建筑材料教學(xué)輔導(dǎo)4(第11章)講課教案

1、建筑材料教學(xué)輔導(dǎo) 4（第 11 章）第 11 章 防水材料1什么是瀝青？瀝青為什么廣泛用于建筑工程的防水、防潮、防滲及防腐和道路工程？ 答：瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆墙饘伲ㄑ酢⒘?、氮）衍生物所組成的黑色或黑褐色的固體、半固體或液體的混合物。瀝青屬于憎水性有機(jī)膠凝材料，其結(jié)構(gòu)致密、幾乎完全不溶于和不吸水；與混凝土、砂 漿、木材、金屬、磚、石料等材料有非常好的粘結(jié)能力；具有較好的抗腐蝕能力，能抵抗一 般酸、堿、鹽等的腐蝕；具有良好的電絕緣性。因而廣泛用于建筑工程的防水、防潮、防滲 及防腐和道路工程。2瀝青按其在自然界中獲得的方式，可分為哪兩大類？答：瀝青按其在自

2、然界中獲得的方式，可分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青是天然存在的或由石油精制加工得到的瀝青材料，包括天然瀝青和石油瀝青。天 然瀝青是石油在自然條件下，長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受地球物理因素作用而形成的產(chǎn)物。石油瀝青是指石 油原油經(jīng)蒸餾等工藝提煉出各種輕質(zhì)油及潤(rùn)滑油后的殘留物后再進(jìn)一步加工得到的產(chǎn)物。焦油瀝青是利用各種有機(jī)物（煙煤、木材、頁(yè)巖等）干餾加工得到的焦油，再經(jīng)分餾加 工提煉出各種輕質(zhì)油后而得到的產(chǎn)品。包括：煤瀝青、木瀝青、頁(yè)巖瀝青等。建筑工程中最常用的主要是石油瀝青和煤瀝青。3石油瀝青的組分有哪些？各有何影響？答：石油瀝青中的組分有：油分、樹(shù)脂、瀝青質(zhì)，其含量的變化直接影響著瀝青的技術(shù) 性質(zhì)。油分含

3、量的多少直接影響瀝青的柔軟性、抗裂性及施工難度；中性樹(shù)脂賦予瀝青具有一 定的塑性、可流動(dòng)性和粘結(jié)性，其含量增加，瀝青的粘結(jié)力和延伸性增加；酸性樹(shù)脂能改善 瀝青對(duì)礦物材料的浸潤(rùn)性，特別是提高了與碳酸鹽類巖石的粘附性及增強(qiáng)了瀝青的可乳化 性；瀝青質(zhì)決定著瀝青的粘結(jié)力、黏度、溫度穩(wěn)定性和硬度等。瀝青質(zhì)含量增加時(shí)，瀝青的 粘度和粘結(jié)力增加，硬度和軟化點(diǎn)提高。4石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)有哪些？答：石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)：黏滯性（黏性）、塑性、溫度敏感性（溫度穩(wěn)定性）、大氣穩(wěn) 定性、施工安全性、防水性和溶解度。5何謂石油瀝青的黏滯性？石油瀝青的粘滯性大小與什么因素有關(guān)？測(cè)定相對(duì)黏度的 主要方法是什么？答：石油瀝青的

4、黏滯性是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性。以絕對(duì)黏度表 示，是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。石油瀝青的粘滯性大小與組分及溫度有關(guān)。瀝青質(zhì)含量高，同時(shí)有適量的樹(shù)脂，而油分 含量較少時(shí)，則黏滯性較大。在一定溫度范圍內(nèi)，當(dāng)溫度上升時(shí)，則黏滯性隨之降低，反之 則隨之增大。工程上常用相對(duì)黏度（條件黏度）表示。測(cè)定相對(duì)黏度的主要方法是用針入度儀或標(biāo)準(zhǔn) 黏度計(jì)。黏稠石油瀝青的相對(duì)黏度用針入度儀測(cè)定的針入度來(lái)表示。針入度值越小，表明石油瀝 青的黏度越大。對(duì)于液體石油瀝青或較稀的石油瀝青 ，其相對(duì)黏度可用標(biāo)準(zhǔn)黏度計(jì)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)黏度表 示。標(biāo)準(zhǔn)黏度值越大，則表明石油瀝青的黏度越大。6何謂瀝青的塑性？石油瀝青的塑性

