《新型土木工程材料》

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)新型土木工程材料課程考試作業(yè)學(xué)院： 環(huán)測(cè)學(xué)院 專業(yè)： 測(cè)繪工程 班級(jí)： 13- 04班 姓名： 張 磊 學(xué)號(hào)： 06132292 得分： 新型防水材料的發(fā)展與應(yīng)用張磊摘要：人類建設(shè)的各種建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)都要有一定的防水、防濕氣以及其他有害液體和氣體的侵蝕的能力，而這種分隔結(jié)構(gòu)的構(gòu)成材料則被我們稱為防水材料。傳統(tǒng)的防水材料是三氈四油。隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，我們已經(jīng)逐漸摒棄了傳統(tǒng)的防水材料，開始使用一些新開的發(fā)出來的建筑防水材料主：SBS/APP改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、玻纖瀝青瓦、自黏防水卷材等新型防水材料，以及以石油瀝青紙?zhí)ビ蜌?、瀝青復(fù)合胎柔性防水卷材為主的瀝青油

2、氈類防水卷材等。本文針對(duì)目前市面上幾種比較熱門的新型防水材料進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，來了解防水材料對(duì)我國(guó)設(shè)施建設(shè)所帶來的各種影響。關(guān)鍵字：防水材料 高分子防水卷材 瀝青油氈類防水卷材Development and application of new waterproof materialsZhangleiAbstract:Envelope of various buildings Construction of humanity must have a waterproof, anti-moisture and erosion ability of other hazardous liquids an

3、d gases, and the constituent material of this separation structure we were called waterproof material. The traditional waterproof material three felt four oil. With social progress and development, we have gradually abandoned the traditional waterproof material, begin to use some of the newly opened

4、 issued to the main building waterproof materials: SBS / APP modified bitumen membrane, waterproofing, waterproof coating , fiberglass asphalt shingles, self-adhesive waterproofing membrane waterproofing and other new materials, as well as oil fetal asphalt felt paper, asphalt composite fetal flexib

5、le waterproofing membrane consisting mainly of asphalt waterproofing membrane and the like. In this paper, several currently on the market more popular new waterproof materials analysis and evaluation, to understand the variety of waterproof material impact on our facilities brought.Key words: water

6、proof material， Polymer waterproofing membrane，Asphalt waterproofing membrane1. 前言 改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，隨之而來的便是大面積的工用、民用建筑的建設(shè)。而防水材料，又是建筑物不可缺少的一部分。大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的防水材料發(fā)展高峰期是在21世紀(jì)60年代開始的，我們國(guó)家的新型防水材料高速發(fā)展是在21世紀(jì)80年代開始的，柔性材料和剛性材料兩大類是經(jīng)過這十幾年防水屆同仁的努力而進(jìn)行分類得到。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步，世界各國(guó)政府以及各種的民間團(tuán)體開始提倡一種綠色環(huán)保、以人為本、和諧發(fā)展的理念。因此，對(duì)建筑行業(yè)來說

7、，重要的建筑材料都應(yīng)該走環(huán)保的路線，不能再一味地追求利益，要求我們必須進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用高效環(huán)保型防水材料，實(shí)現(xiàn)防水材料對(duì)人體無害、對(duì)環(huán)境無害、對(duì)節(jié)能無害，并對(duì)建筑物質(zhì)量得以保證。 雖然現(xiàn)在我國(guó)在新型防水材料的發(fā)展方面，與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家還存著一定的差距，這個(gè)方面，我國(guó)可以積極吸取國(guó)外發(fā)展的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。有關(guān)人士認(rèn)為有一點(diǎn)很關(guān)鍵，就是應(yīng)該盡快出臺(tái)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，進(jìn)一步對(duì)不法商販進(jìn)行治理。目前來說，市場(chǎng)上各種不法商販打著新型防水材料的旗號(hào)出售不合格產(chǎn)品，這種市場(chǎng)的混亂性，如果得不到及時(shí)的治理，勢(shì)必會(huì)影響我國(guó)建筑業(yè)的防水工程質(zhì)量。因此我國(guó)必須加大對(duì)新型防水材料市場(chǎng)的相關(guān)管理與整頓。因此，我國(guó)必須加大力

