第6章 防水材料

1、防水材料防水材料防水材料防水材料定义定义： 是指能够防止雨水、雪水、地下水等对建筑物和各种构筑物的渗透、是指能够防止雨水、雪水、地下水等对建筑物和各种构筑物的渗透、渗漏和侵蚀的材料。渗漏和侵蚀的材料。一般分为三类：一般分为三类：（1 1）刚性防水体系）刚性防水体系 又称刚性屋面，是由水泥浆、防水砂浆等组成的防水层所构成的均匀又称刚性屋面，是由水泥浆、防水砂浆等组成的防水层所构成的均匀、密实、无孔洞和微裂缝的整体防水体系。、密实、无孔洞和微裂缝的整体防水体系。（2 2）自防水体系）自防水体系 建筑结构、构件通过结构材料本身所具有的防水性能，再经过适当的建筑结构、构件通过结构材料本身所具有的防水性

2、能，再经过适当的构造设计和施工方法而构成的防水体系。构造设计和施工方法而构成的防水体系。防水材料（3 3）柔性防水体系）柔性防水体系 是指所用的防水材料具有一定的柔韧性、弹性、塑性、耐温性和可施是指所用的防水材料具有一定的柔韧性、弹性、塑性、耐温性和可施工性，是现代建筑采用最多的一种防水体系，分为卷材、油膏和涂料三工性，是现代建筑采用最多的一种防水体系，分为卷材、油膏和涂料三种。种。沥青沥青彩色沥青：彩色沥青： 彩色彩色沥青路面有以下优点沥青路面有以下优点：具有足够的力学强度、一定的弹具有足够的力学强度、一定的弹性和塑性变形能力，与汽车轮胎的性和塑性变形能力，与汽车轮胎的较好附着力，有高度的减

3、振较好附着力，有高度的减振性性。改善了普通沥青路面黑色的改善了普通沥青路面黑色的单调单调性性。彩色沥青混合料可以多元搭配使彩色沥青混合料可以多元搭配使用，既可以维持既有道路或广场的用，既可以维持既有道路或广场的特殊使用功能，还可发挥多色彩的特殊使用功能，还可发挥多色彩的分区功能分区功能。沥青定义定义： 是一种憎水性的有机凝胶材料，是由高分子碳氢化合物及其非金属（是一种憎水性的有机凝胶材料，是由高分子碳氢化合物及其非金属（氧、氮、硫等）衍生物组成的混合物。常温下呈现褐色或黑褐色的固体氧、氮、硫等）衍生物组成的混合物。常温下呈现褐色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。、半固体或液体状态。沥青石油沥青

4、：石油沥青： 是石油经过蒸馏提炼出各种轻质油品（汽油、煤油等）及润滑油以后是石油经过蒸馏提炼出各种轻质油品（汽油、煤油等）及润滑油以后的残留物，经过再加工得到的粘稠状液体或固体物质。的残留物，经过再加工得到的粘稠状液体或固体物质。分类：分类：（1 1）原油成分：原油成分：石蜡石蜡基沥青、沥青基沥青和混合基沥青。基沥青、沥青基沥青和混合基沥青。（2 2）加工方法：加工方法：残留沥青、蒸馏沥青、氧化沥青、裂解沥青和调和沥青。、残留沥青、蒸馏沥青、氧化沥青、裂解沥青和调和沥青。、（3 3）用途：用途：道路沥青、建筑沥青和普通沥青。道路沥青、建筑沥青和普通沥青。沥青石油沥青的组分：石油沥青的组分： 组

5、分一般分为组分一般分为油分油分、树脂树脂和和地沥青质地沥青质三大组分。三大组分。 油分和树脂可以相互溶解，树脂可以浸润地沥青质。以地沥青质为核油分和树脂可以相互溶解，树脂可以浸润地沥青质。以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团均匀地分布在油分心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团均匀地分布在油分中，形成胶体结构。中，形成胶体结构。沥青沥青的胶体结构与性能沥青的胶体结构与性能： 请请观察沥青的三种胶体结构，图中的黑色部分为沥青质，讨论其性能观察沥青的三种胶体结构，图中的黑色部分为沥青质，讨论其性能的差异。的差异。 （a a）溶胶结构）溶胶结构 （b b）溶）溶- -