5、大小與什么因素有關(guān)？。影響瀝青塑性的因素有 哪些？石油瀝青的塑性用什么表示？答：塑性是指石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞（產(chǎn)生裂縫或斷開(kāi)），除去外力 后仍保持變形后的形狀不變的性質(zhì)，又稱延展性。塑性是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。石油瀝青的塑性大小與組分有關(guān)。石油瀝青中樹(shù)脂含量較多，且其他組分含量適當(dāng)時(shí)， 則塑性較大。影響瀝青塑性的因素有溫度和瀝青膜層厚度。溫度升高，塑性增大，膜層愈厚，塑性愈 高。反之，膜層越薄，則塑性越差。當(dāng)膜層厚度薄至 1m 時(shí)，塑性消失，即接近于彈性。 在常溫下，塑性較好的瀝青在產(chǎn)生裂縫時(shí)，也可能由于特有的粘塑性而自行愈合。故塑性還 反映了瀝青開(kāi)裂后的自愈能力。瀝青之所以

6、能用來(lái)制造性能良好的柔性防水材料，很大程度 取決于瀝青的塑性。瀝青的塑性對(duì)沖擊振動(dòng)有一定的吸收能力，能減少摩擦?xí)r的噪聲，故瀝 青也是一種優(yōu)良的地面材料。石油瀝青的塑性用延度表示。延度越大，塑性越好。7何謂溫度敏感性？溫度敏感性與什么因素有關(guān)？工程上用什么方法減小其溫度敏感 性？瀝青的溫度敏感性用什么表示？答：溫度敏感性是指石油瀝青的黏滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能，也稱溫度穩(wěn)定 性。溫度敏感性也是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。石油瀝青中瀝青質(zhì)含量較多時(shí)，在一定程度上能夠減少其溫度敏感性（即提高溫度穩(wěn)定 性），瀝青中含蠟量較多時(shí)，則會(huì)增大溫度敏感性。建筑工程上要求選用溫度敏感性較小的 瀝青材料，因而

7、在工程使用時(shí)往往加入滑石粉、石灰石粉或其他礦物填料來(lái)減小其溫度敏感 性。瀝青的溫度敏感性用軟化點(diǎn)表示。采用“環(huán)球法”測(cè)定，軟化點(diǎn)越高，則溫度敏感性越 小。8何謂大氣穩(wěn)定性？什么是石油瀝青的老化？石油瀝青的大氣穩(wěn)定性用什么表示？ 答：大氣穩(wěn)定性是指石油瀝青在熱、陽(yáng)光、氧氣和潮濕等因素的長(zhǎng)期綜合作用下抵抗老化的性能。在陽(yáng)光、空氣和熱等的綜合作用下，瀝青各組分會(huì)不斷遞變，低分子化合物將逐步轉(zhuǎn)變 成高分子物質(zhì)，即油分和樹(shù)脂逐漸減少，而瀝青質(zhì)逐漸增多，從而使瀝青流動(dòng)性和塑性逐漸 減小，硬脆性逐漸增大，直至脆裂，這個(gè)過(guò)程稱為石油瀝青的老化。石油瀝青的大氣穩(wěn)定性以瀝青試樣在 160下加熱蒸發(fā) 5 小時(shí)后質(zhì)量

8、蒸發(fā)損失百分率和 蒸發(fā)后的針入度比表示。蒸發(fā)損失百分率越小，蒸發(fā)后針入度比值愈大，則表示瀝青的大氣 穩(wěn)定性愈好，即老化愈慢。9什么是瀝青的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)？為什么必須測(cè)定瀝青的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)？答：閃點(diǎn)是指加熱瀝青至揮發(fā)出的可燃?xì)怏w和空氣的混合物，在規(guī)定條件下與火焰接觸， 初次閃火（有藍(lán)色閃光）時(shí)的瀝青溫度（）。燃點(diǎn)是指加熱瀝青產(chǎn)生的氣體和空氣的混合物，與火焰接觸能持續(xù)燃燒 5s 以上時(shí)，此 時(shí)瀝青的溫度（）。燃點(diǎn)溫度比閃點(diǎn)溫度約高 10。瀝青質(zhì)含量越多，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)相差越 大。液體瀝青由于油分較多，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)相差很小。閃點(diǎn)和燃點(diǎn)的高低表明瀝青引起火災(zāi)或爆炸的可能性大小，它關(guān)系到運(yùn)輸、貯存和加熱 使用等方面

