1. 引言
1.1. 建筑防水工程的重要性
建筑渗漏是一个长久存在且十分普遍的问题，因此可靠有效的建筑防水工程已经成为建筑设计和实现建筑功能的基本要求，尤其是现代建筑趋向高层化、精装化后，对建筑防水工程提出了更高的要求。
建筑防水工程的重要性主要表现在以下几个方面：
1) 保证建筑的使用功能和寿命
有效的建筑防水可以保证建筑内部不受雨水和其他水分的侵蚀，防止浸水和渗漏的发生，保证建筑的正常使用，确保内部的使用者不会受到渗水影响。同时，有效的防水工程可以保证结构构件不受潮湿环境的影响，处于正常使用状态下，确保建筑的使用寿命。
2) 避免较大的经济损失和保障人类生命安全
建筑防水直接关系到建筑能否实现其正常使用功能，一旦发生严重的建筑渗水情况，轻则影响生产生活和人民工作的正常进行，重则威胁人们的健康和生命安全，同时也会造成较大的经济损失。
3) 间接节能减耗，为绿色环保作出贡献
建筑节能虽然主要依靠建筑保温层来实现，但是如果外保温层受潮或进水，保温层的性能会明显下降，影响节能效率。通过在保温系统外设置良好防水层，可以有效保证保温层正常工作，提高建筑能效。因此，建筑防水是建筑节能效率的重要保证之一。
1.2. 建筑防水材料的种类及特点
建筑防水材料作为建筑防水工程的主体，其重要性更是不言而喻。根据外观形态分类，我国的建筑防水材料通常分为四大类，即刚性防水材料、防水卷材、防水涂料、密封材料[1]。
1) 刚性防水材料[2]是指采用基本没有伸缩能力但强度和刚度较高的材料，材料来源广泛、造价低、施工简单，但由于其不具备足够的伸缩性能，导致刚性防水材料容易受到温度或不均匀沉降的影响而产生裂缝，导致防水能力出现缺陷。
2) 防水卷材[3]是指在常温状态下可以进行弯曲的防水材料，防水卷材具备良好的温度稳定性和抗裂性能，同时延展性、柔韧性也比刚性防水材料好。
3) 防水涂料[4]是指以高分子材料为主体，在常温下呈现液态或半液态，经涂布后能够在结构物表面固化形成一层防水膜的材料统称。防水涂料施工快捷方便，但不适用于大面积建筑防水使用，使用时对于天气和温度也有一定要求。
4) 密封材料[5]主要是通过嵌入建筑接缝或裂缝中的，能够承担一定位移从而做到防水目的的材料，主要用于对建筑局部进行密封处理和封堵处理，如墙面裂缝等。
1970年代以前，我国的建筑防水材料发展十分缓慢，防水材料只有纸胎油毡[6]，产品单一，且产品质量远不能满足建筑的发展需求。改革开放初期，我国建筑防水工程虽然开始逐步发展，但仍存在设计简单、材料品种单一且质量不高的问题，常因房屋渗漏造成较大的经济损失。自1990年代起，在众多学者的努力下，我国建筑防水材料获得飞速发展，各类高性能、新技术防水材料层出不穷[7]。
2. 刚性防水材料发展历程
刚性防水材料以水泥、砂石为主要原材料，通过加入膨胀剂、外加剂或结晶材料等改变材料内部的孔隙特征，减小孔隙率，以达到防水的作用，具有成本低廉、抗压强度高等优点。刚性防水材料一般用于蓄水种植屋面、水池内外防水、外墙面防水和地下室防水等场景中。
2.1. 膨胀型刚性防水材料
膨胀性刚性防水材料是指在水泥中加入各类膨胀剂制成膨胀水泥，使用膨胀水泥为基材制备的刚性防水材料抗裂防渗能力会得到显著提升。膨胀型防水材料最早于1930年代在法国出现，改革开放后，国内引进和研制了多种膨胀剂，应用范围逐渐扩大，技术不断创新。
1974年之前，我国主要使用普通水泥作为基材制成的混凝土作为刚性防水材料，在其中加入防水剂以提高抗渗能力，但是由于混凝土的收缩开裂问题，防水效果并不理想。
1974年，中国建材院[8]为了解决刚性防水混凝土易开裂的问题，仿照日本的硫铝酸钙膨胀剂(CSA)，成功研制了U型膨胀剂(UEA)，将膨胀剂加入到普通水泥中制成膨胀水泥，并以膨胀水泥为基材制作防水混凝土，相比普通水泥显著改善了抗裂防渗能力，对我国刚性防水材料的发展具有突破性的意义。
1985年，安徽建筑设计院[9]成功研制了明矾石膨胀剂，通过明矾石遇水膨胀产生大量钙矾石的原理填充混凝土内部空隙，提高混凝土密实度，达到防水防渗的效果。
1993年，曾青云[10]进一步改进了我国过往的硫铝酸钙膨胀剂，研制了XS-1型硫铝酸钙膨胀剂，克服了我国以往使用的膨胀剂掺量大、生成水泥晶核数量过少、膨胀速度低的缺点，能够获得足够多的硫酸盐含量高的水泥晶核，使得混凝土体积迅速膨胀。经过试验对比，使用XS-1型膨胀剂可以节省12%的水泥用量和50%的施工费用，经济效益明显。
1995年，李清海等人[11]为了解决传统膨胀水泥防水材料难以处理缝处的防水问题，同时重量通常较大，难以大面积使用的缺点，开发了玻璃纤维增强膨胀水泥(GREC)防水材料。玻璃纤维增强水泥具有轻质高强的特点，在具备一定强度时重量明显较小，在其中加入碱性的膨胀水泥，不仅可以显著增强抗渗性和抗裂性，更能解决普通玻璃纤维增强水泥易腐蚀的缺点；同时由于不存在有机嵌缝而采用瓦式搭接，也能解决接缝处的防水问题。
1999年，杨伟等人[12]在传统明矾石膨胀剂的基础上，将煅烧后的明矾石更换为天然明矾石，并添加了工业废料配置磨粉制成天然明矾石膨胀剂(XEA)，其膨胀机理与传统明矾石膨胀剂类似，经过试验测试各项性能也符合国标规定。这种材料不需要煅烧，节约能源，同时使用了一定数量的工业废料，减少污染，有利于环保。
1999年，陈仕香[13]发现市面上大多膨胀水泥防水材料含碱量普遍较高，会对建筑物造成危害，降低建筑耐久性，因此研制了铝酸钙膨胀剂(AEA)，含碱量低，水化热降低20%左右，可以显著延长建筑物使用寿命。
2000年，夏菲[14]为了解决当混凝土膨胀剂与减水剂、缓凝剂等外加剂复合使用后，减水缓凝效果会显著下降的问题，提出了用粉煤灰代替水泥，与JM-Ⅲ型减水剂混合的方法制作膨胀防水混凝土。试验表明，这种方法有利于改善混凝土的和易性，增大坍落度，延缓水化过程，同时由于不需要为了弥补减水剂等效果下降而加大用量的问题，有效控制了成本。
2005年，吴宏等人[15]研制了滞后膨胀式刚性防水材料，主要解决传统膨胀性防水材料存在的诸如与水泥相容性不好、无法运用在高强混凝土中、对养护要求严格、需考虑体积约束等问题。这种惰性遇水膨胀防水材料，仅在防水砂浆或混凝土掺水后开始吸水膨胀，阻止渗水。经过试验测试，滞后膨胀防水材料可以提高砂浆或混凝土的防水效果，并能有效防止收缩，养护简便，由于其不与水泥直接发生反应，也解决了传统膨胀粉与水泥相容性不好的问题。
2016年，占俊福[16]提出了采用膨润土做为建筑防水材料的思路和施工技术。膨润土具有很强的吸水能力且渗透性小，当其与水分接触后，会开始水化并膨胀，水化完成后会变成原先10~15倍的凝胶体，起到防水的作用，可制成膨润土毯和膨润土板防水材料。但是膨润土防水材料存在一定缺陷[19]，其必须与混凝土结构界面紧密界接触后形成的凝胶层才能真正达到防水作用，且对密实度的要求很高，必须接触水之后才能发挥防水作用。
自改革开放以来，随着我国建筑行业对结构耐久性和安全性的重视，各类膨胀剂通过优化矿物组成和化学配方，既提高了膨胀效率和防水抗渗能力，也减少了对建筑物的腐蚀损伤。近年来，膨胀型刚性防水材料未出现革新产品和技术，缺少能够适应极端温度或高腐蚀性环境的材料，且大部分产品的环保性能也有待提升。
2.2. 外加剂型刚性防水材料
