《建筑材料》教案(第十一章)

1、土木工程材料教案 第十一章 防水材料建筑工程系建筑工程系主讲教师：李棱雪主讲教师：李棱雪目目 录录防水材料是土木工程防止水透过建筑物结防水材料是土木工程防止水透过建筑物结构层而使用的一种建筑材料构层而使用的一种建筑材料。它是保证房屋建筑能够防雨水、地下水与它是保证房屋建筑能够防雨水、地下水与其他水分渗透的重要组成部分，是建筑工其他水分渗透的重要组成部分，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。 有两种类型的防水构造：刚性防水（防水有两种类型的防水构造：刚性防水（防水混凝土等）和柔性防水。柔性防水包括三种类混凝土等）和柔性防水。柔性防水包括三种类型：防水卷材，防水涂料和嵌缝材料。

2、型：防水卷材，防水涂料和嵌缝材料。常用柔性防水材料常用柔性防水材料沥青基防水材料沥青基防水材料高聚物改性沥青高聚物改性沥青合成高分子防水材料合成高分子防水材料有三种类型的有三种类型的常用柔性防水材料常用柔性防水材料：沥青基防水材料沥青基防水材料, ,高聚物改性沥青和合成高高聚物改性沥青和合成高分子防水材料。分子防水材料。目前我国建筑工程渗漏现象严重，提高建目前我国建筑工程渗漏现象严重，提高建筑防水工程质量刻不容缓。筑防水工程质量刻不容缓。合理设计和选材、精心施工、定期维护保合理设计和选材、精心施工、定期维护保养是解决问题的关键。养是解决问题的关键。在防水设防上要遵循刚柔相济、多层设防在防水设防

3、上要遵循刚柔相济、多层设防的原则。的原则。就防水材料而言，正向着高性能、多功能、就防水材料而言，正向着高性能、多功能、低污染等方向发展。低污染等方向发展。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种之一品种之一.它主要包括它主要包括沥青防水卷材沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材合成高分子卷材合成高分子卷材11.1 防水卷材防水卷材防水卷材必须具备的性防水卷材必须具备的性能能主要包括：主要包括：耐水性耐水性温度稳定性温度稳定性机械强度机械强度延伸性延伸性抗断裂性抗断裂性柔韧性柔韧性大气稳定性大气稳定性图图 11.1.1防水卷材防水卷材10.1.1

4、.沥青防水卷材沥青防水卷材 石油沥青纸胎油毡石油沥青纸胎油毡石油沥青纸胎油毡是采用低软化点石油沥青浸渍原纸，石油沥青纸胎油毡是采用低软化点石油沥青浸渍原纸，然后用高软化点石油沥青涂盖油纸两面，再涂或撒隔离材然后用高软化点石油沥青涂盖油纸两面，再涂或撒隔离材料所制成的一种纸胎防水卷材。料所制成的一种纸胎防水卷材。纸胎油毡价格低，目前在我国防水工程中仍占主导地纸胎油毡价格低，目前在我国防水工程中仍占主导地位。但总体而言，纸胎油毡低温柔性差，胎体易腐烂，耐位。但总体而言，纸胎油毡低温柔性差，胎体易腐烂，耐用年限短，属限制淘汰产品，而用年限短，属限制淘汰产品，而SBS改性沥青油毡及改性沥青油毡及APP

5、改性沥青油毡则属改造提高产品。改性沥青油毡则属改造提高产品。目前大部分发达国家已淘汰了纸胎，以玻璃布胎体和目前大部分发达国家已淘汰了纸胎，以玻璃布胎体和玻纤毡胎体为主。玻纤毡胎体为主。 石油沥青玻璃布油毡石油沥青玻璃布油毡石油沥青玻璃布油毡是用玻璃纤维经纺织而石油沥青玻璃布油毡是用玻璃纤维经纺织而成的成的玻璃纤维布玻璃纤维布为胎体，浸涂石油沥青并在两面为胎体，浸涂石油沥青并在两面涂撒隔离材料所制成的一种防水卷材。涂撒隔离材料所制成的一种防水卷材。沥青玻璃布油毡的低温柔度为沥青玻璃布油毡的低温柔度为0,明显优于明显优于纸胎油毡，性能指标中还增加了耐霉菌性的要求，纸胎油毡，性能指标中还增加了耐霉菌

