第一篇：防水涂料的研究进展123（共）
《防水涂料的研究进展》
院系：材料科学与工程学院姓名：黄可学号：201108040116摘要：本文阐述了防水涂料的系统分类、近年来国内外的发展状况以及发展前景、涂膜型和疏水型两种建筑防水涂料的机理，并从五个方面介绍了建筑防水涂料的研究新进展及问题，展望我国今后的防水涂料发展趋势。
关键词：建筑防水；防水涂料；防水机理；发展展望
一、关于防水涂料相关概述
建筑防水涂料已经成为家庭装修和工程建设的重要防水产品之一，其重要性越来越得到重视。今后的10年，按国家建材局“新型建材及制品导向目录”要求及市场走势，SBS、APP改性沥青防水卷材仍将是主导产品；高分子防水卷材重点发展EPDM、PVC（P型）两种产品，并积极开发TPO产品；防水涂料前景看好的是聚氨酯（尤其单组份）及丙烯酸类；密封材料仍重点发展硅酮、聚氨酯、聚硫、丙烯酸四大类；防水保温一体材料、刚性防水材料、防渗堵漏材料、金属屋面材料、沥青瓦、土工材料将有一定的市场。
建筑防水在建筑物中占有极其重要的地位，而建筑物和构筑物的防水是依靠具有防水性能的材料来实现的，据统计2010年，我国建筑防水材料产量达到103130万平方米，年均增长10.7%，其中防水涂料产量达到23840万平方米，年均增长23.5%，占总量比例的23.1%。“十二五”期间，主要防水材料产量的平均年增长率保持在10%以上，预计到2015年，主要防水材料总产量达到16亿平方米，满足国内日益增长的房屋建筑和工程建设防水市场的需求。防水涂料施工简单方便，适用于任何形状的基面，并可形成致密无缝的涂膜，因此，防水涂料已广泛应用于各种防水工程中，并取得了迅速的发展。目前，我国在积极发展合成高分子防水涂料和高聚物改性沥青防水涂料的同时，正积极开发水性环保、无机防水涂料以及集保温、隔热、阻燃、耐沾污等各种功能一体的防水涂料等品种，向着“环保型”防水涂料和多功能涂料的方向发展。
二、防水涂料的概念及分类
1.1 防水涂料的概念
建筑防水涂料。(简称防水涂料)是一种建筑防水材料。将涂料单独或与胎体增强材料复合 , 分层或喷涂在需要进行防水处理的基层面 , 即可在常温条件下形成一个连续无缝整体且具有一定厚度的涂膜防水层 , 从而能满足工业与民用建筑的屋面、地下室、卫生间和外墙等部位防水抗渗要求。防水涂料一般是由沥青、合成高分子、合成高分子聚合物与沥青、合成高分子与或以无机复合材料等为主要 , 掺入适量的、、溶剂等加工制成的溶剂型、水乳型或反应型的 , 在常温下无固定形状的黏稠状液态或可液化的固体状态的含高分子合成材料的复合材料。
1.2 防水涂料的分类
1.2.1 按照涂料的基料和分散介质分类
防水涂料按其成膜物可分为沥青类、高聚物改性沥青(亦称沥青类)、合成高分子类(又可再分为类、类)、无机类、聚合物水泥类等 5 大类。按其状态与形式 , 大致可分为溶剂型、反应型、乳液型 3 大类。
(1)溶剂型防水涂料
溶剂型防水涂料其作为主要成膜物质的高分子材料是以溶解于(以分子状态存在于)有机溶剂中所形成的溶液为基料 , 加入、助剂制备而成的。它是依靠溶剂的挥发或涂料组分间化学反应成膜的 , 因此施工基本上不受气温影响 , 可在较低温度下施工。涂膜结构紧密、强度高、弹性好;防水性能优于水乳型防水涂料。但在施工和使用中 , 有大量的易燃、易爆、有毒的有机溶剂逸出 , 对人体和环境有较大的危害 , 因此近年来应用逐步受到限制。溶剂型防水涂料的主要品种有溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料、溶剂型氯丁橡胶防水涂料、溶剂型氯磺化防水涂料等。
