第八章 瀝青材料-防水材料

1、目目 錄錄基本要求基本要求 課時(shí)：課時(shí)：講課講課2 2，實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)1 1 內(nèi)容：內(nèi)容：防水材料的分類和應(yīng)用介紹。防水材料的分類和應(yīng)用介紹。防水材料的基本成分防水材料的基本成分 組成組成, , 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), , 化學(xué)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì), , 石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)和選用。石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)和選用。新型防水卷材的分類、種類、制備、標(biāo)號(hào)、新型防水卷材的分類、種類、制備、標(biāo)號(hào)、特點(diǎn)及使用范圍。特點(diǎn)及使用范圍。 重點(diǎn)：重點(diǎn)：石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材的特征，主要性能和選擇。卷材的特征，主要性能和選擇。8.1 概概 述述防水材料是土木工

2、程防止水透過(guò)建筑物結(jié)防水材料是土木工程防止水透過(guò)建筑物結(jié)構(gòu)層而使用的一種建筑材料構(gòu)層而使用的一種建筑材料。它是保證房屋建筑能夠防雨水、地下水與它是保證房屋建筑能夠防雨水、地下水與其他水分滲透的重要組成部分，是建筑工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材料。程上不可缺少的主要材料。 有兩種類型的防水構(gòu)造：剛性防水（防水有兩種類型的防水構(gòu)造：剛性防水（防水混凝土等）和柔性防水。柔性防水包括三種類混凝土等）和柔性防水。柔性防水包括三種類型：防水卷材，防水涂料和嵌縫材料。型：防水卷材，防水涂料和嵌縫材料。常用柔性防水材料常用柔性防水材料瀝青基防水材料瀝青基防水材料高聚物改性瀝青高聚物

3、改性瀝青合成高分子防水材料合成高分子防水材料有三種類型的常用柔性防水材料：有三種類型的常用柔性防水材料：瀝青基防水材料瀝青基防水材料, ,高聚物改性瀝青和合成高高聚物改性瀝青和合成高分子防水材料。分子防水材料。目前我國(guó)建筑工程滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，提高建目前我國(guó)建筑工程滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，提高建筑防水工程質(zhì)量刻不容緩。筑防水工程質(zhì)量刻不容緩。合理設(shè)計(jì)和選材、精心施工、定期維護(hù)保合理設(shè)計(jì)和選材、精心施工、定期維護(hù)保養(yǎng)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。養(yǎng)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。在防水設(shè)防上要遵循剛?cè)嵯酀?jì)、多層設(shè)防在防水設(shè)防上要遵循剛?cè)嵯酀?jì)、多層設(shè)防的原則。的原則。就防水材料而言，正向著高性能、多功能、就防水材料而言，正向著高性能、多

4、功能、低污染等方向發(fā)展。低污染等方向發(fā)展。石油瀝青石油瀝青概述概述組成組成膠體結(jié)構(gòu)膠體結(jié)構(gòu)技術(shù)性質(zhì)技術(shù)性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及選用標(biāo)準(zhǔn)及選用改性瀝青改性瀝青8.2 防水材料的基本成分防水材料的基本成分 石油瀝青是石油原油經(jīng)蒸餾等提煉出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(rùn)滑油以后的殘留物或各種輕質(zhì)油及潤(rùn)滑油以后的殘留物或再加工而得的產(chǎn)品。再加工而得的產(chǎn)品。 建筑上主要使用石油瀝青制成各種防建筑上主要使用石油瀝青制成各種防水材料或現(xiàn)場(chǎng)直接使用。水材料或現(xiàn)場(chǎng)直接使用。 表表 8.2.1 8.2.1 石油瀝青的組成與性能關(guān)系石油瀝青的組成與性能關(guān)系組組 成成 名名 稱稱 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 對(duì)主要技術(shù)性對(duì)主

5、要技術(shù)性質(zhì)的影響質(zhì)的影響 顏色顏色 狀態(tài)狀態(tài) 密度（密度（g/m） 分子量分子量 飽和烴飽和烴 油分油分 芳香烴芳香烴 淡黃淡黃 液體液體 0.71 300500紅褐紅褐 賦予瀝青流動(dòng)賦予瀝青流動(dòng)性性 樹(shù)脂樹(shù)脂 （瀝青脂膠）（瀝青脂膠） 黃色黃色 半固體半固體 1.01.1 6001000 黑褐色（粘稠狀）黑褐色（粘稠狀） 賦予瀝青良好賦予瀝青良好的粘結(jié)性、塑的粘結(jié)性、塑性和可流動(dòng)性性和可流動(dòng)性 （地）瀝青質(zhì)（地）瀝青質(zhì) 深褐深褐 固體固體 大于大于1 1000以上以上 黑色黑色 粉末粉末 決定溫度敏感決定溫度敏感性和粘性性和粘性 石油瀝青的組成與性能關(guān)系石油瀝青的組成與性能關(guān)系 如表如表 8

