防水材料性能检测及应用教材

学习情境6

防水材料

性能(xìngnéng)检测及应用第一页，共88页。教学(jiāoxué)目标掌握：防水材料主要(zhǔyào)产品的种类、技术性能及应用范围重点掌握：防水卷材的性能及其应用了解(liǎojiě)：防水材料的发展趋势第二页，共88页。什么是防水材料？防水材料是保证建筑工程能够防止雨水、地下水及其他水分渗透(shèntòu)的材料。防水材料发展趋势？由传统的沥青防水材料逐渐向高聚物改性沥青防水材料和合成高分子防水材料发展。建筑中常用的防水材料？沥青、防水卷材、防水涂料和密封材料。第三页，共88页。防水材料构建(ɡòujiàn)自防水防水(fánɡshuǐ)层防水(fánɡshuǐ)刚性材料(cáiliào)防水（防水砂浆、抗渗混凝土等）柔性材料防水（铺设的防水卷材、涂抹防水涂料）第四页，共88页。防水卷材的技术(jìshù)性能1.耐水性2.温度稳定性3.强度、延伸性和抗断裂(duànliè)性4.柔韧性5.大气稳定性第五页，共88页。6.1防水(fánɡshuǐ)卷材第六页，共88页。第七页，共88页。防水卷材是建筑工程重要的防水材料之一。根据(gēnjù)其主要防水组成材料分为：沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材合成高分子防水卷材第八页，共88页。一、沥青(lìqīng)防水卷材定义：纸胎石油沥青防水卷材（简称油毡）是用低软化点石油沥青浸渍原纸，然后再用高软化点石油沥青涂盖油纸两面，再涂或撒以粉状或片状隔离材料制成。分类：油毡分为(fēnwéi)200号、350号和500号三种标号；每一标号又分粉毡和片毡两种。第九页，共88页。油毡(yóuzhān)第十页，共88页。玻璃布胎油毡的抗拉强度、耐久性等均优于纸胎油毡，柔韧性好、耐腐蚀性强，适用(shìyòng)于耐久性、耐蚀性、耐水性要求高的工程。第十一页，共88页。石油沥青玻璃纤维胎油毡：定义：玻纤胎用玻璃纤维毡为胎基，浸涂氧化沥青，表面用压纹铝箔贴面，并在两面覆以隔离材料制成的防水卷材。类型：卷材按单位面积质量分为15、25号；按上表面材料分为PE膜面和砂面两种，也可按生产厂要求采用(cǎiyòng)的其他类型的上表面材料；按力学性能分为I型、Ⅱ型。第十二页，共88页。第十三页，共88页。应用：沥青玻纤胎卷材适用于一般工业与民用建筑的多层防水，并用于包扎管道(热管道除外(chúwài))，作防腐保护层，也用于屋面、地下、水利等工程的多层防水。第十四页，共88页。二、高聚物改性沥青防水(fánɡshuǐ)卷材定义：高聚物改性沥青防水卷材是以纤维织物或塑料薄膜(sùliàobáomó)为胎体，以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，以粉状、粒状、片状或薄膜材料为防粘隔离层制成的防水卷材。第十五页，共88页。防水卷材构成：胎基材料、浸渍材料、隔离材料胎基材料：聚酯毡抗拉强度(kànɡlāqiánɡdù)高，高伸长率；玻纤毡抗拉强度(kànɡlāqiánɡdù)高，较低伸长率；聚乙烯膜抗拉强度(kànɡlāqiánɡdù)低，极高伸长率；玻璃布、黄麻、铝箔等浸渍材料：改性沥青覆面（隔离）材料：铝箔、细砂、聚乙烯膜第十六页，共88页。特性及品种：高聚物改性沥青防水卷材克服了沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小的缺点，具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度(qiángdù)高、延伸率较大等优良性能。第十七页，共88页。常见(chánɡjiàn)的改性沥青防水卷材：SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物）APP(无规聚丙烯)第十八页，共88页。SBS改性沥青防水(fánɡshuǐ)卷材（一）弹性体改性沥青防水(fánɡshuǐ)卷材（SBS)是以玻纤毡或聚酯毡为胎基，以SBS热塑性弹性体作改性剂，两面覆以隔离材料所制成的建筑防水(fánɡshuǐ)卷材，简称SBS卷材。第十九页，共88页。SBS改性沥青防水(fánɡshuǐ)卷材第二十页，共88页。特点：（1）具有优异的耐高、低温性能和耐久性；（2）具有良好的机械力学性能；（3）施工方便。SBS改性沥青防水卷材广泛适用于各类建筑防水、防潮工程，尤其适用于寒冷地区和结构变形(biànxíng)频繁的建筑物防水第二十一页，共88页。弹性体SBS改性沥青防水(fánɡshuǐ)卷材第二十二页，共88页。（二）塑性体改性沥青防水卷材（APP）是以聚酯毡或玻纤毡为胎基，无规聚丙烯（APP）或聚烯烃类聚合物（APAO、APO）作改性剂，两面覆以隔离(gélí)材料所制成的建筑防水卷材，统称APP卷材。