不同于使用膨胀水泥提升混凝土的抗渗能力，外加剂型防水材料主要依靠掺入有机物或无机物来改善混凝土性能，提高其抗渗性，满足防水要求。我国主要使用的外加剂型刚性防水材料有减水剂防水混凝土、引气剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土等多种。从使用范围来看，由于减水剂可以减缓放热过程，减少沁水和离析，因此减水剂防水混凝土更适用于工艺复杂的防水工程和大体积防水工程；引气剂防水混凝土由于其具有相对较高的抗冻性能，更适用于北方低温地区，但其抗磨性能会显著降低；而三乙醇胺防水混凝土具有较好的早强性能，更适用于地下室、水池、泵房等需要早强的防水场景中。
1977年，三乙醇胺防水混凝土[17]是我国最早使用的外加剂型防水混凝土，通过在混凝土中掺入三乙醇胺，利用三乙醇胺的催化作用生成较多水化产物，减少内部孔隙，提高混凝土的抗渗性，同时还具有早强和增强混凝土的作用，在上世纪70年代被我国广泛使用。但是这种做法易腐蚀内部钢筋，同时加入的亚硝酸钠在空气中氧化易与有机物接触发生燃烧和爆炸，释放有毒气体。
1977年，为了解决三乙醇胺外加剂对钢筋的锈蚀问题，山东建科院[18]对氯化铁防水混凝土做了大量试验，配置出了高抗渗防水防油的混凝土，得到广泛应用。氯化铁防水混凝土主要是将以氧化铁或硫铁矿渣制备成氯化铁掺入混凝土中生成氢氧化铁等胶状物，减少混凝土内部游离水并填充孔隙，达到防水的效果，但是这种方法在制造原料氯化铁是会产生盐酸及其蒸汽，严重污染环境和作业人员身体健康和生命安全，缺点显著。
1981年，李井海[19]研制了我国最早的减水剂型防水混凝土，他使用UNF-2型减水剂，提高混凝土的和易性，降低了混凝土拌合的用水量，使得硬化后的孔结构分布得以改善，毛细孔更细小均匀，提高了混凝土的密实性，同时推迟水化放热过程，有利于防止大体积混凝土开裂，为防水混凝土制备提供了新思路。
1985年，田仲涛[20]针对北方地区冬季昼夜温差大的特点研发了一种新型的刚性防水技术，使用JJ91硅质密实剂作为外加剂掺入水泥砂浆或者细石混凝土中，经过试验检测和实地使用发现，这种防水材料抗裂性能好、耐老化，同时抗温差性能优于传统水泥防水层，适用于北方等温差大的地区使用，同时也适用于卫生间、厨房等室内空间狭小、操作不便的区域。
1985年，骆世鹏[21]对已经出现的三乙醇胺、氯化铁和减水剂型防水混凝土进行了性能试验对比，试验结果表明，这几种方式均能达到防水防渗目的，其中氯化铁和减水剂可以提高抗渗能力三倍以上，明显优于三乙醇胺的效果。
1986年，石家庄光明防水公司[22]首次从美国引进了高效无机刚性防水材料“确保时”，是我国最早出现的无机刚性防水材料。
1993年，中国建材院[23]仿照美国无机刚性防水材料原理，研发了新型无机刚性防水材料“防水宝”，以母料和细砂、水泥混合而成，可以渗透到水泥内部，在混凝土表层形成乳胶体，堵塞填充毛细孔起到防水作用。这种材料施工简便、价格低廉，在后续得到了广泛使用，但却无法解决混凝土收缩开裂导致防水失效的问题，后逐渐被取代。
1993年，考虑到传统外加剂大多含有有毒有害物质，且对钢筋锈蚀有严重危害，柯斯基[24]研制了JP-1型外加剂，这种材料不含氯盐，对钢筋无锈蚀作用，不含有害成分，制备过程安全无毒，能够有效提高抗渗性，同时具有减水、降低水化热的作用，适用于大体积混凝土使用。
1995年，刘旭景[25]研制了FS-Ⅲ型减水剂，以适应建筑市场对大流动性、高等级的抗渗混凝土的需求。通过试验表明，掺入这种减水剂的大流动性混凝土抗渗等级高、初凝时间长，施工便利，且不含有害成分。
1996年，吴明[26]为了提高传统防水材料的耐低温性能，改善材料的耐水性和耐碱性，在原本的水泥防水材料中加入乙烯基，研制了EVA聚合物水泥基防水材料。改进后的EVA水泥砂浆抗压强度比普通水泥砂浆提高1倍，抗拉强度和抗折强度提高1.5倍，同时具有优秀的抗裂性能，显著减轻由于干缩而导致的开裂，被广泛应用于家庭、学校、体育馆、机场等地的防水工程中。
1996年，张慧珍[27]研制了SBR型外加剂，SBR是国际上产量最大的通用胶种，相较于此前的各种外加剂，价格上具有显著优势，同时无毒无害，根据试验表明SBR型防水混凝土抗压和抗渗能力均有显著提升，其原理与此前减水剂型防水外加剂类似。
1997年，张连宝等人[28]为了增加传统水泥砂浆的抗裂性能，不同于以往加入外加剂改善材料性能，他们选择加入一定数量钢纤维，经过试验研究，加入钢纤维后的水泥砂浆抗拉强度高2倍、抗弯强度高1.5~2倍，韧性大40~80倍，同时自重更小，但是这种做法并未显著改善耐久性和抗温差能力。
1998年，林金兰等人[29]认为，此前普遍使用的各类外加剂已无法满足现在混凝土工程对抗渗、高强、可泵性能的综合要求，因此利用现代材料科学研制了新型密胺树脂高效防水剂(HSM-V)。经过实验，这种材料的强度满足规范要求，并能显著提高流动性和坍落度，抗渗性能也显著提高，作为新型防水剂具有广泛的应用价值。
自林金兰等人首次研制出密胺类外加剂后，国内的合成工艺取得了巨大突破，逐渐向当时的国外先进技术靠拢，密胺类外加剂具有传统外加剂无法比拟的优点，并且不会发生碱骨料反应、不污染环境。
1999年，董宝等人[30]研制了SP406高效外加剂，能够满足高强、泵送、大体积、水化热低等多种现代混凝土施工要求，且抗渗性能优异，不污染环境。自此之后，密胺类外加剂开始广泛使用，传统防水外加剂逐渐退出市场。
1999年，刘建秀等人[31]发现，此前利用膨胀剂来配置补偿收缩混凝土达到抗渗防漏的目的具有一定的局限性，大多用于地下工程中，而受限于地上工程温差大、湿度大的原因，地面工程使用较少，因此研制了DCW水泥防水剂，将其添加到传统水泥中，可以使传统水泥具有长期的柔韧性，不易开裂，还具备抗冻融效果。
2002年，黄善飞[32]为了控制建筑外墙混凝土因干燥收缩和温度收缩产生裂缝，同时满足较短工期内达到一定效果的目的，提出了添加EC外加剂的混凝土自防水技术，根据现场施工结果，防水效果良好。
2002年，朱华雄等人[33]提出，传统单一防水外加剂已经无法满足现代工程所需要的综合性能要求，因此研制出了多组分、多功能的复合型防水剂，将减水剂、膨胀剂和引气剂复配而成，经试验验证，其抗渗防水能力大大加强。
2007年，李海燕等人[34]提出了一种可以自行愈合裂缝能力的永久性刚性防水材料XY-09混凝土防水剂，这种防水剂同样是一种复合型防水剂，由活性物质、防水剂、抗裂剂、减水剂、引气剂等多种材料混合而成，可以深入混凝土毛细管后与水结合，形成完整的结晶防水系统，即便是在高水压或多年侵蚀后，结晶体仍能使渗水裂缝自行愈合，保证混凝土内部干燥，阻挡水分子通过。
2010年，孙佳顺[35]为了解决膨胀型防水材料只能解决混凝土前期产生的裂缝，而无法解决中后期混凝土收缩裂缝的问题，选择采用DHZ-1型复合防水剂替代膨胀型防水材料，这种材料同样由有机和无机材料按一定比例混合而成，是一种多功能的防水外加剂，根据混凝土早期和中后期的收缩性能研制而成，可以有效解决混凝土中后期的裂缝问题，保证防水性能的永久性。
