知識(shí)單元一：防水材料

1、防水材料概 述定義能夠防止雨水、地下水及其他水分侵蝕滲透的材料。建筑防水的做法構(gòu)件自防水：防水砂漿、防水混凝土防水層防水：防水卷材、防水涂料防水材料分類按材質(zhì)分：瀝青類防水材料、改性瀝青類防水材料、高分子類防水材料按外形狀分：防水卷材、防水涂料、密封材料（密封膏或密封膠條）概 述建筑屋面防水等級(jí)防水等級(jí)建筑物類別特別重要或?qū)Ψ浪刑厥庖蟮慕ㄖ匾ㄖ透邔咏ㄖ话愕慕ㄖ怯谰眯越ㄖ浪畬雍侠硎褂媚晗?5年15年10年5年防水層選用材料設(shè)防要求三道或三道以上防水設(shè)防二道防水設(shè)防一道防水設(shè)防一道防水設(shè)防一、瀝青材料定義瀝青是一種有機(jī)膠凝材料，它是復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛胺墙饘伲ㄑ?、硫、氮等）衍?/p>

2、物的混合物。在常溫下呈固體、半固體或液體狀態(tài)。 特點(diǎn)顏色由黑褐色至黑色，能溶于多種有機(jī)溶液中。具有結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力良好，不導(dǎo)電、不吸水，耐酸、耐堿、耐腐蝕等性能。一、瀝青材料分類應(yīng)用主要作為防水、防潮、防腐蝕材料，用于屋面或地下防水工程、防腐蝕工程、鋪筑道路以及貯水池、浴池及橋梁等防水防潮層。 瀝青天然瀝青煤瀝青石油瀝青地瀝青焦油瀝青木瀝青泥炭瀝青頁(yè)巖瀝青（一）石油瀝青1.生產(chǎn)石油瀝青是由石油原油或石油衍生物經(jīng)過(guò)常壓或減壓蒸餾，提煉出汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油等輕質(zhì)油分后的殘?jiān)?，?jīng)加工制成的一種產(chǎn)品 。2.按用途分類石油瀝青道路石油瀝青特種石油瀝青建筑石油瀝青普通石油瀝青（一）石油瀝青3.組分

3、石油瀝青化學(xué)成分非常復(fù)雜，可分為油分、樹(shù)脂和地瀝青質(zhì)三大組分。各組分的特點(diǎn)及作用見(jiàn)下表。組 分作 用油分淡黃色透明液體；賦予瀝青流動(dòng)性。樹(shù)脂粘稠半固體；增加瀝青粘結(jié)力和延伸性。地瀝青質(zhì)固體粉末；決定瀝青的粘結(jié)力、粘度、溫度穩(wěn)定性（一）石油瀝青4.主要技術(shù)性質(zhì)（1）粘滯性 反映瀝青內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的特性。 指標(biāo)：針入度 P（25、50g、5s）單位：1/10mm 影響因素：溫度；組分。（2）塑性 瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形的性質(zhì)。 指標(biāo)：延度 （cm） 影響因素：溫度；瀝青膜層的厚度（3）溫度敏感性 瀝青粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。 指標(biāo)：軟化點(diǎn) （） 影響因素：地瀝青質(zhì)的含量；含蠟量。

4、（一）石油瀝青 （4）大其穩(wěn)定性 反映瀝青在熱、陽(yáng)光、氧氣和潮濕等因素長(zhǎng)期綜合作用下抵抗老化的性能。 指標(biāo)：質(zhì)量蒸發(fā)損失百分率和蒸發(fā)后的針入度（5）施工安全性 指標(biāo)：閃點(diǎn)、燃點(diǎn)（6）防水性 （7）溶解度 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。（一）石油瀝青5.牌號(hào)及應(yīng)用石油瀝青按其針入度、延度和軟化點(diǎn)劃分牌號(hào)；牌號(hào)越高，針入度越大、延度越大、軟化點(diǎn)越低。品 種牌 號(hào)主要應(yīng)用道路石油瀝青200、180、140、100甲、100乙、60甲、60乙主要在道路工程中作膠凝材料建筑石油瀝青30、10主要用于制造油紙、油氈、防水涂料和嵌縫膏等，使用在防水及