(2)反应型防水涂料
反应型防水涂料其作为主要成膜物质的高分子材料是以预聚物液态形式存在。反应型防水涂料是通过液态的高分子预聚物与相应的物质发生化学反应成膜的一类涂料。反应型防水涂料通常也属于溶剂型防水涂料范畴 , 但由于成膜过程具有特殊性 , 因此单独列为一类。反应型防水涂料通常为双组分 , 其中一个组分为主要成膜物质 , 另一组分一般为交联剂。施工时将两种组分混合后即可涂刷。在成膜过程中 , 成膜物质与发生反应而交联成膜。反应型防水涂料几乎不含溶剂 , 其涂膜的耐水性、弹性和耐老化性通常都较好 , 防水性能也是目前所有防水涂料中最好的。反应型防水涂料的主要品种有聚氨酯防水涂料与防水涂料两大类。其中环氧树脂防水涂料的防水性能良好 , 但涂膜较脆 , 用羧基改性后韧性增加 , 但价格较贵且耐老化性能不如防水涂料。反应型聚氨酯防水涂料的综合性能良好 , 是目前我国防水涂料中最佳的品种之一。
(3)乳液型防水涂料
乳液型防水涂料为单组分水乳型防水涂料。涂料涂刷在建筑物上以后 , 随着水分的挥发而成膜。乳液型防水涂料其主要成膜物质高分子材料是以极微小的颗粒稳定悬浮在水中而成为乳液状涂料的。该类涂料施工工艺简单方便 , 成膜过程靠水分挥发和乳液颗粒融合完成 , 无有机溶剂逸出 , 不污染环境 , 不燃烧 , , 其价格也较便宜 , 防水性能基本上能满足建筑工程的需要 , 是防水涂料发展的方向。乳液型防水涂料的品种繁多 , 主要有 : ①水乳型阳离子氯丁橡胶沥青防水涂料;②水乳型再生橡胶沥青防水涂料;③聚防水涂料;④(乙烯-酯共聚物)乳液防水涂料;⑤水乳型聚氨酯防水涂料;⑥有机硅改性聚丙烯酯乳液防水涂料等。
1.2.2 按照涂料的组分不同进行分类
根据防水涂料的组分不同 , 一般可分为单组分防水涂料和双组分防水涂料 2 类。单组分防水涂料按液态不同 , 一般有溶剂型、水乳型 2 种。双组分防水涂料则以反应型为主。
1.2.3 按使用部位分类
建筑防水涂料按其在建筑物上的使用部位不同 , 可分为屋面防水涂料、立面防水涂料、地下工程防水涂料等几类。
三、防水涂料的防水机理
2.1 涂膜型防水涂料的防水机理
涂膜型防水涂料是通过形成完整的涂膜来阻挡水的透过或水分子的渗透来进行防水的。许多高分子涂膜的分子与分子之间总是有一些间隙的 , 其宽度约为几个 , 按理说单个水分子是完全能够通过的 , 但自然界的水通常处于缔合状态 , 几十个水分子之间由于氢键的作用而形成一个很大的分子团 , 因此实际上是很难通过高分子间隙的 , 这就是防水涂料涂膜具有防水功能的主要原因。
2.2 疏水型防水涂料的防水机理
由于有些聚合物分子上含有亲水基团 , 故聚合物所形成的完整连续的涂膜并不能保证所有的聚合物涂膜均具有良好的防水性能。如果聚合物本身具有疏水特性 , 使水分子与涂膜之间根本不相容 , 则就可以从根本上解决水分子的透过问题 , 聚硅氧烷防水涂料就是根据此原理设计的。
四、防水涂料研究现状
