第九章防水材料2

1、 防水材料是保證房屋建筑能夠防止雨水、地下水與其他水分滲透的重要組成部分，是建筑工程上不可缺少的主要建筑材料之一。防水材料同時也用于其他工程之中，如公路橋梁、水利工程等。防水材料質(zhì)量的優(yōu)劣與建筑物的使用壽命是緊密聯(lián)系的。 國內(nèi)外使用瀝青為防水材料已有很久歷史，直至現(xiàn)在，仍然是以瀝青基防水層為主。近來，防水材料已向橡膠和樹脂基防水材料和改性瀝青系列發(fā)展；防水層的構(gòu)造已由多層向單層防水方向發(fā)展；施工方法已由熱熔法向冷粘貼法發(fā)展。本章主要介紹石油瀝青、高聚物改性瀝青和合成高分子防水材料。 第一節(jié)第一節(jié) 防水材料的基本成分防水材料的基本成分 第二節(jié)第二節(jié) 防水卷材防水卷材 第三節(jié)第三節(jié) 防水涂料防水涂

2、料 第四節(jié)第四節(jié) 建筑密封材料建筑密封材料第一節(jié) 防水材料的基本成分 一、石油瀝青 二、煤焦油 三、橡膠 四、樹脂 五、改性瀝青1、石油瀝青的定義： 石油原油經(jīng)蒸餾等提煉出各種輕質(zhì)油（如汽油、柴油等）及潤滑油以后的殘余物，或再經(jīng)加工而得到的產(chǎn)品。 分為建筑石油瀝青、道路石油瀝青和普通石油瀝青三種。2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)（1） 石油瀝青的組分 油分：是瀝青中分子量最小和密度最小的組分，呈淡黃色至紅褐色的油狀液體。賦予石油瀝青以流動性。可溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有機溶劑，但不溶于酒精。 樹脂（瀝青脂膠）：分子量比油分大，呈黃色至黑褐色的油狀液體。大部分屬于中性樹脂，賦

3、予瀝青以粘結(jié)性、塑性和可流動性?？扇苡谌燃淄椤⒈?、汽油等有機溶劑。 地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）：分子量比樹脂更大，呈深褐色至黑色固態(tài)無定形體（固體粉末）。決定石油瀝青溫度敏感性、粘性?？扇苡谌燃淄?、二硫化碳等有機溶劑，染色力強，對光的敏感性強，感光后不溶。（2） 石油瀝青的結(jié)構(gòu) 溶膠結(jié)構(gòu)：溶膠結(jié)構(gòu)：流動性、塑性較好，溫度敏感性大。 凝膠結(jié)構(gòu)：凝膠結(jié)構(gòu)：彈性、粘性較好，溫度敏感性小。 溶-凝膠結(jié)構(gòu)：介于兩者之間。溶膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)粘性：是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對流動的一種特性。用絕對粘度、相對粘度表示。 針入度、標準粘度。3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) （1）防水性 （2）粘性 （3）塑性 （4）溫度敏感性

4、 （5）大氣穩(wěn)定性針入度的測定針入度粘滯度的測定3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) （1）防水性 （2）粘性 （3）塑性 （4）溫度敏感性 （5）大氣穩(wěn)定性塑性：是指石油瀝青在外力作用下，產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。 用延度表示。延度的測定延伸度斷裂3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) （1）防水性 （2）粘性 （3）塑性 （4）溫度敏感性 （5）大氣穩(wěn)定性溫度敏感性：是指石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而變化的性能。用溫度軟化點表示。軟化點的測定3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) （1）防水性 （2）粘性 （3）塑性 （4）溫度敏感性 （5）大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性：是指石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等因素

5、的長期綜合作用下抵抗老化的性能。老化：石油瀝青隨著時間的進展，而流動性和塑性逐漸減少，硬脆性逐漸增大，直至脆裂。用蒸發(fā)損失、蒸發(fā)針入度表示。4、石油瀝青的牌號與應(yīng)用 三大指標：粘性、塑性、軟化點，其中針入度是劃分牌號的主要依據(jù)。 牌號越高，針入度越大，延度越大，軟化點越低。 選用的原則：在滿足設(shè)計要求的條件下，牌號越大越好。 此外，為評定瀝青的品質(zhì)和保證施工安全，還應(yīng)當(dāng)了解石油瀝青的溶解度、閃點和燃點。 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。那些不溶解的物質(zhì)會降低瀝青的性能(如粘性等)，應(yīng)把不溶物視為有害物質(zhì)(如瀝青碳或似碳物)而加

