第九章 防水材料2

第十章防水材料防水材料是保证房屋建筑能够防止雨水、地下水与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建筑材料之一。防水材料同时也用于其他工程之中，如公路桥梁、水利工程等。防水材料质量的优劣与建筑物的使用寿命是紧密联系的。国内外使用沥青为防水材料已有很久历史，直至现在，仍然是以沥青基防水层为主。近来，防水材料已向橡胶和树脂基防水材料和改性沥青系列发展；防水层的构造已由多层向单层防水方向发展；施工方法已由热熔法向冷粘贴法发展。本章主要介绍石油沥青、高聚物改性沥青和合成高分子防水材料。第一节防水材料的基本成分第二节防水卷材第三节防水涂料第四节建筑密封材料第十章防水材料第一节防水材料的基本成分一、石油沥青二、煤焦油三、橡胶四、树脂五、改性沥青第十章防水材料1、石油沥青的定义：石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残余物，或再经加工而得到的产品。分为建筑石油沥青、道路石油沥青和普通石油沥青三种。第十章防水材料2、石油沥青的组成与结构

（1）石油沥青的组分油分：是沥青中分子量最小和密度最小的组分，呈淡黄色至红褐色的油状液体。赋予石油沥青以流动性。可溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有机溶剂，但不溶于酒精。树脂（沥青脂胶）：分子量比油分大，呈黄色至黑褐色的油状液体。大部分属于中性树脂，赋予沥青以粘结性、塑性和可流动性。可溶于三氯甲烷、苯、汽油等有机溶剂。地沥青质（沥青质）：分子量比树脂更大，呈深褐色至黑色固态无定形体（固体粉末）。决定石油沥青温度敏感性、粘性。可溶于三氯甲烷、二硫化碳等有机溶剂，染色力强，对光的敏感性强，感光后不溶。第十章防水材料（2）石油沥青的结构溶胶结构：流动性、塑性较好，温度敏感性大。凝胶结构：弹性、粘性较好，温度敏感性小。溶-凝胶结构：介于两者之间。第十章防水材料溶胶结构凝胶结构粘性：是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。用绝对粘度、相对粘度表示。针入度、标准粘度。3、石油沥青的技术性质（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）温度敏感性（5）大气稳定性第十章防水材料针入度的测定针入度粘滞度的测定3、石油沥青的技术性质（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）温度敏感性（5）大气稳定性塑性：是指石油沥青在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍保持变形后的形状的性质。用延度表示。第十章防水材料延度的测定延伸度断裂3、石油沥青的技术性质（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）温度敏感性（5）大气稳定性温度敏感性：是指石油沥青的粘性和塑性随温度升降而变化的性能。用温度软化点表示。第十章防水材料软化点的测定3、石油沥青的技术性质（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）温度敏感性（5）大气稳定性大气稳定性：是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能。老化：石油沥青随着时间的进展，而流动性和塑性逐渐减少，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。用蒸发损失、蒸发针入度表示。第十章防水材料4、石油沥青的牌号与应用三大指标：粘性、塑性、软化点，其中针入度是划分牌号的主要依据。牌号越高，针入度越大，延度越大，软化点越低。选用的原则：在满足设计要求的条件下，牌号越大越好。此外，为评定沥青的品质和保证施工安全，还应当了解石油沥青的溶解度、闪点和燃点。

