第十章防水材料

第十章防水材料定義——能夠防止建筑物遭受雨水、地下水、其他水及濕氣滲透或侵入的各種材料。要求——具有較高的抗?jié)B性和耐水性；具有適宜的強(qiáng)度和耐久性；柔性防水材料要有較好的塑性。分類——按形態(tài)分按物理特性分按變形特征分按原料不同分防水材料防水材料的分類按形態(tài)分液態(tài)（涂料）膠體（膏、砂漿）固態(tài)（卷材、型材）按物理特性分柔性剛性防水卷材防水涂料嵌縫材料防水混凝土等防水材料的分類按變形特征分普通型自膨脹型按原料不同分瀝青類（瀝青基防水材料）高分子類（塑料基防水材料、橡膠基防水材料等）金屬類（各種耐腐金屬板材）無機(jī)類（混凝土、砂漿）無機(jī)有機(jī)復(fù)合類（復(fù)合防水材料）本章介紹1.瀝青2.防水卷材3.防水涂料4.建筑密封材料第一節(jié)瀝青石油瀝青石油瀝青是石油原油經(jīng)蒸餾等提煉出各種輕質(zhì)油及潤滑油以后的殘留物，或再經(jīng)加工得到的產(chǎn)品。本節(jié)介紹1.石油瀝青的組分2.瀝青的技術(shù)性質(zhì)3.石油瀝青的分類及選用一、石油瀝青的組分石油瀝青的組分油分——占40%～60%，賦予瀝青以流動性樹脂——占15%～30%，賦予瀝青以粘結(jié)性和塑性地瀝青質(zhì)——占10%～30%，賦予瀝青以溫度敏感性和粘性其他（如蠟等）另：地瀝青質(zhì)含量越高，石油瀝青的軟化點越高，粘性越大，脆性越大。二、瀝青的技術(shù)性質(zhì)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)（一）粘滯性（二）塑性（三）溫度敏感性（四）大氣穩(wěn)定性可溶物的含量——溶解度安全性——閃點（一）粘滯性（粘性）反映瀝青在外力作用下，材料內(nèi)部阻礙產(chǎn)生相對流動（變形）的能力。表示方法固體或半固體的石油瀝青：指標(biāo)：針入度，用針入度儀測定。液體或較稀的石油瀝青：指標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)粘度，用標(biāo)準(zhǔn)粘度計測定。針入度值越大，瀝青流動性大，粘性差。指標(biāo)與性質(zhì)間的關(guān)系（一）粘滯性（粘性）針入度測定方法溫度在25℃時，以質(zhì)量(100g)的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)5s沉入瀝青試樣中的深度，以0.1mm為單位表示。標(biāo)準(zhǔn)粘度測定方法在溫度20℃、25℃、30℃的瀝青試件經(jīng)過直徑3、5、10mm小孔流出50mL瀝青所經(jīng)歷的時間（秒數(shù)）為標(biāo)準(zhǔn)粘度。針入度儀標(biāo)準(zhǔn)粘度儀（二）塑性瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后仍能保持變形后形狀的性質(zhì)。表示方法指標(biāo)：延伸度（延度）關(guān)系：延度越大，瀝青的塑性越好，抵抗外力而不破壞的能力越好。（二）塑性延度測定方法瀝青延度是把瀝青試樣制成∞字形標(biāo)準(zhǔn)試模（中間最小截面積為1cm2），在規(guī)定的拉伸速度（5cm/min）和規(guī)定溫度（25℃）下拉斷時的伸長長度，以cm為單位。（三）溫度敏感性定義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。變化程度小，則瀝青溫度敏感性小，反之則溫度敏感性大。指標(biāo)軟化點——瀝青由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃有愿囿w時的溫度。