2010年，李卫民[36]介绍了由杭州益生宜居建材公司自主研发的HJ系列刚性防水材HJ-B09防水砂浆通过水泥、石英砂和HJ系列粘结剂和HJ-A1型高效阻裂抗渗剂配置而成，透水压力比高达400%，远超行业300%的要求，抗开裂性能也很优异。HJ-B10、HJ-B11、HJ-B12等材料同样使用了不同抗渗材料配置而成，防水效果良好。
2013年，张杰[37]研发了一种以硅酸盐水泥为原料，玻化微珠为保温原料并加入脂肪酸盐、硅烷基粉末的材料。这种材料集保温、防水、轻质于一体，代替传统屋面保温防水需两次施工的缺点，只需一次施工即可完成。通过实验验证，该材料吸水率可达12%，力学性能优异，同时具备“呼吸”性能。
近年来，国内学者更多关注外加剂型防水材料的施工技术和应用场景，提出和研制的新型材料较少。未来，外加剂型防水材料的研制在改善其性能的基础上，也应重视提高材料的不同环境适应能力，如极端温度、腐蚀性环境等，研制高强、环保、适应性强的材料。
2.3. 水泥基渗透结晶型(CCCW)刚性防水材料
水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)在1942年由德国化学家Lauritz Jensen发明，早在上世纪60年代以来，国外就已经大规模使用这种材料，发展出了德国VANDEX、加拿大XYPEX、加拿大KRYSTOL、新加坡FORMDEX、美国PENETRON等数十个不同的品牌和系列产品，但直至上世纪90年代末期，CCCW才逐渐进入中国，引起广泛关注。
对比其他类型的防水材料，CCCW可以在潮湿环境中施工，施工简单，防水效果优异，在背水面也有显著的防水效果，因此不仅可以在常规的场景中使用，更适用于地下室、饮用水厂等场景中。
1994年，郑鸿法[38]将加拿大XYPEX材料带入中国，并在上海市地铁工程建设指挥部的协助下，在当时正在建设中的常熟路地铁车站进行了材料性能试验，并于1995年在中国设立XYPEX产品代理机构，标志着CCCW正式进入中国。
1998年，师全忠[39]首次系统介绍了CCCW，这是一种由水泥、硅砂和多种化学物质混合而成的防水材料，当与水混合后，会产生不溶性的结晶体，封锁混凝土或其他材料内部的通道，起到抗渗防水的作用，其最主要的优点是适用于高压强水压环境下，且可以达到永久防水的作用，但此时国内仍未出现适合大范围使用的CCCW。
2000年，程庆余[40]使用了由北京程荣防水材料生产的XYPEX牌CCCW防水材料并将其用在了中华世纪坛工程中，该产品此时仍由加拿大持有专利技术，经过现场工程实测，这种材料从内部产生结晶体与混凝土形成整体，不易产生裂缝且裂缝可自愈，能够承受强水压，实现永久防水，作用显著。随后的几年，这种材料在多个工程中都得到了广泛应用。
2000年，陈兵等人[41]发现传统的刚性防水材料通过在水泥砂浆中加入各种金属盐或氯离子来提升抗裂性能，但是这种方法会对钢筋产生锈蚀作用，且防水效果随时间增长而逐渐消失，耐久性具有显著缺陷。为了解决这一问题，他们引进了国外先进技术，采用普通硅酸盐水泥和KRYSTOL-T1型CCCW防水材料来提高材料的抗渗能力，这种材料通过渗透作用，在混凝土内部形成微晶体，阻断水分渗入，防水效果良好，同时可以和混凝土结为一体，达到永久防水的作用。
2002年，我国正式实施国家标准《水泥基渗透结晶型防水材料》GB 18445-2001 [42]。
2003年，夏富洲等人[43]对昆山凯顿百森高效防水材料有限公司生产的KRYTOL型CCCW防水材料进行了性能研究，试验结果表明，这种材料性能均达到或超过了国家标准的技术要求，性能优良，可以有效处理混凝土表面老化的问题，施工方便，经济合理。
2004年，为了满足在含水率较高的地下室施工时仍需要照常进行防水施工作业的要求，樊细扬[44]引进了XY-01水泥基渗透结晶型防水材料，这种材料采用高科技毛细管技术，不存在老化问题，可以达到永久防水的作用，并成功在辽宁国际会议厅等工程中得到应用。
2005年，余剑英等人[45]研发了TNIKABLE型CCCW防水材料，是我国自主研制开发的水泥基渗透结晶型防水材料，为了与普通CCCW防水材料对比，分别制作了两块试样，对试样分别进行了抗压、抗折和抗渗性能试验，在迎水面和背水面的抗渗性能也进行了比较，得出了THINKABLE材料和普通CCCW材料性能相当的结论，达到国际先进水平，同时在养护时间小于28d时，性能更好。
2007年，邓腾[46]首次独家引进了英国永固DS型CCCW防水材料，并在多项工程中得到运用，丰富了我国CCCW防水材料的选择。
2007年，牛建宏等人[47]首次在中国引进了美国膨内传公司制造的“膨内传”CCCW防水材料。将这种材料在混凝土表面涂刷并渗透进入混凝土内部后，可以与混凝土内部成分发生反应生成晶体来密实混凝土，防止任何方向的水渗入，但不阻挡空气分子进入，保证混凝土正常透气、呼吸作用，该材料成功应用于昆明北站的防水工作中。
由于CCCW在防水效果方面优势显著，在我国得到了广泛的应用，而长期以来我国大都使用国外进口的相关材料，成本较高，大量学者开始自行研制开发我国自主生产的CCCW防水材料。
2010年，为了缩短CCCW产品的凝结时间，在确保施工性能和产品成本的同时，研制凝结时间合适的产品，王芳等人[48]研制了新型速凝CCCW产品，是我国自主研发的水泥基渗透结晶型防水材料，经过试验研究，他们制得的速凝CCCW与美国“膨内传”材料抗渗性能相当，同时具有自我修复能力，同时，由于该产品凝结时间短，施工更加方便快捷，成本低廉。
2012年，刘志勇等人[49]自主研制了XXM型CCCW防水材料，这种材料在许多关键性能指标上都大幅超过国家聚合物水泥防水涂料标准GB/T 23445-2009要求，并能够达到国外同类型产品的水平，可以较低的成本取代同类进口产品。
2016年，王海超等人[50]研究了RC-GUARDEX型CCCW防水材料。这是一种纳米级(1~2 nm)混凝土修复材料，通过添加RC-GUARDEX纳米改性材料来影响混凝土结构的吸水和抗渗性能，通过多次试验，探讨了不同水灰比、养护龄期、材料用量对吸水性和抗渗性的影响。结果表明，这种材料可以降低混凝土试块的吸水量约30%左右，同时可以有效修复混凝土中产生的微裂缝，提高混凝土的耐久性。
2019年，林育强[51]针对不同应用场景和需求范围，自主研制了CKY-CFJ1型CCCW防水材料，这种材料在保持传统CCCW材料技术优势的基础上，针对水工建筑防护特性的要求，进行了深度优化和应用，适用于水利水电场景，同时完全由国内自行研制，无需进口国外材料。
2021年，侯世珺[52]研制了B-SMC型CCCW防水材料并通过多项试验研究了其性能。
2022年，郑仕跃等人[53]研究了纳米SiO2、硅酸乙酯、硅酸乙酯、甲基硅酸钠、酒石酸、磷酸氢二钠和硫酸铝等六种活性物质对于CCCW防水材料吸水性能和抗渗性能的影响规律。研究结果表明，纳米SiO2和甲基硅酸钠能够明显降低水CCCW防水材料的渗透性能，而其他活性物质则不能有效改善渗透性能，同时纳米SiO2更能改善混凝土的微观结构，提高基体的密实度。
2023年，余弦等人[54]研制了纳米复合CCCW防水材料，以进一步改善混凝土的力学性能和耐久性能，并对其进行了试验研究，对比了加入纳米材料前后砂浆性能的变化情况，研究表明，掺入多种纳米材料均可以改善CCCW防水材料的力学性能和抗渗性能。
