第八章 瀝青材料-防水材料

第八章防水材料基本要求8.1概述8.2防水材料的基本成分8.3防水卷材目錄基本要求

課時(shí)：講課2，實(shí)驗(yàn)1

內(nèi)容：防水材料的分類和應(yīng)用介紹。防水材料的基本成分—組成,結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì),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)、特點(diǎn)及使用范圍。

重點(diǎn)：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卷材的特征，主要性能和選擇。

§8.1概述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。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，是建筑工程上不可缺少的主要材料。BackIntroduction柔性防水防水卷材防水涂料嵌縫材料防水構(gòu)造剛性防水防水混凝土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高聚物改性瀝青合成高分子防水材料低檔，逐步淘汰中檔，應(yīng)用最多高檔，發(fā)展方向有三種類型的常用柔性防水材料：瀝青基防水材料,高聚物改性瀝青和合成高分子防水材料。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)防的原則。就防水材料而言，正向著高性能、多功能、低污染等方向發(fā)展。滲漏問(wèn)題Back石油瀝青概述組成膠體結(jié)構(gòu)技術(shù)性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及選用改性瀝青§8.2防水材料的基本成分Back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水材料或現(xiàn)場(chǎng)直接使用。

概述石油瀝青Back表8.2.1石油瀝青的組成與性能關(guān)系

組成名稱物理性質(zhì)對(duì)主要技術(shù)性質(zhì)的影響顏色狀態(tài)密度（g/m3）分子量飽和烴油分芳香烴淡黃液體0.7～1300～500紅褐賦予瀝青流動(dòng)性樹(shù)脂（瀝青脂膠）黃色半固體1.0～1.1600～1000黑褐色（粘稠狀）賦予瀝青良好的粘結(jié)性、塑性和可流動(dòng)性（地）瀝青質(zhì)深褐固體大于11000以上黑色粉末決定溫度敏感性和粘性石油瀝青的組成石油瀝青的組成與性能關(guān)系

如表8.2.1所示2～3%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。其它組分Back膠體結(jié)構(gòu)圖8.2.1膠體結(jié)構(gòu)示意圖溶膠型溶凝型凝膠型1-膠束2-粒子3-油組分4-外部薄膜5-瀝青質(zhì)6-凝膠顆粒7-結(jié)合的油組分膠體結(jié)構(gòu)示意圖如圖

8.2.1所示,膠體結(jié)構(gòu)的類型和性質(zhì)如表8.2.2所示。結(jié)構(gòu)類型

組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

特性

溶膠型

飽和芬芳烴，油分和樹(shù)脂較多，膠團(tuán)外膜膠厚，膠團(tuán)之間運(yùn)動(dòng)較自由流動(dòng)性和塑性較好，溫度敏感性強(qiáng)

溶凝型地瀝青質(zhì)不如凝膠型多，膠團(tuán)靠的較近，相互之間有一定吸引力介于溶膠型和凝膠型之間

凝膠型

油分和樹(shù)脂含量較少，膠團(tuán)外膜膠薄，膠團(tuán)間移動(dòng)較困難

彈性和粘性較高，溫度敏感性較小，流動(dòng)性和塑性較低表8.2.2石油瀝青膠體結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)

Back防水性粘性塑性溫度敏感性（溫度穩(wěn)定性，感溫性）大氣穩(wěn)定性（耐久性）

技術(shù)性質(zhì)Back防水性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和防水性能。Back石油瀝青性質(zhì)憎水性構(gòu)造致密附著力強(qiáng)好的塑性好的防潮和防水材料粘性反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種性質(zhì)，指瀝青在外力作用下抵抗變形的能力。是石油瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。絕對(duì)粘度粘性用絕對(duì)粘度來(lái)表示，但其測(cè)試方法較復(fù)雜，故工程上常用相對(duì)粘度（條件粘度）來(lái)表示。相對(duì)粘度針入度-固體或半固體石油瀝青

標(biāo)準(zhǔn)粘度-液體石油瀝青

指標(biāo)及測(cè)試法定義針入度表示固體或半固體石油瀝青的相對(duì)粘度定義試驗(yàn)儀器針入度儀如圖8.2.2所示圖8.2.2針入度儀試驗(yàn)條件及方法如圖8.2.3所示25℃，100g荷重標(biāo)準(zhǔn)針，5s深入試樣中的深度，單位為1/10mm。