6、性的要求，使玻璃布油毡可用于长期受潮湿浸蚀的地下防水使玻璃布油毡可用于长期受潮湿浸蚀的地下防水工程。工程。10.1.2 高聚物改性沥青防水卷材 1.SBS1.SBS改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材 弹性沥青卷材弹性沥青卷材图图 11.1.2 2）.应用：2.APP2.APP改性沥青防水材料改性沥青防水材料 塑性沥青卷材塑性沥青卷材1 1）定义）定义图图 11.1.3 定义定义合成高分子防水卷材是合成高分子防水卷材是一种柔性防水卷材。一种柔性防水卷材。合成高分子防水卷材是合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂以合成橡胶、合成树脂或它们两者的共混体为或它们两者的共混体为基料，加入适量的填充基料，

7、加入适量的填充料等，经混炼、压延或料等，经混炼、压延或挤出等工序加工而制成挤出等工序加工而制成的或卷曲的片状防水材的或卷曲的片状防水材料。料。图图 11.1.4 合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材 1.三元乙丙（三元乙丙（EPDM）橡胶防水卷材）橡胶防水卷材三元乙丙橡胶防水卷材就是以三元乙丙橡胶为主要原料，三元乙丙橡胶防水卷材就是以三元乙丙橡胶为主要原料，掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、促进剂、软化剂、填充料等，掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、促进剂、软化剂、填充料等，经过密炼、拉片、过滤、压延或挤出成型、成型、硫化等工经过密炼、拉片、过滤、压延或挤出成型、成型、硫化等工序加工制成防水卷材。序加工制

8、成防水卷材。三元乙丙橡胶防水卷材具有以下显著特点：三元乙丙橡胶防水卷材具有以下显著特点：A. 耐老化性能最好，使用寿命长耐老化性能最好，使用寿命长（3050年以上）。年以上）。B. 拉伸强度高（拉伸强度高（7.0MPa以上），以上），断裂伸长率极大断裂伸长率极大（450以上），对粘结基层变形开裂的适应跟踪能力极强。以上），对粘结基层变形开裂的适应跟踪能力极强。C. 耐高低温性能好耐高低温性能好。其中脆性温度在。其中脆性温度在-40以下。以下。三元乙丙橡胶防水卷材是目前三元乙丙橡胶防水卷材是目前性能最优性能最优的防水卷材，广的防水卷材，广泛适用于防水要求高、耐用年限长的工业与民用建筑的防水泛适用

9、于防水要求高、耐用年限长的工业与民用建筑的防水工程。工程。 2.聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）塑料防水卷材）塑料防水卷材聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料。原料。PVC防水卷材根据其基料的组成及特性分为防水卷材根据其基料的组成及特性分为S型和型和P型。型。 【S型是以煤焦油与聚氯乙烯树脂混溶料为基料型是以煤焦油与聚氯乙烯树脂混溶料为基料的柔性卷材；的柔性卷材；P型是以增塑聚氯乙烯为基料的塑型是以增塑聚氯乙烯为基料的塑性卷材。性卷材。】 在卷材的实际生产中，在卷材的实际生产中，S型卷材的型卷材的PVC树脂树脂掺有较多的废旧塑料，因此掺有较多的废旧塑料，

10、因此S型卷材性能远低于型卷材性能远低于P型卷材。型卷材。以以P型产品为代表的型产品为代表的PVC卷材的突出特点是卷材的突出特点是拉伸强度高，断裂伸长率也较大拉伸强度高，断裂伸长率也较大，与三元乙丙橡，与三元乙丙橡胶防水卷材相比，胶防水卷材相比，PVC防水卷材性能稍逊，但其防水卷材性能稍逊，但其优势是原材料丰富，价格比合成橡胶便宜。优势是原材料丰富，价格比合成橡胶便宜。 3.氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材兼有塑料和氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材兼有塑料和橡胶的特点。它不仅具氯化聚乙烯所特有的高强橡胶的特点。它不仅具氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧

11、、耐老化性能，而且具有橡胶度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡胶类材料所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温类材料所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温柔性。柔性。从物理性能来看，氯化聚乙烯橡胶共混防从物理性能来看，氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材的性能指标已接近三元乙丙橡胶防水卷材，水卷材的性能指标已接近三元乙丙橡胶防水卷材，其适用范围和施工方法与三元乙丙橡胶防水卷材其适用范围和施工方法与三元乙丙橡胶防水卷材基本相同。由于原材料丰富，价格上较三元乙丙基本相同。由于原材料丰富，价格上较三元乙丙橡胶防水卷材有优势。橡胶防水卷材有优势。 观察与讨论观察与讨论石油沥青纸胎油毡与石油沥青纸胎油毡与SBS改性

12、沥改性沥青防水卷材的比较青防水卷材的比较 石油沥青纸胎油毡与石油沥青纸胎油毡与SBS改性沥青防水卷材两种改性沥青防水卷材两种卷材在高温下（卷材在高温下（85）前者表面变软发粘；而在）前者表面变软发粘；而在低温下前者较脆易裂。请分析产生这种现象的原低温下前者较脆易裂。请分析产生这种现象的原因。因。 分析：石油沥青纸胎油毡是我国传统防水材料，分析：石油沥青纸胎油毡是我国传统防水材料，其价格较低，目前在我国屋面工程中仍占主导地其价格较低，目前在我国屋面工程中仍占主导地位。但其温度稳定性及防水层使用年限等不如位。但其温度稳定性及防水层使用年限等不如SBS改性沥青防水卷材等新型防水材料，新型防改性沥青防

13、水卷材等新型防水材料，新型防水材料已代表了防水卷材的发展方向。水材料已代表了防水卷材的发展方向。 工程实例分析工程实例分析1夏季中午铺设沥青防水卷材夏季中午铺设沥青防水卷材 某住宅楼面于某住宅楼面于8月份施工，铺贴沥青防水卷材月份施工，铺贴沥青防水卷材全是白天施工，以后卷材出现鼓化、渗漏，请分全是白天施工，以后卷材出现鼓化、渗漏，请分析原因。析原因。 分析：夏季中午炎热，屋顶受太阳辐射，温度分析：夏季中午炎热，屋顶受太阳辐射，温度较高。此时铺贴沥青防水卷材基层中的水气会蒸较高。此时铺贴沥青防水卷材基层中的水气会蒸发，集中于铺贴的卷材内表面，并会使卷材鼓泡。发，集中于铺贴的卷材内表面，并会使卷材

14、鼓泡。此外，高温时沥青防水卷材软化，卷材膨胀，当此外，高温时沥青防水卷材软化，卷材膨胀，当温度降低后卷材产生收缩，导致开裂。还需指出温度降低后卷材产生收缩，导致开裂。还需指出的是，沥青中还含有对人体有害的挥发物，在强的是，沥青中还含有对人体有害的挥发物，在强烈阳光照射下，会使操作工人得皮炎等疾病。故烈阳光照射下，会使操作工人得皮炎等疾病。故铺贴沥青防水卷材应尽量避开炎热中午。铺贴沥青防水卷材应尽量避开炎热中午。 工程实例分析工程实例分析2防水卷材的选择防水卷材的选择 东北某城市高档高层住宅小区楼群屋面需铺设防水卷材，东北某城市高档高层住宅小区楼群屋面需铺设防水卷材，有以下几种材料可选用，请选择

15、：有以下几种材料可选用，请选择： A、石油沥青纸胎油毡、石油沥青纸胎油毡 B、玻纤毡胎、玻纤毡胎APP改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材 C、三元乙丙橡胶防水卷材、三元乙丙橡胶防水卷材 D、聚氯乙烯防水卷材、聚氯乙烯防水卷材 分析：分析： 石油沥青纸胎油毡是传统的防水卷材，具有价格低廉的优石油沥青纸胎油毡是传统的防水卷材，具有价格低廉的优点。但其低温柔性较差，温度敏感性较强，且易老化，属点。但其低温柔性较差，温度敏感性较强，且易老化，属低档防水卷材，不宜用于高档高层建筑。低档防水卷材，不宜用于高档高层建筑。 APP改性沥青防水卷材属塑性体沥青防水卷材。老化期在改性沥青防水卷材属塑性体沥青防水卷材