8、度發(fā)展新型防水材料的力度。 2. 防水材料的發(fā)展我國(guó)在70年代末出現(xiàn)了混凝土膨脹劑，混凝土膨脹劑就是人們把抗裂防滲結(jié)合起來的新型防水外加劑，目前我國(guó)的膨脹劑年銷量近30萬噸，它有10多個(gè)不同的品種，其中有80%是被UEA所占有，硫鋁酸鈣型膨脹劑包括：UEA、SRS和EA-L，這幾種在滲入水泥的情況下水將化形成為膨脹性結(jié)晶體，混凝土的毛細(xì)孔縫就是用這種柱狀和針狀結(jié)晶進(jìn)行填充，從而提高了混凝土的抗?jié)B性，而且改善了孔結(jié)構(gòu)，在什么情況下既可以防止混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干縮開裂，又可以補(bǔ)償一部分后期產(chǎn)生的溫差應(yīng)力，在鋼筋和鄰位的約束下和在結(jié)構(gòu)中建立0.2-0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力下，大約可以抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生

9、的收縮拉應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)那個(gè)效果。因此，我國(guó)剛性防水材料的突破性發(fā)展是膨脹劑，防滲和抗裂就是混凝土膨脹劑所具有的雙重功能，復(fù)合膨脹劑是以膨脹劑與化學(xué)外加劑復(fù)合而成的，它具有的功能有：集膨脹、防水、防凍于一體，投料單一，使用方便，這就是近年來，我國(guó)開始生產(chǎn)多功能復(fù)合膨脹劑就是為適應(yīng)泵送混凝土的發(fā)展。從20世紀(jì)80年代以來，通過十幾年的努力，新型防水材料形成了瀝青及防水涂料等四大類共幾百個(gè)品種，傳統(tǒng)產(chǎn)品一直占絕大多數(shù)，我國(guó)在柔性防水方面的新型防水材料發(fā)展迅速，所以新型防水材料正處于三個(gè)階段：研究、開發(fā)和試用。 但在2000以后，我國(guó)建筑防水材料總的發(fā)展趨勢(shì)出現(xiàn)以下幾種情況：.由傳統(tǒng)的石油瀝青為基本材

10、料向高分子聚合物改性瀝青方向發(fā)展；密封材料由低性能產(chǎn)品向高彈膜性、高耐久方向發(fā)展；.防水涂料由低檔簿質(zhì)向高檔薄質(zhì)層方向發(fā)展；.施工方法由熱粘貼向冷施工方向發(fā)展?？偟膩砜磩t是：瀝青卷材在穩(wěn)定和提高現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，開發(fā)具有特殊功能、性能優(yōu)良的瀝青改性氈。如耐高溫油氈、耐低溫油氈、多孔砂面油氈及沾瀝青油氈等。防水涂料大力開發(fā)新品種，如SBS橡膠改性瀝青涂料、氯丁乳膠代瀝青涂料等。為解決溶劑型防水涂料污染環(huán)境，還應(yīng)大力發(fā)展無污染、無公害、具有多功能的水乳型防水涂料。 國(guó)外防水材料的技術(shù)及品種隨著建筑業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)的完善有了飛速的發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模有著日益大型化的趨勢(shì)，像凡士通和卡萊爾兩大公司主

11、導(dǎo)高分子防水卷材市場(chǎng)，主要原因是國(guó)外尤其是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家建筑防水材料的生產(chǎn)已經(jīng)從單一的生產(chǎn)工廠演化逐步為大型跨國(guó)公司，美國(guó)的防水材料年需總量大約有15億平方米的市場(chǎng)，但只有40家公司，大多數(shù)是生產(chǎn)工廠,生產(chǎn)工廠數(shù)目達(dá)到113個(gè)，法國(guó)最大的改性瀝青防水卷材生產(chǎn)企業(yè)是索普瑞瑪公司，年產(chǎn)量占法國(guó)平屋面市場(chǎng)的35%，年產(chǎn)品為達(dá)到4500萬平方米。總體來講，近幾年來國(guó)內(nèi)外的新型防水材料和技術(shù)都得得到了飛速的發(fā)展期。 3. 新型防水材料種類及特點(diǎn)目前我國(guó)建筑防水材料主要是SBS/APP改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、玻纖瀝青瓦、自黏防水卷材等新型防水材料，以及以石油瀝青紙?zhí)ビ蜌?、瀝青復(fù)合胎柔性防

