GUARDEXGUARDEX清华大学混凝土研究所新技术——自愈合防水、修缮、三防技术汇报人：姚国友 博士/博士后

清华大学水利水电工程系

水木扬华混凝土研究所

苏州佳固士新材料科技有限公司

自防水技术介绍企业介绍三防技术介绍修缮技术介绍

u 佳固士公司起源于清华大学水利水电工程系，秉承“行胜于言、科技报国”

的理念，对标国际“百年工程”；

u 公司突破了“混凝土自愈合防水”核心技术，使混凝土裂缝自修复指标远超

国际先进水平，推动中国防水材料进入“自愈合防水时代”公司推动中国防

水材料进入“微纳米材料时代”；

u 佳固士深耕水利大坝领域，掌握先进坝工技术，将原用于解决水利水电工程

混凝土痛点的先进技术转化应用到工民建、市政、交通、能源、军事等领域，

形成了自愈合防水、建筑修缮、地下室三防系统（防潮防霉防结露）三大拳

头业务

公司介绍

始创于2011

联合创始人安雪晖

清华大学“百人计划”引进人才

清华大学教授、博士生导师

清华大学科研院副院长

清华大学新时代城市发展研究院院长

董事长姚国友创始人、技术发明人清华大学博士、博士后清华大学启航奖金奖获得者江苏省双创博士

荣誉&专利

研究方向

研究

方向

智能施工

混凝土智能制造

及检测技术

混凝土结构生命

周期性能模拟

自密实混凝土

与堆石混凝土

清华大学混凝土研究所介绍

2017国家技术发明二等奖

在混凝土领域国际顶级期刊CCR、CCC、CBM发表多篇论文

获得国内、国际各类奖项10余项

研究成果

n 混凝土智能制造及检测技术

n 混凝土工作性能实时监控系统

n 施工现场通用视觉数据集系统——全世界最大的施工视

觉数据集

n 施工现场实时数字模型系统

n 更多......研究成果

研究成果——纳米硅离子浸透性改质剂

成功应用于2022北京冬奥会主场馆冰丝带

研究成果——堆石混凝土技术

成功应用于2022北京冬奥会延庆赛区

2项成果应用于北京冬奥会

清华大学混凝土研究所介绍

2.公司及团队介绍— 2.1

2017落户苏州

推进产品从水利、 军工转向民用 ， 先后获

得2轮的风险投资融资 ，获得清源投资（清 科中国本土基金30强） 的A轮投资。

与强者同行，中国优选品牌

平台科技研究院

水木扬华混凝土研究所与清华大学联合成立科技研

究院，教授、博士组成首席

科学家、首席专家，下设技

术委员会、产学研中心和创

新基地； 和北京西南交大工程技术研究院有限公司联合成立了水木扬华混凝土研究所，为混凝土的所有疑难杂症提供综合解决方案。两大科研与标准平台

CECS防水防护专业委员会

主要创始人

刘清

杜天刚

韩迅田冠飞李鹏飞何世钦

吴建港

邵庆蔚

陆志刚

刘汉虎

李国柱魏巍

丁文远

吴阳

高延继

李春德

石小成

跨领域技术支撑

清华大学博士后

国家防水产业技术创新战略联盟

防水技术专家

清华大学博士清华大学博士清华大学博士新疆大学教授

博士生导师

浙江省建筑科学设计研究院

防渗堵漏化学灌浆技术事业部总监

北新禹王华东区域总经理

混凝土检测高级工程师

砼固董事兼首席技术官

苏融建设工程

董事长

资深堵漏工匠

宁夏长方圆建筑修缮工程

总经理

上海广顺防水工程董事长佳固士技术部经理

佳固士研发部经理

佳固士是中国工程建设标准化协会防水防护与修复专业委员会理事单位、中国建筑防水协会会员，参与多项国家和行业标准的编制与修订：

Ø 《水性硅酸盐防结露涂料》、 《水性硅酸盐防结露涂料应用技术规程》主编单位

Ø 国家建材行业标准JC/T 1018-2020《水性渗透型无机防水剂》起草单位、副主编单位Ø 《建筑室内渗漏修缮技术规程》副主编单位

Ø 《刚性防水工程技术规程》参编单位

Ø 《无机水性渗透结晶型材料应用技术规程》参编单位

推动更高防水标准和防水技术Ø 《中国建筑防水堵漏修缮定额标准（2020版）》参编单位Ø 《绿色建材评价标准 混凝土结构外防护材料》参编单位Ø 《绿色建材评价标准 工程修复材料》参编单位……

