建筑材料与检03课件讲解

建筑材料与检测模块七其他功能材料任务一防水材料内容提要CONTENTS一、沥青的基本知识二、防水卷材三、防水涂料四、其他防水制品（查阅资料自学）一、

沥青的基本知识沥青材料在建筑工程中主要作为防水、防潮、防腐蚀和其他制品材料，用于屋面、地下防水工程、防腐蚀工程、铺筑道路，以及贮水池、浴池、桥梁等防水防潮层；还用来制造防水卷材、防水涂料、胶粘剂等。1.沥青的概念与分类（1）沥青的定义与特点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其非金属（氧、硫、氮等）衍生物的混合物。在常温下呈固体、半固体或液体状态。●颜色由黑褐色至黑色，能溶于多种有机溶液中。●具有结构致密、粘结力良好，不导电、不吸水，耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。（2）沥青的分类沥青天然沥青煤沥青石油沥青地沥青焦油沥青木沥青泥炭沥青页岩沥青沥青地沥青天然沥青从地表或岩石中直接采集、提炼加工后得到的沥青石油沥青由石油经蒸馏提炼后的残留物制取的沥青焦油沥青煤沥青由煤焦油蒸馏后的残留物制取的沥青页岩沥青由页岩焦油蒸馏后的残留物制取的沥青（2）沥青的分类2.石油沥青

石油沥青是由石油原油或石油衍生物经过蒸馏等工艺提练出各种轻质油及润滑油以后得到的残留物或再经加工得到的残渣。（1）石油沥青分类石油沥青快、慢凝液体沥青混合沥青调和沥青乳化沥青石蜡基沥青环烷基沥青中间基沥青按加工方法分类按原油基层分类（2）石油沥青组分（掌握）

石油沥青化学成分非常复杂，可分为油分、树脂和地沥青质三大组分。组分作用油分淡黄色透明液体；赋予沥青流动性树脂粘稠半固体；增加沥青粘结力和延伸性地沥青质固体粉末；决定沥青的粘结力、粘度、温度稳定性（3）石油沥青主要技术性质石油沥青的主要技术性质有黏滞性、塑性、温度稳定性、大气稳定性，另外它的闪点和燃点以及溶解度、水分等对它的应用都有影响。（3）石油沥青主要技术性质

1）黏滞性（掌握）定义黏滞性又称黏性，反映石油沥青在外力作用下，抵抗变形的能力。影响因素●地沥青质含量↑，黏滞性↑●温度↑，黏滞性↑（3）石油沥青主要技术性质指标●液态石油沥青的黏滞性用黏滞度表示，表示液体沥青在流动时的内部阻力。【测试方法】液体沥青在一定温度（25℃或60℃）条件下，经规定直径（3.5mm或10mm）的孔漏下50mL所需的时间（s）。粘滞度↑，粘滞性↑

1）黏滞性（掌握）（3）石油沥青主要技术性质

1）黏滞性（掌握）指标●固体或半固体沥青的黏滞性用针入度表示，是在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入沥青的深度，以0.1mm计。【测试方法】在（25±0.1）℃的温度下，以质量（100±0.05）g的标准针经5s垂直穿入沥青试样中的深度（每1/10mm称1度）来表示。（3）石油沥青主要技术性质

1）黏滞性（掌握）指标针入度↑，粘滞性↓针入度是沥青划分牌号的主要依据。（3）石油沥青主要技术性质

2）塑性（掌握）定义塑性是指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏的性能。影响因素●树脂含量↑，塑性↑●温度↑，塑性↑（3）石油沥青主要技术性质

2）塑性（掌握）指标●沥青的塑性用延度（延伸度）表示，是以规定形态的沥青试样在规定温度下以一定速度拉伸至断开时的长度，以cm计。【测试方法】将沥青制成8字形试件，试件中间最窄处横断面积为1cm2。在（25±0.5）℃水浴中，以（5±0.25）cm/min的速度拉伸，拉断时试件的伸长值即为延度，单位为cm。（3）石油沥青主要技术性质

2）塑性（掌握）指标延度↑，塑性↑沥青的塑性好，变形能力强，在使用中能适应建筑物的变形且不开‍裂。（3）石油沥青主要技术性质

3）温度稳定性（掌握）定义指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能。影响因素●地沥青质含量↑，温度稳定性↑●石蜡↑，温度稳定性↓

（3）石油沥青主要技术性质

3）温度稳定性（掌握）指标●温度稳定性用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性膏体时的温度（℃）。【测试方法】软化点用环球法测定（《沥青软化点测定法

环球法》GB/T4507—2014）。将沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的钢球，放于水或甘油中，以规定速度加热，至钢球下沉达规定距离时，记录温度。（3）石油沥青主要技术性质

