第八章 沥青材料-防水材料

1、目目 录录基本要求基本要求 课时：课时：讲课讲课2 2，实验，实验1 1 内容：内容：防水材料的分类和应用介绍。防水材料的分类和应用介绍。防水材料的基本成分防水材料的基本成分 组成组成, , 结构结构, , 化学化学性质性质, , 石油沥青的标准和选用。石油沥青的标准和选用。新型防水卷材的分类、种类、制备、标号、新型防水卷材的分类、种类、制备、标号、特点及使用范围。特点及使用范围。 重点：重点：石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材的特征，主要性能和选择。卷材的特征，主要性能和选择。8.1 概概 述述防水材料是土木工

2、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。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

3、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常用柔性防水材料：有三种类型的常用柔性防水材料：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

4、功能、低污染等方向发展。低污染等方向发展。石油沥青石油沥青概述概述组成组成胶体结构胶体结构技术性质技术性质标准及选用标准及选用改性沥青改性沥青8.2 防水材料的基本成分防水材料的基本成分 石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油及润滑油以后的残留物或各种轻质油及润滑油以后的残留物或再加工而得的产品。再加工而得的产品。 建筑上主要使用石油沥青制成各种防建筑上主要使用石油沥青制成各种防水材料或现场直接使用。水材料或现场直接使用。 表表 8.2.1 8.2.1 石油沥青的组成与性能关系石油沥青的组成与性能关系组组 成成 名名 称称 物理性质物理性质 对主要技术性对主

5、要技术性质的影响质的影响 颜色颜色 状态状态 密度（密度（g/m） 分子量分子量 饱和烃饱和烃 油分油分 芳香烃芳香烃 淡黄淡黄 液体液体 0.71 300500红褐红褐 赋予沥青流动赋予沥青流动性性 树脂树脂 （沥青脂胶）（沥青脂胶） 黄色黄色 半固体半固体 1.01.1 6001000 黑褐色（粘稠状）黑褐色（粘稠状） 赋予沥青良好赋予沥青良好的粘结性、塑的粘结性、塑性和可流动性性和可流动性 （地）沥青质（地）沥青质 深褐深褐 固体固体 大于大于1 1000以上以上 黑色黑色 粉末粉末 决定温度敏感决定温度敏感性和粘性性和粘性 石油沥青的组成与性能关系石油沥青的组成与性能关系 如表如表 8

6、.2.1所示所示23%的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的它能降低石油沥青的粘结力。它能降低石油沥青的粘结力。石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成分。采用盐处理法等处理多腊石油可使石油分。采用盐处理法等处理多腊石油可使石油沥青的软化点提高，针入度降低，性质得到沥青的软化点提高，针入度降低，性质得到改善，使之达到使用要求。改善，使之达到使用要求。溶胶型溶胶型溶凝型溶凝型凝胶型凝胶

7、型1- 胶束胶束 2-粒子粒子3- 油组分油组分 4- 外部薄膜外部薄膜 5- 沥青质沥青质 6- 凝胶颗粒凝胶颗粒 7- 结合的油结合的油组分组分胶体结构示意图如图胶体结构示意图如图 8.2.1所示所示, 胶体结构的类型胶体结构的类型和性质如表和性质如表 8.2.2所示。所示。防水性防水性 粘性粘性塑性塑性温度敏感性（温度稳定性，感温性）温度敏感性（温度稳定性，感温性）大气稳定性（耐久性）大气稳定性（耐久性） 石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密，石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密，附着力强和好的塑性，所以它有很好的防潮附着力强和好的塑性，所以它有很好的防潮和防水性能。和防水性能。石油沥青

8、性质石油沥青性质憎水性憎水性构造致密构造致密附着力强附着力强好的塑性好的塑性图图 8.2.3 针入度试验示意图针入度试验示意图越硬越硬针入度越小针入度越小粘度越大粘度越大针入度与粘度之间针入度与粘度之间的关系是的关系是 针入度针入度越小越小, , 粘度越大粘度越大, , 石油沥青越硬。石油沥青越硬。 表示液体石油沥青的相对粘度表示液体石油沥青的相对粘度。标准粘度试验仪器标准粘度试验仪器试验条件及方法：试验条件及方法：50cm的沥青在规定温度的沥青在规定温度（20、25、30、60）流）流过规定直径（过规定直径（3、5、10mm）的所需时间（）的所需时间（s）图图 8.2.4 标准粘度仪标准粘度

9、仪器设备器设备石油沥青在外力作用下产生变形，除去外石油沥青在外力作用下产生变形，除去外力后，仍保持变形后的形状的性质。力后，仍保持变形后的形状的性质。在在25温度，把沥青试样制成温度，把沥青试样制成字型标准试字型标准试模（中间最小截面积为模（中间最小截面积为1cm）以以5cm/min的速度，进行拉伸试验，的速度，进行拉伸试验，拉断时的长度即为延度，单位为拉断时的长度即为延度，单位为cm试验试验延度大延度大塑性好塑性好延度试验延度试验定定 义义指指 标标试验仪器设备试验仪器设备软化点软化点温度温度 敏感性敏感性关关 系系图图 8.2.6 延度试验延度试验示意图示意图 将沥青试样装入规定将沥青试样

