第七章防水材料

1、防防 水水 材材 料料 防水材料是指能夠防止雨水、地下水與其他水滲透的重要組成材料。防水是建筑物的一項主要功能，防水材料是實現(xiàn)這一功能的物質基礎。 防水材料的主要作用是防潮、防漏、防滲，避免水和鹽分對建筑物的侵蝕，保護建筑構件。第一節(jié) 瀝青瀝青是一種有機膠凝材料，它是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物及其非金屬（氧、氮、硫等）衍生物所組成的混合物。 瀝青是憎水性材料，幾乎不溶于水，而且本身構造致密，具有良好的防水性、耐腐蝕性，能把砂、石等礦物質材料膠結成為一個整體的能力，形成一定強度的瀝青混凝土，因此，被廣泛地應用于鋪筑路面、防滲墻、地下防潮、防水和屋面防水等工程中。地方道路地方道路高速公路高速

2、公路城市道路城市道路1 1瀝青混合料是一種粘彈性材料，具有良好的力學性能瀝青混合料是一種粘彈性材料，具有良好的力學性能，鋪筑的路面平整無縫，振動小，噪音低，行車舒適。，鋪筑的路面平整無縫，振動小，噪音低，行車舒適。2 2路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，無強烈反路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，無強烈反光，有利于行車安全。光，有利于行車安全。3 3施工方便，施工時不需要養(yǎng)護，能及時開通交通。施工方便，施工時不需要養(yǎng)護，能及時開通交通。4 4維修簡單，舊瀝青混合料可再生利用。維修簡單，舊瀝青混合料可再生利用。 一、瀝青的分類 瀝青的種類較多，按產源可分為：瀝青瀝青地瀝青地瀝青焦油瀝青焦油瀝青天然

3、瀝青天然瀝青石油瀝青石油瀝青煤瀝青煤瀝青木瀝青木瀝青頁巖瀝青頁巖瀝青二、石油瀝青1、化學組分 化學組分分析就是將瀝青分離為化學性質相近，而且與其性質有一定聯(lián)系的幾個組，這些組就稱為“組分”。 石油瀝青的三組分： 油分 樹脂 地瀝青質組分外觀特征特征油分淡黃透明液體幾乎可溶于大部分有機溶劑，具有光學活性，賦予瀝青流動性，含量較多時，溫度穩(wěn)定性差樹脂紅褐色粘稠半固體溫度敏感性高，溶點低于100，賦予瀝青塑性和粘結性地瀝青質深褐色固體末狀微粒加熱不熔化，分解為硬焦碳，使瀝青呈黑色。賦予瀝青黏性和溫度穩(wěn)定性，含量高時，溫度敏感性好，但塑性降低，脆性增加石油瀝青三組分分析法的各組分性狀石油瀝青三組分分析

4、法的各組分性狀2、技術性質1）.粘滯性（粘性） 粘滯性是指瀝青材料在外力的作用下，瀝青粒子產生相互位移時抵抗變形的性能。 （1）針入度（粘稠瀝青的測定方法） 瀝青的針入度是在規(guī)定溫度（25）和時間(5S)內，附加一定重量（100）的標準針垂直貫入試樣的深度，以0.1表示。 P25,100g,5s :針入度試驗溫度為25，標準針質量和貫入時間為100g和5s。針入度測定儀 （）粘度（液體瀝青粘滯性的測定方法） 瀝青的標準粘度（簡稱“粘度”）是試樣在規(guī)定溫度下，從標準粘度計規(guī)定直徑（3、4、5、10mm）的流孔流出50ml所需的時間，以表示。 流出的時間越長，粘度越大。 2）、塑性（延性） 指瀝青

5、材料在外力拉伸作用下發(fā)生塑性變形的能力。以瀝青的延度指標來反映瀝青的延性。 瀝青的延度是規(guī)定形狀（倒八字形）的試樣在規(guī)定溫度下，以一定速度受拉伸至斷開時的長度，以cm 表示。 延度越大，瀝青的延性越好。 瀝青塑性的大小與它的組分和所處溫度緊密相關。瀝青的塑性隨溫度升高(降低)而增大(減小)； 樹脂含量愈多，瀝青塑性愈大。 塑性反映了瀝青開裂后的自愈能力 3）、溫度敏感性溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。隨溫度的升高，瀝青的粘滯性降低，塑性增加，這樣變化的程度越大，則表示瀝青的溫度敏感性越大。常用軟化點表示。 在工程中保證瀝青不致溫度升高而產生流動，一般取滴落點（液化點