3）温度稳定性（掌握）指标软化点↑，温度稳定性↑软化点大致在25～100℃之间。●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，冬季易发生脆裂现象。（3）石油沥青主要技术性质

4）大气稳定性（了解）●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综合作用下，抵抗老化的性能。●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。●沥青的大气稳定性通过测定加热损失、加热前后针入度、软化点等性质的改变值来表示。（3）石油沥青主要技术性质

5）溶解度（了解）●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。●石油沥青的不溶物会降低其性能。沥青中有害物质含量高，主要会降低沥青的粘滞性。石油沥青溶解度高达98%以上，而天然沥青因含不溶性矿物质，溶解度低。（3）石油沥青主要技术性质

6）闪点和燃点（了解）●闪点是指沥青达到软化点后再继续加热，则会发生热分解而产生挥发性的气体，当与空气混合，在一定条件下与火焰接触，初次产生蓝色闪光时的沥青温度。●燃点又称着火点。当沥青温度达到闪点，温度如再上升，与火接触而产生的火焰能持续燃烧5s以上时，这个开始燃烧的温度即为燃点。●各种沥青的最高加热温度都必须低于其闪点和燃点。（3）石油沥青主要技术性质

7）水分（了解）●水在纯沥青中溶解度在0.001%~0.01%之间。沥青吸收的水分取决于所含能溶于水的盐分的多少，沥青含盐分越多，水作用时间越长，水分就越大。●由于沥青中含有水分，施工前要进行加热熬制。在加热过程中，应加快搅拌，促使水分蒸发，并降低加热温度，而且锅内沥青不能装得过多。（4）石油沥青的应用●石油沥青按其针入度、延度和软化点划分牌号；并以针入度值表示。●牌号越高，针入度和延度越大、软化点越低。●选用沥青材料时，应根据工程性质、当地气候条件及所处工作环境选用。在满足黏性、塑性和温度敏感性等主要性质的前提下，尽量选用牌号较大的沥青。牌号较大的沥青，耐老化能力强，从而保证沥青有较长的使用年限。●使用沥青，应对其牌号加以鉴别。（4）石油沥青的应用品种牌号主要应用道路石油沥青200、180、140、100、60主要在道路工程中作胶凝材料建筑石油沥青40、30、10主要用于制造油纸、油毡、防水涂料和嵌缝膏等，使用在防水及防腐工程中（4）石油沥青的应用石油沥青牌号简易鉴别方法牌号简易鉴别方法103060140~100用铁锤敲击，成为较小碎块，表面呈黑色并有光用铁锤敲击，成为较大碎块用铁锤敲击，只发生变形，不破碎质地较柔软（5）改性石油沥青

1）矿物填充料改性沥青（了解）●在沥青中加入一定的矿物填充料，可提高沥青的黏滞性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，同时也可减少沥青的用量。●粉状填充料可直接混入沥青中，以提高沥青的大气稳定性和降低温度敏感性，常用来生产具有耐酸、耐碱、耐热和绝缘性能较好的沥青制品。●纤维状填充料如石棉绒，富有弹性、耐酸、耐碱、耐热性能好，是热和电的不良导体，内部有很多微孔，吸油（沥青）量大，可提高沥青的抗拉强度和热稳定性。（5）改性石油沥青

2）树脂改性沥青（了解）●无规聚丙烯（APP）改性沥青具有良好的弹塑性、低温柔韧性、耐老化性和抗冲击等性能，容易与沥青混溶，主要用于屋面防水卷材。●环氧树脂改性沥青具有热固性材料的性质，强度和粘结力大大提高，但延伸性改变不大。一般用于屋面和厕所、浴室的修补。●古马隆树脂改性沥青黏性较大，可以和SBS等材料一起用于自粘油毡和沥青基胶粘剂。（5）改性石油沥青

3）橡胶改性沥青（了解）●丁基橡胶改性沥青具有优异的耐分解性，并具有较好的耐热性和低温抗裂性，均匀用于道路路面工程和制作密封材料与涂料等。●氯丁橡胶改性沥青。氯丁橡胶可以使沥青的气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐候性和耐燃烧性大大改善。（5）改性石油沥青

3）橡胶改性沥青（了解）●再生橡胶改性沥青具有一定的弹性、塑性、耐光、耐臭氧性、良好的粘结性、气密性、低温柔韧性和抗老化性能，价格低廉。主要用于制作防水卷材、片材、密封材料、胶粘剂和涂料等。●SBS（热塑性丁苯橡胶）改性沥青具有塑性好、抗老化性能好、热不粘冷不脆等特性，主要用于制作防水卷材，也可用于密封材料或防水涂料等，是目前世界上应用最广的改性沥青材料之一。（5）改性石油沥青