2023年，齐孟等人[55]研究了氧化石墨烯(GO)对CCCW抗渗性能的影响。他们通过吸光度试验、Zeta点位、砂浆力学强度测试等多项试验，研究表明，当GO掺量为水泥质量的0.03%时，最能显著促进砂浆基质中的水化反应，提高密实度，增强防水材料的抗渗性能。
2024年，曹济等人[56]研发了一种新型CCCW以优化水泥基材料的自防水性。研究表明，硅酸钠对CCCW的综合性能作用效果最大，抗水性能和抗压性能也很好。
自1990年代末期CCCW进入中国后，其优异的防水性能和广泛的应用场景得到了市场的青睐，对于该材料性能的研究也层出不穷，极大促进了CCCW在我国的发展和应用，但是仍有许多需要改进和研究的地方。如，由于水泥基渗透结晶的作用机理和反应原理至今仍未完全揭示，导致CCCW刚性防水材料在制成后防水性能的检测还未达成统一、完善的标准；又如，该材料在我国的发展时间较短，部分产品还未实现完全国产化，耐久性、环保性也需要进行长期监测研究，高强度的材料也有待进一步研发。总的来看，水泥基渗透结晶型防水材料具有广阔的发展前景。
3. 防水卷材发展历程
防水卷材是指在常温状态下可以进行弯曲的防水材料，主要分为改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。相较于刚性防水材料，防水卷材具备良好的温度稳定性和抗裂性能，同时延展性、柔韧性也比刚性防水材料好，但是，防水卷材对原材料要求更高、制作工艺相对较难，我国直至1990年代初才终于解决了防水卷材中关键材料的国产化生产。
随着我国防水卷材的不断发展，目前主流的各类防水卷材不仅具有优良的抗拉、抗裂性能，还有良好的抗紫外线性能，被广泛应用于屋面防水和地下室防水场景中，同时，防水卷材和刚性防水材料的结合使用也逐渐得到了市场的认可。
3.1. 改性沥青防水卷材
上世纪80年代前，我国主要采用纸态油毡防水卷材，使用最多的是两毡三油或三毡四油防水卷材，在屋面上铺设两到三层油毡，其间采用热沥青粘结。这种传统的防水材料存在适用温度范围窄、易在接缝处撕裂和拉断、老化性能差、施工条件恶劣且污染环境的众多问题[57]。国外早在上世纪50年代初便已淘汰这种材料，使用玻纤油毡和改性沥青层作为防水材料，但是由于国内改性材料苯乙烯类热塑性弹性体(SBS)、无规聚丙烯(APP)等的研究成果缺乏，材料制备进度缓慢，导致我国改性沥青防水卷材的应用明显落后于国际先进水平。
1986年，程善云等人[58]首创新型603防水卷材，将原本两毡三油工艺替换成三元一丙工艺，具有耐光、耐水、耐火、耐碱、耐伸缩等多种优点，并在常熟市投入大批量生产。
1989年，郑国钧等人[59]研制了改性石油沥青无纺布油毡，利用玻纤无纺布代替原纸生产油毡，采用玻纤无纺布与高分子材料改性的石油沥青制成，缓解了原纸紧张的问题，同时耐久性强、弹性好、重量轻，弥补了传统纸态油毡的缺陷，是我国较早使用玻纤油毡的防水材料。
1990年，刘淑昌等人[60]率先研制了丁苯橡胶(SBR)改性石油沥青防水油毡，是我国最早采用改性石油沥青材料制备的防水油毡，暂时解决了我国无法生产SBS、APP改性材料的问题，材料来源充足，技术性能优良。
1991年，余剑英等人[61]全部采用国产的原材料APP、SBS以及沥青、玻纤胎研制出了超过欧洲标准的APP和SBS改性沥青油毡，率先实现了APP和SBS改性沥青及其油毡的全部国产化技术突破，并且研制出的产品达到了国际先进水平。
同年，朱永骁等人[62]同样采用了全国产材料研制出了我国首批的SBS刚性沥青防水卷材，同时创新性采用了PE薄膜代替传统纸胎基层，生产出的防水卷材同样达到了国外标准要求。
1991年，陈卫[63]研制了改性硬煤沥青防水卷材，主要解决我国传统聚氯乙烯低档卷材中轻组分易挥发、产品抗老化性能弱的问题，使用改性硬煤沥青适合大规模生产，抗老化性能也有一定改善，同时价格低廉，改进了低端防水产品，具有一定经济效益。
1992年，杨宗耀等人[64]研制了APP改性沥青防水卷材，采用APP改性沥青做涂层，聚酯或玻纤毡做基胎，产品抗拉强度大、延伸率高、耐腐蚀、抗老化、无污染、施工简便，是我国较早的、成熟的APP防水卷材。
1992年，陈卓等人[65]讨论了聚酯非织造基布改性沥青材料的工艺需求和优异性，参考国际上降低成本的工艺选择，提出了具体的规格和要求，促进了聚酯非织造基布改性沥青材料的发展。
1994年，曾家民等人[66]引进美国技术研制了国产无胎自粘结油毡，由于传统防水卷材容易在紫外线作用下耐久性下降，无胎自粘结油毡通过在卷材上覆盖一层铝箔，可以起到反射红外线和紫外线的作用，增强沥青耐久度，同时降低传导到屋内的热量。
1995年，夏冬等人[67]认为SBS和SBR油毡可承受的极限低温最低仅为−20℃，不利于冬季和北方地区施工使用，于是采用丁基橡胶(BR)和废PE膜改性沥青制成，研制了复合BR防水油毡，其具备优良的耐低温性能，最低可承受−30℃，同时BR在我国应用开发较早，资源丰富，成本低廉，性能良好，具有较好的经济效益。
1995年，由于传统改性沥青防水卷材容易在接缝处产生变形开裂，刘尚乐[68]研制了金属网沥青防水卷材以适应高变形和荷载情况。他将金属网(镀锌钢丝网或铝网)与玻纤毡作为胎体，浸涂SBS改性沥青制成，这样制成的防水卷材不仅具有较高的抗拉强度，还能保证一定的卷曲性和经济性，属于高强油毡。
1995年，郑重[69]引进并改进了SBS改性沥青卷材，并成功大规模投产，SBS是苯乙烯和丁二烯的混合物，将其加入沥青中并形成网状，可显著提高沥青性能，显著改善沥青卷材的温度适应性、延展率和耐久性，同时工程造价也比高分子卷材低。
1996年，左欣[70]成功开发了氯化聚乙烯(CPE)/SBR防水卷材，这种混合卷材质量优良，是以CPE和SBR为主要原料加工制得，具有拉伸强度高、延伸性好、耐酸碱、抗渗透性、使用寿命长、可冷施工等优点。
2000年，刘罗庆等人[71]提出当时改性沥青卷材的基胎中大都使用中碱玻纤胎，为进一步提升玻纤胎改性沥青卷材的性能，开发了无碱玻纤胎，相比于传统中碱玻纤胎柔韧性好、化学性能稳定，可以有效防止胎体受损，可以得到广泛应用。
2005年，秦怀侠等人[72]认为SBS和APP改性沥青卷材均存在寿命有限易老化的问题，因此采用超高分子量聚氯乙烯(UHMWPVC)作为石油沥青改性剂，具备较高的弹性恢复性能和变形模量，也具备较高的耐老化性能和耐候性，制成的改性沥青防水卷材能够满足当时的产品技术标准。
2006年，张清[73]采用废沥青、废重油、废机油为溶剂，用废SBS、废塑料和废胶粉为改性材料制成了SBS改性沥青防水卷材，其特点是所有原料均为废材料，实现全部原料废物利用，制成的防水卷材性能优越，符合国家标准规定要求。
2011年，曾新龙[74]为研制出价格低廉的抗根刺防水材料用于屋顶花园防水以替代当时所用的铜胎基SBS改性沥青合成的抗根刺防水材料，研制了含有化学阻根剂CKS高聚物改性沥青防水材料，采用化学方法抑制植物生长，价格低廉，技术性能指标符合规范要求。
2012年，曾新龙等人[75]研制了适用于沿海和高盐碱地区的耐盐碱型刚性沥青防水卷材，可以解决普通防水卷材易被腐蚀的问题，具有极大的市场发展空间。