史上最严防水新规出台

全文强制，是防水行业宪法

法规要求

让建筑专业人士闻之色变的行政处罚，如

1. 《建筑工程五方责任主体项目负责人质量终身责任追究暂行办法》，2014年9月4日全面推动建筑工程五方质量终身责任制的落实。

2020年9月24日今日头条住建部强调：建设单位为工程质量第一责任人，应依法对工程质量承担全面责任。2. 《施工图设计文件审查管理办法》第十五条：

审查机构对施工图审查工作负责，承担审查责任。施工图经审查合格后，仍有违反法律、法规和工程建设强制性标准的问题，给建设单位造成损失的，审查机构依法承担相应的赔偿责任。上述文件就是要求审图公司承担民事责任。

地下工程渗漏现状 n中国地下建筑渗漏率达87.51% ——《全国建筑渗漏状况调查项目报告》。n地下室渗漏维修的成本是新建防水成本的8~10倍。

十四五课题立项“建筑防水与渗漏治理”清华大学、佳固士 承担十四五国家重点研发计划（建筑防水课题）

地下工程防水现行体系

抗浮力设计

地下防水工程体系

主体防水（根本） 外设防水层（辅助）防水

卷材

防水涂

料

补充和加强

水泥基材料1. 裂缝控制

2. 裂缝自愈

混凝土结构自

防水

施工缝

冷缝

后浇带

细部构造

防水

穿墙管

排水设计

变形缝 塔吊基础

结构设计中的防

水部分

千万不可

本末倒置！

防水卷材的缺陷 理想状态：密闭包裹 实际状态：底板“千疮百孔”n缺陷1：桩头难处理，底板做不到全封闭

防水卷材的缺陷 n缺陷2：地基沉降导致防水层与结构层脱空

防水卷材的缺陷 n缺陷2：垫层与结构层沉降不一致导致防水层与结构层之间脱空，进而窜水

当场地土层的沉降大于基桩的沉降（此种现象尤以上海、广州等地松软地层上的工程为甚 ），垫层与基础底板及地基之间就会产生缝隙。在强大的水压力作用下，地下水只要穿透任何一点，就可以传到整个结构底板上。然后沿着结构底板上某条裂缝渗漏入室内，根本无法准确判断外防水真正的渗

漏位置，因而也就无法

彻底修复漏水点，给后

期维修造成很大困难。

防水卷材的缺陷 n缺陷3：随着主体结构荷载增加，结构开裂会拉裂防水层（零点受力）

防水卷材的缺陷

国标Ⅰ型聚氨酯的断裂伸长率也只有550%！防水卷材的缺陷

防水卷材的缺陷 n缺陷4：卷材搭接的可靠性问题，一座2万m2的地下室，按单幅卷材宽为1m计算，仅卷材搭接的平面长度即达40公里。且容易窜水，一处渗漏则全部失效。

n缺陷5：施工要求高，对基层含水率、基层清洁度、平整度等要求高，复杂节点难处理。n缺陷6：有机材料易老化，寿命不超过20年。

《地下工程防水技术规范》中对于防水混凝土的评价标准，只是根据工程的埋置深度规定了防水混凝土的抗渗等级指标：P6、P8、P10、P12。技术误区：防水混凝土只关注抗渗指标，而忽视了裂缝的控制和自修复。抗渗性能指的是单个试块抵御一定水压渗透的能力，而在实际工程中，即使混凝土试块的抗渗等级达到国家标准要求，也不能代表建筑结构物的防水性能达标。没有裂缝的混凝土是不存在的，只有解决了裂缝问题，混凝土才能真正起到防水的作用，否则，再高的抗渗等级也达不到防水的效果，这是“防水混凝土不防水”的真正原因。防水混凝土结构的缺陷

里程碑：高性能混凝土“渗”占主导 “裂”占主导抗渗为重点 抗裂为重点拌合物流动性差

水泥粗

胶凝材料用量低

混凝土水胶比高

混凝土强度低

较少使用化学、矿物外加剂

结构尺寸小

拌合物施工性好水泥细胶凝材料用量高混凝土水胶比低强度等级高普遍使用化学、矿物外加剂结构尺寸超大化自防水≠抗渗等级！“裂缝控制+裂缝自愈”是实现自防水的核心！“裂”