9、的安全。所以必須測(cè)定瀝青的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)。10瀝青為什么廣泛用作建筑工程的防潮、防水、抗?jié)B材料？答：石油瀝青是憎水性材料，幾乎完全不溶于水，且本身構(gòu)造致密；它與礦物材料表面 有很好的粘結(jié)力，能緊密粘附于礦物材料表面。同時(shí)，他又具有一定的塑性，能適應(yīng)材料或 構(gòu)件的變形。所以瀝青具有良好的防水性。故廣泛用作建筑工程的防潮、防水、抗?jié)B材料。11何謂瀝青的溶解度？答：溶解度是指石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率，以表示石油瀝青 中有效物質(zhì)的含量，即純凈程度。12石油瀝青主要?jiǎng)澐譃槟娜箢?？三種石油瀝青都是按什么指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)的？答：石油瀝青主要?jiǎng)澐譃槿箢悾旱缆肥蜑r青、建筑石油瀝青和普通石油

10、瀝青。各品 種按技術(shù)性質(zhì)劃分為多種牌號(hào)。三種石油瀝青都是按針入度指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)的，而每個(gè)牌號(hào)還應(yīng)保證相應(yīng)的延度和軟化 點(diǎn)。以及溶解度、蒸發(fā)損失、蒸發(fā)后針入度比、閃點(diǎn)等。13根據(jù)什么條件選擇石油瀝青？為什么在滿足使用要求的前提下，盡量選用較大牌號(hào) 的石油瀝青？答：應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)（房屋、道路、防腐）及當(dāng)?shù)貧夂驐l件，所處工作環(huán)境（屋面、地 下）來(lái)選擇不同牌號(hào)的瀝青。在滿足使用要求的前提下，盡量選用較大牌號(hào)的石油瀝青，以 保證在正常使用條件下，石油瀝青有較長(zhǎng)的使用年限。14道路石油瀝青的用途是什么？如何選擇道路石油瀝青？答：道路石油瀝青主要在道路工程中作膠凝材料，用來(lái)與碎石等礦質(zhì)材料共同配制成瀝 青混

11、凝土、瀝青砂漿等瀝青拌合物用于道路路面或車間地面等工程。在道路工程中選用瀝青時(shí)，要根據(jù)交通量和氣候特點(diǎn)來(lái)選擇。南方地區(qū)宜選用高粘度的 石油瀝青，以保證在夏季瀝青路面具有足夠的穩(wěn)定性；而北方寒冷地區(qū)宜選用低黏度的石油 瀝青，以保證瀝青路面在低溫下仍具有一定的變形能力，減少低溫開(kāi)裂。15建筑石油瀝青主要用途是什么？如何選擇建筑石油瀝青？答：建筑石油瀝青主要用作制造油紙，油氈，防水涂料和瀝青嵌縫膏。他們絕大部分用 于屋面及地下防水、溝槽防水防腐及管道防腐等工程。為避免夏季流淌，一般屋面用瀝青材料的軟化點(diǎn)還應(yīng)比本地區(qū)屋面最高溫度高 20以 上，低了夏季易流淌，過(guò)高冬季低溫易硬脆甚至開(kāi)裂。用于地下防潮、

12、防水工程時(shí)，一般對(duì) 軟化點(diǎn)要求不高，但其塑性要好，黏性要大，使瀝青層能與建筑物粘結(jié)牢固，并能適應(yīng)建筑 物的變形而保持防水層完整，不遭破壞。在建筑工程中一般不宜直接使用普通石油瀝青。16為什么要對(duì)對(duì)瀝青改性？有哪些改性措施？答：建筑上使用的瀝青必需具有一定的物理性質(zhì)和黏附性。即在低溫條件下應(yīng)有彈性和 塑性；在高溫條件下要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；在加工和使用條件下具有抗”老化”能力； 還應(yīng)與各種礦物料和結(jié)構(gòu)表面有較強(qiáng)的粘附力；對(duì)構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性等等。通常， 石油加工廠制備的瀝青不一定能全面滿足這些要求，如只控制了耐熱性（軟化點(diǎn)），其他方面就很難達(dá)到要求，致使目前瀝青防水屋面滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，使