6、.2.1所示所示23%的瀝青碳和似碳物，是在高溫裂化等的瀝青碳和似碳物，是在高溫裂化等過(guò)程中生成的，是石油瀝青中分子量最大的過(guò)程中生成的，是石油瀝青中分子量最大的它能降低石油瀝青的粘結(jié)力。它能降低石油瀝青的粘結(jié)力。石蠟：它會(huì)降低石油瀝青的粘結(jié)性、塑性和石蠟：它會(huì)降低石油瀝青的粘結(jié)性、塑性和溫度穩(wěn)定性。所以石蠟是石油瀝青的有害成溫度穩(wěn)定性。所以石蠟是石油瀝青的有害成分。采用鹽處理法等處理多臘石油可使石油分。采用鹽處理法等處理多臘石油可使石油瀝青的軟化點(diǎn)提高，針入度降低，性質(zhì)得到瀝青的軟化點(diǎn)提高，針入度降低，性質(zhì)得到改善，使之達(dá)到使用要求。改善，使之達(dá)到使用要求。溶膠型溶膠型溶凝型溶凝型凝膠型凝膠

7、型1- 膠束膠束 2-粒子粒子3- 油組分油組分 4- 外部薄膜外部薄膜 5- 瀝青質(zhì)瀝青質(zhì) 6- 凝膠顆粒凝膠顆粒 7- 結(jié)合的油結(jié)合的油組分組分膠體結(jié)構(gòu)示意圖如圖膠體結(jié)構(gòu)示意圖如圖 8.2.1所示所示, 膠體結(jié)構(gòu)的類型膠體結(jié)構(gòu)的類型和性質(zhì)如表和性質(zhì)如表 8.2.2所示。所示。防水性防水性 粘性粘性塑性塑性溫度敏感性（溫度穩(wěn)定性，感溫性）溫度敏感性（溫度穩(wěn)定性，感溫性）大氣穩(wěn)定性（耐久性）大氣穩(wěn)定性（耐久性） 石油瀝青有以下性質(zhì)：憎水性，構(gòu)造致密，石油瀝青有以下性質(zhì)：憎水性，構(gòu)造致密，附著力強(qiáng)和好的塑性，所以它有很好的防潮附著力強(qiáng)和好的塑性，所以它有很好的防潮和防水性能。和防水性能。石油瀝青

8、性質(zhì)石油瀝青性質(zhì)憎水性憎水性構(gòu)造致密構(gòu)造致密附著力強(qiáng)附著力強(qiáng)好的塑性好的塑性圖圖 8.2.3 針入度試驗(yàn)示意圖針入度試驗(yàn)示意圖越硬越硬針入度越小針入度越小粘度越大粘度越大針入度與粘度之間針入度與粘度之間的關(guān)系是的關(guān)系是 針入度針入度越小越小, , 粘度越大粘度越大, , 石油瀝青越硬。石油瀝青越硬。 表示液體石油瀝青的相對(duì)粘度表示液體石油瀝青的相對(duì)粘度。標(biāo)準(zhǔn)粘度試驗(yàn)儀器標(biāo)準(zhǔn)粘度試驗(yàn)儀器試驗(yàn)條件及方法：試驗(yàn)條件及方法：50cm的瀝青在規(guī)定溫度的瀝青在規(guī)定溫度（20、25、30、60）流）流過(guò)規(guī)定直徑（過(guò)規(guī)定直徑（3、5、10mm）的所需時(shí)間（）的所需時(shí)間（s）圖圖 8.2.4 標(biāo)準(zhǔn)粘度儀標(biāo)準(zhǔn)粘度

