GUARDEXGUARDEX清華大學(xué)混凝土研究所新技術(shù)——自愈合防水、修繕、三防技術(shù)匯報人：姚國友 博士/博士后

清華大學(xué)水利水電工程系

水木揚(yáng)華混凝土研究所

蘇州佳固士新材料科技有限公司

自防水技術(shù)介紹企業(yè)介紹三防技術(shù)介紹修繕技術(shù)介紹

u 佳固士公司起源于清華大學(xué)水利水電工程系，秉承“行勝于言、科技報國”

的理念，對標(biāo)國際“百年工程”；

u 公司突破了“混凝土自愈合防水”核心技術(shù)，使混凝土裂縫自修復(fù)指標(biāo)遠(yuǎn)超

國際先進(jìn)水平，推動中國防水材料進(jìn)入“自愈合防水時代”公司推動中國防

水材料進(jìn)入“微納米材料時代”；

u 佳固士深耕水利大壩領(lǐng)域，掌握先進(jìn)壩工技術(shù)，將原用于解決水利水電工程

混凝土痛點(diǎn)的先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用到工民建、市政、交通、能源、軍事等領(lǐng)域，

形成了自愈合防水、建筑修繕、地下室三防系統(tǒng)（防潮防霉防結(jié)露）三大拳

頭業(yè)務(wù)

公司介紹

始創(chuàng)于2011

聯(lián)合創(chuàng)始人安雪暉

清華大學(xué)“百人計劃”引進(jìn)人才

清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師

清華大學(xué)科研院副院長

清華大學(xué)新時代城市發(fā)展研究院院長

董事長姚國友創(chuàng)始人、技術(shù)發(fā)明人清華大學(xué)博士、博士后清華大學(xué)啟航獎金獎獲得者江蘇省雙創(chuàng)博士

榮譽(yù)&專利

研究方向

研究

方向

智能施工

混凝土智能制造

及檢測技術(shù)

混凝土結(jié)構(gòu)生命

周期性能模擬

自密實(shí)混凝土

與堆石混凝土

清華大學(xué)混凝土研究所介紹

2017國家技術(shù)發(fā)明二等獎

在混凝土領(lǐng)域國際頂級期刊CCR、CCC、CBM發(fā)表多篇論文

獲得國內(nèi)、國際各類獎項(xiàng)10余項(xiàng)

研究成果

n 混凝土智能制造及檢測技術(shù)

n 混凝土工作性能實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)

n 施工現(xiàn)場通用視覺數(shù)據(jù)集系統(tǒng)——全世界最大的施工視

覺數(shù)據(jù)集

n 施工現(xiàn)場實(shí)時數(shù)字模型系統(tǒng)

n 更多......研究成果

研究成果——納米硅離子浸透性改質(zhì)劑

成功應(yīng)用于2022北京冬奧會主場館冰絲帶

研究成果——堆石混凝土技術(shù)

成功應(yīng)用于2022北京冬奧會延慶賽區(qū)

2項(xiàng)成果應(yīng)用于北京冬奧會

清華大學(xué)混凝土研究所介紹

2.公司及團(tuán)隊介紹— 2.1

2017落戶蘇州

推進(jìn)產(chǎn)品從水利、 軍工轉(zhuǎn)向民用 ， 先后獲

得2輪的風(fēng)險投資融資 ，獲得清源投資（清 科中國本土基金30強(qiáng)） 的A輪投資。

與強(qiáng)者同行，中國優(yōu)選品牌

平臺科技研究院

水木揚(yáng)華混凝土研究所與清華大學(xué)聯(lián)合成立科技研

究院，教授、博士組成首席

科學(xué)家、首席專家，下設(shè)技

術(shù)委員會、產(chǎn)學(xué)研中心和創(chuàng)

新基地； 和北京西南交大工程技術(shù)研究院有限公司聯(lián)合成立了水木揚(yáng)華混凝土研究所，為混凝土的所有疑難雜癥提供綜合解決方案。兩大科研與標(biāo)準(zhǔn)平臺