目前, 美、德、法、日等国家发展高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料的同时 , 又开发了无机渗透结晶型的粉状防水涂料等品种 , 而且正向着环保型防水涂料方向发展。Jasperson 等开发出了丙烯酸聚合物与聚合物水乳型防水涂料。该防水涂料主要用于屋面和外墙的防水, 涂膜具有很高的弹性 , 该防水涂料是一种耐久性防水涂料 , 一般至少可以使用10年。Meddaugh 等研制出了水乳型有机硅防水涂料。该有机硅防水涂料在涂膜干燥后 , 能够提供弹性涂膜 , 该弹性涂膜粘附在砌筑墙的表面 , 能够提供很大的力以抵抗来自外表面任何水的压力 , 防水效果良好。Rodgers 等开发的聚合物水泥型防水涂料主要用于混凝土的防水。该防水涂料具有很好的阻燃性、隔热性以及耐化学腐蚀性。Kyminas 等制造出了坚固耐用的屋面防水涂料 , 主要用于长期受风雨侵蚀屋面的防水。该防水涂料的涂膜与基层的附着力强、阻燃性好、能够反射大量的太阳光和热 , 因此延缓了顶板的热老化 , 并降低了室内温度。近年来 , 美国亨瑞公司在过去开发和应用乳液沥青防水涂料的基础上 , 又成功开发了一种以改性的优质氧化沥青为主要原料 , 掺入适量的化学助剂、填充剂、石油溶剂和乳化剂等 , 经过特殊的加工工艺 , 制成了一种高固含量(73 % 以上), 能在潮湿基层或雨中进行施工 , 并容易涂抹的厚质防水涂料。由于这种涂料既有疏水功能 , 又有一定的亲水性 , 即具有 “ 两性功能 , 故可在下雨时 , 对屋面进行防水堵漏的施工作业 , 能发挥救急的作用 , 很受用户欢迎。美国创高公司生产的一种不含挥发性有机溶剂的单组分聚氨酯防水涂料—— 创高 60 , 该涂料可根据设计要求 , 采用能够控制涂膜厚度的锯齿形特制刮板直接涂刷在基层表面 , 经吸收空气中的水分固化形成足够厚度的涂膜防水。来自美国的最新专利产品阻热防水涂料 , 当它在金属物体上使用时 , 极具柔性和封闭性 , 能堵漏、隔热、防锈;用于沥青屋面作防水涂料时 , 可反射 90 % 的 , 能够防止沥青降解 , 延长防水寿命;用于刚性防水屋面时 , 因其具有极佳的粘附性和延伸性 , 能够封闭因混凝土膨胀造成的细裂纹和缝隙 , 从而防止水分渗透。美国和法国的粉乳液屋面反射涂料和白色聚丙烯酸酯屋面反射涂料的用量也很多 , 它本身既具有防水功能 , 又能对原有防水层起到保护作用 , 并能反射紫外线和太阳光 , 不但可以降低顶层房屋的室内温度 , 节省费用 , 而且可以延长防水层的使用年限 , 目前已成为房屋建筑业主乐意选用的功能型防水涂料之一。
而国内，上海汇丽化学建材厂、天津大学化工实验厂、苏州非金属矿业研究院防水材料研究所等单位生产双组分聚醚型聚氨酯防水涂料。山西省建筑科学研究院成功研制出环保型水性沥青聚氨酯防水涂料。北京三原建筑粘合材料厂成功研制出无溶剂聚氨酯防水涂料 , 该产品固含量高 , 摒弃了煤焦油成分 , 是焦油型聚氨酯防水涂料的理想替代产品之一。上海复旦大学材料科学系研制的丙烯酸酯防水涂料于 1991 年应用于深圳火车新客站篷面的防水工程 ,1992 年应用于复旦大学微分析中心楼的屋面上 ,1994 年以后陆续应用于复旦大学材料二楼、李达三楼、新化学楼、上海长兴岛特技城锥形体屋面、北京中国长城大厦、上海华富大厦、上海筛网厂新办公楼、上海浦东公司等建筑的屋面防水工程上。武汉现代工业技术研究院成功研制开发了一种新型水泥基防水涂料—— WGB 长效复合彩色防水涂料 , 并通过了武汉市科委组织的会议鉴定。2003 年 2 月成都健生化工有限公司研制生产出高性能新型绿色环保丙烯酸酯防水涂料 ,从 20 世纪 70 年代末开始 , 随着我国科学技术进步和化学建材工业的发展 , 防水涂料也获得了迅速发展 , 到目前为止 , 关于防水涂料的发明专利有 120 项之多 , 主要是双组分和单组分的聚氨酯防水涂料、(改性)聚丙烯酸酯防水涂料、废旧材料改性防水涂料、氯丁胶防水涂料、聚合物水泥防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料以及无机防水涂料等 , 形成了化学反应固化型和溶剂(包含水)挥发干燥型等性能不同、形态不一的多类型、多品种的格局。