塑性体改性沥青防水(fánɡshuǐ)卷材（APP）第二十三页，共88页。特点：（1）具有更高的耐高温性和耐紫外线性能；（2）低温柔性较差（3）施工方便比较柔软(róuruǎn)，下表面有自粘胶或热塑膜APP改性沥青防水卷材广泛适用于各类建筑防水、防潮工程，尤其适用于高温或有强烈太阳辐射地区的建筑物防水第二十四页，共88页。塑性体改性沥青防水(fánɡshuǐ)卷材（APP）第二十五页，共88页。三、合成(héchéng)高分子防水卷材定义：合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料，加人适量(shìliàng)的助剂和填充料等，经过特定工序制成的。第二十六页，共88页。特性及品种1.抗拉强度高：可达16MPa,属高强度；2.伸长率大：可达1000%，属弹性(tánxìng)3.温度范围宽：-40℃至+80℃；4.自重小：每平方米小于2kg;5.冷作业：常温下铺贴；6.不耐穿刺：尖锐物易穿透。第二十七页，共88页。常见的有三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯(jùlǜyǐxī)防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材等。第二十八页，共88页。（一）三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材三元乙丙橡胶防水卷材具有优良的耐候性、耐臭氧(chòuyǎng)性和耐热性，还具有抗老化性好、质量轻、抗拉强度高、断裂伸长率大、低温柔韧性好及耐酸碱腐蚀等优点，使用寿命达20年以上。可用于防水要求高、耐久年限长的各类防水工程。第二十九页，共88页。（二）聚氯乙烯（PVC）防水卷材聚氯乙烯防水卷材具有抗拉强度高、断裂伸长率大、低温柔韧性好、使用寿命长及尺寸稳定、耐热、耐腐蚀等较好的特性。适用于新建和翻修(fānxiū)工程的屋面防水，也适用于水池、堤坝等防水工程。第三十页，共88页。（三）氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材它不仅具有(jùyǒu)氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有(jùyǒu)橡胶类材料所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温柔性。特别适用于寒冷地区或变形较大的建筑防水工程，也可用于有保护层的屋面、地下室、贮水池等防水工程。第三十一页，共88页。氯化聚乙烯防水(fánɡshuǐ)卷材第三十二页，共88页。第三十三页，共88页。第三十四页，共88页。第三十五页，共88页。防水卷材的拉伸性能(xìngnéng)检测1.主要仪器设备：拉伸试验机、游标卡尺、千分尺2.检测步骤（1）温度、相对湿度、时间（2）校准试验机（3）试件固定、标记(biāojì)（4）拉伸性能检测（5）记录最大力及最大拉力时伸长值。记录最大力及最大拉力时伸长值。第三十六页，共88页。3.检测(jiǎncè)结果（1）拉力的确定检测(jiǎncè)结果精确至5N（2）断裂延伸率的确定δ=（L1-L0）/L*100%δ----试件断裂时的延伸率L0----试件的初始标距长度（mm）L1----试件拉断后的标距长度（mm）L----拉伸试验机夹具之间的距离（mm）检测(jiǎncè)结果精确至1%第三十七页，共88页。第三十八页，共88页。6.1.1沥青(lìqīng)沥青是一种有机胶凝材料，它是复杂的高分子碳氢化合物及非金属（氧、硫、氮等）衍生物的混合物。颜色：褐色或黑褐色状态：常温下呈固态(gùtài)、半固态(gùtài)或粘性液态第三十九页，共88页。用途：在工程中广泛用于防水、防潮、防腐、水建筑及道路工程。常用(chánɡyònɡ)沥青分类： 石油沥青 煤沥青第四十页，共88页。一、石油(shíyóu)沥青定义：石油沥青是指由石油原油分馏提炼出各种轻质油品（汽油、煤油、柴油等）及润滑油后的残渣，再经过加工(jiāgōng)炼制而得到的产品。建筑上使用的主要是由建筑石油沥青制成的各种防水制品。道路工程使用的主要是道路石油沥青。第四十一页，共88页。1．石油沥青(lìqīng)的组分石油沥青的三大组分组分状态作用油分粘性液态使沥青具有流动性树脂粘稠状半固态使沥青具有塑性和粘结性地沥青质固态使沥青具有粘滞性和温度稳定性第四十二页，共88页。石油沥青的结构(jiégòu)是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分的互溶物而构成的胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构(jiégòu)。