5、防腐工程中普通石油瀝青75、65、55含蠟量較高，粘結(jié)力差，一般不用于建筑工程中工程實(shí)例分析工程實(shí)例分析 初步判斷是因?yàn)r青材料老化及低溫所致： 從裂縫的形狀來(lái)看，瀝青老化低溫引起的裂縫大多為橫向，且裂縫幾乎為等距離間距。這與該路面破損情況吻合。該路已修筑多年，瀝青老化后變硬、變脆，延伸性下降，低溫穩(wěn)定性變差，容易產(chǎn)生裂縫、松散。在冬天，氣溫下降，瀝青混合料受基層的約束而不能收縮，產(chǎn)生了應(yīng)力，應(yīng)力超過(guò)瀝青混合料的極限抗拉強(qiáng)度，路面便產(chǎn)生開(kāi)裂。每到冬天，某瀝青路面總會(huì)每到冬天，某瀝青路面總會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，裂縫大多是橫出現(xiàn)一些裂縫，裂縫大多是橫向的，且?guī)缀鯙榈染嚯x間距的，向的，且?guī)缀鯙榈染嚯x間距的，

6、在冬天裂縫尤其明顯。在冬天裂縫尤其明顯。（二）焦油瀝青焦油瀝青俗稱柏油，它是在隔絕空氣的情況下，干餾各種固體或液體燃料及其他有機(jī)材料所得的副產(chǎn)品。這一類瀝青包括煤焦油蒸餾后的殘余物即煤焦油瀝青，木焦油蒸餾后的殘余物即木焦瀝青。這類瀝青具有良好的防腐性能，具有特強(qiáng)的粘結(jié)性能，主要用于鋪筑路面、制取染料、配制膠粘劑、制作涂料、嵌縫油膏和油氈等。（三）改性瀝青橡膠改性瀝青樹(shù)脂改性瀝青高聚物改性瀝青礦物填充料改性瀝青二、瀝青防水卷材1.紙?zhí)ビ蜌郑▊鹘y(tǒng)“三氈四油”中的防水卷材）2.玻璃布胎油氈3.鋁箔面油氈（一）瀝青防水卷材紙?zhí)ナ蜑r青防水卷材（簡(jiǎn)稱油氈）是用低軟化點(diǎn)石油瀝青浸漬原紙，然后再用高軟化點(diǎn)石

7、油瀝青涂蓋油紙兩面，再涂或撒以粉狀或片狀隔離材料制成。油氈分為200號(hào)、350號(hào)和500號(hào)三種標(biāo)號(hào)；每一標(biāo)號(hào)又分粉氈和片氈兩種。 定義及分類定義及分類200號(hào)適用于簡(jiǎn)易防水防水、臨時(shí)性建筑防水、建筑防潮及包裝等；350號(hào)和500號(hào)粉氈適用于多層、疊層防水，片氈適用于單層防水。應(yīng)用應(yīng)用為了克服紙?zhí)r青油氈耐久性差、抗拉強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，可用玻璃布等代替紙?zhí)ァ２ＡР继ビ蜌值目估瓘?qiáng)度、耐久性等均優(yōu)于紙?zhí)ビ蜌?，柔韌性好、耐腐蝕性強(qiáng)，適用于耐久性、耐蝕性、耐水性要求高的工程。發(fā)展發(fā)展油氈油氈（二）高聚物改性瀝青防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材是以纖維織物或塑料薄膜為胎體，以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，以

8、粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為防粘隔離層制成的防水卷材。定義定義高聚物改性瀝青防水卷材克服了瀝青防水卷材溫度穩(wěn)定性差、延伸率小的缺點(diǎn)，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)良性能。常見(jiàn)的改性瀝青防水卷材有SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、APP(無(wú)規(guī)聚丙烯)等。特性及品種特性及品種SBS改性瀝青防水卷材改性瀝青防水卷材SBS改性瀝青防水卷材改性瀝青防水卷材彈性體彈性體SBS改性瀝青防水卷材改性瀝青防水卷材（三）合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材是以合成橡膠、合成樹(shù)脂或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)特定工序制成的。定義定義 合成高分子防水材料具有拉伸強(qiáng)