到目前为止 , 有一定生产规模的防水涂料生产厂共有 200 家左右 , 每年生产总量已超 过 15 万吨。主要应用于工业和民用建筑的卫生间防 水 , 部分用于屋面、地下室和外墙等工程防水 , 均取得 了较理想的防水效果。为此 , 在国家化学建材推广应 用 “ 九五 ” 计划和 2010 年发展规划纲要中已明确列为 “ 适当发展防水涂料 ” 的目标要求。
五、发展趋势
目前国内防水涂料的发展趋势为产品功能多样化、产品对环境友好、产品性能更加优异、发展纳米复合防水涂料。目前使用的绝大多数防水涂料的功能比较单一 , 即防水抗渗。而且施工必须在无明水的基材表面和非下雨天进行。未来的防水涂料将集防水、装饰、保温、隔热等多种功能于一体 , 且能在潮湿的基材上进行施工。当前的防水涂料大多为溶剂型。防水涂料中含有大量的有机挥发物 , 在配漆和施工过程中 , 大量 VOC 排向大气 , 造成污染。同时施工人员在施工过程中不可避免地会吸入部分 VOC。VOC 对人体的健康危害很大。它们不但对皮肤具有侵蚀作用 , 而且对人体中枢神经系统、造血器官、呼吸系统有刺激和破坏作用 , 可引起头疼、恶心、胸闷、乏力、呕吐等症状 , 严重时会抽搐、昏迷甚至死亡。因此 , 世界上主要的涂料生产国纷纷出台了限制 VOC 排放的法规。生产低 VOC 对环境友好的防水涂料已是大势所趋。通常实现低 VOC 的途径有 3 种 : ① 用水代替挥发性有机溶剂;② 提高固含量;③ 发展。由于技术、施工等方面的原因 , 目前的防水涂料产品性能相对较差 : 拉伸强度较低 , 延伸率较小 , 耐候性较差 , 使用寿命较短。未来的防水涂料将向着各项性能较高、对基层伸缩或开裂变形适应性较强的方向发展。像防水涂料这样的外用涂料 , 对涂料的耐老化、耐洗刷、抗紫外线等性能要求很高。在涂料中加入纳米材料 , 可以提高涂料的耐老化、防渗漏、耐洗刷等性能 , 从而提高涂料的档次 , 延长涂膜的使用寿命。经纳米材料改性后的防水涂料产品外观显得更加饱满、匀和 , 涂膜光洁细腻 , 触感优良 , 防水性好 , 与基层的粘接力大大提高 , 尤其明显的是改性后的涂料抗紫外线、耐洗刷性能非常优越。武汉理工大学的余剑英成功研制出一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料, 它包括作为基料的,作为填料的碳酸钙、或云母粉 , 其特征在于加入了作为改性剂的无机纳米粒子和钠基蒙脱土。其制造方法为 : 将无机纳米粒子改性剂加入基料中 , 在作用下进行分散 , 然后加入钠基蒙脱土高速搅拌进行插层复合 , 最后加入填料再经搅拌、、而制得。该涂料既具有优异的力学性能和防水性能 , 又具优良的抗紫外线能力 , 能够显著延长屋面防水工程的使用寿命。
六、结语
我国城市基础设施改造和住宅工程建设的迅猛发展 , 以及大型建筑工程的发展 , 为防水涂料的应用和发展提供了广阔的前景;同时防水涂料产品功能和性能的不断提高以及施工技术的机械化亦为建筑工程的防水提供了可靠的保障。
谨向为此文提供资料的同学和任课老师的相关指导表示诚挚感谢。
〖参考文献〗 ：略。
此文部分段落及专业性知识来源于互联网，故文献标识已省略。
第二篇：防水涂料选择专题
