶自粘防水卷材
外露耐候型丁基橡胶自粘防水卷材以丁基胶、聚异丁烯为主要原料,配以助剂、填料等制成胶粘材料,表面覆以可外露的氟树脂类的膜材料制成。该材料采用多层结构设计,具备耐候性、耐腐蚀性、耐污染性及防紫外线等功能,强化了材料对各种环境变化的抵抗能力,如隔音、隔热等,有效预防了材料老化、生锈、腐蚀和开裂等问题。此外,该材料能够长期保持优异的气密性、水密性、柔韧性和延伸性,显著提升了使用寿命。适用于户外环境,其使用寿命可长达10~30年。
⑵TPO高分子防水卷材
TPO高分子防水卷材是一种以乙烯树脂为基料,采用先进聚合技术和特定配方制成的片状热塑性橡胶弹性防水材料,配料中不含增塑剂,不存在增塑剂迁移而变脆的问题。具有拉伸强度大、耐穿性好、抗紫外线强、表面光滑、高反射率且耐污染等综合特点,易加工、可焊接、施工方便,完全回收、绿色环保。主要分为均质(H)、带纤维背衬(L)、织物内增强(P)三种。
⑶不锈钢箔多功能自粘防水卷材
不锈钢箔多功能自粘防水卷材是以不锈钢箔为主体材料,采用丁基自粘橡胶作为粘结层,下表面辅以隔离膜复合制成的具有超强耐候性能的外露型金属与高分子复合的防水卷材。该材料适用于新建混凝土屋面、金属屋面、光伏屋面等多种屋面的防水工程,同样适用于各种屋面翻新、配电房金属墙面保护及PVC管道的密封保护。
该材料具备诸多显著特性,包括超薄、超硬的质地,以及卓越的耐候性、防火性能和环保属性。具体而言,该材料的不锈钢箔厚度介于0.02~0.025mm之间,而整体厚度则在0.5~1.8mm范围内;其表面硬度高达855HV,相比之下,普通不锈钢膜的表面硬度仅为370HV。此外,该材料展现了极强的耐久性和耐盐碱腐蚀能力,能够完全抵御海水的腐蚀;在防火方面,其燃烧等级可达到A级。该材料的生命周期长,可实现重复利用,其外露使用寿命不少于30年。此外,该材料具有漫反射特性,避免了光污染问题。
2.防水涂料
⑴金属屋面丙烯酸高弹防水涂料
金属屋面丙烯酸高弹防水涂料展现出卓越的抗紫外线性能,具备良好的耐候性。其弹性极佳,延伸率不低于150%,能够适应金属板材的温度变化引起的变形。在耐热性方面,该材料在90℃环境下持续5小时无起泡、剥落或裂纹现象;在耐低温性能上,于-30℃环境下保持1小时无裂纹,并且不与底材分离,表现出南北通用的适应性。此外,该材料还具备耐化学腐蚀性,能够有效抵抗酸雨的侵蚀。其粘结力极强,能够与金属、玻璃钢、PVC、玻璃等多种材质基面牢固的粘结。
⑵聚脲防水涂料
聚脲防水涂料分为双组分喷涂聚脲防水涂料、单组分聚脲防水涂料和聚天门冬氨酸酯防水涂料。
双组分喷涂聚脲防水涂料是以异氰酸酯类化合物为甲组分、胺类化合物为乙组分,采用喷涂施工工艺使两组分混合、反应生成的弹性体防水涂料。
单组分聚脲防水涂料以含有多异氰酸酯NCO官能团的预聚体和化学封闭的多异氰酸酯官能团的预聚体与封端的氨基类物质、助剂等构成的单包装均质液体混合物。其开桶后暴露于空气中,形成交联点全部为脲基的高分子聚合物弹性体,固化交联过程没有二氧化碳产生。
该材料的特性包括:1)均质特征,不分层,施工前不必要搅拌,可避免混入空气泡;2)固化过程不产生二氧化碳气泡,可以厚涂,也可以手工涂布,用于各类复杂的基材表面, 也可以喷涂施工,施工简便;3)单组分对于基材的浸润时间长,浸润性好,最终涂膜材料对于基材的粘结性优秀,尤其耐气候交变粘结性能优秀;4)高力学性能,高强度、高伸长率、高撕裂强度,能耐受水、海水、酸、碱、盐等介质的侵蚀;5)耐候性能优异,可以长时间暴露于大气环境中使用,且不变色、不开裂。
聚天门冬氨酸酯防水涂料以聚天门冬氨酸酯树脂、颜填料、助剂及少量溶剂(必要时)组成甲组分,以异氰酸酯单体或异氰酸酯预聚体组成乙组分。使用时将甲乙组分充分混合,具有一定可操作时间的聚脲涂料,最终形成高性能涂膜。