6、）和硬化點之間溫度的87.21%作為軟化點。 該法是將瀝青試樣注入規(guī)定尺寸的金屬環(huán)內徑（15.90.1mm），高（6.40.1）mm）內，上置規(guī)定尺寸和重量的鋼球，放于水（或甘油）中，以（50.5）min的速度加熱，至瀝青下垂量達規(guī)定距離（25.4mm）時的溫度，以表示。 軟化點越高，瀝青的溫度敏感性越小 夏季高溫瀝青易軟化，路面易產生車轍、波夏季高溫瀝青易軟化，路面易產生車轍、波浪；冬季低溫時易脆裂，在車輛重復作用下浪；冬季低溫時易脆裂，在車輛重復作用下易產生開裂。易產生開裂。 針入度是在規(guī)定溫度下測定瀝青的條件粘度 軟化點是反映瀝青材料熱穩(wěn)定性的一個指標，也是條件粘度的一種量度。 延度是反

7、映瀝青材料塑性的一個指標 針入度、延度、軟化點是評價粘稠石油瀝青路用性能最常用的經驗指標，所以通稱“三大指標”。 4）、 瀝青的耐久性（大氣穩(wěn)定性） 大氣穩(wěn)定性指石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等大氣因素長期綜合作用下，抵抗老化的性能。 瀝青的老化指瀝青在大氣因素的長期綜合作用下，逐漸失去粘性、塑性而變硬變脆的現(xiàn)象。表現(xiàn)：針入度減少延度降低軟化點升高在長期的大氣因素作用下，因瀝青塑性降低，脆性增強，粘聚力減小，導致路面表面產生松散，引起路面破壞。瀝青路面老化現(xiàn)象瀝青路面老化現(xiàn)象5）. 安全性 閃點是試樣在規(guī)定的克利夫蘭開口杯盛樣器內，按規(guī)定的升溫速度受熱時所蒸發(fā)的氣體，以規(guī)定的方法與試焰接觸，初

8、次發(fā)生一瞬即滅的火焰時的試樣溫度，以表示。 燃點試樣繼續(xù)受熱時，蒸氣接觸火焰能持續(xù)燃燒時間不少于時的試樣溫度，以表示。 瀝青材料在使用時必須加熱，加熱溫度必須低于閃點 6）. 溶解度 瀝青的溶解度是指石油瀝青在三氯乙烯等有機溶劑中溶解的百分率（即有效物質含量）。那些不溶解的物質為有害物質，會降低瀝青的性能，應加以限制。 石油瀝青按技術性質劃分為多種牌號，按應用不同可分為道路石油瀝青石油瀝青按技術性質劃分為多種牌號，按應用不同可分為道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青三類，其技術指標見下表。、建筑石油瀝青和普通石油瀝青三類，其技術指標見下表。 三種石油瀝青的牌號主要是根據(jù)針入度指標來劃分的，

9、隨著牌號的增加，三種石油瀝青的牌號主要是根據(jù)針入度指標來劃分的，隨著牌號的增加，粘性越?。ㄡ樔攵仍酱螅?，塑性越好（延度越大），溫度敏感性越大（軟化粘性越?。ㄡ樔攵仍酱螅苄栽胶茫ㄑ佣仍酱螅瑴囟让舾行栽酱螅ㄜ浕c越低）。點越低）。4、石油瀝青的分類及選用標準、石油瀝青的分類及選用標準u 道路瀝青的針入度和延度較大，但軟化點較低，此類瀝青較軟道路瀝青的針入度和延度較大，但軟化點較低，此類瀝青較軟，在常溫下的彈性較好，可用來拌制瀝青砂漿和瀝青混凝土，用于，在常溫下的彈性較好，可用來拌制瀝青砂漿和瀝青混凝土，用于道路路面或車間地面等工程。道路路面或車間地面等工程。u 建筑石油瀝青在常溫下較硬，軟化