16、。老化期在20年以上，适宜的温度范围为年以上，适宜的温度范围为15130，耐紫外线的，耐紫外线的能力比其它改性沥青卷材都强，尤适宜于有强烈阳光照射能力比其它改性沥青卷材都强，尤适宜于有强烈阳光照射的炎热地区使用，而于寒冷的东北地区使用，效果则不及的炎热地区使用，而于寒冷的东北地区使用，效果则不及三元乙丙橡胶防水卷材等材料。三元乙丙橡胶防水卷材等材料。 三元乙丙橡胶防水卷材宜优先选用。其耐老化性能好，使三元乙丙橡胶防水卷材宜优先选用。其耐老化性能好，使用寿命可达用寿命可达3050年以上。拉伸强度较高（年以上。拉伸强度较高（7MPa以上），以上），断裂伸长率很大（断裂伸长率很大（450以上），对粘

17、结基层变形开裂的以上），对粘结基层变形开裂的适应跟踪能力强，耐高温及低温性能好，其中一等品的脆适应跟踪能力强，耐高温及低温性能好，其中一等品的脆性温度在性温度在-45以下。以下。 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC塑料）防水卷材拉伸强度高，其中塑料）防水卷材拉伸强度高，其中P型还型还高于三元乙丙橡胶防水卷材。但总体性能逊于三元乙丙橡高于三元乙丙橡胶防水卷材。但总体性能逊于三元乙丙橡胶防水卷材，而价格较便宜。中低档住宅可选用此类防水胶防水卷材，而价格较便宜。中低档住宅可选用此类防水材料，而高档住宅楼则选用三元乙丙橡胶防水卷材效果更材料，而高档住宅楼则选用三元乙丙橡胶防水卷材效果更好。好。10.2 防水涂

18、料 防水涂料在硬化前呈粘稠状液态，经涂布固化后防水涂料在硬化前呈粘稠状液态，经涂布固化后能形成无接缝的防水涂膜。能形成无接缝的防水涂膜。 不仅能在水平面上，而且能在立面、阴阳面及各不仅能在水平面上，而且能在立面、阴阳面及各种复杂表面进行防水施工，并形成无接缝的完整种复杂表面进行防水施工，并形成无接缝的完整的防水、防潮的防水膜。的防水、防潮的防水膜。 防水涂料广泛适用于工业与民用建筑的屋面防水防水涂料广泛适用于工业与民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防渗等。工程、地下室防水工程和地面防潮、防渗等。 1.沥青类防水涂料沥青类防水涂料 1）.冷底子油冷底子油(基层处理剂基层处理剂)

19、) 冷底子油是用稀释剂（汽油、柴油、煤油、苯等）对沥青进行稀释冷底子油是用稀释剂（汽油、柴油、煤油、苯等）对沥青进行稀释的产物。它多在常温下用于防水工程的底层，故称冷底子油。的产物。它多在常温下用于防水工程的底层，故称冷底子油。冷底子干燥快、渗透力强，具有良好的流动性冷底子干燥快、渗透力强，具有良好的流动性,适用于对粘接力适用于对粘接力有特殊要求的卷材防水工程。有特殊要求的卷材防水工程。涂刷在混凝土、砂浆或木材等基面上，能很快渗入基层孔隙中，待溶涂刷在混凝土、砂浆或木材等基面上，能很快渗入基层孔隙中，待溶剂挥发后，便与基面牢固结合。剂挥发后，便与基面牢固结合。 施工时在基层上先涂刷一道冷底子油

20、，再刷沥青防水涂料或铺油施工时在基层上先涂刷一道冷底子油，再刷沥青防水涂料或铺油毡。冷底子油可封闭基层毛细孔隙，使用基层形成防水能力；使基层毡。冷底子油可封闭基层毛细孔隙，使用基层形成防水能力；使基层表面变为憎水性，为粘结同类防水材料创造了有利条件。表面变为憎水性，为粘结同类防水材料创造了有利条件。冷底子油应涂刷于干燥的基面上，不宜在有雨、雾、露的环境中冷底子油应涂刷于干燥的基面上，不宜在有雨、雾、露的环境中施工，通常要求与冷底子油相接触的水泥砂浆的含水率施工，通常要求与冷底子油相接触的水泥砂浆的含水率10。 2）.沥青胶（玛偙脂）（玛偙脂） 以沥青按一定配比掺入填充料混合熬制以沥青按一定配比