脆化點——瀝青從玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度。主要反映瀝青低溫變形能力。實際應(yīng)用時，希望高軟化點和低脆化點。軟化點測定——環(huán)球法將瀝青試樣裝入規(guī)定尺寸的銅環(huán)中，上置規(guī)定尺寸和質(zhì)量的鋼球，再將置球的銅環(huán)放在有水或甘油的燒杯中，以（5℃/min）的速率加熱至瀝青軟化下垂達(dá)25mm時的溫度（℃），即為瀝青軟化點。環(huán)球法軟化點儀指標(biāo)與性質(zhì)間的關(guān)系軟化點越低，溫度敏感性越高。（四）大氣穩(wěn)定性定義是指石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等大氣綜合因素長期作用下抵抗老化的性能。什么是老化？在熱、陽光、氧氣和水分等因素的長期作用下，石油瀝青中低分子組分向高分子組分轉(zhuǎn)化，即瀝青中油分和樹脂相對含量減少，地瀝青質(zhì)逐漸增多，從而使石油瀝青的塑性降低，粘度提高，逐漸變得脆硬，直至脆裂，失去使用功能，這個過程稱為老化。（四）大氣穩(wěn)定性指標(biāo)蒸發(fā)損失和針入度比蒸發(fā)損失率越小，針入度比越大，瀝青的大氣穩(wěn)定性越好。測定方法將瀝青試樣灌于平底金屬皿內(nèi)，放入烘箱內(nèi)在160℃溫度加熱蒸發(fā)5小時的質(zhì)量損失百分率和蒸發(fā)前后的針入度比兩項指標(biāo)來表示。三、石油瀝青的分類及選用（一）石油瀝青的分類根據(jù)我國現(xiàn)行石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)，將工程建設(shè)中常用的石油瀝青分為三大類：建筑石油瀝青道路石油瀝青普通石油瀝青石油瀝青的三個標(biāo)準(zhǔn)石油瀝青按用途分三、石油瀝青的分類及選用（一）石油瀝青的分類牌號劃分方法：石油瀝青都是按針入度指標(biāo)來劃分牌號的。每個牌號還應(yīng)保證相應(yīng)的延度和軟化點，以及溶解度、閃點、蒸發(fā)損失、蒸發(fā)后針入度比等。常用牌號建筑石油瀝青有（40）、30、10三個牌號；道路石油瀝青有200、180、140、100甲、100乙、60甲、60乙七個牌號；普通石油瀝青有75、65、55三個牌號。牌號與性能的關(guān)系使用年限越長三、石油瀝青的分類及選用（二）石油瀝青的選用石油瀝青的選用：根據(jù)工程類別、氣候條件、工作部位，選用不同牌號的瀝青。第二節(jié)防水卷材防水卷材概述定義——最常用的可卷曲的片狀柔性防水材料。類型——按主要防水組成材料分為瀝青防水卷材高聚物改性防水卷材合成高分子防水卷材防水卷材概述防水卷材必須具備的性能：耐水性溫度穩(wěn)定性機(jī)械強(qiáng)度延伸性抗斷裂性柔韌性大氣穩(wěn)定性（一）石油瀝青紙?zhí)ビ蜌钟玫蛙浕c石油瀝青浸漬原紙，無涂撒隔離材料的紙?zhí)ゾ聿摹图垼挥酶哕浕c石油瀝青涂蓋油紙兩面，撒以隔離材料制成的紙?zhí)ゾ聿摹蜌帧Ｓ图埡陀蜌职丛埖馁|(zhì)量(g/m2)劃分標(biāo)號。油紙分為200和350標(biāo)號。油氈分為200、350和500三個標(biāo)號，煤瀝青油氈只有350號。一、瀝青防水卷材一、瀝青防水卷材（二）石油瀝青玻璃布油氈以玻璃纖維布為胎基涂蓋石油瀝青，在兩面撒布粉狀隔離材料制成的一種以無機(jī)纖維為基材的瀝青防水卷材。柔度優(yōu)于紙?zhí)ビ蜌帧⒛透阅芎眠m用于鋪設(shè)地下防水、防腐層，并可用于鋪設(shè)平屋面作防水層及除熱管道以外的金屬管道的防腐保護(hù)層。