13、用壽命短。為此，常用橡膠、 樹(shù)脂和礦物填料等對(duì)瀝青改性。17何謂石油瀝青改性材料？這些材料各有何特點(diǎn)？答：橡膠、樹(shù)脂和礦物填料等通稱為石油瀝青改性材料。橡膠是瀝青的重要改性材料，它和瀝青有較好的混溶性，并能使瀝青具有橡膠的很多優(yōu) 點(diǎn)，如高溫變形小，低溫柔性好。由于橡膠的品種不同，摻入的方法也有所不同，因而各種 橡膠瀝青的性能也有差異。用樹(shù)脂改性石油瀝青，可以改進(jìn)瀝青的耐寒性，粘結(jié)性和不透氣性。由于石油瀝青中含 芳香性化合物很少，故樹(shù)脂和石油瀝青的相溶性較差，而且可用的樹(shù)脂品種也較少。礦物填充料改性瀝青（瀝青瑪碲脂）是在瀝青中摻入適量粉狀或纖維狀礦物填充料經(jīng)均 勻混合而成。礦物填充料摻入瀝青中后

14、，能被瀝青包裹形成穩(wěn)定的混合物，由于瀝青對(duì)礦物 填充料的濕潤(rùn)和吸附作用，瀝青可能成單分子狀排列在礦物顆粒（或纖維）表面，形成結(jié)合 力牢固的瀝青薄膜，具有較高的黏性和耐熱性等。因而提高瀝青了的粘結(jié)能力、柔韌性和耐 熱性，減少了瀝青的溫度敏感性，并且可以節(jié)省瀝青。18建筑防水工程對(duì)防水卷材的要求有哪些？答：建筑防水工程對(duì)防水卷材的要求（1） 耐水性：指在水的作用下和被水浸潤(rùn)后其性能基本不變，在壓力水作用下具有不 透水性，常用不透水性、吸水性等指標(biāo)表示。（2） 溫度穩(wěn)定性：在高溫下不流淌、不起泡、不滑動(dòng)，低溫下不脆裂的性能。即在一 定溫度變化下保持原有性能的能力。常用耐熱度、耐熱性等指標(biāo)表示。（3）

15、 機(jī)械強(qiáng)度、延伸性和抗斷裂性：指防水卷材承受一定荷載、應(yīng)力或在一定變形的 條件下不斷裂的性能。常用拉力、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等指標(biāo)表示。（4） 柔韌性：指在低溫條件下保持柔韌性的性能。它對(duì)保證易于施工、不脆裂十分重 要。常用柔度、低溫彎折性等指標(biāo)表示。（5） 大氣穩(wěn)定性：指在陽(yáng)光、熱、臭氧及其他化學(xué)侵蝕介質(zhì)等因素的長(zhǎng)期綜合作用下 抵抗侵蝕的能力。常用耐老化性、熱老化保持率等指標(biāo)表示。19何謂石油瀝青防水卷材？常用的石油瀝青防水卷材有哪些？答：石油瀝青防水卷材是用原紙、纖維織物、纖維氈等胎體浸涂石油瀝青，表面撒布粉 狀、粒狀或片狀材料制成可卷曲的片狀防水材料。常用石油瀝青防水卷材有：石油瀝青紙?zhí)?/p>