21、掺入填充料混合熬制脱水而成，用于粘贴油毡防水层或作为沥脱水而成，用于粘贴油毡防水层或作为沥青防水涂层或接头填缝之用。青防水涂层或接头填缝之用。 沥青胶中掺入填充料，不仅可以节约沥青，更主要的是改善了沥青的性能。与纯沥青相比，沥青胶具有较好的粘性、耐热性和柔韧性，主要用于粘贴卷材、嵌缝、接头、补漏及做防水层的底层。二、二、 高聚物改性沥青防水涂料高聚物改性沥青防水涂料 是以沥青为基料、用高分子聚合物进行改性配制成是以沥青为基料、用高分子聚合物进行改性配制成的水乳型或溶剂型防水涂料，其柔韧性、抗裂性、强度、的水乳型或溶剂型防水涂料，其柔韧性、抗裂性、强度、耐高低温性能及寿命均有较大改善，常见的有耐

22、高低温性能及寿命均有较大改善，常见的有氯丁橡胶氯丁橡胶改性沥青涂料改性沥青涂料、SBS改性沥青涂料改性沥青涂料、APP改性沥青涂料、改性沥青涂料、再生橡胶改性沥青涂料再生橡胶改性沥青涂料、PVC改性煤焦油涂料改性煤焦油涂料。氯丁橡胶防水涂料氯丁橡胶防水涂料 SBS改性沥青防水涂料改性沥青防水涂料 PVC水性防水涂料水性防水涂料 溶剂型溶剂型 水乳型水乳型 单组份单组份 水乳型水乳型 单组份单组份 工程实例分析工程实例分析同一防水材料在不同场合有不同效果同一防水材料在不同场合有不同效果 某石砌水池因砂缝不饱满，后以一种水泥基粉状刚性防某石砌水池因砂缝不饱满，后以一种水泥基粉状刚性防水涂料整体涂履

23、，效果良好，长时间不渗透。但同样使用水涂料整体涂履，效果良好，长时间不渗透。但同样使用此防水涂料用于一因基础下陷不均而开裂的地下室防水，此防水涂料用于一因基础下陷不均而开裂的地下室防水，效果却不佳。请分析原因。效果却不佳。请分析原因。 分析：此类刚性防水涂料，其涂膜是刚性的。在涂料固分析：此类刚性防水涂料，其涂膜是刚性的。在涂料固化前对混凝土或水泥砂浆等多孔材料有一定的渗透性，起化前对混凝土或水泥砂浆等多孔材料有一定的渗透性，起堵塞水分通道的作用。但刚性防水层并不能有效地适应基堵塞水分通道的作用。但刚性防水层并不能有效地适应基础不均匀下陷，在基础开裂的同时也会随之开裂。故在第础不均匀下陷，在基

24、础开裂的同时也会随之开裂。故在第一种情况下有好的防水效果，而对于第二种情况基层变动一种情况下有好的防水效果，而对于第二种情况基层变动则效果不佳。则效果不佳。10.3 建筑密封材料 建筑密封材料是能承受位移嵌人建筑接缝中起气密或水密作用的定形和不定形的材料。它既起到防水作用，又起到防尘、隔汽与隔声作用。 10.3.1密封材料分类：密封材料分为不定型密封材料和定型密封材料两大类。 10.3.2.工程中常用的密封材料 为了使建（构）筑工程中各种构件的接缝能够形成连续体，并具有不透水性与气密性，一般均需进行密封处理。因此，要求密封材料必须满足以下三个条件： 第一，具有优良的粘结性、施工性、抗下垂性，使

25、被粘结物之间形成防水连续体； 第二，具有良好的伸缩性，能经受建筑构件因温度、湿度、风力、地震等引起的接缝变形； 第三，具有耐侯性、耐水性，在室外长期经受日照、雨雪寒暑等条件的作用下，能保持长期的粘结性与拉伸压缩性能。类型品种主要组成主要性能主要应用 刚性防水材料防水砂浆水泥、砂、防水剂（或减水剂、膨胀剂、合成树脂乳液等）、水属于刚性防水材料。抗压强度为2030MPa，抗渗性0.20.5MPa，寿命长（3050年）屋面、工业与民用建筑地下防水工程。但不宜用于有变形的部位防水混凝土水泥、砂、石、防水剂（或减水剂、引气剂、膨胀剂、）、水属于刚性防水材料。抗压强度为2040MPa，抗渗性0.43.0MPa，寿命长（3050年）屋面