、

“渗”在防水工程中的演变关系防水混凝土结构的缺陷

l 防水混凝土缺陷1：易产生裂缝，如温度裂缝、干缩裂缝、结构裂缝等；l 防水混凝土缺陷2：受施工影响，易产生蜂窝、麻面等缺陷；l 防水混凝土缺陷3：冷缝、施工缝、变形缝、后浇带、塔吊基础部位等节点部位易渗漏。加强混凝土自防水是满足防水年限与结构同寿命的唯一出路！是解决地下渗漏的根本！防水混凝土结构的缺陷

自防水的分类与对比

自愈合防水技术是结构自防水行业未来的发展趋势！对比内容 膨胀抗裂类型（氧化钙、氧化镁类） 密实剂抗渗剂类型 自愈合类型生产执行标准

行业标准JGJ/T 178

《补偿收缩混凝土应用技术规程》

行业标准JC/T 474-2008

《砂浆、混凝土防水剂》

国家标准GB 18445-2012《水泥基渗透结晶型防水材料》主要功能 抗裂（减少收缩裂缝） 防水（提高抗渗等级） 防水（提高抗渗等级+裂缝自修复）作用原理

与水泥水化产物反应生成钙矾石等，实现

微膨胀的作用力来抵消混凝土收缩的作用

力，达到相对的平衡，从而减少混凝土收

缩裂缝

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径减小，从而提高

混凝土的密实性和抗渗性

活性硅与混凝土中游离的钙发生水化反应生成CSH结晶体，在催化剂的作用下重复性反应堵塞或修复毛细孔和微裂缝不良影响

对养护要求极高，容易分散不均导致不均

匀膨胀，反而更容易产生裂缝

容易导致混凝土泌水，加剧收缩 无对混凝土抗渗

性的影响

孔隙率不变，因而对抗渗性能无提升 提高抗渗等级最高可达P12 提高抗渗等级最高可达P20以上是否具备裂缝

二次修复能力

不具备 不具备 唯一具备

上海建工严禁使用膨胀剂

“自修复防水混凝土”写入深圳防水规范深圳已将内掺自修复防水混凝土列入地方标准的必选项

无定形活性硅 水化热抑制 无机针状晶体

无水 休眠状态

佳固士自愈合防水产品介绍

基本反应原理&化学反应式

无定形活性硅

扫描电镜下的针状结晶体

不溶性结晶 扫描电子显微镜：x750倍扫描电子显微镜：x3500倍扫描电子显微镜：x1100倍 扫描电子显微镜：x3700倍

普

通

混

凝

土

的

微

观

形

貌

内

掺

自

愈

合

材

料

后

的

混

凝

土

微

观

形

貌

l 普通混凝土的电镜图观察到较多空隙，并未观察到针状结晶体；l 内掺自愈合材料后的混凝土的电镜图内部可观察到很多团簇针状结晶体。

自愈合机理及我们产品的优势催化结晶

混凝土中的

胶凝物质

+

水

不溶于水的枝蔓状结晶母料（催化剂） （新的混凝土结构）

无定形活性硅

1、佳固士的活性催化剂是根据国内水泥的成分匹配调制，更适应国内

的混凝土特点，所以能更好地改性混凝土的孔隙分布；

2、能自愈的裂缝宽度更大，自愈时间更短（检测指标证明）；

3、除自愈外，有叠加抑温抗裂功能；

4、造价，供货，服务等佳固士有相当的优势；

5、具有相当完善的维修体系，能保证兜底。

晶体增长过程

裂缝自愈合过程

随着时间推移，晶体持续生长

裂缝自修复过程

裂缝自修复试验

15天后

现场水池自修复试验

往普通混凝土中掺入自愈合材料 倒入模板中，开始振捣 振捣成型 9天后开始往水池注满水 人为锤裂出贯通裂缝2天后池壁彻底干燥，自愈完成 内水开始沿着裂缝外流微信扫码观看视频

现场地下室结构裂缝愈合情况

自愈合防水工程案例

微信扫码观看视频桐昆集团南通亲亲家园新建项目地下室采用佳固士结构自防水，未用卷材，完工后地下室剪力墙有约5-6条裂缝，经过20天左右自愈合修复，不再漏水。

1.拆模回填后有裂缝漏水 2.自愈合修复，不再漏水

自愈合防水工程案例

宁波奉化四明小微产业园新建项目地下室采用佳固士结构自防水，未用卷材，完工后地下室剪力墙有约十几条裂缝，经过15天左右自愈合修复，不再漏水。

微信扫码观看视频

自愈合防水的设计图集

佳固士国标图集：中国唯一公开承诺终身质保

自愈合防水的设计要求

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增殖剂）以上三条可满足新规范一级防水要求

新规后已过审的图纸

自愈合防水的设计依据

u 早在2008年，住建部《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中就已明确水泥基防水材料既可以内掺也可以外涂使用。水泥基内掺效果远远大于外涂使用。

