过去10余年间。叠层防水系统用量的减少使单层防水卷材走强。用于地下防水的单层材料可分为弹性体材料和热塑性材料两类。而热塑性材料又有3种不同的组成：聚氯乙烯（PVC）、氯化聚乙烯（CPE）和氯磺化聚乙烯（CSPE），而最为突出的单层防水材料是丁基橡胶和专门配制的PVC卷材。
丁基橡胶
这是一种叫聚异丁烯的合成橡胶，。最适用于地下和隐蔽的防水工程。作为一种防水材料，丁基橡胶优于其他合成橡胶在于其只有l％～2％的吸水性。而使用广泛的EPDM吸水率为4％。另外，丁基橡胶具有极为优异的气密性，仅为0.025 perm， 而EPDM 为0.05 perm.在其他性能方面除了抗紫外线外。这两种材料大体相当。虽然EPDM 的抗紫外线性能更好。但这个性能在地下防水工程中是不需要的。丁基橡胶具有很好的抗细菌、霉菌和土壤化合物的作用，这些在地下防水工程中经常会遇到。
在地下及隐蔽的防水工程中使用的丁基橡胶卷材厚度在1.530 mm.丁基橡胶适用于全部3种防水情况：置于结构上的板、置于地面上的板和基础墙。施工方法主要是全粘。但是对置于结构上的板和置于地面上的板也可以用松铺法。在混凝土基层上施工时要求表面平整光滑。
在水平面上施工时，先将卷材铺开使其松弛，然后再铺到涂了制造商认可的粘结剂的基层上。粘结剂应当符合制造商最新的技术要求。所有的接缝都要求用厚1.5 mm的盖缝带。
丁基橡胶卷材在置于地面上的板上施工时，可以用松铺法，先将卷材打开使其松弛，再在接缝处加铺盖缝带。卷材上面要铺保护板防止卷材被刺破。所用的保护板要经制造商认可。丁基橡胶卷材在垂直面上使用时，要用全粘法施工。
PVC卷材
用于地下及隐蔽防水工程的PVC卷材%考/试大%是专门制造的，厚度在1.5～3.0 mm 之间。 与屋面用的PVC卷材在厚度（1.1～1.5 mm）和化学组成上不同。屋面用的PVC卷材加了增塑剂作为紫外线的稳定剂。地下防水用的则不加。但加了填料以提高抗霉菌、碱和其他土壤化合物的性能。
与其他热塑性材料相比，PVC具有对防水十分重要的明显的优点。其渗透率和吸水率是所有热塑性材料中最低的。吸水率仅为2％ ，而氯磺化聚乙烯和其他热塑性材料要高许多。
PVC卷材通常用无纺玻纤织物增强。大大提高了卷材的抗拉强度和耐穿刺性。还有一个主要的优点是其热焊缝强度可以与材料本身强度相当。
PVC防水卷材同丁基橡胶一样适用于前面提到的全部3种防水情况。施工方法主要是全粘，但是置于结构上的板也可以用松铺法。在混凝土基层上用全粘法施工时，要求表面平整光滑。
在水平面上施工时，先将卷材铺开使其松弛。然后再铺到涂了制造商认可的粘结剂的基层上。粘结剂应当符合制造商最新的技术要求。接缝用热空气焊枪焊接，温度可达540℃。