CECS防水防護(hù)專業(yè)委員會

主要創(chuàng)始人

劉清

杜天剛

韓迅田冠飛李鵬飛何世欽

吳建港

邵慶蔚

陸志剛

劉漢虎

李國柱魏巍

丁文遠(yuǎn)

吳陽

高延繼

李春德

石小成

跨領(lǐng)域技術(shù)支撐

清華大學(xué)博士后

國家防水產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟

防水技術(shù)專家

清華大學(xué)博士清華大學(xué)博士清華大學(xué)博士新疆大學(xué)教授

博士生導(dǎo)師

浙江省建筑科學(xué)設(shè)計研究院

防滲堵漏化學(xué)灌漿技術(shù)事業(yè)部總監(jiān)

北新禹王華東區(qū)域總經(jīng)理

混凝土檢測高級工程師

砼固董事兼首席技術(shù)官

蘇融建設(shè)工程

董事長

資深堵漏工匠

寧夏長方圓建筑修繕工程

總經(jīng)理

上海廣順防水工程董事長佳固士技術(shù)部經(jīng)理

佳固士研發(fā)部經(jīng)理

佳固士是中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會防水防護(hù)與修復(fù)專業(yè)委員會理事單位、中國建筑防水協(xié)會會員，參與多項(xiàng)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制與修訂：

? 《水性硅酸鹽防結(jié)露涂料》、 《水性硅酸鹽防結(jié)露涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》主編單位

? 國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1018-2020《水性滲透型無機(jī)防水劑》起草單位、副主編單位? 《建筑室內(nèi)滲漏修繕技術(shù)規(guī)程》副主編單位

? 《剛性防水工程技術(shù)規(guī)程》參編單位

? 《無機(jī)水性滲透結(jié)晶型材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》參編單位

推動更高防水標(biāo)準(zhǔn)和防水技術(shù)? 《中國建筑防水堵漏修繕定額標(biāo)準(zhǔn)（2020版）》參編單位? 《綠色建材評價標(biāo)準(zhǔn) 混凝土結(jié)構(gòu)外防護(hù)材料》參編單位? 《綠色建材評價標(biāo)準(zhǔn) 工程修復(fù)材料》參編單位……

史上最嚴(yán)防水新規(guī)出臺

全文強(qiáng)制，是防水行業(yè)憲法

法規(guī)要求

讓建筑專業(yè)人士聞之色變的行政處罰，如

1. 《建筑工程五方責(zé)任主體項(xiàng)目負(fù)責(zé)人質(zhì)量終身責(zé)任追究暫行辦法》，2014年9月4日全面推動建筑工程五方質(zhì)量終身責(zé)任制的落實(shí)。

2020年9月24日今日頭條住建部強(qiáng)調(diào)：建設(shè)單位為工程質(zhì)量第一責(zé)任人，應(yīng)依法對工程質(zhì)量承擔(dān)全面責(zé)任。2. 《施工圖設(shè)計文件審查管理辦法》第十五條：

審查機(jī)構(gòu)對施工圖審查工作負(fù)責(zé)，承擔(dān)審查責(zé)任。施工圖經(jīng)審查合格后，仍有違反法律、法規(guī)和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的問題，給建設(shè)單位造成損失的，審查機(jī)構(gòu)依法承擔(dān)相應(yīng)的賠償責(zé)任。上述文件就是要求審圖公司承擔(dān)民事責(zé)任。

地下工程滲漏現(xiàn)狀 n中國地下建筑滲漏率達(dá)87.51% ——《全國建筑滲漏狀況調(diào)查項(xiàng)目報告》。n地下室滲漏維修的成本是新建防水成本的8~10倍。