自愈合防水的设计依据

u内掺水泥基渗透结晶材料可作为一道防水的专家论

证依据

与进口产品对比的优势

对比的项目

同类进口品牌1

（加拿大XXX）

同类进口品牌2

（美国XXX）佳固士增殖剂（中国）可愈合的裂缝最大宽度（mm） ＜0.4 ＜0.4 ＜0.60.3mm裂缝自愈需要的时间（天） 15~20天 20~25天3~5天第二次抗渗压力比（56d） 175% 175% 300%是否具有抑温等抗裂作用 不具备 不具备具备1、能自愈的裂缝宽度更大，自愈时间更短；

2、除自愈外，有叠加抑温抗裂功能；

如何证明防水能够100年

按此规范电通量小于1200库仑（C30-C45），年限可达100年，佳固士电通量为687库仑，因此年限可超100年

产品的相关认证

工程建设推荐产品

绿色建材认证 欧盟CE认证水利先进实用技术推广证

典型工程案例

20.丽水市人民医院，地下室8.9万平米，地下一层；21.深圳（潍坊）科技工业园；

22.潍坊云创金谷城市综合体，

23.青岛国际邮轮母港区更新改造，总建筑面积21.8万平米；24.济宁九里晴川项目，总建筑面积12.11万平米，地下室3.3万平米；25.清华大学附属青岛医院， 总建筑面积42万平米；26.西安空港新城；

27.济南商河产业园；

28.万宁丰誉广场，地下室6.5万平米；

29.苏州相城黄埭污水厂项目；

30.金华东轻轨工程隧道；

31.六盘水中铁大桥局挡墙和隧道；

32.格库铁路隧道；

33.丽江冷水隧道；

34.景宁岚头岭隧道；

35.温州官岭隧道；

36.苏州春申湖隧道；

37.浙江洞头至庆元公路隧道；

38.武汉东湖隧道。

1.香港新世界武汉项目：总建筑面积41万平米（地下三层，底板2.9米和剪力

墙等）；

2.桐昆集团（中国500强）的南通亲亲家园项目：总建筑面积13.8万平米，

共18栋，地下一层；

3.苏州高新区运河印象项目：总建筑面积21.34万平米，地下室6.07万平米，

地下一层；

4.苏州相城数字金融产业园项目：总建筑面积17.6万平米，地下室6万平米，

地下二层；

5.苏州望亭新建pc构件项目；

6.苏州美高双语学校：总建筑面积5.38万平米，地下一层 ；

7.苏州太仓西交利物浦大学项目；

8.苏州吴江云梨路隧道项目；

9.苏州乐园森林水世界项目；

10.通州湾纺织产业标准厂房项目；

11.丽水市南城吴垵公寓项目：总建筑面积21.25万平米，地下室6.5万平米，

地下一层；

12.丽水灯塔未来社区一期安置房项目，地下室3.6万平米，地下一层；

13.浙商银行总部大楼，地下室5.6万平米，地下二层；

14.庆元县人民医院，地下室2.8万平米，地下一层；

15.海宁西站站前广场，地下室2.4万平米，地下一层；

16.浙江嘉善四中项目，地下室1.8万平米，地下一层；

17.富阳姚家畈拆迁安置房，地下室5.6万平米，地下二层；

18.浙江钱塘健康驿站项目，地下室3.8万平米，地下一层；

19.杭州湾智慧谷项目；

佳固士自愈合防水目前已成功应用于以下案例：

自愈合防水总结

1、防水效果：自愈合防水系统从结构本身解决防水问题，防水效果可靠持久，施工过程中产生的冷缝、施工缝、后浇带以及后期荷载或沉降产生的裂缝可自修复，省去后期维修成本；

2、节约工期：与混凝土浇筑同步施工，每一万平方米的防水面积比传统防水工艺节约20天工期；

3、防水寿命：无机物防水材料，绿色环保，满足与结构同寿命的强制规范要求；4、防水责任：防水责任明确，现场没有扯皮现象。