2012年，李迪等人[76]成功研制波形沥青改性聚氯乙烯屋面防水板。这种材料改进自国外引进的波形沥青防水板，通过添加聚氯乙烯材料，使这种防水板兼具防水功能和通风功能，同时施工简单、周期短，主要适用于大型坡屋面建筑屋顶。
2015年，随着各类SBS改性沥青防水卷材成为我国占主导地位的防水卷材，杨林[77]总结了当时SBS刚性沥青防水卷材存在的问题，包括企业为降低成本减少SBS使用量导致性能下降，抗低温能力差，无法在寒冷条件下使用，接缝处易发生剥脱，易老化等问题。
2016年，张军[78]研制了一种耐高温和超低温的新型SBS改性沥青防水卷材，最低可抵御−40℃的低温，适用于−35℃的高寒地区，弥补了SBS防水卷材不耐低温的缺陷。
2018年，刘世军等人[79]研制了环保阻燃剂改性SBS防水卷材，由于沥青属于易燃材料，且在燃烧时会释放多种可燃气体，加剧火势蔓延，因此将环保阻燃剂加入SBS改性沥青防水卷材中制成了阻燃型SBS改性沥青防水卷材，通过试验验证了加入阻燃剂的防水卷材的阻燃效果。
2022年，韩鹏[80]研制了BAC防水卷材，解决了此前防水卷材的施工必须在干燥平整的表面进行的缺陷。这种材料由五层结构组成，最内部为增强胎体，由内向外依次是对称布置的SBS改性沥青、自粘橡胶沥青胶料和隔离膜，其最大的特点是对基面要求不高，即便含有一定水分和不平整也可快速施工完成作业，昆明市龙江片区保障性住房的防水工程就是用了这种防水材料。
我国使用改性沥青防水卷材的时间长、范围广，是目前我国最主要使用的防水卷材类型，近年来，随着我国工程研究人员的不断努力，研制了多种新型改性沥青防水卷材，适用场景也逐渐扩大和丰富。未来，绿色、环保、可持续的新型改性沥青防水卷材将成为研究的重点方向，也是逐步缩小我国与国外先进水平差距的关键点；同时，还需要降低该类防水卷材的制作成本，缩小与刚性防水材料的成本差距，研制出性价比更高的改性沥青防水卷材产品。
3.2. 高分子防水卷材
高分子防水卷材是一种新型防水材料，其主体是合成高分子材料，再把适量的化学助剂等物品加入其中，经多种工序制得。常见的高分子防水卷材有三元乙丙橡胶(EPDM)防水卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材、热塑性聚烯烃类(TPO)防水卷材等。相较于改性沥青防水卷材，合成高分子防水卷材具有更长的使用寿命，平均耐用年限在10年以上，另外，在同等防水等级的情况下，合成高分子防水卷材的厚度仅为改性沥青防水卷材的1/2。
1981年，北京市建筑工程研究院研制了我国首批三元乙丙(EPDM)橡胶防水卷材和氯化聚乙烯(CPE)防水卷材；1982年，湘潭市混凝土制品厂研制了我国第一种聚氯乙烯(PVC)防水卷材[81]。自此，我国国产合成高分子防水卷材研制逐渐形成规模。
1989年，陈清亮等人[82]研制了一种以聚氯乙烯和合成橡胶为主要材质的高分子防水卷材，具有优异的耐候性、抗老化性能，可以冷施工，能够在−40℃~120℃之间使用，是我国较早的具有优异性能的高分子防水卷材，具有推广意义。
1996年，张国明等人[83]采用煤焦油、SBS、PVC、CPE混合制成了SEP有胎复合防水卷材，这是一种具有优良耐候性、抗渗性、耐老化性能且施工方便的新型防水材料，有一定的发展前途。
2000年，张东[84]提出了双面丙纶复合CPE防水卷材的产品结构和技术性能，并对施工要求做出了建议。这种防水卷材采用的是两布一膜复合增强式结构，卷材的表面由高强新型丙纶长丝无纺布构成，力学性能优异，并在山西省煤炭工业综合经营总公司新建的深基坑中进行了工程实践，成功解决了由于手工测量和温差作用造成的误差而出现的基坑防水成功率低的问题。
2002年，吴永国[85]针对过往高分子防水卷材在使用时必须保证基层面干燥的缺陷，研制了JB系列CPE防水卷材，可与水泥材料在固化过程中直接粘合，无需保证基层面干燥，具有易粘结、稳定性好的优点。
2004年，李万江[86]提出了TS-C高分子复合防水卷材。TS防水卷材是采用聚乙烯饱和烃高聚物树脂为主防水层，两侧再覆以丙纶无纺布为结构增强材料制成的材料，这种材料表面均匀，纤维与水泥粘结牢靠，整体性强，防水性好，山东科技大学教学楼的屋面防水即采用这种材料。
2007年，王新占[87]研发了新型结构CPE涤纶高分子复合防水卷材，除了基本的材料性能外，还具有无毒无味无污染、可与多种粘结剂配合使用、可在潮湿基面使用的特点，造价低，适用于地下建筑的防水工程。
2009年，北京大禹王建设工程防水集团[88]研制了高性能CPE防水卷材，有效解决了传统CPE防水卷材抗老性能差、紫外线照射后易发生老化的问题，其产品具有优异的理化性能，强度高、弹性好、耐老化、耐低温、防水性能优异，可采用冷粘接施工，无污染，改善了作业条件，符合环保要求。
2010年，罗永清等人[89]研发了改性EPDM防水卷材，不仅具有EPDM橡胶优良的耐候性、耐老化性和物理化学性能，搭接缝还可以热空气焊接施工，克服了普通EPDM防水卷材胶粘施工的复杂性，施工更为牢固、先进。这种材料在轻钢柔性屋面系统中材性优良，施工便捷，细部处理简单可靠，尤其在对采光窗、天沟、排水口、女儿墙等部位的处理中，可保证施工质量，从根本上避免屋面漏水风险，并成功应用在了天津现代农业基地项目的防水工程中。
2011年，李文华[90]系统介绍了防水透气膜的性能和应用。防水透气膜主要适用于建筑外墙，保证保温层中因施工或结露形成的水汽能够及时排除，制造工艺主要有闪蒸法和拉伸法，可以起到防风防雨透气反射的作用，保证保温层始终处于干燥的状态。
2013年，吴冲等人[91]开发了新型大幅宽CPE复合防水卷材。其具有幅宽大、可焊性好、可配合机械施工的特点，性能指标满足国家标准要求。
2014年，孙剑等人[92]研究了弹性体改性PVC防水卷材，通过在PVC防水卷材中添加氯化聚乙烯(CM)和粉末丁腈橡胶(P83)研究了防水卷材的性能变化。研究表明，添加弹性体CM可以显著改善PVC防水卷材的耐低温性能，但会同时使其拉伸性能降低，而添加弹性体P83可以改善PVC与CM的相容性，提高改性PVC防水卷材的拉伸性能，提升其耐低温能力。
2015年，孙成论等人[93]总结并形成了热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材完整的加工工艺需求和特点，解决了在生产过程中容易遇到如片材厚度不均匀、表面粗糙、有条纹等问题。TPO防水卷材具有寿命长、外形美观、环保、施工方便等多种优秀性能，在国内仍处于不断发展的过程中。
2016年，李守兵[94]研制了无胎自粘橡胶(YTL)高分子防水卷材。YTL高分子防水卷材是新型环保高弹自粘高分子防水材料，以合成橡胶和沥青为基料，加入高弹高强高分子树脂膜、铝箔作为表面材料，采用防粘隔离纸作为隔离层的自粘防水卷材。经过试验证明，这种卷材多项物理性能优于同类型产品，并且由于该材料具有良好的粘结性能，卷材与卷材搭接后可以很好地融为一体，免去防水卷材铺设过程中对接缝处的特殊处理，简化施工流程，节约资源，环境适应能力更强。
2022年，卢嫔婷[95]研发了新一代改性TPO防水卷材，是市场上第一个通过可持续性环境和社会绩效评估的防水卷材。这是一种结合了TPO、PVC和EPDM弹性体防水卷材的改性材料，在保证一定的力学性能上，最突出的特点是绿色环保可持续，有助于推进经济与环境可持续发展。