十四五課題立項(xiàng)“建筑防水與滲漏治理”清華大學(xué)、佳固士 承擔(dān)十四五國家重點(diǎn)研發(fā)計劃（建筑防水課題）

地下工程防水現(xiàn)行體系

抗浮力設(shè)計

地下防水工程體系

主體防水（根本） 外設(shè)防水層（輔助）防水

卷材

防水涂

料

補(bǔ)充和加強(qiáng)

水泥基材料1. 裂縫控制

2. 裂縫自愈

混凝土結(jié)構(gòu)自

防水

施工縫

冷縫

后澆帶

細(xì)部構(gòu)造

防水

穿墻管

排水設(shè)計

變形縫 塔吊基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)設(shè)計中的防

水部分

千萬不可

本末倒置！

防水卷材的缺陷 理想狀態(tài)：密閉包裹 實(shí)際狀態(tài)：底板“千瘡百孔”n缺陷1：樁頭難處理，底板做不到全封閉

防水卷材的缺陷 n缺陷2：地基沉降導(dǎo)致防水層與結(jié)構(gòu)層脫空

防水卷材的缺陷 n缺陷2：墊層與結(jié)構(gòu)層沉降不一致導(dǎo)致防水層與結(jié)構(gòu)層之間脫空，進(jìn)而竄水

當(dāng)場地土層的沉降大于基樁的沉降（此種現(xiàn)象尤以上海、廣州等地松軟地層上的工程為甚 ），墊層與基礎(chǔ)底板及地基之間就會產(chǎn)生縫隙。在強(qiáng)大的水壓力作用下，地下水只要穿透任何一點(diǎn)，就可以傳到整個結(jié)構(gòu)底板上。然后沿著結(jié)構(gòu)底板上某條裂縫滲漏入室內(nèi)，根本無法準(zhǔn)確判斷外防水真正的滲

漏位置，因而也就無法

徹底修復(fù)漏水點(diǎn)，給后

期維修造成很大困難。

防水卷材的缺陷 n缺陷3：隨著主體結(jié)構(gòu)荷載增加，結(jié)構(gòu)開裂會拉裂防水層（零點(diǎn)受力）

防水卷材的缺陷

國標(biāo)Ⅰ型聚氨酯的斷裂伸長率也只有550%！防水卷材的缺陷

防水卷材的缺陷 n缺陷4：卷材搭接的可靠性問題，一座2萬m2的地下室，按單幅卷材寬為1m計算，僅卷材搭接的平面長度即達(dá)40公里。且容易竄水，一處滲漏則全部失效。

n缺陷5：施工要求高，對基層含水率、基層清潔度、平整度等要求高，復(fù)雜節(jié)點(diǎn)難處理。n缺陷6：有機(jī)材料易老化，壽命不超過20年。

《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》中對于防水混凝土的評價標(biāo)準(zhǔn)，只是根據(jù)工程的埋置深度規(guī)定了防水混凝土的抗?jié)B等級指標(biāo)：P6、P8、P10、P12。技術(shù)誤區(qū)：防水混凝土只關(guān)注抗?jié)B指標(biāo)，而忽視了裂縫的控制和自修復(fù)?？?jié)B性能指的是單個試塊抵御一定水壓滲透的能力，而在實(shí)際工程中，即使混凝土試塊的抗?jié)B等級達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，也不能代表建筑結(jié)構(gòu)物的防水性能達(dá)標(biāo)。沒有裂縫的混凝土是不存在的，只有解決了裂縫問題，混凝土才能真正起到防水的作用，否則，再高的抗?jié)B等級也達(dá)不到防水的效果，這是“防水混凝土不防水”的真正原因。防水混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷

里程碑：高性能混凝土“滲”占主導(dǎo) “裂”占主導(dǎo)抗?jié)B為重點(diǎn) 抗裂為重點(diǎn)拌合物流動性差

水泥粗

膠凝材料用量低

混凝土水膠比高

混凝土強(qiáng)度低

較少使用化學(xué)、礦物外加劑

結(jié)構(gòu)尺寸小

拌合物施工性好水泥細(xì)膠凝材料用量高混凝土水膠比低強(qiáng)度等級高普遍使用化學(xué)、礦物外加劑結(jié)構(gòu)尺寸超大化自防水≠抗?jié)B等級！“裂縫控制+裂縫自愈”是實(shí)現(xiàn)自防水的核心！“裂”