6、凝胶凝胶结构结构 （c c）凝胶结构）凝胶结构沥青分析：分析： 从从上图可见，黑色为沥青质，随沥青质含量增加，沥青的胶体结构从上图可见，黑色为沥青质，随沥青质含量增加，沥青的胶体结构从溶胶结构变为溶胶结构变为溶溶- -凝胶凝胶结构，再变为凝胶结构。当沥青质含量相对较少时结构，再变为凝胶结构。当沥青质含量相对较少时，油分和树脂含量相对较高，胶团外膜较厚，胶团之间相对运动较自由，油分和树脂含量相对较高，胶团外膜较厚，胶团之间相对运动较自由。这时沥青形成溶胶结构。当沥青质含量适当，并有较多的树脂作为保。这时沥青形成溶胶结构。当沥青质含量适当，并有较多的树脂作为保护膜层时，胶团之间保持一定的吸引力，这

7、时沥青形成护膜层时，胶团之间保持一定的吸引力，这时沥青形成溶胶溶胶- -凝胶结构其凝胶结构其性能可作如下对比性能可作如下对比：具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动性大，温度稳定性较差具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动性大，温度稳定性较差。具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性较高，温度稳定性较好，但塑具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性较高，温度稳定性较好，但塑性较差性较差。溶胶凝胶型石油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间溶胶凝胶型石油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。沥青沥青的技术性质：沥青的技术性质：（1 1）黏滞性）黏滞性 粘粘滞性是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗变形滞性

8、是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗变形的的能力，它能力，它是沥青材料最为重要的性质是沥青材料最为重要的性质。液态沥青液态沥青用用黏滞度黏滞度表示，表示，固态固态和半固态沥和半固态沥青则用青则用针入度针入度表示。表示。沥青沥青（2 2）塑性（延展性）塑性（延展性） 沥青的沥青的塑性塑性是是指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，通常是用延度作为条件指标来总能力，通常是用延度作为条件指标来表征。表征。沥青（3 3）温度敏感性）温度敏感性 温度敏感性温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度变

9、化而不产生较大变温度变化而不产生较大变化的性能，包括高温稳定性和低温抗裂性。化的性能，包括高温稳定性和低温抗裂性。高温稳定性高温稳定性软化点软化点 指沥青受热由固态转变为一定流态时的温度。指沥青受热由固态转变为一定流态时的温度。低温抗裂性低温抗裂性脆点脆点 指沥青由粘稠状转变为固体状态达到条件脆裂时的温度。指沥青由粘稠状转变为固体状态达到条件脆裂时的温度。沥青 (4)(4)大气稳定性大气稳定性 大气大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能用下抵抗老化的性能。（5 5）施工安全性）施工安全性 为保证施工

10、安全，沥青熬制温度必须低于沥青的闪电点和燃点。为保证施工安全，沥青熬制温度必须低于沥青的闪电点和燃点。（6 6）防水性）防水性 沥青是憎水性材料，几乎不溶于水，而且本身构造致密，广泛用作土沥青是憎水性材料，几乎不溶于水，而且本身构造致密，广泛用作土木工程的防潮、防水材料。木工程的防潮、防水材料。沥青 煤沥青：煤沥青： 煤沥青煤沥青是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青。 煤沥青煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：温度稳定性较低与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：温度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差，以及含对人体有

11、害成分，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差，以及含对人体有害成分较多、臭味较较多、臭味较重重。鉴别方法鉴别方法石油沥青石油沥青煤沥青煤沥青密度，密度，g/cmg/cm3 3近于近于1.01.01.251.251.281.28燃烧燃烧烟少，无色，有松香味，无毒烟少，无色，有松香味，无毒烟多，黄色，臭味大，有毒烟多，黄色，臭味大，有毒锤击锤击声哑，有弹性感，韧性好声哑，有弹性感，韧性好声脆，韧性差声脆，韧性差颜色颜色呈辉亮褐色呈辉亮褐色浓黑色浓黑色溶解溶解易溶于煤油或汽油，呈棕黑色易溶于煤油或汽油，呈棕黑色难溶于煤油或汽油，呈黄绿色难溶于煤油或汽油，呈黄绿色沥青建筑石油沥青的选用：建筑石油沥青