9、度和抗撕裂強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率大、耐熱性和低溫柔性好、耐腐蝕、耐老化等一系列優(yōu)異的性能，是新型高檔防水材料。常見(jiàn)的有三元乙丙橡膠防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡膠共混防水卷材等。特性及品種特性及品種氯化聚乙烯橡膠共混防水卷材氯化聚乙烯橡膠共混防水卷材氯化聚乙烯防水卷材氯化聚乙烯防水卷材三、瀝青涂料1.瀝青瑪蹄脂瀝青瑪蹄脂系在瀝青中加入適量的粉狀或纖維狀填充料配制而成的一種膠結(jié)材料。它具有良好的耐熱性、粘結(jié)力和柔韌性。其應(yīng)用范圍很廣，普遍用于粘結(jié)防水卷材等。2.冷底子油由30號(hào)或10號(hào)建筑石油瀝青或軟化點(diǎn)為5070的焦油瀝青加入溶劑（輕柴油、蒽油、煤油、汽油或苯等，但

10、在焦油瀝青冷底子油中，只能使用蒽油或苯）制成的溶液。冷底子油的流動(dòng)性好，便于涂刷。它主要用于涂刷在水泥砂漿或混凝土基層，也可用于金屬配件的基層處理，提高瀝青類防水卷材與基層的粘結(jié)性能。 防水涂料是指常溫下呈黏稠狀態(tài)，涂布在結(jié)構(gòu)物表面，經(jīng)溶劑或水分揮發(fā)，或各組分間的化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定彈性的連續(xù)、堅(jiān)韌的薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水和防潮作用的物質(zhì)。定義定義防水涂料按成膜物質(zhì)的主要成分分為瀝青類、高聚物改性瀝青類和合成高分子三類；按涂料的介質(zhì)分為溶劑型、水乳型和反應(yīng)型三類。分類分類單組分聚胺脂防水涂料單組分聚胺脂防水涂料硅橡膠防水涂料硅橡膠防水涂料四、改性瀝青防水材料改性瀝青防水卷材1.S

11、BS改性瀝青防水卷材（寒冷地區(qū)使用）2.APP改性瀝青防水卷材（炎熱地區(qū)使用）3.PVC改性焦油瀝青防水材料4.再生膠改性瀝青防水卷材五、合成高分子防水卷材1.三元乙丙橡膠防水卷材2.氯化聚乙烯防水卷材3.聚氯乙烯防水卷材例例9-19-1試述石油瀝青的三大組分及其特性。石油瀝青的組試述石油瀝青的三大組分及其特性。石油瀝青的組分與其性質(zhì)有何關(guān)系？分與其性質(zhì)有何關(guān)系？解解石油瀝青的三大組分及其特性如下：石油瀝青的三大組分及其特性如下：（1 1）油分。油分為淡黃色至紅褐色的油狀液體，是瀝）油分。油分為淡黃色至紅褐色的油狀液體，是瀝青中分子量最小和密度最小的組分，密度介于青中分子量最小和密度最小的組分

12、，密度介于0.70.71.01.0cmcm3 3之間。在之間。在170170較長(zhǎng)時(shí)間加熱，油分可以揮發(fā)。較長(zhǎng)時(shí)間加熱，油分可以揮發(fā)。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有機(jī)溶劑中，但不溶于酒精。油分的多少?zèng)Q碳和丙酮等有機(jī)溶劑中，但不溶于酒精。油分的多少?zèng)Q定了瀝青的流動(dòng)性。定了瀝青的流動(dòng)性。( () )樹(shù)脂（瀝青脂膠）。瀝青脂膠樹(shù)脂（瀝青脂膠）。瀝青脂膠為黃色至黑褐色粘稠狀物質(zhì)（半固為黃色至黑褐色粘稠狀物質(zhì)（半固體），分子量比油分大（體），分子量比油分大（60060010001000），密度為），密度為1.01.01.1g1.

13、1gcmcm3 3。瀝青脂膠中絕大部分屬于中性樹(shù)脂。瀝青脂膠中絕大部分屬于中性樹(shù)脂。中性樹(shù)脂含量增加，石油瀝青的延中性樹(shù)脂含量增加，石油瀝青的延度和粘結(jié)力等品質(zhì)愈好。度和粘結(jié)力等品質(zhì)愈好。 （）地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）。地瀝（）地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）。地瀝青質(zhì)為深褐色至黑色固態(tài)無(wú)定形物青質(zhì)為深褐色至黑色固態(tài)無(wú)定形物質(zhì)（固體粉末），分子量比樹(shù)脂更質(zhì)（固體粉末），分子量比樹(shù)脂更大（大（10001000以上），密度大于以上），密度大于1 g1 gcmcm3 3，不溶于酒精、正戊烷，但溶于，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力強(qiáng)，三氯甲烷和二硫化碳，染色力強(qiáng)，對(duì)光的敏感性強(qiáng)，感光后就不能溶對(duì)光的