该材料的特性包括:1)环保性,由于聚天门冬氨酸酯树脂粘度不大,可以制成无溶剂的防水涂料;2)高强度,防水涂膜强度在4M~30MPa可调;3)高延伸率,断裂伸长率在0~200%~800%可调;4)高硬度,硬度在邵氏A 30 ~ 90之间可调;5)高耐磨,750g/1000r的耐磨性≤30mg。
⑶外露耐候型聚氨酯防水涂料
外露耐候型聚氨酯防水涂料系统由底、中、面三层涂料构成。底涂层的推荐用量为0.3kg/m2,中涂层为1.2kg/m2,面涂层为0.6kg/m2,总用量为2.1kg/m2。
面涂层涂料的技术性能必须符合行业标准《脂肪族聚氨酯耐候防水涂料》JC/T 2253—2014的规定,即耐老化试验时间不少于1500小时;中涂层PU涂料的技术性能应达到国家标准《聚氨酯防水涂料》GB/T 19250-2013中Ⅰ型的标准。
3.灌浆材料
⑴聚氨酯灌浆材料
聚氨酯灌浆材料分水溶性和油溶性两种。
水溶性聚氨酯灌浆材料与水混合后,粘度小,灌溉性能好。凝胶是一种含水弹性固体,具有良好的变形能力和一定的粘结强度。该材料适用于各种地下工程、地面池、人防工程隧道等变形缝的防水封堵。
油溶性聚氨酯遇水后立即反应,释放大量的气体在凝固过程中膨胀并渗透到细孔中,形成不溶性凝胶体,从而达到堵漏的目的。其水反应速度快,强度高,特别适用于开度大、流量大的结构间隙。
⑵丙烯酸盐灌浆材料
丙烯酸盐灌浆材料是一种以丙烯酸盐为基础的亲水型凝胶物,由一种树脂和一种引发剂组成。
由于不含游离丙烯酰胺单体,其LD50值大于或等于5000,暴露毒性仅为丙烯酰胺灌浆(AM)的1/100、N-甲基乙丙烯酰胺(NMA)的1/50,因此适用于地下工程。低表面张力、低粘度特性赋予了其卓越的可灌注性;凝胶时间短且可控,确保了其优良的施工性能;尤为关键的是,其固化体展现了极高的抗渗性,渗透系数可达到10-10m/s。
⑶环氧树脂灌浆材料
环氧树脂灌浆材料是指以环氧树脂为主剂加入固化剂、稀释剂、增韧剂等组分所形成的A、B双组分灌浆材料。A组分为以环氧树脂为主的体系,B组分为固化体系。
⑷水泥基灌浆材料
水泥基灌浆材料是以水泥为基本材料,掺加其他功能性材料,经加水干拌而成的,用于混凝土结构渗漏水治理、帷幕防渗等工程所用的水硬性胶凝材料。其性能稳定,具有微膨胀性能;形成的帷幕体具有不老化特点,比其他灌浆材料更具稳定性、耐久性,且无毒、无味。
⑸硅烷改性聚醚弹性灌浆材料
硅烷改性聚醚弹性灌浆材料是以硅烷与聚醚多元醇聚合反应制备的树脂为主剂,加入矿物填料、助剂混合而成的匀质液体,通过灌浆注入结构,与水反应生成弹性体的灌浆材料。目前硅烷改性聚醚灌浆材料在实际工程中得到广泛应用,且应用比例逐年上升。
⑹非水反应型双组分聚氨酯灌浆材料
非水反应型双组分聚氨酯灌浆材料浆液固结反应受环境影响小,可以实现高强度固结型、一定发泡膨胀快速凝固堵水型、较高发泡膨胀体积稳定的空腔溶腔填充型。其工程应用针对性强,应用安全性高。
4.刚性堵漏材料
⑴背水涂防水材料
背水涂防水材料按组成分为无机防水抗渗材料、树脂类防水抗渗材料。
⑵水泥基渗透结晶型防水材料
水泥基渗透结晶型防水材料是一种复合型高性能混凝土自愈合抗裂防水材料,具有结晶增密、防水抗裂、裂缝自修复、提高耐久性等功能。该材料分为A型和C型两种类型,其中A型为内掺剂;C型则为防水涂料。
⑶聚合物水泥防水砂浆
聚合物水泥防水砂浆是以水泥、细骨料为主要材料制备而成的。主要用于地下室防渗及渗漏处理,建筑物屋面及内外墙面渗漏的修复,各类水池和游泳池的防水防渗,人防工程、隧道、粮仓、厨房、卫生间、厂房和封闭阳台的防水防渗。
⑷无机防水堵漏材料
无机防水堵漏材料以优质水泥、砂、石为原料,掺入多种高分子添加剂来改善水泥孔结构,目的在于提高水泥基材料的密实性和抗裂防渗能力。
⑸环氧树脂防水涂料
环氧树脂防水涂料是一种常用的建筑防水材料,其中环氧树脂防水涂料加玻璃纤维布施工属于玻璃钢防水范畴;环氧树脂防水涂膜适用于各种蓄水池、游泳池、地下室等部位,兼有防腐、防水、防霉等优异性能,使用寿命长、物化性能优良。