12、的选用： 请请比较下列比较下列A A、B B两种建筑石油沥青的针入度、延度及软化点测定值。两种建筑石油沥青的针入度、延度及软化点测定值。若于南方夏季炎热地区屋面选用何种沥青较合适，请讨论。若于南方夏季炎热地区屋面选用何种沥青较合适，请讨论。 沥青分析分析： 宜宜用用B B石油沥青。一般屋面用沥青应比当地屋面可能达到的最高温度石油沥青。一般屋面用沥青应比当地屋面可能达到的最高温度高出高出20202525，亦即比当地最高温度高出，亦即比当地最高温度高出5050左右。南方炎热地区气温左右。南方炎热地区气温相当高，相当高，A A沥青软化点较低，难以满足要求，夏季易流淌。可选沥青软化点较低，难以满足要求

13、，夏季易流淌。可选B B，但，但B B沥青延伸度较小，在严寒地区不宜使用，否则易出现脆裂现象。沥青延伸度较小，在严寒地区不宜使用，否则易出现脆裂现象。 沥青改性沥青：改性沥青： 掺加掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉，或者其橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉，或者其他材料等外掺剂（改性剂）制成的沥青结合料，从而使沥青或沥青混合他材料等外掺剂（改性剂）制成的沥青结合料，从而使沥青或沥青混合料的性能得以改善。此称为改性沥青料的性能得以改善。此称为改性沥青。（1 1）橡胶改性沥青橡胶改性沥青 橡胶橡胶与沥青有较好的混溶性。沥青中掺入一定量橡胶后，可改善其耐与沥青有较好

14、的混溶性。沥青中掺入一定量橡胶后，可改善其耐热性、耐候性等热性、耐候性等。（2 2）树脂树脂改性沥青改性沥青 树脂树脂改性沥青，可以改进沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性改性沥青，可以改进沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。沥青（3 3）橡胶和树脂橡胶和树脂改性沥青改性沥青 橡胶橡胶和树脂同时用于沥青改性，可使沥青同时具有橡胶和树脂的特性和树脂同时用于沥青改性，可使沥青同时具有橡胶和树脂的特性。（4 4）矿物填充料矿物填充料改性沥青改性沥青 矿物矿物填充料改性沥青可提高沥青的粘结能力、耐热性，减小沥青的温填充料改性沥青可提高沥青的粘结能力、耐热性，减小沥青的温度敏感性。常用的矿物填充料

15、大多是粉状或纤维状矿物，主要有滑石粉度敏感性。常用的矿物填充料大多是粉状或纤维状矿物，主要有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉和云母粉等。、石灰石粉、硅藻土、石棉和云母粉等。 防水卷材防水卷材沥青防水卷材：沥青防水卷材： 是在基胎上浸涂沥青后，在表面撒布粉状或片状的隔离材料而制成的是在基胎上浸涂沥青后，在表面撒布粉状或片状的隔离材料而制成的防水卷材。防水卷材。防水卷材改性沥青防水卷材：改性沥青防水卷材： 是以改性沥青为涂盖层，以纤维织物为基胎，以粉状、片状等为防粘是以改性沥青为涂盖层，以纤维织物为基胎，以粉状、片状等为防粘隔离层制成的防水卷材。隔离层制成的防水卷材。防水卷材合成高分子防水卷材：合成

16、高分子防水卷材： 是以合成橡胶、合成树脂或两者混合物为基料，加入适量的化学助剂是以合成橡胶、合成树脂或两者混合物为基料，加入适量的化学助剂和填充剂等，经不同的工序加工而成的可卷曲的片状防水材料。和填充剂等，经不同的工序加工而成的可卷曲的片状防水材料。防水涂料防水涂料防水涂料：防水涂料： 是以沥青、合成高分子材料等为主体，在常温下呈现无定型流态或半是以沥青、合成高分子材料等为主体，在常温下呈现无定型流态或半固体，经涂布能在结构物表面形成坚韧的防水膜物料的总称。固体，经涂布能在结构物表面形成坚韧的防水膜物料的总称。防水涂料沥青沥青基防水材料卷材用基层处理剂：基防水材料卷材用基层处理剂： 是用稀释剂