2．石油(shíyóu)沥青的结构第四十三页，共88页。（二）石油(shíyóu)沥青的技术性质第四十四页，共88页。石油沥青的技术性质大气稳定性温度敏感性粘滞性塑性(sùxìng)第四十五页，共88页。石油(shíyóu)沥青的粘滞性

衡量(héngliáng)指标定义(dìngyì)影响因素

第四十六页，共88页。石油(shíyóu)沥青的粘滞性定义(dìngyì)返回(fǎnhuí)粘滞性——又称粘性，反映石油沥青在外力作用下，抵抗变形的能力。第四十七页，共88页。石油(shíyóu)沥青的粘滞性衡量(héngliáng)指标液态沥青(lìqīng)：用粘滞度表示，指液态沥青(lìqīng)在一定温度(25℃或60℃）下，经规定直径的孔洞（或10mm）漏下50mL所需要的时间，用符号Ctd表示。请观看粘滞度试验固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25℃的条件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深入为1°）。粘滞度Ctd↑，粘滞性↑请观看针入度试验针入度↑，粘滞性↓返回第四十八页，共88页。石油(shíyóu)沥青的粘滞性影响(yǐngxiǎng)因素组分(zǔfèn)：地沥青质含量↑，粘滞性↑温度：温度↑，粘滞性↓返回第四十九页，共88页。石油(shíyóu)沥青的塑性衡量(héngliáng)指标定义(dìngyì)影响因素

第五十页，共88页。石油沥青(lìqīng)的塑性定义(dìngyì)塑性－－指石油沥青在外力作用(wàilìzuòyònɡ)下变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。返回第五十一页，共88页。衡量(héngliáng)指标用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准试件在规定温度(wēndù)（25℃）和规定速度（5cm/s）的条件下在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。延伸度↑，塑性(sùxìng)↑返回石油沥青的塑性第五十二页，共88页。影响(yǐngxiǎng)因素组分(zǔfèn)：树脂含量↑，塑性↑温度(wēndù)：温度(wēndù)↑，塑性↑返回拉伸速度：拉伸速度↑，塑性↑石油沥青的塑性第五十三页，共88页。石油沥青(lìqīng)的温度敏感性衡量(héngliáng)指标定义(dìngyì)影响因素

工程实际

第五十四页，共88页。定义(dìngyì)温度敏感性－－指石油沥青(lìqīng)的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。返回(fǎnhuí)温度敏感性小：粘滞性和塑性随温度的变化大粘滞性和塑性随温度的变化小石油沥青的温度敏感性温度敏感性大：第五十五页，共88页。衡量(héngliáng)指标用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定(yīdìng)流动性膏体时的温度（℃）。请看软化(ruǎnhuà)点试验软化点↑，温度敏感性↓返回石油沥青的温度敏感性第五十六页，共88页。影响(yǐngxiǎng)因素组分(zǔfèn)：地沥青质含量↑，温度敏感性↓石蜡含量(hánliàng)：石蜡含量(hánliàng)↑，温度敏感性↑返回石油沥青的温度敏感性第五十七页，共88页。返回(fǎnhuí)工程(gōngchéng)实际工程中应用的沥青软化点不能太低，否则夏季易产生变形，甚至流淌；但也不能太高，否则太硬，不易施工(shīgōng)，冬季易发生脆裂现象。石油沥青的温度敏感性第五十八页，共88页。定义(dìngyì)大气稳定性－－指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素长期(chángqī)综合作用下，抵抗老化的性能。测定方法沥青的大气稳定性通过测定加热(jiārè)损失、加热(jiārè)前后针入度、软化点等性质的改变值来表示。返回沥青的老化－－指沥青在大气因素的长期综合作用下，逐渐失去粘滞性、塑性而变硬变脆的现象。石油沥青的大气稳定性第五十九页，共88页。工程实例(shílì)分析初步判断是因沥青材料老化及低温所致：从裂缝的形状来看，沥青老化低温引起的裂缝大多为横向，且裂缝几乎为等距离间距。这与该路面破损情况吻合。该路已修筑(xiūzhù)多年，沥青老化后变硬、变脆，延伸性下降，低温稳定性变差，容易产生裂缝、松散。在冬天，气温下降，沥青混合料受基层的约束而不能收缩，产生了应力，应力超过沥青混合料的极限抗拉强度，路面便产生开裂。每到冬天，某沥青路面总会出现一些裂缝，裂缝大多是横向的，且几乎为等距离(jùlí)间距的，在冬天裂缝尤其明显。第六十页，共88页。（三）技术标准建筑石油沥青、道路石油沥青、防水防潮石油沥青和普通石油沥青划分为多种牌号(páihào)；石油沥青的牌号(páihào)主要是依据针人度、延伸度和软化点指标来划分的；牌号(páihào)越大，则针入度越大（粘性越小），延伸度越大（塑性越好），软化点越低（温度敏感性越大）。第六十一页，共88页。（三）选用(xuǎnyòng)建筑石油沥青常用来制造油纸、油毡、防水涂料等，主要用于屋面、地下防水及沟槽防水、防腐蚀等工程。道路(dàolù)石油沥青主要用来拌制沥青混凝土或沥青砂浆，用于道路(dàolù)路面或车间地面等工程。普通石油沥青，在建筑工程上不宜直接使用。第六十二页，共88页。二、沥青(lìqīng)的改性定义：通过对沥青进行氧化、乳化、催化，或加人橡胶、树脂和矿物填充料等对沥青进行改性处理(chǔlǐ)。改性沥青可分为：矿物填充料改性沥青、橡胶改性沥青树脂改性沥青、橡胶树脂共混改性沥青第六十三页，共88页。（一）矿物填充料改性（二）树脂改性1．无规聚丙烯（APP）改性沥青2．环氧树脂改性沥青3．古马隆树脂改性沥青（三）橡胶改性1．丁基橡胶(dīnɡjīxiànɡjiāo)改性2．氯丁橡胶改性3．再生橡胶改性4.SBS改性沥青（四）橡胶和树脂改性第六十四页，共88页。第三节防水涂料定义：防水(fánɡshuǐ)涂料是指常温下呈黏稠状态，涂布在结构物表面，经溶剂或水分挥发，或各组分间的化学反应，形成具有一定弹性的连续、坚韧的薄膜，使基层表面与水隔绝，起到防水(fánɡshuǐ)和防潮作用的物质。第六十五页，共88页。分类：按成膜物质的主要成分(chéngfèn)分为：沥青类防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料、水泥类四类。按涂料的介质不同，又可分为：溶剂型、乳液型和反应型三类。