2023年，张涛等人[96]将聚酯增塑剂D1050加入PVC防水卷材中研究其性能。通过力学性能试验，得出了添加D1050增塑剂的PVC防水卷材力学性能提升明显，尤其是横向拉伸强度，增塑效率为DOP增塑剂的76.9%，制得的PVC防水卷材质量更稳定。
高分子防水卷材虽然在我国使用时间较短，使用范围也远不及改性沥青防水卷材，但是其优越的性能和寿命将会助力高分子防水卷材的推广和使用。展望高分子防水卷材的发展方向，首要研究任务是确保产品的国产化；其次，TPO防水卷材由于其优良的综合性能和绿色可持续特性，势必会成为高分子防水卷材发展的主要方向，但这种材料2015年才引入中国，近几年才逐步国产化生产，同国外先进水平还有一定差距，具有广阔的发展前景。
4. 防水涂料发展历程
防水涂料相较于刚性防水材料和防水卷材而言，防水涂料施工快捷方便，但不适用于大面积建筑防水，因此，防水涂料更多用于建筑局部防水和裂缝修复等场景，如厨房、卫生间、墙面、楼地面的防水，也可在地下室防水中配合防水卷材使用。
防水涂料主要可以分为合成高分子防水涂料、聚氨酯防水涂料、聚合物水泥防水涂料、聚合物水泥防水浆料以及水泥基渗透结晶防水涂料等。
4.1. 合成高分子防水涂料
合成高分子防水涂料是指以合成橡胶或合成树脂为成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料，这种涂料最显著的优势是使用寿命长，耐老化性能好，其寿命通常在20年以上，相较于其他防水涂料具有显著优势，也因此更适合在屋面、地下室以及条件恶劣的环境中使用。
1984年，曾昭满等人[97]介绍了乳化煤焦油防水材料使用的原材料、制作方法、产品特性与施工方法及乳化与成膜机理。当时，乳化煤焦油防水材料是国内外尚未出现的新型建筑防水材料，极具开拓创新意义。其不使用有机溶剂，不会对环境造成二次污染，原料易得，价格便宜，性能优良。
1988年，周国安[98]研制了综合性能优良特别是耐老化性能优异且具有一定装饰隔热功能的LJP型合成高分子防水涂料，根据试验推算，其有效防水年限可达10年以上，具有推广意义，填补了我国耐老化高分子防水涂料的空缺。
1991年，周元海等人[99]提出了使用废聚级乙烯薄膜制造建筑防水涂料的方法，通过试验和工艺验证了将PVC薄膜加入煤焦油中制成防水涂料的工艺可行性，制成的防水涂料符合规范要求，同时具有显著的经济效应，变废为宝，保护环境。
1992年，山西忻州市防水材料厂[100]独家研发了蓖麻油型聚氨醋多功能防水涂料，经检测，该材料的抗拉强度、撕裂强度和抗酸碱性能、抗老化性能都远超日本同类产品标准，达到了国内先进水平，在首都机场候机楼、深圳火车站等大型工程中都有应用。
1996年，李京生[101]系统介绍了氯丁胶防水涂料新型材料，这种材料将氯丁橡胶以乳状形式加入防水层中，使防水剂性能实现了质的突破。这种材料施工方便，现场完全杜绝明火，且施工快，可靠性强，每平米成本可降低4元左右，并预测会在未来几年取代传统工艺。
1999年，游宝坤等人[102]改进了传统防水涂料弹性和柔韧性差的问题，研制了UBE高分子防水涂料，使用丙烯酸高分子和特种水泥制成，内部结构密闭，弹性和柔韧性具有明显提升，同时不含有毒物质，施工方便快捷。
2018年，张明辉[103]为了彻底解决建筑边角、施工缝、后浇带、不规则结构的连接处难以进行防水作业的技术问题，研制了液体速凝橡胶沥青防水材料，在基层处理完毕后，采用专用喷涂机作业，到达基面时迅速固化形成涂膜层，形成防水能力。
2020年，为了解决非固化橡胶沥青防水涂料需要热施工而耐热性却很低的问题，赵长才[104]研制了水性喷涂高分子防水涂料，无需热施工，只需将双组分按一定比例喷涂即可瞬间凝固，形成非固化防水层，并添加了高温稳定剂，可以满足150℃的耐热性。
2022年，张涛等人[105]研制了NSPCX高分子橡胶防水涂料，该涂料具有耐高低温性能好、弹性高、强度大等特点，对基面附着力强，立面施工不流淌，环保无毒、可喷涂、可涂刷，适用于涂料+防水卷材复合防水系统。
2023年，李瑞等人[106]对乳化沥青防水涂料进行了改良，研制了复合高分子乳化沥青防水涂料，以改善市面上现存的水乳型沥青防水涂料易起鼓、易剥落的问题。通过分析其拉伸特性、粘接强度、耐水、抗酸碱、耐热等方面性能，并与高分子乳液防水卷材进行了对比，他们认为，高分子改性沥青防水涂料的综合性能优越，性价比相对较高。
同高分子防水卷材类似，虽然高分子防水涂料具有使用寿命长、耐老化性能好、性价比高的优势，但是其进入我国的时间短，国产化时间短，因此，合成高分子防水涂料的主要发展方向是深化对性能的研究，发展更多类型国产化的新产品，强化使用寿命长这一优势，发展前景广阔。
4.2. 聚氨酯(PU)防水涂料
聚氨酯防水涂料是由异氰酸酯、聚醚等经聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，配以催化剂、无水助剂、无水填充剂、溶剂等，经混合等工序加工制成的防水涂料。聚氨酯防水涂料能在潮湿基面施工，粘接力强，抗拉伸性好，因此得到了广泛的应用，尤其适合在地下室防水中搭配防水卷材使用。
1983年，陈宏喜[107]研制出了我国最早的双组份聚氨酯(PU)防水涂料，并实现了量产化。这种材料耐老化性能良好，使用年限超过20年以上，同时制定了企业标准，为国内聚氨酯防水材料标准制定提供参考。
1990年，陈金昌等人[108]认为传统PU防水涂料均为黑色，需要赋予其装饰性以改善屋面状态，美化城市建设，因此研制了彩色PU防水涂料，不仅具有美观的色彩，还有较好的耐老性和保色性，适合作为外露型防水涂料，对我国彩色PU防水涂料发展起了推动作用。
1995年，冯延昌等人[109]为进一步降低PU防水涂料的成本，采用化工废液(如含水多元醇和氯油等)制成FS型PU防水涂料，变废为宝，有效降低了成本，同时具有良好的延伸性和粘结强度，施工便捷。
1995年，我国使用PU防水涂料已十余年，赵守佳[110]总结了PU防水涂料在实际工程中使用的缺陷，包括在结构缝或搭接处产生断裂，基层处理不当易发生防水材料剥离，以及现场制作和搅拌涂料不当导致涂膜发粘，无法凝固等，需要进一步改进。
1996年，贾睿[111]在PU防水涂料的基础上研发PUa型防水涂料。通过提升甲组份中原材料的NCO/OH比至2.0左右，同时在乙组份中加入一定量的填料，选用UV-9紫外线吸收剂作为防老化剂，具备整体性强、温度适应性强、冷作业施工等多种优点。
1997年，蒋燕兮等人[112]研制了LB型高力学性能焦油型PU防水涂料，以解决传统PU防水涂料在接缝处易断裂的问题，通过试验对比，LB焦油型PU防水涂料是一种具有高力学性能的防水涂料，具有推广意义。
1998年，国内双组分PU防水涂料十分普遍，但是存在现场施工时制作搅拌不当影响施工质量的问题，因此，韩喜林[113]借鉴国外先进技术，研制了国产单组份PU防水涂料，在保证足够的粘结力和物理性能的同时，使得施工更为方便，对工人要求更低，储存时间更长，填补了国内同类产品的空白，代替进口产品。