12、水卷材為主的瀝青油氈類防水卷材等，其發(fā)展對(duì)我國(guó)化學(xué)建材的發(fā)展將起到十分重要的作用。其中防水卷板是用量最大的防水材料，主要用于屋面及基礎(chǔ)防水，有施工方便、人工費(fèi)用低的特點(diǎn)。3.1合成高分子防水卷材 高分子防水卷材主要有三元乙丙橡膠、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯橡膠共混防水卷材等，以合成橡膠、合成樹脂或此兩者的共混體為基料，加入適量的化學(xué)助劑和填充料等。經(jīng)不同工序加工而成可卷曲的片狀防水材料；或把上述材料與合成纖維等復(fù)合形成兩層或兩層以上可卷曲的片狀防水材料。生產(chǎn)廠家約70多家，總生產(chǎn)能力約5000萬平方米年。我國(guó)吉化公司設(shè)備廠為北奧隊(duì)水材料公司安裝了國(guó)產(chǎn)三元乙丙橡膠防水卷材生產(chǎn)線，內(nèi)蒙古包頭

13、橡膠制品研究所為常熟三恒建材有限公司(常熟防水材料廠)安裝了釜式硫化、L型擠出三元乙丙橡膠防水卷材生產(chǎn)線，技術(shù)水平接近日本水平。它的材性指標(biāo)較高，如優(yōu)異的彈性和抗拉強(qiáng)度，使卷材對(duì)基層變形的適應(yīng)性增強(qiáng)；優(yōu)異的耐候性能，使卷材在正常的維護(hù)條件下，使用年限更長(zhǎng)，可減少維修、翻新的費(fèi)用。3.2合成高分子防水涂料以多種高分子聚合材料為主要成膜物質(zhì)，添加觸變劑、防流掛劑、防沉淀劑、增稠劑、流平劑、防老劑等添加劑和催化劑，經(jīng)過特俗工藝加工而成的合成高分子水性乳液防水涂膜，具有優(yōu)良的高彈性和絕佳的防水性能。該產(chǎn)品無毒、無味，安全環(huán)保。涂膜耐水性、耐堿性、抗紫外線能力強(qiáng)，具有較高的斷裂延伸率，拉伸強(qiáng)度和自動(dòng)修復(fù)

14、功能。該種涂料在使用時(shí)，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和用戶需要調(diào)配色彩，具有極佳的隔熱保溫和裝飾美化效果，因而產(chǎn)品屬于裝飾性和多功能性防水材料。并且在任何規(guī)則或不規(guī)則的基面上刷、刮均能形成連續(xù)不斷的防水層。可在潮濕基面上施工，產(chǎn)品不起泡、成膜效果好，固化快，能有效縮短工期。廣泛應(yīng)用于建筑物屋面、地下室、地下車庫、室內(nèi)廚衛(wèi)生間、開水間、陽臺(tái)、外墻立面、板縫、窗邊、窗臺(tái)、柱邊、管溝管道以及糧庫、水塔、游泳池、隧道、鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面、電廠冷卻塔內(nèi)壁防水等，適用于全國(guó)各地建筑氣候區(qū)的施工。3.3高聚物改性瀝青防水卷材采用改性后的瀝青來作卷材浸涂材料的。普通石油瀝青材料在低溫條件下容易變硬發(fā)脆，裂縫，感溫性強(qiáng)，長(zhǎng)期受太

15、陽光照的紫外光作用下，夏季高溫軟化，以致熱解流淌，反復(fù)的熱脹冷縮可引起瀝青內(nèi)應(yīng)力的變化。在氧和臭氧等綜合作用下，瀝青中的化學(xué)成分不斷轉(zhuǎn)變結(jié)果，先是油質(zhì)揮發(fā)，瀝青脂膠的含量減少，塑性下降，脆性增加，粘結(jié)力減低，產(chǎn)生龜裂而老化。由于這些原因，故傳統(tǒng)的石油瀝青防水材料難以滿足建筑防水耐用年限的需要，我國(guó)從20世紀(jì)70年代中期開始研發(fā)合成高分子材料改性瀝青。在瀝青中添加一定量的高聚物改性劑，使瀝青自身固有的低溫易脆裂，高溫易流淌的劣性得以改善，改性后的瀝青不但具有良好的高低溫性能，而且還具有良好的彈塑性，憎水性和粘結(jié)性等。高聚物改性瀝青防水卷材與瀝青防水卷材相比，改性瀝青防水卷材的拉伸強(qiáng)度，耐熱度與低