讀出針入度值圖8.2.3針入度試驗(yàn)示意圖指標(biāo)與性質(zhì)間的關(guān)系越硬針入度越小粘度越大針入度與粘度之間的關(guān)系是針入度越小,粘度越大,石油瀝青越硬。表示液體石油瀝青的相對(duì)粘度。標(biāo)準(zhǔn)粘度標(biāo)準(zhǔn)粘度試驗(yàn)儀器試驗(yàn)條件及方法：50cm3的瀝青在規(guī)定溫度（20、25、30、60℃）流過(guò)規(guī)定直徑（3、5、10mm）的所需時(shí)間（s）定義試驗(yàn)圖8.2.4標(biāo)準(zhǔn)粘度儀器設(shè)備Back塑性指標(biāo)概念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)。延度試驗(yàn)在25℃溫度，把瀝青試樣制成∞字型標(biāo)準(zhǔn)試模（中間最小截面積為1cm2）以5cm/min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cm試驗(yàn)延度大塑性好延度試驗(yàn)塑性Back石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而變化的性能。用軟化點(diǎn)表示瀝青溫度敏感性定義指標(biāo)溫度敏感性試驗(yàn)儀器設(shè)備環(huán)球法軟化點(diǎn)儀圖8.2.5環(huán)球法軟化點(diǎn)儀軟化點(diǎn)溫度敏感性關(guān)系試驗(yàn)條件和方法圖8.2.6延度試驗(yàn)示意圖將瀝青試樣裝入規(guī)定尺寸(D=16mm,h=6mm)的銅環(huán)內(nèi)，式樣上放置一標(biāo)準(zhǔn)鋼(5mm,W=3.5g)，侵入水或甘油中，已規(guī)定的速度（5℃/min）加熱，使瀝青下垂，當(dāng)下垂到規(guī)定距離時(shí)的溫度（℃）即為軟化點(diǎn)。溫度敏感性Back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。指標(biāo)大氣穩(wěn)定性定義蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后的針入度比來(lái)評(píng)定。

蒸發(fā)損失試驗(yàn)（道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)中）:50g瀝青，D=5.5×35＝h盛樣器，163℃烘箱5h。關(guān)系蒸發(fā)損失越低，穩(wěn)定性越好。蒸發(fā)后的針入度比試驗(yàn)(道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)中):制備50ml瀝青3.2mm厚，烘箱（163℃5h）蒸發(fā)后的針入度比越大，穩(wěn)定性越好關(guān)系Back大氣穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)與選用關(guān)于石油瀝青的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：SH0522-2000

:道路石油瀝青GB/T494-1998

:建筑石油瀝青SY1665-77:普通石油瀝青牌號(hào)劃分方法三種石油瀝青都是按針入度指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)的。每個(gè)牌號(hào)還應(yīng)保證相應(yīng)的延度和軟化點(diǎn)，以及溶解度、蒸發(fā)損失、蒸發(fā)后針入度比、閃點(diǎn)等。建筑石油瀝青分為40號(hào)、30號(hào)和10號(hào)三個(gè)牌號(hào)道路石油瀝青分七個(gè)牌號(hào)(A-200、A-180、A-140、A-100甲、A-100乙、A-60甲、A-60乙)普通石油瀝青分為三個(gè)牌號(hào)（75、65和55）常用牌號(hào)牌號(hào)與性能的關(guān)系牌號(hào)高針入度高延度大軟化點(diǎn)低粘聚力低塑性好溫度敏感性大§8.3防水卷材

概述

高聚物改性瀝青防水卷材

合成高分子防水卷材Back防水卷材是建筑工程中防水材料的重要品種之一它主要包括瀝青防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材料合成高分子卷材概述Introduction防水卷材必須具備的性能主要包括：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)定性防水卷材必須具備的性能圖8.3.1防水卷材Back高聚物改性瀝青防水卷材圖8.3.2改性瀝青防水卷材示意圖高聚物改性瀝青防水卷材是一種可卷曲片狀防水材料。以合成高聚物改性瀝青為涂蓋層。以纖維織物或纖維氈為胎體。以粉狀、片狀或薄膜為覆面材料。BackSBS改性瀝青防水卷材