（三）石油瀝青玻璃纖維胎油氈根據(jù)油氈每10m2標(biāo)稱質(zhì)量（kg）分為15號、25號、35號3種標(biāo)號。以玻璃纖維薄氈為胎基，浸涂石油瀝青，在其表面涂撒（礦物材料或覆蓋聚乙烯膜等）隔離材料所制成的一種以無機(jī)纖維為基材的瀝青防水卷材。優(yōu)點：均勻性和耐濕性能較好，耐火性高，較輕，保險期較穩(wěn)定，抗拉強(qiáng)度好。適用于鋪設(shè)屋面、地下、水利等工程多層防水和管道防腐保護(hù)層（熱管道除外）；兩面撒粉或撒砂的油氈，可用作油氈屋面的下層或上層；彩砂面玻纖胎油氈適用于防水屋面層和不再作表面處理的斜屋面。一、瀝青防水卷材

（四）鋁箔面油氈油氈幅寬為1000mm，按油氈每卷標(biāo)稱質(zhì)量（kg）分為30號、40號2種標(biāo)號。以玻纖氈為胎基，浸涂氧化瀝青，表面用壓紋鋁箔帖面，底面撒以細(xì)顆粒礦物材料或覆蓋聚乙烯膜而制成的具有熱反射和裝飾功能的防水卷材。該類油氈具有較高的不透水性，可防止水蒸汽透過襯里和瀝青。油氈表面涂層均勻，無裂紋和折痕?？捎米鲗用婧偷叵路浪畬樱菝娣勒舭l(fā)的隔離層，地下倉庫的防水、防潮層，也可用于隧道、地基和橋梁工程的防水。30號油氈適用于多層防水工程的面層，40號油氈適用于單層或多層防水面層。一、瀝青防水卷材二、改性瀝青防水卷材為了改善瀝青材料的性能，提高瀝青在低溫條件下的彈性和塑性，在高溫條件下的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，在加工和使用時的抗老化能力，提高瀝青的粘附力，以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變形等，常對瀝青進(jìn)行改性。改善了瀝青的針入度指數(shù)提高了瀝青油氈的彈性延伸耐高溫性能好、提高了低溫柔性（低溫不脆裂、高溫不流淌）耐老化性能提高按改性聚合物的種類改性瀝青油氈彈性ＳＢＳ改性瀝青油氈塑性ＡＰＰ改性瀝青油氈其他改性瀝青油氈丁苯橡膠（ＳＢＲ）改性瀝青油氈三元乙丙（ＥＰＤＭ）改性瀝青油氈ＳＢＳ膠粉改性瀝青油氈再生膠改性瀝青油氈ＰＶＣ改性焦油瀝青耐低溫油氈橡塑共混改性油氈等SBS（苯乙烯－丁二烯－苯乙烯）是對瀝青進(jìn)行改性處理效果最為優(yōu)異的高分子材料。定義——以聚酯氈或玻纖氈為胎基，苯乙烯（SBS）熱塑性彈性體作改性劑，兩面覆以隔離材料制成的建筑防水卷材，簡稱SBS卷材。標(biāo)號——彈性體改性瀝青防水卷材以10m2卷材的標(biāo)稱重量（Kg）作為卷材的標(biāo)號。（一）彈性體改性瀝青防水卷材（SBS卷材）性能——延伸率高、低溫柔性突出、耐疲勞性能優(yōu)異。延伸率高，可達(dá)150%，卸載后能恢復(fù)原狀，對結(jié)構(gòu)變形有很高的適應(yīng)性，能明顯提高防水層的抗裂性能，而普通瀝青的延伸率僅為3%左右；有效使用溫度范圍廣，特別是低溫柔性突出，適合在寒冷地區(qū)應(yīng)用；耐疲勞性能優(yōu)異，疲勞循環(huán)試驗達(dá)１萬次以上仍無異常。應(yīng)用——廣泛適用于各類建筑的屋面及地下防水、防潮工程，尤其適用于寒冷地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形頻繁的建筑防水。（一）彈性體改性瀝青防水卷材（SBS卷材）APP是生產(chǎn)有規(guī)聚丙烯（IPP）時的副產(chǎn)品，其不結(jié)晶，呈蠟狀低聚物，無明顯熔點。APP改性主要是用機(jī)械混合的方法摻入瀝青中，在高溫條件下將其溶解，APP加入量較多，一般為25%～30%。