4）橡胶和树脂共混改性沥青（了解）橡胶和树脂用于沥青改性，使沥青同时具有橡胶和树脂的特性，改性效果良好。主要用于防水卷材、片材、密封材料和涂料等。3.煤沥青（了解）煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油，煤焦油经分馏加工，提取出各种油质后的产品即为煤沥青。（1）煤沥青分类煤沥青硬沥青软沥青低温沥青中温沥青高温沥青按成分分类按蒸馏程度分类（2）煤沥青组分煤沥青主要组分有游离碳（自由碳）、树脂、油分。组分特点及作用游离碳有机化合物的固态碳质微粒能提高煤沥青的黏度和热稳定性树脂硬树脂固态晶体结构增加煤沥青的黏滞度软树脂赤褐色黏塑状物质它能使煤沥青的塑性增大油分为液态，能提高煤沥青的流动性。（3）煤沥青主要技术性质●温度稳定性差●塑性较差●大气稳定性较差●与矿质材料的粘附性好●防腐力较强（3）煤沥青主要技术性质石油沥青与煤沥青的主要区别性质石油沥青煤沥青密度(g/cm3)燃烧锤击颜色溶解温度稳定性大气稳定性防水性抗腐蚀性近于1.0烟少、无色、有松香味、无毒韧性较好呈辉亮褐色易溶于煤油与汽油中，呈棕黑色较好较高较好差1.25~1.28烟多、黄色、臭味大、有毒韧性差，较脆浓黑色难溶于煤油与汽油中，呈黄绿色较差较低较差(含酚、能溶于水)强（4）煤沥青的应用煤沥青的许多性能都不及石油沥青。煤沥青塑性、温度稳定性较差，冬季易脆，夏季易于软化，老化快。加热燃烧时，烟呈黄色，有刺激性臭味，略有毒性，但具有较高的抗微生物侵蚀作用，适用于地下防水工程或作为防腐材料用。（4）煤沥青的应用煤沥青与石油沥青的比较和鉴别鉴别方法石油沥青煤沥青锤击法声哑，有弹性感，韧性好，断口整齐，呈贝壳状。声清脆，，韧性差，断口不整齐，有碎末。溶液颜色法无颜色呈黄色，并带有绿蓝色荧光燃烧法烟无色，有油味或松香味烟呈黄色，有刺激性臭味溶解度法样品基本溶解，溶液呈棕黑色样品基本不溶解，溶液稍呈黄绿色斑点法斑痕完全化开，呈均匀的棕色。斑痕分内外两圈内圈呈黑色，外圈呈棕色。二、

防水卷材

●防水卷材是一种具有一定宽度和厚度的能够卷曲成卷状的带状定型防水材料。

●根据其组成和生产工艺不同，分为两类：

有胎卷材（纸胎、玻璃布胎、麻布胎）

辊压卷材（无胎、可以掺入玻璃纤维）。

●根据其主要防水组成材料，分为三大类：

沥青防水卷材

高聚合物改性沥青防水卷材

高分子防水卷材。1.沥青防水卷材●沥青防水卷材是在基胎（原纸或纤维织物等）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，通常称之为油毡。●沥青防水卷材通常根据沥青和胎基的种类进行分类，常用品种主要有：石油沥青纸胎油毡、石油沥青玻璃布胎油毡、石油沥青玻璃纤维胎油毡、铝箔面油毡等。1.沥青防水卷材

沥青防水卷材的使用性能一般，存在低温柔韧性差、延伸率低、拉伸强度低、耐久性差等缺陷，但由于成本低，广泛用于一般建筑的屋面或地下防水防潮工程，特别是屋面工程中被普遍采用。2.高聚物改性沥青防水卷材●高聚物改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为防粘隔离层制成的防水卷材。●高聚物改性沥青防水卷材包括弹性体、塑性体和橡塑共混体改性沥青防水卷材等。其中弹性体（SBS）改性沥青防水卷材和塑性体（APP）改性沥青防水卷材应用较多。（1）弹性体（SBS）改性沥青防水卷材

弹性体改性沥青防水卷材是采用玻纤毡或聚酯毡或玻纤增强聚酯毡为胎体，以苯乙烯—丁二烯—苯乙烯（SBS）热塑性弹性体作石油沥青改性剂，两面覆盖以隔离材料所制成的防水卷材，简称SBS卷材。（1）弹性体（SBS）改性沥青防水卷材●按胎基分为：聚酯毡(PY)、玻纤毡(G)、玻纤增强聚酯毡（PYG）；●按上表面隔离材料分为：聚乙烯膜(PE)、细砂(S)、矿物粒料(M)；●按下表面隔离材料分为：细砂(S)、聚乙烯膜(PE)；●按物理力学性能分为：Ⅰ型和Ⅱ型。