16、油氈、石油瀝青玻璃布油氈、石油瀝青玻纖胎 油氈、石油瀝青麻布胎油氈等。20何謂高聚物改性瀝青防水卷材？高聚物改性瀝青防水卷材有那些優(yōu)點(diǎn)？常用的高聚 物改性瀝青防水卷材有哪些？答：高聚物改性瀝青防水卷材是以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖 維氈為胎體，粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲片狀防水材料。高聚物改性瀝青防水卷材克服了傳統(tǒng)瀝青防水卷材溫度穩(wěn)定性差、延伸率小的不足，具 有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強(qiáng)度高、延伸率較大等優(yōu)異性能，且價(jià)格適中，在我國(guó)屬 中低檔防水卷材；一般單層鋪設(shè)，也可復(fù)合使用。根據(jù)不同卷材可采用熱熔法、冷粘法、自 粘法施工。常見(jiàn)的幾種高聚物改性瀝

17、青防水卷材：sbs 改性瀝青防水卷材、app 改性瀝青 防水卷材、pvc 改性焦油瀝青防水卷材、再生膠改性瀝青防水卷材、廢橡膠粉改性瀝青防水卷材21何謂合成高分子防水卷材？合成高分子防水卷材有何優(yōu)點(diǎn)？答：以合成橡膠、合成樹(shù)脂為主的新型防水卷材稱為合成高分子防水卷材。分為加筋增 強(qiáng)型和非加筋增強(qiáng)型兩種。合成高分子防水卷材具有高彈性、拉伸強(qiáng)度高、延伸率大、耐熱性和低溫柔性好、耐腐 蝕、耐老化、冷施工、單層防水和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。22答：防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，涂布在基層表面，經(jīng)溶劑或水分揮發(fā)或各組分 間的化學(xué)反應(yīng)，形成有一定彈性和一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、 防潮作用

18、。防水涂料固化成膜后的防水涂膜具有良好的防水性能，特別適合于各種復(fù)雜、不規(guī)則部 位的防水，能形成無(wú)接縫的完整防水膜。它大多采用冷施工，不必加熱熬制，既減少了環(huán)境 污染，改善了勞動(dòng)條件，又便于施工操作，加快了施工進(jìn)度。此外，涂布的防水涂料既是防 水層的主體，又是粘結(jié)劑，因而施工質(zhì)量容易保證，維修也較簡(jiǎn)單。但是，防水涂料須采用 刷子或刮板等逐層涂刷（刮），故防水膜的厚度較難保持均勻一致。因此，防水涂料廣泛適 用于工業(yè)與民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防滲等。防水涂料按液態(tài)類型可分為溶劑型、水乳型和反應(yīng)型三種；按成膜物質(zhì)的主要成分可分 為瀝青類、高聚物改性瀝青類和合成高分子類。22

19、何謂防水涂料？防水涂料有哪些優(yōu)點(diǎn)？防水涂料的分類如何？答：防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，涂布在基層表面，經(jīng)溶劑或水分揮發(fā)或各組分 間的化學(xué)反應(yīng)，形成有一定彈性和一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、 防潮作用。防水涂料固化成膜后的防水涂膜具有良好的防水性能，特別適合于各種復(fù)雜、不規(guī)則部 位的防水，能形成無(wú)接縫的完整防水膜。它大多采用冷施工，不必加熱熬制，既減少了環(huán)境 污染，改善了勞動(dòng)條件，又便于施工操作，加快了施工進(jìn)度。此外，涂布的防水涂料既是防 水層的主體，又是粘結(jié)劑，因而施工質(zhì)量容易保證，維修也較簡(jiǎn)單。但是，防水涂料須采用 刷子或刮板等逐層涂刷（刮），故防水膜的厚度較難保持均勻一致。因此，防水涂料廣泛適 用于工業(yè)與民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防滲等。防水涂料按液態(tài)類型可分為溶劑型、水乳型和反應(yīng)型三種；按成膜物質(zhì)的主要成分可分 為瀝青類、高聚物改性瀝青類和合成高分子類。23防水涂料必須具備以下性能有哪些？答：防水涂料必須具備以下性能：（1）固體含量指防水涂料中所含固體比例。由于涂料涂刷后靠其中的固體成分形成涂膜，因此固體含 量多少與成膜厚度及涂膜質(zhì)量密切相關(guān)。（2）耐熱度指防水涂料成膜后的防水薄膜在高溫下不發(fā)生軟化變形、不流淌的性能。它反映防水涂 膜的耐高溫性能。（3）柔性指防水涂料成膜后的膜層在