定義——以聚酯氈或玻纖氈為胎基，無規(guī)聚丙烯（APP）或聚烯烴類聚合物作改性劑，兩面覆以隔離材料制成的建筑防水卷材，簡稱APP卷材。標(biāo)號——塑性體改性瀝青防水卷材以10m2卷材的標(biāo)稱重量（Kg）作為卷材的標(biāo)號。（二）塑性體改性瀝青防水卷材（APP卷材）性能——低溫柔性較好、延伸率高、耐熱度好、不透水、具有良好的彈塑性、耐老化性能好。APP可大幅度提高瀝青的軟化點，使其低溫柔性明顯改善，但其低溫柔度較SBS瀝青油氈相對較差；抗拉強(qiáng)度大，延伸率高，具有良好的彈塑性和耐高、低溫性能，耐熱度好；耐老化性能好，有效使用年限在20年以上。應(yīng)用——廣泛適用于各類建筑的防水、防潮工程，尤其適用于高溫或有強(qiáng)烈太陽幅射地區(qū)的建筑防水。（二）塑性體改性瀝青防水卷材（APP卷材）總結(jié)：SBS卷材與APP卷材的異同相同點：胎基為聚酯氈或玻纖氈；表面隔離材料為細(xì)砂或礦物粒（片）料或聚乙烯膜；標(biāo)號是以10m2卷材的標(biāo)稱重量（Kg）作為卷材的標(biāo)號。不同點：改性劑：SBS卷材是一種彈性體改性瀝青防水卷材，APP卷材是一種塑性體改性瀝青防水卷材。應(yīng)用：SBS卷材特別適用于嚴(yán)寒地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形頻繁較高的防水工程，APP卷材特別適用于高溫及日曬較強(qiáng)的屋面防水工程。三、合成高分子防水卷材定義——以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體為基料，加入適量化學(xué)助劑和填充料，經(jīng)一定工序加工而成的可卷曲的片狀防水材料。種類——性能——拉伸強(qiáng)度高、抗撕裂強(qiáng)度高、斷裂伸長率大、耐熱性好、低溫柔性好、耐磨蝕、耐老化、可冷施工等。分類橡膠系防水卷材塑料系防水卷材橡膠塑料共混系防水卷材（一）橡膠系防水卷材應(yīng)用防水要求高、耐用年限長的防水工程。（二）塑料系防水卷材應(yīng)用聚氯乙烯PVC防水卷材，適用于屋面防水工程、水池及堤壩等防水抗?jié)B工程。（二）塑料系防水卷材應(yīng)用氯化聚乙烯CPE防水卷材適用于屋面防水、地下防水、防潮隔氣、室內(nèi)墻地面防潮、地下室及衛(wèi)生間防水。（三）橡膠塑料共混系防水卷材應(yīng)用屋面工程作單層外露防水；寒冷地區(qū)或變形較大的土木建筑防水工程。第三節(jié)防水涂料防水涂料1.瀝青類防水涂料——主要用于Ⅲ、Ⅳ級防水等級的屋面防水工程，以及道路、水利等工程中的輔助型防水工程。2.高聚物改性瀝青防水涂料（略）——適用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級防水等級的屋面、地面、混凝土地下室和衛(wèi)生間。3.合成高分子防水涂料——適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級防水等級的屋面防水工程，地下室、水池和衛(wèi)生間的防水工程，重要的道路、水利、化工等工程中的防水工程。一、瀝青類防水涂料（一）冷底子油一種常溫下的瀝青溶液，是用汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等有機(jī)溶劑與瀝青材料按一定比例融合配制而成的一種瀝青涂料。作用：提高與基層的粘結(jié)力。一、瀝青類防水涂料（二）瀝青膠——瑪蹄脂是用瀝青材料加填充料均勻混合而成。技術(shù)性質(zhì)：（1）耐熱性（瀝青膠的標(biāo)號是以耐熱度來劃分的）；（2）柔韌性；（3）粘結(jié)力。應(yīng)用：瀝青膠分為熱用和冷用，用于粘接瀝青