第六十六页，共88页。一、沥青(lìqīng)类防水涂料（一）沥青胶沥青胶又称玛蹄脂，是在沥青中加人滑石粉、云母粉、石棉粉、粉煤灰等填充料加工而成的。石油(shíyóu)沥青胶适用于粘贴石油(shíyóu)沥青类卷材，煤沥青胶适用于粘贴煤沥青类卷材。第六十七页，共88页。沥青(lìqīng)玛蹄脂碎石混合料第六十八页，共88页。（二）冷底子油定义(dìngyì)：冷底子油是用建筑石油沥青加入溶剂配制而成的一种沥青溶液。作用：若在冷底子油层上铺热沥青胶粘贴卷材时，可使防水层与基层粘贴牢固。第六十九页，共88页。第七十页，共88页。（三）水乳型沥青(lìqīng)防水涂料水乳型沥青(lìqīng)防水涂料即水性沥青(lìqīng)防水涂料。乳化沥青(lìqīng)主要优点是可以冷施工，不需要加热，避免了采用热沥青(lìqīng)施工可能造成的烫伤、中毒等事故第七十一页，共88页。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，用合成高分子聚合物进行改性，制成的水乳型或溶剂型防水涂料。（一）氯丁橡胶沥青防水涂料（二）再生(zàishēng)橡胶防水涂料第七十二页，共88页。第七十三页，共88页。三、合成(héchéng)高分子防水涂料合成高分子防水涂料是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。比沥青基及改性沥青基防水涂料具有更好的弹性(tánxìng)和塑性、耐久性及耐高低温性能。品种有聚氨酯防水涂料、石油沥青聚氨酯防水涂料、硅橡胶防水涂料和丙烯酸酯防水涂料等。第七十四页，共88页。聚氨酯防水涂料第七十五页，共88页。硅橡胶防水涂料第七十六页，共88页。聚合物水泥(shuǐní)基防水涂料第七十七页，共88页。第四节密封材料定义：建筑密封材料(cáiliào)（又称嵌缝材料(cáiliào)）是指能够承受位移以达到气密、水密目的而嵌人建筑接缝中的材料(cáiliào)。密封材料(cáiliào)具有良好的粘结性、耐老化性和温度适应性；并具有一定的强度、弹塑性，能够长期经受被粘构件的收缩与振动而不破坏。密封材料(cáiliào)能连接和填充建筑上的各种接缝、裂缝和变形缝。第七十八页，共88页。一、密封材料的分类(fēnlèi)和选用第七十九页，共88页。第八十页，共88页。密封材料的选用一般需要考虑：①密封材料的粘结性能，即根据构件的材质、表面状态和性质来选用具有良好粘结性能的密封材料，同时应考虑耐疲劳性和耐老化性能；②密封材料的使用部位，因建筑中不同部位的接缝，对密封材料的要求(yāoqiú)各不相同，应根据实际情况来选用。第八十一页