1999年，王涛[114]认为传统焦油型PU防水涂料虽然防水效果好、适用范围广泛，但是煤焦油由于具有臭味和毒性，扩散容易引起污染，同时煤焦油成分复杂难以界定，反应速度不易调节，因此研制了无焦油PU防水材料，具有无污染，反应速度易于控制的特点。
2001年，尚静媛等人[115]突破性地研发了单组份沥青基PU防水涂料，克服了传统双组份焦油PU防水涂料易挥发、污染环境和人体的缺点。这种涂料不仅有良好的防水性能和粘结性能，同时经济效益也更明显。
2003年，为进一步提升PU防水涂料的安全性和环保性，沈春林等人[116]研制了水性环保型PU防水涂料，在不使用煤焦油的基础上，继续改进了甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、MOCA等有害有机溶剂，改用其他性能优异、施工便捷的溶剂，做到了产品无毒无刺激，施工不产生三废，绿色可回收，可以替代过往采用MOCA作为交联剂的无焦油防水涂料。
2007年，付达新[117]在聚合物防水涂料的基础上提出了PU彩弹新型防水材料，通过在预聚物中添加异氰酸根的方法，制成了粘结能力强、柔软、高弹多彩的整体防水涂层，其施工范围广、附着能力强、外形美观，并率先在湖南科技学院综合教学楼进行了施工涂抹，性能优异。
2007年，赵宝生[118]针对我国现有PU防水材料不能满足高严寒地区防水要求，研制了可以耐高寒(−60℃)的新型PU防水涂料，并将拉伸强度提升至原先的3倍，断裂伸长率也有提升，做到−60℃无裂纹。
2007年，由于当时PU防水涂料的原料之一的甲苯二异氰酸酯(TDI)价格一路走高，导致PU防水涂料成本显著提升，为了降低成本，褚建军等人[119]研制了纯二苯基甲烷二异氛酸醋(MDI)水性无焦油PU防水涂料，使用MDI代替TDI，经过试验研究，使用MDI生产的防水涂料产品性能良好，其显著优势是价格低廉，成本大幅下降，提供了明显的经济效益。
2011年，戴月平[120]在褚建军等人的研究基础上研发了新型MDI型PU防水涂料。通过MDI单体及其衍生物的不同结合研制出不同的MDI预制物，制备出了高固含量、环境友好、性能优异的聚氨酯防水涂料，包括MDI型聚氨酯底漆，单组份及双组份MDI型聚氨酯防水涂料和喷涂聚脲，同时还通过化学分析和力学性能试验，研究了该防水涂料中不同成分和含量对防水性能的影响。
2013年，随着建筑行业对于高力学性能防水涂料的需求不断提升，周义等人[121]研制了高性能PU防水涂料，通过引入三羟甲基丙烷(TMP)对单组份PU防水涂料进行改性，通过化学反应形成稳定的网状结构，使得传统PU防水涂料的力学性能得到提升。
2014年，李恒[122]指出，我国的PU防水涂料虽然已经有20多年的发展历史，但产品主要为芳香族PU防水涂料，而脂肪族PU防水涂料具有抗紫外线强、耐候性好的特点，更适合户外使用，在国外已经大规模推广应用，但是国内的相关研究较少，因此，他研制了我国最早的脂肪族PU防水涂料，并对比了脂肪族与芳香族PU防水涂料的耐紫外线性能差异，得出脂肪族PU防水涂料在紫外线长时间照射下也能保持不黄边、不粉化，性能更佳。
2016年，李红英等人[123]为了改善传统PU防水涂料在施工时易受到环境湿度影响且固化后容易出现气泡、针孔，影响实际防水效果的问题，研制了新型潜固化剂单组份PU防水涂料，通过对不同原材料的反复试验，该新型防水涂料涂膜密实无气泡，固化速度快，解决了传统涂料存在的部分问题。
2017年，为了进一步改善传统PU防水涂料在夏季高温条件下使用时固化时间长、成膜质量不佳的问题，韩海军等人[124]研制了高温无泡单组份PU防水涂料。他们加入了聚醚多乙醇固化剂，在保证防水涂料强度和伸长率保持较好水平的同时，做到了可以在高温、高湿环境下仍能快速固化，不产生气泡，提高施工效率，具有实际应用意义。
2021年，亓帅等人[125]注意到超支化聚合物(HBP)具有低粘度、易溶解等多种特点，此前虽已有部分关于超支化聚氨酯(HBPU)的研究，但存在工艺复杂、力学性能低的问题，因此，他们研制了新型超支化聚氨酯防水涂料，通过创新材料和结构，制成了具备优良力学性能的产品，并表现出了极强的耐热性和耐腐蚀性。
PU防水涂料作为我国使用时间最长、使用范围最广的防水涂料，综合性能优异，在近几十年的发展历程中，随着工程技术人员的不断努力，其抗紫外线性能、极端环境适应能力都得到了显著的提升，应用场景逐渐丰富。未来，持续改善PU防水涂料的抗紫外线性能、耐久性和使用寿命，将会是主要的发展趋势，同时，通过改善化学成分的配比以不断改善力学性能，同时致力于环保与可持续性发展也是重要的发展方向。
4.3. 聚合物水泥(JS)防水涂料
聚合物水泥防水涂料具有耐久性好、柔韧性高、变形能力强的优点，被广泛应用于厨房、厕浴间、建筑外墙等处的防水工程。
1996年，颉朝华等人[126]研制出我国最早的聚合物水泥(JS)防水涂料，这种材料在当时的国外已有很长的应用历史，JS防水涂料具有无毒无害、耐候耐水性强、对基面条件要求小等优良特点，经各方专家认证，其性能已经可以达到国际先进水平，具有推广意义。
1999年，李应权等人[127]研制了聚合物弹性水泥(PMC)防水涂料，采用聚合物对特种水泥进行改性制成，不仅具备水泥类无机材料的耐久性，也具有橡胶类材料的弹性和粘结性，防水效果良好。
2001年，随着我国逐渐开始使用聚合物水泥防水涂料，袁大伟[128]分析了当时所使用的JS防水涂料大都存在力学性能低、耐水性差的问题。同时，我国水泥生产仍处于非可持续性发展，生产聚合物水泥需要消耗大量水资源，其绿色环保性能仍有待考究，具有较大的局限性。
2003年，余剑英等人[129]为了提升聚合物水泥防水涂料的力学性能和耐水性，添加一种合成化学改性剂制成了新型聚合物水泥防水涂料，这种改性剂可以增加涂膜的交联程度，明显提高强度，并改善涂料表面发粘的问题，且不会提高过多成本。
2007年，陈家标等人[130]研制了交联型聚合物水泥(JJS)复合防水涂料，采用可交联的双组份分散体和固化剂，明显改善了传统涂料耐水性差的问题，经过泡水试验后不出现溶胀现象，同时干燥时间显著缩短，降低施工时间和成本。
2008年，彭新志等人[131]研制了RG聚合物水泥防水涂料，他们指出，传统JS防水涂料采用人工刷涂的方式施工，劳动强度大，施工速度慢，而通过调整粉料成分，RG聚合物水泥防水涂料可以采用高压喷涂机进行喷涂施工，施工速度和质量得到了显著的提升，也确保了涂料性能得以稳定发挥。
2012年，翟亚南等人[132]研制了添加高柔性丙烯酸胶粉(Acronal P 5033)聚合物水泥基防水涂料，并进行了相应的试验研究。这种材料主要由乳液和粉料双组分组成，可以有效解决以往有机聚合物与基材粘结力不足、耐久性差的问题。通过试验对配方中水泥和乳胶粉用量的调整，使得这种新型干粉型JS防水涂料具备优异的柔韧性和粘结能力，延长涂料的使用寿命。
2014年，王延勋等人[133]研制了硅丙聚合物水泥防水涂料，硅丙聚合物乳液是一种无机材料和有机材料的复合乳液，兼具无机材料的刚性、耐久性和有机材料的柔性和高弹性，使得这种产品的力学性能和防水性能都比传统JS涂料得到了显著提升。
2015年，出于废物利用改善环境的目的，边林防等人[134]研制了粉煤灰JS防水涂料，以消耗我国大量排放的粉煤灰废料。经过和传统材料的试验对比，使用粉煤灰作为填料的JS防水涂料具有良好的拉伸强度，虽然断裂伸长率低于传统材料，但仍能满足国标规定。