—彈性瀝青卷材APP改性瀝青防水材料

—塑性瀝青卷材Back高聚物改性瀝青防水卷材瀝青或苯乙烯—丁二烯嵌段共聚物SBS改性瀝青（彈性體瀝青）浸漬胎基，兩面涂以彈性體瀝青，上表面撒以細(xì)紗、礦物粒（片）或覆蓋聚乙烯膜所制成的防水卷材。定義SBS改性瀝青防水卷材它屬于彈性體瀝青防水卷材，是用熱塑性彈性體，如SBS改性瀝青（簡(jiǎn)稱彈性體瀝青）防水材料。胎基可使用玻璃纖維和聚酯氈兩種材料。圖8.3.3SBS改性瀝青防水卷材標(biāo)號(hào)、等級(jí)及性能按“彈性體瀝青防水卷材”（JC/T560－2001）的規(guī)定：這類卷材以10㎡卷材的標(biāo)稱重量（㎏）作為卷材號(hào)玻纖氈胎基的卷材分為25、35和45三個(gè)標(biāo)號(hào)聚酯胎的卷材分為25、35、45和55四個(gè)標(biāo)號(hào)按卷材的物理性能分為三類：合格品一等品優(yōu)質(zhì)品二類胎基的卷材的各標(biāo)號(hào)及物理性符合表8.3.1及表8.3.2.的規(guī)定。試驗(yàn)儀器設(shè)備如圖8.3.5所示。表8.3.1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

1300210029002不透水性壓力（MPa）

≥0.15≥0.20≥0.20保持時(shí)間（min）≥303耐熱度（℃）

100901009010090受熱2h，涂蓋層應(yīng)無(wú)滑動(dòng)

4拉力（N）

不小于

縱向

400350300400350300400350300橫向

3002502003002502003002502005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8.3.2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

13002100290037002不透水性壓力（MPa）

≥0.30保持時(shí)間≥30（min）3耐熱度（℃）

10090100901009010090受熱2h，涂蓋層應(yīng)無(wú)滑動(dòng)

4拉力（N）縱橫向≥

800600400800600400800600400800600400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

廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于寒冷地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形頻繁的建筑物防水。

其中35

號(hào)及其以下的品種用作多層防水。

35號(hào)以上的品種可用作單層防水和多層防水的面層，并可采用熱施工。

應(yīng)用BackSBS改性瀝青防水卷材

APP改性瀝青防水卷材屬于塑性體瀝青防水卷材中的一種。塑性體瀝青防水卷材是用瀝青或熱塑料改性瀝青（簡(jiǎn)稱“塑性體瀝青”）浸漬胎基，兩面涂以塑性體瀝青涂蓋層，上撒以細(xì)沙、礦物粒（片）或覆蓋聚乙烯膜，下表面撒以細(xì)紗或覆蓋無(wú)規(guī)聚丙烯所制成的一類防水卷材。卷材也使用玻纖氈或聚酯氈兩種胎基。

APP改性瀝青防水卷材定義圖8.3.5APP改性瀝青防水卷材標(biāo)號(hào)、等級(jí)和性質(zhì)按“塑性體瀝青防水卷材”（JC/T559-2001）的規(guī)定：這類卷材以10㎡卷材的標(biāo)稱重量（㎏）作為卷材號(hào)。

玻纖氈胎基的卷材分為25、35和45三個(gè)標(biāo)號(hào)

聚酯胎基的卷材分為25、35、45和55四個(gè)標(biāo)號(hào)按卷材的物理性能可分為三類：合格品一等品優(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規(guī)定。拉伸性能耐熱度柔度不透水性物理性能APP改性瀝青防水卷材表8.3.3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

1300210029002不透水性壓力（MPa）

≥0.15≥0.20≥0.20保持時(shí)間（min）≥303耐熱度（℃）

130120110130120110130120110受熱2h，涂蓋層應(yīng)無(wú)滑動(dòng)

4拉力（N）

不小于

縱向

400350300400350300400350300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8.3.4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

2100290037002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≥

8006004008006004008006004005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

應(yīng)用

廣泛適用于