10、装入规定尺寸尺寸(D=16mm,h=6mm)的的铜环内，式样上放置一标铜环内，式样上放置一标准钢准钢(5mm,W=3.5g)，侵入，侵入水或甘油中，已规定的速水或甘油中，已规定的速度（度（5/min）加热，使沥）加热，使沥青下垂，当下垂到规定距青下垂，当下垂到规定距离时的温度（离时的温度（）即为软）即为软化点。化点。石油沥青长期在热、氧气和潮湿等综合因素的作石油沥青长期在热、氧气和潮湿等综合因素的作用下抵抗老化的性能。用下抵抗老化的性能。指标指标定义定义蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。蒸发损失试验蒸发损失试验（道路沥青标准中）（道路沥青标准中）:50g:50

11、g沥青，沥青，D=5.5D=5.53535h h盛样盛样器，器，163163烘箱烘箱5h5h。原重原重失重失重蒸发损失蒸发损失 关关 系系蒸发损失越低，稳定性越好。蒸发损失越低，稳定性越好。( (道路沥青标准中道路沥青标准中): ): 制备制备 50ml 50ml 沥青沥青3.2mm3.2mm厚厚，烘箱（烘箱（163 5h163 5h）蒸蒸发发前前的的针针入入度度蒸蒸发发后后的的针针入入度度蒸蒸发发后后的的针针入入度度比比 蒸发后的针入度比越大，稳定性越好蒸发后的针入度比越大，稳定性越好牌号高牌号高针入度高针入度高延度大延度大软化点低软化点低粘聚力低粘聚力低塑性好塑性好温度敏感性大温度敏感性大

12、8.3 防水卷材防水卷材l 概述概述l 高聚物改性沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材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种之一品种之一v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料高聚物改性沥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 8.3.1 防水卷材防水卷材SBSSBS改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材 弹性沥青卷材弹性

13、沥青卷材APPAPP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表表 8.3.1玻纤毡胎基弹性体沥青防水卷材技术性能玻纤毡胎基弹性体沥青防水卷材技术性能序号 标号 25号 35号 45号 等级 标号名称 优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 1300 2100 2900 2不透水性压力（MPa） 0.15 0.20 0.20 保持时间（min）30 3 耐热度（） 100 90100 9010090受热2h，涂盖层应无滑动 4 拉力（N） 不小于 纵向 400 350 300 400 350300400 350300横向 3002502

14、003002502003002502005 柔度（） -25-20-15-25-20-15-25-20-15R=15,3S,弯180无裂纹 R=25,3S,弯180无裂纹 表表 8.3.2聚酯毡胎基弹性体沥青防水卷材技术性能聚酯毡胎基弹性体沥青防水卷材技术性能序号 标号 25号 35号 45号 55号 等级 标号名称 优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 1300 2100 2900 37002不透水性压力（MPa） 0.30保持时间30 （min）3 耐热度（） 100 90100 901009010090受热2h，涂盖层应无滑动

15、 4 拉力（N）纵横向 800 600 400 800 600400800 600400800 600400断裂延伸率（%）纵横向不小于 4030204030204030204030205 柔度（） -25-20-15-25-20-15-25-20-15-25-20-15R=15,3S,弯180无裂纹 R=25,3S,弯180无裂纹 n 按按“塑性体沥青防水卷材塑性体沥青防水卷材”（JC/T559-2001JC/T559-2001）的规定：这类卷材以的规定：这类卷材以1010卷材的标称重量（）卷材的标称重量（）作为卷材号。作为卷材号。 玻纤毡胎基的卷材分为玻纤毡胎基的卷材分为2525、3535

16、和和4545三个标号三个标号 聚酯胎基的卷材分为聚酯胎基的卷材分为2525、3535、4545和和5555四个标号四个标号按卷材的物理性能可分为三类：按卷材的物理性能可分为三类：合格品合格品一等品一等品优等品优等品二类胎基的卷材的各标号及物理性符合下表的二类胎基的卷材的各标号及物理性符合下表的规定。规定。物理性能物理性能表表 8.3.3玻纤毡胎基塑性体沥青防水卷材技术性能玻纤毡胎基塑性体沥青防水卷材技术性能序号 标号 25号 35号 45号 等级 标号名称 优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 1300 2100 2900 2不透水性压力（MPa）

17、0.15 0.20 0.20 保持时间（min）30 3 耐热度（） 130 120110130 120110130120110受热2h，涂盖层应无滑动 4 拉力（N） 不小于 纵向 400 350 300 400 350300400 350300横向 3002502003002502003002502005 柔度（） -15-10-5-15-10-5-15-10-5R=15,3S,弯180无裂纹 R=25,3S,弯180无裂纹 表表 8.3.4 聚酯毡胎基塑性体沥青防水卷材技术性能聚酯毡胎基塑性体沥青防水卷材技术性能序号 标号 35号 45号 55号 等级 标号名称 优等品一等品合格品优等品

18、一等品合格品优等品一等品合格品1可溶物含量(g/)不小于 2100 2900 37002不透水性压力（MPa） 0.30保持时间30 （min）3 耐热度（） 130120110130120110130120110受热2h，涂盖层应无滑动4拉力（N）纵横向 800 600400800 600400800 6004005 断裂延伸率（%）纵横向不小于 4030204030204030206 柔度（） -15-10-5-15-10-5-15-10-5R=15,3S,弯180无裂纹 R=25,3S,弯180无裂纹 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