朱海涛，金士元

（1.铁道部大桥工程局，上海 200000；2.上海宏润建设集团公司，上海 201508）

摘     要：本文主要介绍xypex这种独特的防水、防腐、防裂环保材料在污水处理厂工程中的混凝土结构池体内外涂刷的应用效果及其起到的功效优势，并简要介绍其主要机理及功能上的特点，供同仁参考。

关键词：污水处理厂；防腐蚀；防渗漏；防治裂缝；xypex；浓缩剂；增效剂；掺合剂

1　工程概况

　　宁波市北区污水处理厂，为浙江省城建环保工程之一，属省、市两级重点工程。位于宁波市东北新泓口，临海。属镇江区澥浦地界。一期规模的日处理（二级处理）能力为10万m3/d，占地面积为15.48万m2。该工程的建设单位为宁波北区污水处理有限公司，由中国市政中南设计研究院设计、杭州天恒投资管理建设有限公司监理、宏润建设集团有限公司宁波分公司负责施工。厂区内的主要构（建）筑物包括：生化池2座，108.8 m×41.6 m×7 m（长×宽×高），是本工程最大的单体，单座规模q=5.0万m3/d。二次沉淀池4座，呈圆形，内径为40 m，高5.12 m，单体规模q=2.5万m3/d，其它有二沉池配水井及污泥泵房1座；粗格栅间及进水泵房1座；细格栅间及曝气沉砂池2座；紫外消毒槽2座；鼓风机及配电间1座；排海泵房1座；厂内高位井1座；储泥池2座；污泥浓缩脱水间1座，以及其它办公、生活附属设施等配套工程。

　　主体结构完成后，为了防止池体等混凝土结构的渗水、漏水对周围环境造成污染，建设单位要求设计和施工单位选择质量可靠、防水防腐防裂效果最好的材料，对混凝土池体的内、外及底表层进行涂刷，以确保避免池内的污染物质外泄渗漏，并要求这种外涂层能使结构物的耐久寿命达到设计要求的最长年限。为此，宏润集团根据国内、外的资料及实践经验和成果，建议采用母料从加拿大进口半国产化的xypex（赛柏斯）这种独特有效的防水、防腐、治裂的材料，该材料国家建设部曾于2001、2004、2007年三次作为“科技成果推广指南项目”向全国推荐，而且该材料现阶段工程应用成功范例比较多，试验报告和专论资料比较齐全丰富，国内、外享有盛誉。经业主、设计、监理和施工四方组成一个实地组进行调查和观察，最后上呈报告：“……认为采用这种好材料的优势，虽然一次投资稍高些，但能保证结构物防水、防腐、防裂的耐久性，加拿大xypex化学公司是世界上最早生产水泥基渗透结晶型防渗材料的厂家，已有40年的历史。这种材料施工简单、工期短又是无味、无毒的环保材料，其综合造价还是低的……”，四方一致的结论：“采用xypex作为外涂层，是明智的选择”。现在一期工程在2007年底全部竣工。经验收完全合格，实践证明用xypex用于污水处理厂的防水、防腐、防裂已取得了良好的效果，该污水处理厂已投入正式运营。

2　xypex（赛柏斯）材料的主要机理

　　xypex这种水泥基渗透结晶型防水材料（cementitious calillary crystalline waterproofing material）简称cccw，是由一组活性极强的化学物质和波特兰水泥、特殊级配的硅砂等组成的灰色粉末材料，其作用机理是：材料中含有的活性化学物质（即催化剂）以水作载体，在混凝土微孔及毛细管中渗透、充盈、催化混凝土中未完全水化的水泥颗粒再水化，形成不溶于水的枝蔓状的结晶体，与混凝土结合为整体，充分提高混凝土的密实度，达到防水、防腐、抗裂、补强、保护钢筋等多方面的效果，达到主动与预防相结合的目的，其机理的形象说明见下列图1、图2、图3。

　　xypex作用的机理一反靠膜的表面屏蔽进行防水的传统模式，而是完全靠化学反应，靠促进混凝土由表及里的再水化和未及水化的水泥颗粒而产生不溶于水的结晶体，充塞在混凝土的微孔及毛细管道内，极有效地增加混凝土密实度，这也从本质上抓住了防水防腐防裂问题的关键。

3　xypex（赛柏斯）的主要特点的优势

　　（1）xypex系列材料能长期耐受强水压

　　对经过xypex处理过的混凝土进行了防水性能试验，结果表明，至少能承受高达120 m以上的水头压力，（即1.2 mpa的压力，此值仅是测试仪器的极限值）。

　　（2）xypex渗透催化结晶的深度

　　日本在进行渗透深度试验时，将混凝土试件表面涂上xypex浓缩剂之后，在室外环境中放置12个月，然后量测其渗透深度达到30 cm。

　　（3）xypex防水作用是永久的，而且具有自我修复愈合的能力。

　　因为它是无机物，在正常条件下不会老化、变质，涂层不怕剌破，而且通过独特的枝蔓结晶体使混凝土增强了密实度，特别是它具有活性极强的催化剂，遇水就激活，促使水泥再产生新的晶体，如果若干年后被处理过的混凝土结构，因外力或其他原因产生新的细微缝隙时，一旦有水渗入，又会产生新的晶体把水堵住而自我愈合，所以它的作用是永久性的，并可延长混凝土结构的寿命。2006年4月清华大学水利水电工程系对xypex的掺合剂做了“自愈性能研究”的试验报告，并发表在2006年9月第1卷第2期的《中国科技论文在线》杂志上，其结论意见：“……混凝土结构产生危害性裂缝时其基本已失去自我的触变复原性能，而xypex掺合剂可以利用混凝土中未完全水化（一般情况下混凝土中未参与水化的水泥和水占相当比例）的自由水或者其它来源的自由水形成针状晶体， 改善混凝土的自愈性能，从而可以提高混凝土的抗裂和长期耐久性”。而早在2003年3月美国纽约的《建筑师》杂志将该产品评定为“王牌奖”，指出：“xypex（赛柏斯）产品在耐久性、高性能、用户服务和设计方面得到本行业令人惊讶的好评”。

　　（4）xypex是得到世界各国认同并批准可用于饮用水工程的无味，无毒的环保产品。在中国1998年北京市卫生局防疫站、2003年中国建筑材料工业环境监测中心、2007年北京市疾病预防控制中心，都对xypex产品做了饮用水毒理检测，结论分别是：“实际无毒级”、“符合gb 5749-85《生活饮用水卫生标准》的要求”，“实际无毒”。

　　（5）xypex材料能对高低温，在-32 ℃～+130 ℃的持续温度下、在-185 ℃～+1 530 ℃间歇温度下保持其作用。

　　（6）由于xypex能使混凝土的密实度（一般为75%～90%）增强，因而能提高其抗压强度20%～29%，等级低的混凝土，其强度提高的幅度愈大。它能防止化学腐蚀、防止冻融循环、抑制碱骨料反应对混凝土的破坏，更重要的是对钢筋能起到保护作用。其抗辐射能力，暴露于5.76×104拉法伽玛射线下无任何损伤，因此国外还将xypex 用在核电站的工程上。

　　（7）其涂层不影响混凝土的呼吸，使混凝土结构能保持干燥、不潮。

　　（8）由于xypex材料使用时，施工方法简单、工期短，不需表面找平的准备工作，也省去了保护层。其耐久性好，维修频率次数很少，因此综合造价就低。