第十章防水材料第十章防水材料溶解度是指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率．以表示石油沥青中有效物质的含量，即纯净程度。那些不溶解的物质会降低沥青的性能(如粘性等)，应把不溶物视为有害物质(如沥青碳或似碳物)而加以限制。闪点(也称闪火点)是指加热沥青至挥发出的可燃气体和空气的混合物，在规定条件下与火焰接触，初次闪火(有蓝色闪光)时的沥青温度(℃)。燃点或称着火点，指加热沥青产生的气体和空气的混合物，与火焰接触能持续燃烧5s以上时，此时沥青的温度即为燃点(℃)。燃点温度比闪点温度约高l0℃。沥青质组分多的沥青相差愈多，液体沥青由于轻质成分较多．闪点和燃点的温度相差很小。闪点和燃点的高低表明沥青引起火灾或爆炸的可能性的大小．它关系到运输、贮存相加热使用等方面的安全。例如建筑石油沥青闪点约230℃，在熬制时一般温度为185—200℃为安全起见．沥青还应与火焰隔离。石油沥青的技术标准二、煤焦油简介与石油沥青相比，煤沥青有如下特点：（1）由固态或粘稠态转变为粘流态（或液态）的温度间隔较小，夏天易软化流淌，而冬天易脆裂，即温度敏感性大。（2）含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多，在热、阳光、氧气等的长期综合作用下，煤沥青的组成变化大，易硬脆，顾大气稳定性差。（3）含有较多游离碳，塑性差，容易因变形而开裂。（4）因含有蒽、酚等，故有毒性和臭味，防腐能力较好，适用于木材的防腐处理。（5）因表面活性物质较多，与矿料表面的粘附力好。第十章防水材料二、煤焦油简介由于煤沥青和石油沥青相似，使用时必须加以区别：第十章防水材料鉴别方法煤沥青石油沥青密度>1.1(约为1.25）接近1.0锤击音清脆，韧性差音哑，富有弹性，韧性好燃烧烟呈黄色，有刺激味烟无色，无刺激性臭味溶液颜色用30-50倍的汽油或煤油溶解后，将溶液滴于滤纸上，斑点分为内外两圈，城内黑外棕或黄色溶解方法同左，斑点完全均匀散开，呈棕色。三、橡胶橡胶是弹性体的一种，即使在常温下它也具有显著的高弹性能，在外力作用下它很快发生变形，变形可达百分之数百。当除去外力后，又很快恢复原来的状态，且保持这种性质的温度区间范围很大。土建工程中使用橡胶主要是利用它的这一待性。橡胶可分天然橡胶、合成橡胶。天然橡胶主要是由橡胶树的浆汁中取得的，加入少量醋酸、氯化锌或氟硅酸钠即行凝固。凝固体经压制后成为生橡胶。生橡胶经硫化处理得到软质橡胶。天然橡胶易老化失去弹性，一般作为橡胶制品的原料。合成橡胶又称人造橡胶，制备时一般可以看作由两步组成：首先将基本原料制成单体，而后将单体合成为橡胶。第十章防水材料三、橡胶建筑工程中常用的合成橡胶：(1)氯丁橡胶它是由单体氯丁二烯聚合而成，与天然橡胶比较，氯丁橡胶绝缘性较差，但抗拉强度、透气性和耐磨性较好。(2)丁基橡胶它是耐化学腐蚀、耐老化、不透气性和绝缘性最好的橡胶．它具有抗撕裂性能好、耐热性好、吸水小等优点。它还具有较好的耐寒性。(3)乙丙橡胶和三元乙丙橡胶它是乙烯与丙烯的共聚物。是最轻的橡胶，而且它的耐光、耐热、耐氧及奥氧、耐酸碱、耐磨等都非常好，也是最廉价的合成橡胶。第十章防水材料三、橡胶建筑工程中常用的合成橡胶：(4)丁腈橡胶它是由于二烯与丙烯腈的共聚物，称丁腈橡胶。它的持点是对于油类及许多有机溶剂的抵抗力极强。它的耐热、耐磨相抗老化的件能也胜于天然橡胶。它的缺点是绝缘性较差，塑性较低，加工较难，成本较高。(5)再生橡胶再生橡胶又称再生胶，它是由废旧轮胎和胶鞋等橡胶制品或生产中的下脚料经再生处理而得到的橡胶。这类橡胶来源广，价格低。再生处理主要是脱硫。第十章防水材料四、改性沥青建筑上使用的沥青必需具有一定的物理性质和粘附件。在低温条件下应有弹件、塑性；在高温条件下要有足够的强度和稳定性；在加工和使用条件下具有抗“老化”能力‘还应与各种矿料和结构表面有较强的粘附力；以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。通常，石油加工厂制备的沥青不一定能全面满足这些要求，尤其我国大多数用大庆油田的原油加工出来的沥青，如只控制了耐热性软化点．