10、點較高，在使用中不易發(fā)生建筑石油瀝青在常溫下較硬，軟化點較高，在使用中不易發(fā)生軟化流淌流等現(xiàn)象，廣泛用于建筑屋面工程和地下防水工程等。軟化流淌流等現(xiàn)象，廣泛用于建筑屋面工程和地下防水工程等。u 普通石油瀝青，由于含有害成分石蠟較多，因此溫度敏感性較普通石油瀝青，由于含有害成分石蠟較多，因此溫度敏感性較大，穩(wěn)定性較差，粘性較小，塑性較差，故在工程中不宜單獨使用大，穩(wěn)定性較差，粘性較小，塑性較差，故在工程中不宜單獨使用，一般與建筑石油瀝青摻合使用。，一般與建筑石油瀝青摻合使用。 三、煤瀝青 煤瀝青是煉焦或生產煤氣的副產品。煙煤干餾時所揮發(fā)的物質冷凝為煤焦油，煤焦油經分餾加工，提取出各種油質后的產品

11、即為煤瀝青。 石油瀝青與煤瀝青的主要區(qū)別石油瀝青與煤瀝青的主要區(qū)別 性質石油瀝青煤瀝青密度(g/cm3)燃燒錘擊顏色溶解溫度穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性防水性抗腐蝕性近于1.0煙少、無色、有松香味、無毒韌性較好呈輝亮褐色易溶于煤油與汽油中，呈棕黑色較好較高較好差 1.251.28煙多、黃色、臭味大、有毒韌性差，較脆濃黑色難溶于煤油與汽油中，呈黃綠色較差較低較差(含酚、能溶于水)強 四、改性瀝青 為改善瀝青的防水性能，提高其低溫下的柔韌性、塑性、變形性和高溫下的熱穩(wěn)定性和機械強度，必須對瀝青進行氧化、乳化、催化或摻入橡膠、樹脂、礦物質等措施，對瀝青材料加以改性，使瀝青的性質得到不同程度的改善。經改性后的瀝青

12、稱之為改性瀝青。 改性瀝青可分為以下幾種類型：礦物填料改性瀝青 在瀝青中摻入礦物填充料，用以增加瀝青的粘結力和耐熱性，減少瀝青的溫度敏感性，主要適用于生產瀝青瑪蹄脂。樹脂改性瀝青 用樹脂改性瀝青，可以改善瀝青的耐寒性、耐熱性、粘結性和強度。 橡膠改性瀝青 橡膠與石油瀝青有很好的混溶性，用橡膠改性瀝青，能使瀝青具有橡膠的很多優(yōu)點，如高溫變形性小，低溫柔韌性好，有較高的強度、延伸率和耐老化性等。 橡膠和樹脂共混改性瀝青 同時用橡膠和樹脂來改性石油瀝青，可使瀝青兼具橡膠和樹脂的特性。第二節(jié) 防水卷材 防水卷材是一種可卷曲的片狀防水材料 。一、瀝青防水卷材 目前，所用的防水卷材仍以瀝青防水卷材為主，被

13、廣泛應用在地下、水工、工業(yè)及其他建筑和構筑物中，特別是屋面工程中仍被普遍采用。 石油瀝青油紙、油氈石油瀝青油紙(簡稱油紙)是用低軟化點石油瀝青浸漬原紙(生產油氈的專用紙，主要成分為棉纖維，外加20%30%的廢紙)而成的一種無涂蓋層的防水卷材。 主要用于多層(粘貼式)防水層下層、隔蒸汽層、防潮層等。 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蓋材料制成的可卷曲片狀防水材料。它克服了傳統(tǒng)瀝青卷材溫度穩(wěn)定性差、延伸率低的不足，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度較高、延伸率較大等優(yōu)異性能。二、高聚物改性瀝青防水卷材二、高聚物改性

14、瀝青防水卷材 1、SBS橡膠改性瀝青防水卷材 SBS橡膠改性瀝青防水卷材是采用玻纖氈、聚酯氈為胎體，苯乙烯丁二烯苯乙烯（SBS）熱塑性彈性體作改性劑，涂蓋在經瀝青浸漬后的胎體兩面，上表面撒布礦物質粒、片料或覆蓋聚乙烯膜，下表面撒布細砂或覆蓋聚乙烯膜所制成的新型中、高檔防水卷材，是彈性體橡膠改性瀝青防水卷材中的代表性品種。 SBS改性瀝青防水卷材最大的特點是低溫柔韌性能好，同時也具有較好的耐高溫性、較高的彈性及延伸率（延伸率可達150%），較理想的耐疲勞性。廣泛用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于寒冷地區(qū)和結構變形頻繁的建筑物防水。 2、APP改性瀝青防水卷材 APP改性瀝青防水卷材是用無規(guī)聚