16、溫柔性均有一定的提高，并有較好的不透水性和抗腐蝕性。高聚物改性瀝青防水卷材是新型防水材料中使用比例較高的一類產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)成為防水卷材的主導(dǎo)產(chǎn)品之一，屬中、高檔防水材料，其中以聚酯氈為胎體的卷材性能最優(yōu)，具有高拉伸強(qiáng)度高延伸率低疲勞強(qiáng)度等特點(diǎn)。高聚物改性瀝青防水卷材其特點(diǎn)主要是利用該聚無的優(yōu)良性能，改善了石油瀝青的熱淌冷脆，從而提高了瀝青防水卷材的技術(shù)性能。3.4聚氯乙烯防水卷材(PVC) 是一種性能優(yōu)異的高分子防水材料，以聚氯乙烯樹脂為主要原料。加入各類專用助劑和抗老化組份，采用先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)的工藝生產(chǎn)制成。產(chǎn)品具有拉伸強(qiáng)度大、延伸率高、收縮率小，低溫柔性好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。產(chǎn)品性能穩(wěn)定、

17、質(zhì)量可靠、施工方便。適用范圍：.適用于工業(yè)與民用建筑的各種屋面防水，包括種植屋面、平屋面、坡屋面。 .建筑物地下防水：包括水庫、提壩、水渠以及地下室各種部位防水防滲。.隧道、高速公路、高架橋梁.糧庫、人防工程、垃圾填埋場(chǎng)、人工湖等。4.新型防水材料在發(fā)展中存在的問題及解決方法 目前我國(guó)的新型防水材料存在著值得注意的問題有：改性瀝青防水卷材不合格產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，施工方法不規(guī)范，用偷工減料的形式降低成本，不能保證施工質(zhì)量，但與之前材料相比新型防水材料也有顯著的進(jìn)步；雖然高分子卷材質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但還有許多問題亟待解決，例如有個(gè)別施工單位不能保證施工質(zhì)量、技術(shù)不成熟，防水涂料質(zhì)量達(dá)不到要求，有些涂料

18、仍是有味溶劑型，厚質(zhì)方向發(fā)展、應(yīng)向水質(zhì)，彩色聚氨酯防水涂料直接應(yīng)用于戶外時(shí)，掉色、抗老化性差、使用壽命短等這些問題亟待解決。就目前來看，新型防水行業(yè)存在的突出問題是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分散，這一方面需要通過市場(chǎng)的力量進(jìn)行優(yōu)勝劣汰，另一方面還有賴于政府相關(guān)部門的引導(dǎo)，這兩方面是目前行業(yè)內(nèi)絕大部分企業(yè)都存在開工率不足的問題，提高行業(yè)準(zhǔn)入門檻，改善行業(yè)結(jié)構(gòu)，規(guī)范市場(chǎng)秩序可以通過出臺(tái)相關(guān)政策推動(dòng)落后產(chǎn)能的淘汰。雖然在防水行業(yè)市場(chǎng)上存在的一些不利因素也不容忽視，但它也會(huì)面臨難得的發(fā)展機(jī)遇，瀝青等石化產(chǎn)品一直高位運(yùn)行就是屬于上游原材料市場(chǎng)，企業(yè)帶來較大的壓力有那些方面：人力資源成本和運(yùn)費(fèi)上升、能源價(jià)格上漲、油價(jià)高企，所以企業(yè)要審慎這些不利因素，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變局，合理安排生產(chǎn)。 全面提高我國(guó)防水材料的整體水平，相應(yīng)解決有關(guān)的施工機(jī)具、配套材料和施工技術(shù)，徹底根治嚴(yán)重的建筑滲漏，保證防水工程使用期的穩(wěn)步提高，積極推進(jìn)高分子防水卷材，適當(dāng)發(fā)展防水涂料，努力開發(fā)密封材料，并注意開發(fā)地下止水、堵漏材料和硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡防水保溫一體的材料，逐步減少在生產(chǎn)和施工中高能耗、低質(zhì)量、使用壽命短、不符合環(huán)保要求的低檔材料和相應(yīng)提高各類中高檔材料的比例，限制紙?zhí)ビ蜌郑罅Πl(fā)展改性瀝青油氈，這些是根據(jù)我國(guó)新型防水材料的現(xiàn)狀和存在的問題，考慮今后的需要和實(shí)際可能，參考國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)新型