6、以限制。閃點(也稱閃火點)是指加熱瀝青至揮發(fā)出的可燃氣體和空氣的混合物，在規(guī)定條件下與火焰接觸，初次閃火(有藍色閃光)時的瀝青溫度()。燃點或稱著火點，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，此時瀝青的溫度即為燃點()。燃點溫度比閃點溫度約高l0。瀝青質(zhì)組分多的瀝青相差愈多，液體瀝青由于輕質(zhì)成分較多閃點和燃點的溫度相差很小。 閃點和燃點的高低表明瀝青引起火災(zāi)或爆炸的可能性的大小它關(guān)系到運輸、貯存相加熱使用等方面的安全。例如建筑石油瀝青閃點約230，在熬制時一般溫度為185200為安全起見瀝青還應(yīng)與火焰隔離。 石油瀝青的技術(shù)標準二、煤焦油簡介與石油瀝青相比，煤瀝青有如

7、下特點：（1）由固態(tài)或粘稠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)（或液態(tài)）的溫度間隔較小，夏天易軟化流淌，而冬天易脆裂，即溫度敏感性大。（2）含揮發(fā)性成分和化學(xué)穩(wěn)定性差的成分較多，在熱、陽光、氧氣等的長期綜合作用下，煤瀝青的組成變化大，易硬脆，顧大氣穩(wěn)定性差。（3）含有較多游離碳，塑性差，容易因變形而開裂。（4）因含有蒽、酚等，故有毒性和臭味，防腐能力較好，適用于木材的防腐處理。（5）因表面活性物質(zhì)較多，與礦料表面的粘附力好。二、煤焦油簡介由于煤瀝青和石油瀝青相似，使用時必須加以區(qū)別：鑒別方法鑒別方法煤瀝青煤瀝青石油瀝青石油瀝青密度密度1.1(約為1.25）接近1.0錘擊錘擊音清脆，韌性差音啞，富有彈性，韌性好燃燒燃

8、燒煙呈黃色，有刺激味煙無色，無刺激性臭味溶液顏色溶液顏色用30-50倍的汽油或煤油溶解后，將溶液滴于濾紙上，斑點分為內(nèi)外兩圈，城內(nèi)黑外棕或黃色溶解方法同左，斑點完全均勻散開，呈棕色。三、橡膠 橡膠是彈性體的一種，即使在常溫下它也具有顯著的高彈性能，在外力作用下它很快發(fā)生變形，變形可達百分之?dāng)?shù)百。當(dāng)除去外力后，又很快恢復(fù)原來的狀態(tài)，且保持這種性質(zhì)的溫度區(qū)間范圍很大。土建工程中使用橡膠主要是利用它的這一待性。 橡膠可分天然橡膠、合成橡膠。 天然橡膠主要是由橡膠樹的漿汁中取得的，加入少量醋酸、氯化鋅或氟硅酸鈉即行凝固。凝固體經(jīng)壓制后成為生橡膠。生橡膠經(jīng)硫化處理得到軟質(zhì)橡膠。天然橡膠易老化失去彈性，一

9、般作為橡膠制品的原料。 合成橡膠又稱人造橡膠，制備時一般可以看作由兩步組成：首先將基本原料制成單體，而后將單體合成為橡膠。三、橡膠建筑工程中常用的合成橡膠：(1)氯丁橡膠 它是由單體氯丁二烯聚合而成，與天然橡膠比較，氯丁橡膠絕緣性較差，但抗拉強度、透氣性和耐磨性較好。 (2)丁基橡膠 它是耐化學(xué)腐蝕、耐老化、不透氣性和絕緣性最好的橡膠它具有抗撕裂性能好、耐熱性好、吸水小等優(yōu)點。它還具有較好的耐寒性。(3)乙丙橡膠和三元乙丙橡膠 它是乙烯與丙烯的共聚物。是最輕的橡膠，而且它的耐光、耐熱、耐氧及奧氧、耐酸堿、耐磨等都非常好，也是最廉價的合成橡膠。三、橡膠建筑工程中常用的合成橡膠： (4)丁腈橡膠