家居装修防水涂料选择
原文来自：http://
防水涂料的分类
一是：聚氨脂类防水涂料。这类材料一般是由聚氨脂与煤焦油作为原材料制成。它所挥发的焦油气毒性大，且不容易清除，因此于2000年在我国被禁止使用。尚在销售的聚氨脂防水涂料，是用沥青代替煤焦油作为原料。但在使用这种涂料时，一般采用含有甲苯、二甲苯等有机溶剂来稀释，因而也含有毒性;
二是：为聚合物水泥基防水涂料。它由多种水性聚合物合成的乳液与掺有各种添加剂的优质水泥组成，聚合物(树脂)的柔性与水泥的刚性结为一体，使得它在抗渗性与稳定性方面表现优异。它的优点是施工方便、综合造价低，工期短，且无毒环保。因此，聚合物水泥基已经成为防水涂料市场的主角。
防水涂料涂装的常用工具
用于涂布防水涂料作业的各种工具，是施工技术的重要手段，工具选用的好坏、用法是否熟练，也是提高施工技术的一个重要因素。
1、胶皮板刷。根部粗、头部薄，具有良好的橡胶刮板，主要适用于排水沟、立管周围、阴阳角和凹凸比较复杂的部位。
2、抹灰用的抹子或胶皮抹子。常用的抹灰抹子也称美国抹子，使用时用力压抹，材料抹得就不少，用力过小时，材料抹得就多，要根据材料的流动特性来控制用力程度，要使用熟练才好。关于胶皮抹子，是用硬质橡胶发泡板做成抹子形状，打眼穿孔后，安装复合在抹子的底板上，用法与抹类抹子一样。
3、辊子。北京装饰公司家居装修与基层涂料用辊子相同。由于聚氨酯防水涂料的粘度大，流动性差，涂膜流平性欠佳，涂布时如果只用海绵小板刷和抹灰用的小抹子，板刷的波纹和抹痕就不易消失，这时如果用辊子在上面辊压一上，就可获得平滑耐均匀的涂膜防水层。辊子在施工使用后，要用溶剂清洗干净，不要用于油漆的涂饰。
4、海绵状板刷。比胶皮板刷(刮板)面宽(200~300mm)的小板刷。用于聚氨酯防水涂料的施工，可以大面积、一次性、多量地往复加压涂抹。板刷是用海绵板制成的，也有的是用橡胶板制成的。板刷腰部柔软一些，刷子头部最好选用不易被磨损的材料制作，头疗有做成平头形的或梳状的，手把要既能使上劲，又不易滑动，便于把握。
防水涂料的施工
如涂刷前处理好基层。防水涂料的涂刷与地面基层状况有很大关系，基层越不平整，使用的涂料就越多。因此，在涂刷防水涂料之前，最好将基层进行简单处理，尽量将基层处理平整。其次，应保证地面无尘、无土、无油，可拿墩布仔细拖地，把灰尘全部清除掉，否则会引起防水涂料的开裂掉皮，影响防水效果。选购产品要重在性质，目前市场上在售的防水涂料名称各式各样，如;浆料;灰浆;等，还有的防水涂料分为Ⅰ型和Ⅱ型，有人说Ⅱ型更适合用于室内，但据相关专业人士介绍，选购时只要知道是哪种性质的防水涂料就行，名称并不重要;Ⅰ型和Ⅱ型这种分类只是各商家自己的定义，行业内并没有权威的划分和具体标准。消费者在选购时，最重要的在于看防水涂料的性质，一般都会标注是;通用型;还是柔韧型;，然后看砂浆与乳液的配比，如12kg+8.4L等;价格也是产品质量的一个重要反映，两桶相同容量的涂料，如果价格相差太大，消费者就得对产品性能打个问号了。还有产品标明厨卫专用，其实这只是噱头，一般的室内防水涂料都能用于厨卫。
第三篇：防水涂料知识
【民祥建材网】资讯：好多人可能都没有见过防水涂料，那么现在去讲如何辨别好的防水涂料可能会无从下手，但是即使不了解，那么给您讲讲，您也知道个大概。怎样的防水涂料才是好材料，这是现在做防水工程所遇到的最大问题，因为防水涂料是根本，倘若根本没做好，下面的工作都只能是白费。
一、注意施工可操作性
有些防水材料物理性能很好，但是很难施工操作。如反粘卷材，很难使接缝密封，粉状材料很难摊铺均匀、露、撒播更难成封闭。