2018年，黄世平[135]通过在JS防水涂料中加入改性纳米SiO2来解决现在大部分JS防水涂料力学性能差强人意、耐久性和耐腐蚀性差的问题。纳米SiO2具有稳定性、耐候性、韧性好、强度高的特点，将其加入JS防水涂料中后，经过试验证明，拉伸强度提升了52%，断裂伸长率轻微降低。
2021年，吴昊等人[136]为了改进防水涂料在长期浸水环境中耐水性会显著下降的问题，研制了水性微纳米石墨JS防水涂料，通过将微纳米石墨掺入JS防水涂料中，形成多层阻隔结构，增加了涂层的致密性和屏蔽效果，同时石墨还具有超疏水性，进一步提升了涂抹的防水能力。
2022年，吴雨婷[137]认为我国目前主要使用的JS防水涂料性能单一，应用过程中存在易开裂、柔性不足等问题，极大缩短聚合物水泥防水涂料的使用寿命，因此研制了复配乳液JS防水涂料，通过将耐热性、低温柔性、成膜性能好、有较强黏合能力的氯丁胶乳与具有良好机械强度、光泽度的丙烯酸酯乳液复配，实现两种乳液优势结合，增强涂层的柔韧性，改善涂料的耐久性。
2024年，韩光等人[138]研制了高耐水性JS防水涂料，并将这种高耐水JS防水涂料应用于多种防水工程，取得了较好的反馈，显著提高了JS防水涂料的耐久性。
2024年，孟宪宇等人[139]研制了快干型JS防水涂料，通过系列试验对其快干机理进行了研究，制成的JS防水涂料不仅性能满足国家标准的要求，干燥时间更是只有目前市场主流产品的一半，产品优势显著。
JS防水涂料虽然性能优异，但是存在耐水性差、种类繁多、质量良莠不齐的问题，未来的研究可以着重于研制出更多耐水性好的产品，同时，也需要对JS防水涂料市场进行规范，优化产品种类和质量。
4.4. 聚合物水泥(JJ)防水浆料
聚合物水泥防水浆料是一种性能介于聚合物水泥防水涂料(柔性)和聚合物水泥防水砂浆(刚性)之间的防水材料，在国内发展历程短，甚至不足二十年，但是由于其优良的性能和便捷的施工手段，发展十分迅速[140]。
2010年，我国通过《聚合物水泥防水浆料》行业标准[141]。
2011年，刘晓斌等人[142]通过试验研究了单组份聚合物水泥浆料的性能，讨论了聚灰比(乳胶粉与水泥的质量比)对于JJ防水浆料的性能影响。
2014年，李聚刚等人[143]研制了快凝型JJ防水浆料，采用了快凝快硬硫铝酸盐水泥作为基料，提高了施工效率，而且具有较好的早期强度和弹性。
2017年，林杰生等人[144]为了改善JJ防水浆料的抗开裂性能，研制了一种纤维增强型聚合物水泥防水浆料，主要采用聚酯纤维(PVC)、聚丙烯纤维(PP)和木质纤维3种增强型纤维，通过试验对比，采用聚丙烯纤维的防水涂层抗开裂性能得到的显著提升，具备推广意义。
2020年，黄开栈等人[145]进一步研究了聚丙烯纤维对JJ防水浆料的性能改善效果，通过试验发现，虽然聚丙烯纤维无法有效改善浆料的抗压强度，但能改善其抗折强度和抗渗能力，当掺入纤维达到0.4%时，浆料的粘结强度达到最大值。
4.5. 水泥基渗透结晶型(CCCW)防水涂料
1992年，方明晖等人[146]引进了美国M1500型无机水性水泥密封防水剂，并制成了HM1500密封防水剂，通过渗入水泥内部与其中的碱性物质反应，堵塞内部孔隙和毛细孔，形成防水层，得到了广泛的应用，是我国国产水泥基渗透结晶型防水涂料的前身。
2002年，周培杰等人[147]研制了一种GT型CCCW防水涂料，通过试验测试和微观分析，证实了这种防水涂料的渗透结晶性能，确保了渗透结晶机理的正确性和防水的有效性。
2005年，章凯[148]基于国外相关文献的基础上，选择适当的组分材料，确定最佳的组分配方，研制出了FT型CCCW防水涂料，性能可达国际先进水平，并通过微观测试方式了解了渗透结晶的机理和理论基础。
2006年，黄月文[149]介绍了两种高渗透型CCCW防水涂料的作用机理和性能。这两种涂料分别是高渗透性活性环氧涂料和含硅氟型低表面能高渗透建材防水涂料，这两种防水涂料均具有超强的渗透性和优良的力学性能以及憎水防污性能，具有很高的应用价值。
2007年，李冠中等人[150]研制了YH型CCCW防水涂料，这种材料由一组活性极强的化学物质、波特兰水泥、特殊级配石英砂配制而成，与同类产品相比具有较低的水灰比，一般条件下可以免特殊养护。
2021年，董一娇等人[151]研究了不同活性物质对水泥基体吸水率、力学性能的影响，采用SEM、纳米压痕等测试手段对水泥的微观力学性能进行分析，探究其机理。根据研究结果，活性物质的选择直接决定了CCCW的防水性能和自愈合能力，正硅酸乙酯饱和水溶液作为基体的吸水率最低，防水效果最好。
CCCW防水涂料作为一种新型的防水涂料，虽然进入我国的时间较短，但凭借其自修复、使用寿命长的特点，获得了较大的关注，然而目前关于其性能的研究还较少，未来应研制和应用更多高性能、环保可靠的产品，极具发展前景。
5. 密封材料发展历程
密封材料主要用于对建筑局部进行密封处理和封堵处理，如墙面裂缝等，常用的密封材料有沥青嵌缝油膏、聚氨酯建筑密封膏、聚硫建筑密封膏、硅酮密封胶、防水纳米胶等。
1998年，郁维铭等人[152]研制了一种以功能性丙烯酸酯为基的专用膨胀树脂(JSP)遇水膨胀橡胶用于建筑密封防水。遇水膨胀橡胶最早于1970年代中期在日本出现，1982年上海隧道公司开始研制我国第一批遇水膨胀橡胶并于1983年在上海地铁一号线的建设期间广泛使用，但是这种材料成本高，不宜推广。JSP遇水膨胀橡胶采用含有亲水基团的功能性丙烯酸酯为基，不含有机溶剂，无毒无味，易与橡胶混合，吸水性显著高于普通遇水膨胀橡胶，且体积膨胀更明显、更迅速，性能更优异。
2000年，崔孟忠等人[153]介绍了有机硅建筑密封材料，采用有机硅高分子为基胶，辅以硅酸盐或其他无机填料得到的有机硅密封材料，可在屋顶、墙面、厨房、卫生间等多场合使用。
2010年，宋永利等人[154]介绍了多种化学防水堵漏灌浆材料，包括环氧树脂糠醛浆料、氰凝灌浆料、氰凝灌浆料、甲凝灌浆料、丙凝灌浆料、水溶性聚氨酯化学灌浆材料等，以及各自的特点和适用范围。
6. 结语
我国建筑防水行业虽然较国外起步慢、发展时间短，但发展迅速，形成了具备一定规模的、适用范围广、功能齐全的各类防水材料。
1) 改革开放前，我国建筑防水行业总体发展缓慢，防水产品大都存在性能不高、产品结构单一以及有损建筑结构和破坏环境的问题。
2) 改革开放后的20~30年间，随着建筑业的兴起和建筑功能需求不断提升，越来越多的学者意识到防水工程的重要性，新型防水材料的研制层出不穷，防水产品也由原先单一、落后发展成为多种类、功能齐全，逐渐与当时的国际先进水平接轨，同时针对我国防水需求大、不同地区需求不同的特点，研制适用范围更广、成本低廉的产品。
3) 进入21世纪后，防水材料的研制得到进一步发展，耐久性、环境友好性、极端环境适用性等性能的研究成为主流，耐极端低温的防水卷材，从生产、使用到维护阶段完全不污染环境的刚性防水材料等也层出不穷。
4) 展望未来，防水材料研究和应用向着自修复、高分子改性等提高耐久性和延长使用寿命趋势发展；集防水、保温、隔音等多功能防水材料也将出现；此外需要加强防水产品规范化、标准化和统一化；同时服务国家战略重点发展绿色无污染、可降解、可持续发展的建筑防水材料。