14、敏感性強(qiáng)，感光后就不能溶解。地瀝青質(zhì)是決定石油瀝青溫度解。地瀝青質(zhì)是決定石油瀝青溫度敏感性、粘性的重要組成部分。敏感性、粘性的重要組成部分。 石油瀝青的組分與其性質(zhì)的關(guān)系石油瀝青的組分與其性質(zhì)的關(guān)系為：油分賦予瀝青以流動(dòng)性。瀝為：油分賦予瀝青以流動(dòng)性。瀝青脂膠使石油瀝青具有良好的塑青脂膠使石油瀝青具有良好的塑性和粘結(jié)性。地瀝青質(zhì)含量愈多，性和粘結(jié)性。地瀝青質(zhì)含量愈多，則軟化點(diǎn)愈高，粘性愈大，即愈則軟化點(diǎn)愈高，粘性愈大，即愈硬脆。硬脆。 例例9-2 9-2 石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)是什么？各石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)是什么？各用什么指標(biāo)表示？用什么指標(biāo)表示？解解石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)有：石油瀝青的主要

15、技術(shù)性質(zhì)有：（1 1）粘滯性）粘滯性 石油瀝青的粘滯性又稱粘性。石油瀝青的粘滯性又稱粘性。 粘滯性粘滯性應(yīng)以絕對(duì)粘度表示，但因其測(cè)定方法較復(fù)雜，應(yīng)以絕對(duì)粘度表示，但因其測(cè)定方法較復(fù)雜，故工程中常用相對(duì)粘度（條件粘度）來(lái)表示故工程中常用相對(duì)粘度（條件粘度）來(lái)表示粘滯性，對(duì)使用粘稠（半固體或固體）的石粘滯性，對(duì)使用粘稠（半固體或固體）的石油瀝青用針入度表示，對(duì)液體石油瀝青則用油瀝青用針入度表示，對(duì)液體石油瀝青則用粘滯度表示。粘滯度表示。 （）塑性（）塑性塑性指石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形塑性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，仍能保持變形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的形狀的

16、性質(zhì)。后的形狀的性質(zhì)。 石油瀝青的塑性用石油瀝青的塑性用延度表示。延度愈大，塑性愈好。延度表示。延度愈大，塑性愈好。（）溫度敏感性（）溫度敏感性 溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯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。由于和塑性隨溫度升降而變化的性能。由于瀝青是一種高分子非晶態(tài)熱塑性物質(zhì)，瀝青是一種高分子非晶態(tài)熱塑性物質(zhì)，故沒(méi)有一定的熔點(diǎn)。故沒(méi)有一定的熔點(diǎn)。溫度敏感性以軟化點(diǎn)指標(biāo)表示。由于瀝溫度敏感性以軟化點(diǎn)指標(biāo)表示。由于瀝青材料從固態(tài)至液態(tài)有一定的變態(tài)間隔，青材料從固態(tài)至液態(tài)有一定的變態(tài)間隔，故規(guī)定以其中某一狀態(tài)作為從固態(tài)轉(zhuǎn)變故規(guī)定以其中某一狀態(tài)作為從固態(tài)轉(zhuǎn)變到粘流態(tài)的起點(diǎn)

17、，相應(yīng)的溫度則稱為瀝到粘流態(tài)的起點(diǎn)，相應(yīng)的溫度則稱為瀝青的軟化點(diǎn)。另外，瀝青的脆點(diǎn)是反映青的軟化點(diǎn)。另外，瀝青的脆點(diǎn)是反映溫度敏感性的另一個(gè)指標(biāo)，它是指瀝青溫度敏感性的另一個(gè)指標(biāo)，它是指瀝青從高彈態(tài)轉(zhuǎn)到玻璃態(tài)過(guò)程中的某一規(guī)定從高彈態(tài)轉(zhuǎn)到玻璃態(tài)過(guò)程中的某一規(guī)定狀態(tài)的相應(yīng)溫度，該指標(biāo)主要反映瀝青狀態(tài)的相應(yīng)溫度，該指標(biāo)主要反映瀝青的低溫變形能力。的低溫變形能力。（）大氣穩(wěn)定性（）大氣穩(wěn)定性石油瀝青在熱、陽(yáng)光、氧氣和潮濕石油瀝青在熱、陽(yáng)光、氧氣和潮濕等大氣因素的長(zhǎng)期綜合作用下抵抗老等大氣因素的長(zhǎng)期綜合作用下抵抗老化的性能，稱為大氣穩(wěn)定性，也是瀝化的性能，稱為大氣穩(wěn)定性，也是瀝青材料的耐久性。青材料的耐