二、涂料性能应得到充分发挥
不同的防水涂料都有自已的长处和缺陷，使用中应用其长，避其短。如高密度聚乙烯土工膜，柔性差，很难用在屋面防水。但它强度大，抗根穿刺能力强，幅面可达7m宽，又可焊接合缝，这些长处正好用在面积广阔的垃圾掩埋场及河渠湖塘的防水，是别的材料不可取代的。
三、防水涂料的物理性能要好
物理性能如抗拉强度，断裂伸长率，不透水性，耐高温度柔性，耐自然老化性都能达到国家规定的指标。此外，还有施工可操作性，也就是说简单方便，不产生伤害施工的气体，并且与其他防水材料相比优点多，缺点少。这样的材料当属好材料。
四、与建筑物重要程度相匹配
优质高价位的SBS改性沥青卷材和三元乙丙橡胶卷材，用在一二级建筑是好材料，用在低档的建筑上则是“材”材料。如建筑工棚，短期仓库，救灾棚屋等，一二年后拆除，使用优质涂料是浪费。
五、对建筑部位适应性好
防水涂料的类型不同，对不同建筑部位的适应能力也有所强有所弱。卷材用于铺贴大面积的防水部位，施工快，容易保证质量。但用在厕浴间防水就失去用武之地，而防水涂料而是得心应手的好材料。刚性防水材料用在结构稳定的，没有颤动变形的部位，如地下室墙体和底板防水作为一道防水尚可，但若用于桥梁和大跨度屋面防水，效果就较差，笨重而且浪费材料。
第四篇：防水涂料方案
JS复合防水涂料施工方案
一、工程概况
由省建常州分公司承接的嘉顺花园5#楼将进行地下室防水施工。根据业主要求，材料采用TX-JS复合防水涂料，三道涂料，厚度为1.0mm。该材料由杭州天信防水材料有限公司生产，该材料具有可在潮湿或干燥的基层面上施工、无毒、无害、可用与饮水工程，涂层高强性、高弹性、施工安全、简便等特点，现根据该材料及业主要求的做法制订施工方案如下：
二、施工要求
1、该防水涂料为双组份，粉料由水泥及骨料构成，液料由丙烯酸胶乳构成，无任何污染及防火和防爆危险，储存及运输保管应注意防冻防潮。
2、使用时将两组份按比例混合并充分搅拌均匀（配比为 液料：粉料=1：2），混合后的柔性防水涂料在1小时内使用完，每次使用都应进行搅动以防骨料沉淀。
3、防水涂料施工温度一般不低于5ºC，其干燥成膜过程中应避免阳光暴晒或高温，以防水份蒸发过快，也应避免雨水冲刷，否则影响成膜质量。
三、施工程序
1、基层要求：
基层表面应坚实、光滑、平整、无酥松、起砂、裂缝及蜂窝麻面等现象，基层阴阳角应做成园弧型，基层应清理干净，表面不得有浮土、浮砂，如有蜂窝麻面等现象应修补平整。
2、底涂处理：
首先进行封底处理，底涂用以水稀释的防水涂料进行涂刷，底涂应充分干燥后方可进行下道施工，底涂施工前如基层特别干燥，可用水湿润表面待水份被基层充分吸收，无浮水即可。
3、防水涂膜施工：
防水涂料应分层分布分遍均匀涂布，每道涂料注意不得有漏涂现象，基层连接及转角外等施工重点部位更应注意不能遗漏。后道涂料施工应注意前道涂膜充分干燥成膜，并经可能的养护处理固化后方可涂布后一道涂料，根据业主要求，本工程为三道涂料，每道涂料的厚度不超过0.5mm为宜。该工程施工完的厚度要求为1.0mm厚。
四、其他注意事项
1、分遍涂膜或交叉施工时，应特别注意待前道涂膜完全干燥后方可上人操作，任何对未干部位造成的损坏都应用防水涂料及时进行修补。
2、施工后如遇下雨，应对涂膜表面覆盖保护材料，温度高水气蒸发过快时，待防水涂膜固化后表面喷水养护一至二次。
3、配置好的防水涂料应在1小时内使用完，如配好的料暂时不用，容器应随时加盖以防水气蒸发而造成表面结皮，若表面结皮现象使用时去除结皮后再使用。