10、它是由于二烯與丙烯腈的共聚物，稱丁腈橡膠。它的持點是對于油類及許多有機溶劑的抵抗力極強。它的耐熱、耐磨相抗老化的件能也勝于天然橡膠。它的缺點是絕緣性較差，塑性較低，加工較難，成本較高。 (5)再生橡膠 再生橡膠又稱再生膠，它是由廢舊輪胎和膠鞋等橡膠制品或生產(chǎn)中的下腳料經(jīng)再生處理而得到的橡膠。這類橡膠來源廣，價格低。 再生處理主要是脫硫。 四、改性瀝青 建筑上使用的瀝青必需具有一定的物理性質(zhì)和粘附件。在低溫條件下應(yīng)有彈件、塑性；在高溫條件下要有足夠的強度和穩(wěn)定性；在加工和使用條件下具有抗“老化”能力還應(yīng)與各種礦料和結(jié)構(gòu)表面有較強的粘附力；以及對構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。通常，石油加工廠制備的瀝

11、青不一定能全面滿足這些要求，尤其我國大多數(shù)用大慶油田的原油加工出來的瀝青，如只控制了耐熱性軟化點其他方面就很難達到要求，致使瀝青防水屋面滲漏現(xiàn)象嚴重，使用壽命短。為此，常用橡膠、樹脂和礦物填料等改性。橡膠、樹脂和礦物填料等通稱為石油瀝青的改性材料。四、改性瀝青 改性瀝青應(yīng)具有以下的特性： 1、在低溫條件下有一定的彈性和塑性。 2、在高溫條件下要有足夠的強度和穩(wěn)定性。 3、在加工和使用條件下具有抗“老化”能力。 4、還應(yīng)與各種礦物和結(jié)構(gòu)表面有較強的粘附力。 5、對構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。 通常橡膠、樹脂和礦物填料等稱為石油瀝青的改性材料。四、改性瀝青(一)橡膠瀝青 橡膠是瀝青的重要改性材料，

12、它和瀝青有較好的混溶性優(yōu)點，如高溫變形性小，低溫柔性好。由于橡膠的品種不同各種橡膠瀝青的性能也有差異。 1氯丁橡膠瀝青 瀝青中摻入氯丁橡膠后，可使其氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性、耐光、耐臭氧性、耐氣候性和耐燃燒性得到大大改善。 2丁基橡膠瀝青 3再生橡膠瀝青 再生膠摻入瀝青以后，同樣可大大提高瀝青的氣密性，低溫柔性，耐光、熱、臭氧性，耐氣候性。 再生膠與石油瀝青作用機理和氯丁橡膠與石油瀝青的作用機理相類似，而且更加復(fù)雜。四、改性瀝青(二)樹脂瀝青 用樹脂改性石油瀝青，可以改進瀝青的耐寒性、耐熱性、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脂和石油瀝青的相活性較差，而且可用的樹脂品

13、種也較少，常用的樹脂有：古馬隆樹脂、聚乙烯、無規(guī)聚丙烯APP等。(三)橡膠和樹脂改性瀝青 橡膠和樹脂同時用于改善瀝青的性質(zhì)，使瀝青同時具有橡膠和樹脂的特性，橡膠和樹脂又有較好的混溶性，故效果較好。四、改性瀝青(四)礦物填充料改性瀝青 為了提高瀝青的粘結(jié)能力和耐熱性，減小溫度敏感性。 常用的礦物填充料大多是粉狀的和纖維狀的，主要的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土和石棉等。礦物填充料的種類、用量和細度不同，形成結(jié)構(gòu)瀝青的情況亦不同。 白云石粉、磨細砂、粉煤灰、水泥、高嶺土粉、白堊粉等也可作瀝青的礦物填充料。 第二節(jié)第二節(jié) 防水卷材防水卷材 主要包括瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青主要包括瀝青防水卷材、高聚物