1）分类（熟悉）（1）弹性体（SBS）改性沥青防水卷材

2）产品标记（熟悉）SBS卷材按名称、型号、胎基、上表面材料、下表面材料、厚度、面积和标准编号的顺序标记产品。【示例】10m2面积、3mm厚度、上表面为矿物粒料、下表面为聚乙烯膜、聚酯毡胎基、Ⅰ型弹性体改性沥青防水卷材标记为：

SBSⅠPYMPE310GB18242—2008（1）弹性体（SBS）改性沥青防水卷材

3）技术要求（了解）◆SBS改性沥青防水卷材的技术性能主要包括：拉伸性能、耐热性、低温柔性、不透水性等，各项指标应满足国家规范《弹性体改性沥青防水卷材》（GB18242—2008）的要求。弹性体改性沥青防水卷材技术要求（GB18242—2008）序号项

目指标ⅠⅡPYGPYGPYG1可溶物含量（g/m2），3mm2100—4mm2900—5mm3500试验现象—胎基不燃—胎基不燃—2耐热性℃90105mm，2试验现象无流淌、滴落3低温柔性（℃）-20-25无裂纹4不透水性30min0.3MPa0.2MPa0.3MPa弹性体改性沥青防水卷材技术要求（GB18242—2008）序号项

目指标ⅠⅡPYGPYGPYG5拉力最大峰拉力（N/50mm），500350800500900次高峰拉力（N/50mm），————8006延伸率最大峰时延伸率（％），30—40——第二峰时延伸率（％），——157浸水后质量增加（％），PE、S1.0M2.0弹性体改性沥青防水卷材技术要求（GB18242—2008）序号项

目指标ⅠⅡPYGPYGPYG8热老化拉力保持率（％），90延伸率保持率（％），80低温柔性（℃）1520无裂缝尺寸变化率（％），0.7—0.7—0.3质量损失（％），1.09人工气候加速老化外观无滑动、流淌、滴落拉力保持率（％），80低温柔性（℃）1520无裂缝（1）弹性体（SBS）改性沥青防水卷材

4）应用（掌握）

SBS卷材广泛用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程，尤其适用于低温、寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。●玻纤增强聚酯毡卷材可用于机械固定单层防水，但需通过抗风荷载试验。●玻纤毡卷材适用于多层防水中的底层防水。●外露使用采用上表面隔离材料为不透明的矿物粒料的防水卷材。●地下工程防水采用表面隔离材料为细砂的防水卷材。（2）塑性体（APP）改性沥青防水卷材

塑性体改性沥青防水卷材是采用玻纤毡或聚酯毡或玻纤增强聚酯毡为胎体，以无规聚丙烯（APP）或聚烯烃类聚合物（APAO、APO等）作石油沥青改性剂，两面覆盖以隔离材料所制成的防水卷材，简称APP卷材。（2）塑性体（APP）改性沥青防水卷材●按胎基分为：聚酯毡(PY)、玻纤毡(G)、玻纤增强聚酯毡（PYG）；●按上表面隔离材料分为：聚乙烯膜(PE)、细砂(S)、矿物粒料(M)；●按下表面隔离材料分为：细砂(S)、聚乙烯膜(PE)；●按物理力学性能分为：Ⅰ型和Ⅱ型。

1）分类（熟悉）（2）塑性体（APP）改性沥青防水卷材

2）产品标记（熟悉）APP卷材按名称、型号、胎基、上表面材料、下表面材料、厚度、面积和标准编号的顺序标记产品。【示例】10m2面积、3mm厚度、上表面为矿物粒料、下表面为聚乙烯膜、聚酯毡胎基、Ⅰ型塑性体改性沥青防水卷材标记为：APPⅠPYMPE310GB18243—2008（2）塑性体（APP）改性沥青防水卷材

3）技术要求（了解）◆APP改性沥青防水卷材的技术性能主要包括：拉伸性能、耐热性、低温柔性、不透水性等，各项指标应满足国家规范《塑性体改性沥青防水卷材》（GB18243—2008）的要求。（2）塑性体（APP）改性沥青防水卷材

4）应用（掌握）

APP卷材广泛用于各式屋面、地下室、隧道等建筑工程的防水防潮，非常适宜用于高温地区或阳光辐射强烈地区，使用寿命在15年以上。●玻纤增强聚酯毡卷材可用于机械固定单层防水，但需通过抗风荷载试验。●玻纤毡卷材适用于多层防水中的底层防水。●外露使用采用上表面隔离材料为不透明的矿物粒料的防水卷材。●地下工程防水采用表面隔离材料为细砂的防水卷材。3.高分子防水卷材（自学）●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，加入适量的化学助剂和填料，经混炼、压延或挤出等工序加工而成的可卷曲的片状防水材料。其抗拉强度、延伸性、耐高低温性、耐腐蚀、耐老化及防水性都很优良,是值得推广的高档