9、儀器設(shè)備器設(shè)備石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形，除去外石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形，除去外力后，仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。力后，仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。在在25溫度，把瀝青試樣制成溫度，把瀝青試樣制成字型標(biāo)準(zhǔn)試字型標(biāo)準(zhǔn)試模（中間最小截面積為模（中間最小截面積為1cm）以以5cm/min的速度，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，的速度，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，拉斷時(shí)的長(zhǎng)度即為延度，單位為拉斷時(shí)的長(zhǎng)度即為延度，單位為cm試驗(yàn)試驗(yàn)延度大延度大塑性好塑性好延度試驗(yàn)延度試驗(yàn)定定 義義指指 標(biāo)標(biāo)試驗(yàn)儀器設(shè)備試驗(yàn)儀器設(shè)備軟化點(diǎn)軟化點(diǎn)溫度溫度 敏感性敏感性關(guān)關(guān) 系系圖圖 8.2.6 延度試驗(yàn)延度試驗(yàn)示意圖示意圖 將瀝青試樣裝入規(guī)定將瀝青試樣

10、裝入規(guī)定尺寸尺寸(D=16mm,h=6mm)的的銅環(huán)內(nèi)，式樣上放置一標(biāo)銅環(huán)內(nèi)，式樣上放置一標(biāo)準(zhǔn)鋼準(zhǔn)鋼(5mm,W=3.5g)，侵入，侵入水或甘油中，已規(guī)定的速水或甘油中，已規(guī)定的速度（度（5/min）加熱，使瀝）加熱，使瀝青下垂，當(dāng)下垂到規(guī)定距青下垂，當(dāng)下垂到規(guī)定距離時(shí)的溫度（離時(shí)的溫度（）即為軟）即為軟化點(diǎn)?；c(diǎn)。石油瀝青長(zhǎng)期在熱、氧氣和潮濕等綜合因素的作石油瀝青長(zhǎng)期在熱、氧氣和潮濕等綜合因素的作用下抵抗老化的性能。用下抵抗老化的性能。指標(biāo)指標(biāo)定義定義蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后的針入度比來(lái)評(píng)定。蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后的針入度比來(lái)評(píng)定。蒸發(fā)損失試驗(yàn)蒸發(fā)損失試驗(yàn)（道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)中）（道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)中）:50g:50

11、g瀝青，瀝青，D=5.5D=5.53535h h盛樣盛樣器，器，163163烘箱烘箱5h5h。原重原重失重失重蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失 關(guān)關(guān) 系系蒸發(fā)損失越低，穩(wěn)定性越好。蒸發(fā)損失越低，穩(wěn)定性越好。( (道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)中道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)中): ): 制備制備 50ml 50ml 瀝青瀝青3.2mm3.2mm厚厚，烘箱（烘箱（163 5h163 5h）蒸蒸發(fā)發(fā)前前的的針針入入度度蒸蒸發(fā)發(fā)后后的的針針入入度度蒸蒸發(fā)發(fā)后后的的針針入入度度比比 蒸發(fā)后的針入度比越大，穩(wěn)定性越好蒸發(fā)后的針入度比越大，穩(wěn)定性越好牌號(hào)高牌號(hào)高針入度高針入度高延度大延度大軟化點(diǎn)低軟化點(diǎn)低粘聚力低粘聚力低塑性好塑性好溫度敏感性大溫度敏感性大

12、8.3 防水卷材防水卷材l 概述概述l 高聚物改性瀝青防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材l 合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材v防水卷材是建筑工程中防水材料的重要防水卷材是建筑工程中防水材料的重要品種之一品種之一v它主要包括它主要包括瀝青防水卷材瀝青防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材料高聚物改性瀝青防水卷材料合成高分子卷材合成高分子卷材防水卷材必須具備的性防水卷材必須具備的性能能主要包括：主要包括：耐水性耐水性溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度延伸性延伸性抗斷裂性抗斷裂性柔韌性柔韌性大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性圖圖 8.3.1 防水卷材防水卷材SBSSBS改性瀝青防水卷材改性瀝青防水卷材 彈性瀝青卷材彈性

13、瀝青卷材APPAPP改性瀝青防水材料改性瀝青防水材料 塑性瀝青卷材塑性瀝青卷材表表 8.3.1玻纖氈胎基彈性體瀝青防水卷材技術(shù)性能玻纖氈胎基彈性體瀝青防水卷材技術(shù)性能序號(hào) 標(biāo)號(hào) 25號(hào) 35號(hào) 45號(hào) 等級(jí) 標(biāo)號(hào)名稱 優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 1300 2100 2900 2不透水性壓力（MPa） 0.15 0.20 0.20 保持時(shí)間（min）30 3 耐熱度（） 100 90100 9010090受熱2h，涂蓋層應(yīng)無(wú)滑動(dòng) 4 拉力（N） 不小于 縱向 400 350 300 400 350300400 350300橫向 3002502