14、改性瀝青防水卷材、合成高分子卷材三大類。防水卷材、合成高分子卷材三大類。 防水卷材必須具備的性能：防水卷材必須具備的性能： 1 1、耐水性、耐水性 2 2、溫度敏感性、溫度敏感性 3 3、機械強度、機械強度 4 4、柔韌性、柔韌性 5 5、大氣穩(wěn)定性、大氣穩(wěn)定性 瀝青防水卷材 可以分為有胎的浸漬卷材和無胎的輥壓卷材。（一）浸漬卷材 是用原紙、玻璃紙、石棉布、麻布、合成纖維布等為胎，經(jīng)浸漬瀝青后所制得的卷狀材料。其中紙?zhí)r青卷材最為常見。它包括石油瀝青紙?zhí)ビ蜌郑ê喎Q油氈）和石油瀝青油紙（簡稱油紙）。 油氈是采用低軟化點石油瀝青浸漬原紙，然后用高軟化點石油瀝青覆蓋油紙兩面，再涂或撒隔離材料所制成的

15、一種紙?zhí)ゾ聿摹Ｓ蜌职此x用的隔離材料分為粉狀油氈和片狀油氈兩個品種，表示為粉氈和片氈。油氈分為200號、350號和500號三個標號，并按浸漬材料總量和物理性質(zhì)分為合格品、一等品和優(yōu)等品三個等級。 瀝青防水卷材 （二）輥壓卷材 瀝青再生橡膠油氈是一種常見的輥壓卷材，它是采用再生橡膠、石油瀝青和石灰石粉等填料，經(jīng)混煉、壓制而成的，抗拉強度大、彈性好、低溫柔韌性好、不透水性及耐蝕性強等優(yōu)點，適用于重要建筑物縫處防水。第三節(jié)第三節(jié) 防水涂料防水涂料 防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)，涂布在基層防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)，涂布在基層表面，經(jīng)溶劑或水份揮發(fā)或各組分間的化學(xué)表面，經(jīng)溶劑或水份揮發(fā)或各組分間的化學(xué)反

16、應(yīng)，形成有一定彈性或一定厚度的連續(xù)薄反應(yīng)，形成有一定彈性或一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮作用。作用。 防水涂料按液態(tài)類型可分為溶劑型、水乳型、防水涂料按液態(tài)類型可分為溶劑型、水乳型、反應(yīng)型三種；按成膜物質(zhì)的主要成分可分為反應(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。瀝青類、高聚物改性瀝青類和合成高分子類。第四節(jié)第四節(jié) 建筑密封材料建筑密封材料 建筑密封材料是能承受位移達到氣密、水密目建筑密封材料是能承受位移達到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的定形和非定形的材料。的而嵌入建筑接縫中的定形和非定形的材料。

17、 定形密封材料是具有一定形態(tài)和尺寸的密封材定形密封材料是具有一定形態(tài)和尺寸的密封材料。料。 非定形密封材料又稱密封膠、劑，是溶劑型、非定形密封材料又稱密封膠、劑，是溶劑型、乳液型、化學(xué)反應(yīng)型等粘稠狀的密封材料。乳液型、化學(xué)反應(yīng)型等粘稠狀的密封材料。 冷底子油冷底子油 瀝青膠瀝青膠第四節(jié)第四節(jié) 建筑密封材料建筑密封材料二、冷底子油與瀝青膠 瀝青膠主要用來粘貼防水材料，為了提高與基層的粘結(jié)力，常在基層上先涂一層冷底子油。（一）冷底子油 是用建筑石油瀝青加入汽油、煤油、輕柴油；或者用軟化點為50-70度的煤瀝青加入苯，融合而配制成的瀝青溶液，可以在常溫下涂刷，故稱冷底子油。第四節(jié)第四節(jié) 建筑密封材料建筑密封材料二）瀝青膠（也稱瑪碲脂） 瀝青膠是在瀝青中加入適量的礦質(zhì)粉料或加入部分纖維狀填料配置而成的材料。具有較好的粘性、耐熱性和柔韌性，主要用于粘貼卷材、嵌縫、接頭、補漏及做防水層的底層。瀝青膠分為熱用和冷用兩種。 熱用即熱瀝青瑪碲脂，是將