其他方面就很难达到要求，致使沥青防水屋面渗漏现象严重，使用寿命短。为此，常用橡胶、树脂和矿物填料等改性。橡胶、树脂和矿物填料等通称为石油沥青的改性材料。第十章防水材料四、改性沥青改性沥青应具有以下的特性：1、在低温条件下有一定的弹性和塑性。2、在高温条件下要有足够的强度和稳定性。3、在加工和使用条件下具有抗“老化”能力。4、还应与各种矿物和结构表面有较强的粘附力。5、对构件变形的适应性和耐疲劳性。通常橡胶、树脂和矿物填料等称为石油沥青的改性材料。第十章防水材料四、改性沥青(一)橡胶沥青橡胶是沥青的重要改性材料，它和沥青有较好的混溶性优点，如高温变形性小，低温柔性好。由于橡胶的品种不同各种橡胶沥青的性能也有差异。1．氯丁橡胶沥青沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐气候性和耐燃烧性得到大大改善。2．丁基橡胶沥青3．再生橡胶沥青再生胶掺入沥青以后，同样可大大提高沥青的气密性，低温柔性，耐光、热、臭氧性，耐气候性。再生胶与石油沥青作用机理和氯丁橡胶与石油沥青的作用机理相类似，而且更加复杂。第十章防水材料四、改性沥青(二)树脂沥青用树脂改性石油沥青，可以改进沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。由于石油沥青中含芳香性化合物很少．故树脂和石油沥青的相活性较差，而且可用的树脂品种也较少，常用的树脂有：古马隆树脂、聚乙烯、无规聚丙烯APP等。(三)橡胶和树脂改性沥青橡胶和树脂同时用于改善沥青的性质，使沥青同时具有橡胶和树脂的特性，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故效果较好。第十章防水材料四、改性沥青(四)矿物填充料改性沥青为了提高沥青的粘结能力和耐热性，减小温度敏感性。常用的矿物填充料大多是粉状的和纤维状的，主要的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土和石棉等。第十章防水材料矿物填充料的种类、用量和细度不同，形成结构沥青的情况亦不同。白云石粉、磨细砂、粉煤灰、水泥、高岭土粉、白垩粉等也可作沥青的矿物填充料。第二节防水卷材主要包括沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子卷材三大类。防水卷材必须具备的性能：

1、耐水性2、温度敏感性3、机械强度4、柔韧性5、大气稳定性第十章防水材料沥青防水卷材可以分为有胎的浸渍卷材和无胎的辊压卷材。（一）浸渍卷材是用原纸、玻璃纸、石棉布、麻布、合成纤维布等为胎，经浸渍沥青后所制得的卷状材料。其中纸胎沥青卷材最为常见。它包括石油沥青纸胎油毡（简称油毡）和石油沥青油纸（简称油纸）。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覆盖油纸两面，再涂或撒隔离材料所制成的一种纸胎卷材。油毡按所选用的隔离材料分为粉状油毡和片状油毡两个品种，表示为粉毡和片毡。油毡分为200号、350号和500号三个标号，并按浸渍材料总量和物理性质分为合格品、一等品和优等品三个等级。第十章防水材料沥青防水卷材（二）辊压卷材沥青再生橡胶油毡是一种常见的辊压卷材，它是采用再生橡胶、石油沥青和石灰石粉等填料，经混炼、压制而成的，抗拉强度大、弹性好、低温柔韧性好、不透水性及耐蚀性强等优点，适用于重要建筑物缝处防水。第十章防水材料第三节防水涂料防水涂料是一种流态或半流态，涂布在基层表面，经溶剂或水份挥发或各组分间的化学反应，形成有一定弹性或一定厚度的连续薄膜，使基层表面与水隔绝，起到防水、防潮作用。防水涂料按液态类型可分为溶剂型、水乳型、反应型三种；按成膜物质的主要成分可分为沥青类、高聚物改性沥青类和合成高分子类。第十章防水材料第四节建筑密封材料建筑密封材料是能承受位移达到气密、水密目的而嵌入建筑接缝中的定形和非定形的材料。定形密封材料是具有一定形态和尺寸的密封材料。非定形密封材料又称密封胶、剂，是溶剂型、乳液型、化学反应型等粘稠状的密封材料。冷底子油沥青胶第十章防水材料第四节建筑密封材料二、冷底子油与沥青胶沥