14、003002502003002502005 柔度（） -25-20-15-25-20-15-25-20-15R=15,3S,彎180無(wú)裂紋 R=25,3S,彎180無(wú)裂紋 表表 8.3.2聚酯氈胎基彈性體瀝青防水卷材技術(shù)性能聚酯氈胎基彈性體瀝青防水卷材技術(shù)性能序號(hào) 標(biāo)號(hào) 25號(hào) 35號(hào) 45號(hào) 55號(hào) 等級(jí) 標(biāo)號(hào)名稱 優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 1300 2100 2900 37002不透水性壓力（MPa） 0.30保持時(shí)間30 （min）3 耐熱度（） 100 90100 901009010090受熱2h，涂蓋層應(yīng)無(wú)滑動(dòng)

15、 4 拉力（N）縱橫向 800 600 400 800 600400800 600400800 600400斷裂延伸率（%）縱橫向不小于 4030204030204030204030205 柔度（） -25-20-15-25-20-15-25-20-15-25-20-15R=15,3S,彎180無(wú)裂紋 R=25,3S,彎180無(wú)裂紋 n 按按“塑性體瀝青防水卷材塑性體瀝青防水卷材”（JC/T559-2001JC/T559-2001）的規(guī)定：這類卷材以的規(guī)定：這類卷材以1010卷材的標(biāo)稱重量（）卷材的標(biāo)稱重量（）作為卷材號(hào)。作為卷材號(hào)。 玻纖氈胎基的卷材分為玻纖氈胎基的卷材分為2525、3535

16、和和4545三個(gè)標(biāo)號(hào)三個(gè)標(biāo)號(hào) 聚酯胎基的卷材分為聚酯胎基的卷材分為2525、3535、4545和和5555四個(gè)標(biāo)號(hào)四個(gè)標(biāo)號(hào)按卷材的物理性能可分為三類：按卷材的物理性能可分為三類：合格品合格品一等品一等品優(yōu)等品優(yōu)等品二類胎基的卷材的各標(biāo)號(hào)及物理性符合下表的二類胎基的卷材的各標(biāo)號(hào)及物理性符合下表的規(guī)定。規(guī)定。物理性能物理性能表表 8.3.3玻纖氈胎基塑性體瀝青防水卷材技術(shù)性能玻纖氈胎基塑性體瀝青防水卷材技術(shù)性能序號(hào) 標(biāo)號(hào) 25號(hào) 35號(hào) 45號(hào) 等級(jí) 標(biāo)號(hào)名稱 優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 1300 2100 2900 2不透水性壓力（MPa）

17、0.15 0.20 0.20 保持時(shí)間（min）30 3 耐熱度（） 130 120110130 120110130120110受熱2h，涂蓋層應(yīng)無(wú)滑動(dòng) 4 拉力（N） 不小于 縱向 400 350 300 400 350300400 350300橫向 3002502003002502003002502005 柔度（） -15-10-5-15-10-5-15-10-5R=15,3S,彎180無(wú)裂紋 R=25,3S,彎180無(wú)裂紋 表表 8.3.4 聚酯氈胎基塑性體瀝青防水卷材技術(shù)性能聚酯氈胎基塑性體瀝青防水卷材技術(shù)性能序號(hào) 標(biāo)號(hào) 35號(hào) 45號(hào) 55號(hào) 等級(jí) 標(biāo)號(hào)名稱 優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品

18、一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 2100 2900 37002不透水性壓力（MPa） 0.30保持時(shí)間30 （min）3 耐熱度（） 130120110130120110130120110受熱2h，涂蓋層應(yīng)無(wú)滑動(dòng)4拉力（N）縱橫向 800 600400800 600400800 6004005 斷裂延伸率（%）縱橫向不小于 4030204030204030206 柔度（） -15-10-5-15-10-5-15-10-5R=15,3S,彎180無(wú)裂紋 R=25,3S,彎180無(wú)裂紋 合成高分子防水卷材是合成高分子防水卷材是一種柔性防水卷材。一種柔性防水卷材。合成高分子防水卷材是合成高分子防水卷材是以合成橡膠、合成樹(shù)脂以合成橡膠、合成樹(shù)脂或它們兩者的共混體為或它們兩者的共混體為基料，加入適量