15、丙烯（APP）改性瀝青浸漬胎基（玻纖或聚酯胎），以砂?；蚓垡蚁┍∧榉勒掣綦x層的防水卷材，屬塑性體瀝青防水卷材中的一種。 APP改性瀝青卷材的性能與SBS改性瀝青性接近，具有優(yōu)良的綜合性質，尤其是耐熱性能好，130的高溫下不流淌、耐紫外線能力比其它改性瀝青卷材均強，所以非常適宜用于高溫地區(qū)或陽光輻射強烈地區(qū)，廣泛用于各式屋面、地下室、游泳池、水橋梁、隧道等建筑工程的防水防潮。 3、再生橡膠改性瀝青防水卷材 用廢舊橡膠粉作改性劑，摻入石油瀝青中，再加入適量的助劑，經輥煉、壓延、硫化而成的無胎體防水卷材。 其特點是自重輕，延伸性、耐腐蝕性均較普通油氈好，且價格低廉。適用于屋面或地下接縫等防水工程，

16、尤其是于基層沉降較大或沉降不均勻的建筑物變形縫處的防水。 第三節(jié)第三節(jié) 防水涂料防水涂料 防水涂料是將在高溫下呈粘稠液狀態(tài)的物質，涂布在基體表面，經溶劑防水涂料是將在高溫下呈粘稠液狀態(tài)的物質，涂布在基體表面，經溶劑或水份揮發(fā)，或各組分間的化學變化，形成具有一定彈性的連續(xù)薄膜，使基層或水份揮發(fā)，或各組分間的化學變化，形成具有一定彈性的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，并能抵抗一定的水壓力，從而起到防水和防潮作用。表面與水隔絕，并能抵抗一定的水壓力，從而起到防水和防潮作用。1 1、冷底子油、冷底子油 冷底子油是用建筑石油瀝青加入汽油、煤油、輕柴油等溶劑，冷底子油是用建筑石油瀝青加入汽油、煤油、輕柴油等

17、溶劑，或用軟化點或用軟化點50705070的煤瀝青加入苯，溶合而配成的瀝青涂料。由于的煤瀝青加入苯，溶合而配成的瀝青涂料。由于施工后形成的涂膜很薄，一般不單獨使用，往往用作瀝青類卷材施施工后形成的涂膜很薄，一般不單獨使用，往往用作瀝青類卷材施工時打底的基層處理劑，故稱冷底子油。工時打底的基層處理劑，故稱冷底子油。 冷底子油粘度小，具有良好的流動性。涂刷砼、砂漿等表面后冷底子油粘度小，具有良好的流動性。涂刷砼、砂漿等表面后能很快滲入基底，溶劑揮發(fā)瀝青顆粒則留在基底的微孔中，使基底能很快滲入基底，溶劑揮發(fā)瀝青顆粒則留在基底的微孔中，使基底表面憎水并具有粘結性，為粘結同類防水材料創(chuàng)造有利條件。表面憎

18、水并具有粘結性，為粘結同類防水材料創(chuàng)造有利條件。卷材防水屋面構造（a）不保溫卷材屋面；（b）保溫卷材屋面 2 2、瀝青瑪碲脂（瀝青膠）、瀝青瑪碲脂（瀝青膠） 瀝青瑪碲脂是用瀝青材料加入粉狀或纖維狀的填充料均勻混合而成。按瀝青瑪碲脂是用瀝青材料加入粉狀或纖維狀的填充料均勻混合而成。按溶劑及膠粘工藝不同可分為：熱熔瀝青瑪碲脂和冷瑪碲脂。溶劑及膠粘工藝不同可分為：熱熔瀝青瑪碲脂和冷瑪碲脂。 熱熔瀝青瑪碲脂（熱用瀝青膠）的配制通常是將瀝青加熱至熱熔瀝青瑪碲脂（熱用瀝青膠）的配制通常是將瀝青加熱至150-150-200200，脫水后與，脫水后與20%-30%20%-30%的加熱干燥的粉狀或纖維狀填充料（如滑石粉、的加熱干燥的粉狀或纖維狀填充料（如滑石粉、石灰石粉、白云粉，石棉屑，木纖維等）熱拌而成，熱用施工。石灰石粉、白云粉，石棉屑，木纖維等）熱拌而成，熱用施工。填料的作用是為了提高瀝青的耐熱性、增加韌性、降低低溫脆性，填料的作用是為了提