17、（汽油、柴油、煤油、苯等溶剂或乳化剂）对沥青进行稀是用稀释剂（汽油、柴油、煤油、苯等溶剂或乳化剂）对沥青进行稀释的产物。释的产物。分类：冷底子油分为水乳型和溶剂型。分类：冷底子油分为水乳型和溶剂型。特点：黏度小、流动性好等。特点：黏度小、流动性好等。应用：仅用作沥青基防水卷材施工配套使用的基层处理剂。应用：仅用作沥青基防水卷材施工配套使用的基层处理剂。防水涂料沥青与改性沥青防水涂料：沥青与改性沥青防水涂料： 是以沥青为基料，用合成高分子聚合物进行改性，制成水乳型或溶剂是以沥青为基料，用合成高分子聚合物进行改性，制成水乳型或溶剂型的防水涂料。型的防水涂料。分类：水乳型和溶剂型。分类：水乳型和溶剂

18、型。特点：柔韧性、抗裂性、拉伸强度等较好。特点：柔韧性、抗裂性、拉伸强度等较好。应用：适用于应用：适用于I I、II II、IIIIII级防水等级的屋面、地面、混凝土地下室等。级防水等级的屋面、地面、混凝土地下室等。防水涂料合成高分子防水涂料：合成高分子防水涂料： 是以合成橡胶或树脂为主要成膜物质制成的单组分或或多组分的防水是以合成橡胶或树脂为主要成膜物质制成的单组分或或多组分的防水材料。材料。分类：水乳型、反应型和溶剂型。分类：水乳型、反应型和溶剂型。特点：无毒、无味，安全环保；强度高、延伸性好、柔韧性好、耐高低特点：无毒、无味，安全环保；强度高、延伸性好、柔韧性好、耐高低温性好等。温性好等

19、。应用：适用于应用：适用于I I、II II、IIIIII级防水等级的屋面、地面、混凝土地下室等。级防水等级的屋面、地面、混凝土地下室等。建筑密封材料建筑密封材料密封密封膏与密封胶：膏与密封胶：1 1、沥青嵌缝油膏、沥青嵌缝油膏 是以石油沥青为基料，加入改性材料、稀释剂和填充料混合制成的冷是以石油沥青为基料，加入改性材料、稀释剂和填充料混合制成的冷用膏状嵌缝材料。用膏状嵌缝材料。分类：分类：702702和和802802型号。型号。特点：良好的粘结性、耐热性和低温柔性，适用于冷加工。特点：良好的粘结性、耐热性和低温柔性，适用于冷加工。应用：适用于屋面、墙面、沟和槽的防水嵌缝材料。应用：适用于屋面

20、、墙面、沟和槽的防水嵌缝材料。建筑密封材料2 2、聚氨酯建筑密封胶、聚氨酯建筑密封胶 是以聚氨酯甲酸酯为主要成分的建筑密封材料。是以聚氨酯甲酸酯为主要成分的建筑密封材料。分类：分类：单组分单组分和和多组分多组分。特点：良好的耐磨性和低温柔性、拉伸强度高等。特点：良好的耐磨性和低温柔性、拉伸强度高等。应用：适用于屋面、墙面的水平和垂直接缝。应用：适用于屋面、墙面的水平和垂直接缝。建筑密封材料3 3、聚硫建筑密封胶、聚硫建筑密封胶 是是以液态以液态聚硫橡胶为基料的常温硫化双组份建筑密封材料。聚硫橡胶为基料的常温硫化双组份建筑密封材料。分类：非下垂型和自流平型。分类：非下垂型和自流平型。特点：良好的粘结性、耐水性、耐酸碱性等。特点：良好的粘结性、耐水性、耐酸碱性等。应用：适用于广场地面变形缝、停车场等。应用：适用于广场地面变形缝、停车场等。建筑密封材料4 4、丙烯酸酯建筑密封胶、丙烯酸酯建筑密封胶 是是以丙烯酸酯为以丙烯酸酯为基料的单组分水乳型建筑密封材料。基料的单组分水乳型建筑密封材料。分类：位移能力分为分类：位移能力分为12.512.5和和7.57.5。特点：