、

“滲”在防水工程中的演變關(guān)系防水混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷

l 防水混凝土缺陷1：易產(chǎn)生裂縫，如溫度裂縫、干縮裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫等；l 防水混凝土缺陷2：受施工影響，易產(chǎn)生蜂窩、麻面等缺陷；l 防水混凝土缺陷3：冷縫、施工縫、變形縫、后澆帶、塔吊基礎(chǔ)部位等節(jié)點(diǎn)部位易滲漏。加強(qiáng)混凝土自防水是滿足防水年限與結(jié)構(gòu)同壽命的唯一出路！是解決地下滲漏的根本！防水混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷

自防水的分類與對比

自愈合防水技術(shù)是結(jié)構(gòu)自防水行業(yè)未來的發(fā)展趨勢！對比內(nèi)容 膨脹抗裂類型（氧化鈣、氧化鎂類） 密實(shí)劑抗?jié)B劑類型 自愈合類型生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 178

《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 474-2008

《砂漿、混凝土防水劑》

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 18445-2012《水泥基滲透結(jié)晶型防水材料》主要功能 抗裂（減少收縮裂縫） 防水（提高抗?jié)B等級） 防水（提高抗?jié)B等級+裂縫自修復(fù)）作用原理

與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)生成鈣礬石等，實(shí)現(xiàn)

微膨脹的作用力來抵消混凝土收縮的作用

力，達(dá)到相對的平衡，從而減少混凝土收

縮裂縫

水泥具有分散作用，降低拌合的用水量，

使硬化后的孔隙率和孔徑減小，從而提高

混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性

活性硅與混凝土中游離的鈣發(fā)生水化反應(yīng)生成CSH結(jié)晶體，在催化劑的作用下重復(fù)性反應(yīng)堵塞或修復(fù)毛細(xì)孔和微裂縫不良影響

對養(yǎng)護(hù)要求極高，容易分散不均導(dǎo)致不均

勻膨脹，反而更容易產(chǎn)生裂縫

容易導(dǎo)致混凝土泌水，加劇收縮 無對混凝土抗?jié)B

性的影響

孔隙率不變，因而對抗?jié)B性能無提升 提高抗?jié)B等級最高可達(dá)P12 提高抗?jié)B等級最高可達(dá)P20以上是否具備裂縫

二次修復(fù)能力

不具備 不具備 唯一具備

上海建工嚴(yán)禁使用膨脹劑

“自修復(fù)防水混凝土”寫入深圳防水規(guī)范深圳已將內(nèi)摻自修復(fù)防水混凝土列入地方標(biāo)準(zhǔn)的必選項(xiàng)

無定形活性硅 水化熱抑制 無機(jī)針狀晶體

無水 休眠狀態(tài)

佳固士自愈合防水產(chǎn)品介紹

基本反應(yīng)原理&化學(xué)反應(yīng)式

無定形活性硅

掃描電鏡下的針狀結(jié)晶體

不溶性結(jié)晶 掃描電子顯微鏡：x750倍掃描電子顯微鏡：x3500倍掃描電子顯微鏡：x1100倍 掃描電子顯微鏡：x3700倍

普

通

混

凝

土

的

微

觀

形

貌

內(nèi)

摻

自

愈

合

材

料

后

的

混

凝

土

微

觀

形

貌

l 普通混凝土的電鏡圖觀察到較多空隙，并未觀察到針狀結(jié)晶體；l 內(nèi)摻自愈合材料后的混凝土的電鏡圖內(nèi)部可觀察到很多團(tuán)簇針狀結(jié)晶體。