18、久性。 石油瀝青的大石油瀝青的大氣穩(wěn)定性以加熱蒸發(fā)損失百分率和加氣穩(wěn)定性以加熱蒸發(fā)損失百分率和加熱前后針入度比來(lái)評(píng)定。熱前后針入度比來(lái)評(píng)定。例例9-3 9-3 怎樣劃分石油瀝青的牌號(hào)？牌號(hào)大小與怎樣劃分石油瀝青的牌號(hào)？牌號(hào)大小與瀝青主要技術(shù)性質(zhì)之間的關(guān)系怎樣？瀝青主要技術(shù)性質(zhì)之間的關(guān)系怎樣？解解 石油瀝青按針入度指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)，牌號(hào)數(shù)字石油瀝青按針入度指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)，牌號(hào)數(shù)字約為針入度的平均值。常用的建筑石油瀝青和約為針入度的平均值。常用的建筑石油瀝青和道路石油瀝青的牌號(hào)與主要性質(zhì)之間的關(guān)系是：道路石油瀝青的牌號(hào)與主要性質(zhì)之間的關(guān)系是：牌號(hào)愈高，其粘性愈?。ㄡ樔攵仍酱螅?，塑性牌號(hào)愈高，其粘性愈

19、?。ㄡ樔攵仍酱螅?，塑性愈大（即延度越大），溫度穩(wěn)定性愈低（即軟愈大（即延度越大），溫度穩(wěn)定性愈低（即軟化點(diǎn)愈低）?；c(diǎn)愈低）。 評(píng)注評(píng)注 嚴(yán)格地講，石油瀝青的牌號(hào)是按瀝青的嚴(yán)格地講，石油瀝青的牌號(hào)是按瀝青的針入度、延度和軟化點(diǎn)指標(biāo)來(lái)劃分的。針入度、延度和軟化點(diǎn)指標(biāo)來(lái)劃分的。 例例9-4 9-4 石油瀝青的老化與組分有何關(guān)石油瀝青的老化與組分有何關(guān)系？瀝青老化過(guò)程中性質(zhì)發(fā)生哪些變化？系？瀝青老化過(guò)程中性質(zhì)發(fā)生哪些變化？瀝青老化對(duì)工程有何影響？瀝青老化對(duì)工程有何影響？解解在石油瀝青的老化過(guò)程中，在溫度、在石油瀝青的老化過(guò)程中，在溫度、空氣、陽(yáng)光和水的綜合作用下，瀝青中空氣、陽(yáng)光和水的綜合作用下，瀝

20、青中各組分會(huì)發(fā)生不斷遞變，低分子化合物各組分會(huì)發(fā)生不斷遞變，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)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。脂逐漸減少，而瀝青質(zhì)逐漸增多。 在石油瀝青的老化過(guò)程中，隨著時(shí)間的進(jìn)展，在石油瀝青的老化過(guò)程中，隨著時(shí)間的進(jìn)展，由于樹(shù)脂向地瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)變的速度更快，使低分由于樹(shù)脂向地瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)變的速度更快，使低分子量組成減少，地瀝青質(zhì)微粒表面膜層減薄，子量組成減少，地瀝青質(zhì)微粒表面膜層減薄，瀝青的流動(dòng)性和塑性將逐漸減小，硬脆性逐漸瀝青的流動(dòng)性和塑性將逐漸減小，硬脆性逐漸增大，直至脆裂，致使瀝青防水層開(kāi)裂破壞，增大，直至脆裂，致使瀝青防水層開(kāi)裂破壞，或造成路面使用品質(zhì)下降，產(chǎn)生龜裂破壞，對(duì)或造成路面使用品質(zhì)下降，產(chǎn)生龜裂破壞，對(duì)工程產(chǎn)生不良影響。工程產(chǎn)生不良影響。 評(píng)注評(píng)注 瀝青經(jīng)若干年后，性質(zhì)變得脆硬、易瀝青經(jīng)若干年后，性質(zhì)變得脆硬、易于開(kāi)裂的現(xiàn)象稱為于開(kāi)裂的現(xiàn)象稱為“老化