特种功能防水材料国家重点实验室

1.复杂应力作用防水材料及应用技术研究

    许多建设工程中，防水层在施工或/和服役过程中会受到特殊荷载应力的破坏作用，如混凝土桥面防水层承受列车轮轨荷载、公路钢桥面的防水层与铺装层间剪切应力、公路混凝土桥面防水层在沥青摊铺过程中的热冲击力和载重车轮碾压力、单层屋面卷材的风荷载应力、外墙外保温防水层承受的剪切应力和外界重力、其它外界（植物、石子等）穿刺破坏力等特殊应力破坏，一旦超过防水层的受力极限，将使建设工程的防水失效，威胁到工程结构主体安全。目前，国内已经开始认识到防水层在复杂应力环境中的特殊要求，但是缺乏系统性的应用基础研究，因此开展复杂应力环境下防水材料及应用技术研究，对建设工程防水技术发展具有重要意义。

    开展防水层在施工或/服役过程中的受力分析研究，建立防水材料关键服役性能对工程适应性关系，确立防水材料关键服役性能最小指标；开展适应工程的防水材料结构设计、工艺优化等应用基础研究，建立材料结构、施工工艺及服役性能的关联规律；开发适用于复杂应力环境的防水材料及其系统。

2.特殊水环境防水材料及应用技术研究

    在水利水电、核电、超深地下建筑等重大工程中，防水层材料经常受到高速水流、超高水压等特殊水环境破坏作用，如大坝溢洪道、常规岛排水廊道等防水部位的水流速度可达15m/s，有的甚至达到30m/s以上，有时还存在高速含泥沙水流，冲蚀磨损、空蚀破坏；超深地下空间、大坝坝踵等防水部位也处于高压水环境状态，在超常规高度的水压力作用防水材料性能衰减加速，极易造成防水层破损及失效，失去对工程的防水功能。目前，国内在高水压/水流速等特殊水环境下防水材料基础研究处于起步阶段，对材料的破坏机理、适应性及其开发需要开展大量研究。

    通过建立模拟特殊水环境作用模型，研究高速水流和高压水环境对防水材料性能的影响规律，建立基础数据库，为材料设计提供数据支撑；研究高速水流和高压水环境对防水材料的破坏机理和损伤行为，揭示材料防水失效机制；研究高速水流和高压水环境下的多场耦合服役环境对材料性能的影响规律及作用机理，揭示材料性能与服役环境间的关系；开展高速水流和高压水环境作用下的防水材料及其系统的应用技术研究，建立相关标准规范。

3.腐蚀性介质作用防水材料及应用技术研究

    防水材料或系统经常会在含有酸、碱、盐、有机溶剂等腐蚀性介质环境中使用，普通防水材料会产生起泡、脱层、开裂、腐烂等破坏，导致防水层失去防水功能。还有在盐环境中氯离子的高渗透性将穿透防水层，进入混凝土结构，致使钢筋锈蚀，影响结构安全性与耐久性。目前针对防水材料在腐蚀介质环境下的失效机制没有系统研究，因此亟需开展适用于腐蚀性介质环境下防水材料及其应用技术研究。

    通过建立腐蚀介质环境模型，系统研究不同防水材料在腐蚀介质环境下材料腐蚀失效机理与氯离子迁移渗透机理；通过对防水材料进行配方设计、功能化改性、成型工艺研究，获得材料结构与性能关系及制备技术，开发能够满足腐蚀性介质服役环境的特种性能防水材料。