自愈合機(jī)理及我們產(chǎn)品的優(yōu)勢催化結(jié)晶

混凝土中的

膠凝物質(zhì)

+

水

不溶于水的枝蔓狀結(jié)晶母料（催化劑） （新的混凝土結(jié)構(gòu)）

無定形活性硅

1、佳固士的活性催化劑是根據(jù)國內(nèi)水泥的成分匹配調(diào)制，更適應(yīng)國內(nèi)

的混凝土特點(diǎn)，所以能更好地改性混凝土的孔隙分布；

2、能自愈的裂縫寬度更大，自愈時間更短（檢測指標(biāo)證明）；

3、除自愈外，有疊加抑溫抗裂功能；

4、造價，供貨，服務(wù)等佳固士有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢；

5、具有相當(dāng)完善的維修體系，能保證兜底。

晶體增長過程

裂縫自愈合過程

隨著時間推移，晶體持續(xù)生長

裂縫自修復(fù)過程

裂縫自修復(fù)試驗(yàn)

15天后

現(xiàn)場水池自修復(fù)試驗(yàn)

往普通混凝土中摻入自愈合材料 倒入模板中，開始振搗 振搗成型 9天后開始往水池注滿水 人為錘裂出貫通裂縫2天后池壁徹底干燥，自愈完成 內(nèi)水開始沿著裂縫外流微信掃碼觀看視頻

現(xiàn)場地下室結(jié)構(gòu)裂縫愈合情況

自愈合防水工程案例

微信掃碼觀看視頻桐昆集團(tuán)南通親親家園新建項(xiàng)目地下室采用佳固士結(jié)構(gòu)自防水，未用卷材，完工后地下室剪力墻有約5-6條裂縫，經(jīng)過20天左右自愈合修復(fù)，不再漏水。

1.拆?；靥詈笥辛芽p漏水 2.自愈合修復(fù)，不再漏水

自愈合防水工程案例

寧波奉化四明小微產(chǎn)業(yè)園新建項(xiàng)目地下室采用佳固士結(jié)構(gòu)自防水，未用卷材，完工后地下室剪力墻有約十幾條裂縫，經(jīng)過15天左右自愈合修復(fù)，不再漏水。

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自愈合防水的設(shè)計圖集

佳固士國標(biāo)圖集：中國唯一公開承諾終身質(zhì)保

自愈合防水的設(shè)計要求

2防水涂料或防水卷材1防水混凝土（P8）3水泥基防水材料（佳固士SJ增殖劑）以上三條可滿足新規(guī)范一級防水要求

新規(guī)后已過審的圖紙

自愈合防水的設(shè)計依據(jù)

u 早在2008年，住建部《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008中就已明確水泥基防水材料既可以內(nèi)摻也可以外涂使用。水泥基內(nèi)摻效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外涂使用。

自愈合防水的設(shè)計依據(jù)

u內(nèi)摻水泥基滲透結(jié)晶材料可作為一道防水的專家論

證依據(jù)

與進(jìn)口產(chǎn)品對比的優(yōu)勢

對比的項(xiàng)目

同類進(jìn)口品牌1

（加拿大XXX）

同類進(jìn)口品牌2

（美國XXX）佳固士增殖劑（中國）可愈合的裂縫最大寬度（mm） ＜0.4 ＜0.4 ＜0.60.3mm裂縫自愈需要的時間（天） 15~20天 20~25天3~5天第二次抗?jié)B壓力比（56d） 175% 175% 300%是否具有抑溫等抗裂作用 不具備 不具備具備1、能自愈的裂縫寬度更大，自愈時間更短；