五、工程验收
防水层不应有堆积、裂纹、翘边、鼓泡、分层漏刷等现象。涂层平均厚度要达到1.0mm厚。
常州市天任建设有限公司
第五篇：研究进展范例
目前国内外对过水围堰的溃决过程和机理的认识还十分有限。一般认为作为散粒材料的填筑体，土石围堰溃堰与土石坝的溃坝具有一定的相似性，溃决过程属于逐渐溃。土石坝的溃决研究，多从水流冲刷作用角度建立溃坝过程模型[1,2,3]。通过国内外数十年的大量物理模型试验[4]和现有土石坝溃坝实例研究，一般认为土石坝溃坝的发生、发展和溃决过程受到溃坝原因、坝体结构、尺寸和材料、水库库容及下游水位等众多因素的影响[5,6]。在概化模型的前提下，根据圣维南方程、水量平衡方程等水流基本规律，可以建立溃坝过程主要水力指标模型。一般认为水流对散粒材料的夹带运移是溃坝的主要机理，如美国国家气象局开发的基于经验公式模拟溃口发展的SMPDBK模型和DAMBRK模型[7]，模拟溃坝时变过程的BREACH模型[8]，Wang和Bowles考虑风力和涌浪的溃坝模型[9,10]等。近年，朱勇辉和Hanson等通过对黏性为主的土质材料试验研究指出，“陡坎”冲刷（headcut erosion）才是其主导冲刷机制[5,11]。
与土石坝相比，土石过水围堰最显著的特点是堰面溢流保护结构。堰面稳定性研究可以大致分为两类：
1、试验指标归纳法。一般认为过堰水流的流速、单宽流量等指标与堰面稳定性相关性很高，通过模型试验观测围堰结构破坏时的水力指标，分析其联系，推求简便易用的堰面稳定判别式。吴文平，张晓宏等用临界流速和临界流速水头作为衡量铅丝笼护面过水堆石围堰失稳临界条件的指标，并得出经验公式[12]。胡建明等人综合试验观察和受力分析，通过土石过水围堰过水期最不利工况及其流量等水力指标分析过水围堰稳定性[13]。
2、模型受力分析法，基于简化的过水围堰受力模型，建立过水围堰稳定性判别式，推求堰面破坏/稳定表达式。夏明耀等人在多项土石过水围堰试验观察的基础上，对铅丝笼护面的稳定性进行受力分析，得到围堰铅丝笼护面的稳定性判别近似计算式；胡加木推导了多个钢筋石笼整体抗倾安全系数[14]；肖焕雄等人对土石过水围堰下游边坡护坡块石的失稳方式进行了分析，并推导了失稳临界粒径[15]。随着研究的深入，堰体内部渗流对堰面护板稳定的影响逐渐引起重视。胡去劣等人以试验资料为依据通过雷诺数与阻力系数的关系，提出过水堆石体渗流流速系数、渗流流速计算公式[16,17]。肖焕雄，刘建良根据变分原理，建立堰体非线性渗流数值模型，分析渗流压力对护板稳定的影响。孙志禹等通过混凝土板护面结构组成特性及溢流时水力状态的分析，给出了描述堆石围堰过水时堰体内外溢—渗流规律的控制方程，分析了过水堆石围堰的护板下压强。胡志根，胡建明[18]，李燕群[19]，刘全等人对土石过水围堰度汛风险进行了多年连续研究，综合稳定性分析与Monte-Carlo方法测度土石过水围堰溢流风险。
此外，土石过水围堰堰体材料级配较差，密实度没有保证，与土石坝相比在力学指标上有很大差距，其冲刷过程机理也不相同。土石堰溃堰分析，见于工程围堰溃决资料[20]、滑坡坝（堰塞坝）的治理、溃堰观测分析[21,22]和溃堰模型[23]
以及寒冷地区天然形成的冰泥石混合堰体的稳定性分析[24,25]。虽然这些研究涉及内容广泛，但是受到问题复杂性的制约，研究深度有限，其计算一般根据土石坝溃坝模型外推[26,27]，具有一定的局限性。
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