2、除自愈外，有疊加抑溫抗裂功能；

如何證明防水能夠100年

按此規(guī)范電通量小于1200庫侖（C30-C45），年限可達(dá)100年，佳固士電通量為687庫侖，因此年限可超100年

產(chǎn)品的相關(guān)認(rèn)證

工程建設(shè)推薦產(chǎn)品

綠色建材認(rèn)證 歐盟CE認(rèn)證水利先進(jìn)實(shí)用技術(shù)推廣證

典型工程案例

20.麗水市人民醫(yī)院，地下室8.9萬平米，地下一層；21.深圳（濰坊）科技工業(yè)園；

22.濰坊云創(chuàng)金谷城市綜合體，

23.青島國際郵輪母港區(qū)更新改造，總建筑面積21.8萬平米；24.濟(jì)寧九里晴川項(xiàng)目，總建筑面積12.11萬平米，地下室3.3萬平米；25.清華大學(xué)附屬青島醫(yī)院， 總建筑面積42萬平米；26.西安空港新城；

27.濟(jì)南商河產(chǎn)業(yè)園；

28.萬寧豐譽(yù)廣場，地下室6.5萬平米；

29.蘇州相城黃埭污水廠項(xiàng)目；

30.金華東輕軌工程隧道；

31.六盤水中鐵大橋局擋墻和隧道；

32.格庫鐵路隧道；

33.麗江冷水隧道；

34.景寧嵐頭嶺隧道；

35.溫州官嶺隧道；

36.蘇州春申湖隧道；

37.浙江洞頭至慶元公路隧道；

38.武漢東湖隧道。

1.香港新世界武漢項(xiàng)目：總建筑面積41萬平米（地下三層，底板2.9米和剪力

墻等）；

2.桐昆集團(tuán)（中國500強(qiáng)）的南通親親家園項(xiàng)目：總建筑面積13.8萬平米，

共18棟，地下一層；

3.蘇州高新區(qū)運(yùn)河印象項(xiàng)目：總建筑面積21.34萬平米，地下室6.07萬平米，

地下一層；

4.蘇州相城數(shù)字金融產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目：總建筑面積17.6萬平米，地下室6萬平米，

地下二層；

5.蘇州望亭新建pc構(gòu)件項(xiàng)目；

6.蘇州美高雙語學(xué)校：總建筑面積5.38萬平米，地下一層 ；

7.蘇州太倉西交利物浦大學(xué)項(xiàng)目；

8.蘇州吳江云梨路隧道項(xiàng)目；

9.蘇州樂園森林水世界項(xiàng)目；

10.通州灣紡織產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)廠房項(xiàng)目；

11.麗水市南城吳垵公寓項(xiàng)目：總建筑面積21.25萬平米，地下室6.5萬平米，

地下一層；

12.麗水燈塔未來社區(qū)一期安置房項(xiàng)目，地下室3.6萬平米，地下一層；

13.浙商銀行總部大樓，地下室5.6萬平米，地下二層；

14.慶元縣人民醫(yī)院，地下室2.8萬平米，地下一層；

15.海寧西站站前廣場，地下室2.4萬平米，地下一層；

16.浙江嘉善四中項(xiàng)目，地下室1.8萬平米，地下一層；

17.富陽姚家畈拆遷安置房，地下室5.6萬平米，地下二層；

18.浙江錢塘健康驛站項(xiàng)目，地下室3.8萬平米，地下一層；

19.杭州灣智慧谷項(xiàng)目；

佳固士自愈合防水目前已成功應(yīng)用于以下案例：

自愈合防水總結(jié)

1、防水效果：自愈合防水系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)本身解決防水問題，防水效果可靠持久，施工過程中產(chǎn)生的冷縫、施工縫、后澆帶以及后期荷載或沉降產(chǎn)生的裂縫可自修復(fù)，省去后期維修成本；

2、節(jié)約工期：與混凝土澆筑同步施工，每一萬平方米的防水面積比傳統(tǒng)防水工藝節(jié)約20天工期；

3、防水壽命：無機(jī)物防水材料，綠色環(huán)保，滿足與結(jié)構(gòu)同壽命的強(qiáng)制規(guī)范要求；4、防水責(zé)任：防水責(zé)任明確，現(xiàn)場沒有扯皮現(xiàn)象。