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建筑材料建筑材料授课教师：邱世藩授课教师：邱世藩广东水利电力职业技术学院市政工程系广东水利电力职业技术学院市政工程系20122012年下学期年下学期第第9章章 防水材料防水材料防水材料是在建筑、水利、公路及桥梁等土木工防水材料是在建筑、水利、公路及桥梁等土木工程中广泛应用的一种能够防止雨水、地下水、地程中广泛应用的一种能够防止雨水、地下水、地表水与其他水分渗透的材料表水与其他水分渗透的材料防水材料按状态可分为沥青、防水卷材、防水涂防水材料按状态可分为沥青、防水卷材、防水涂料、防水粘结材料料、防水粘结材料9.1 沥青沥青沥青是一种憎水性的有机胶凝材料，在常温下呈沥青是一种憎水性的有机胶凝材料，在常温下呈黑色或黑褐色的粘稠状液体、半固体或固体黑色或黑褐色的粘稠状液体、半固体或固体沥青具有良好的不透水性、粘结性、塑性、抗冲沥青具有良好的不透水性、粘结性、塑性、抗冲击性、耐化学腐蚀性及电绝缘性等击性、耐化学腐蚀性及电绝缘性等目前土木工程中大量应用石油沥青，也少量使用目前土木工程中大量应用石油沥青，也少量使用煤沥青煤沥青9.1.1 石油沥青石油沥青石油沥青是石油经蒸馏等工序提炼出各种轻质油（如汽油、煤油、石油沥青是石油经蒸馏等工序提炼出各种轻质油（如汽油、煤油、柴油等）及润滑油后得到的渣油，或再加工而得到的物质柴油等）及润滑油后得到的渣油，或再加工而得到的物质9.1.1.1 石油沥青组分与结构石油沥青组分与结构1.石油沥青的组分石油沥青的组分石油沥青是由多种高分子的碳氢化合物及其衍生物组成的复杂混石油沥青是由多种高分子的碳氢化合物及其衍生物组成的复杂混合物，其主要成分有油分、树脂、和地沥青物质合物，其主要成分有油分、树脂、和地沥青物质油分是决定沥青流动性的组分油分是决定沥青流动性的组分树脂是决定沥青塑性和粘结性的组分树脂是决定沥青塑性和粘结性的组分地沥青物质是决定沥青黏性和温度敏感性的组分地沥青物质是决定沥青黏性和温度敏感性的组分除了上述除了上述3种主要组分以外，石油沥青中还含有少量的沥青碳和种主要组分以外，石油沥青中还含有少量的沥青碳和石蜡。沥青碳或似碳物质会降低沥青的粘结力和塑性；石蜡会降石蜡。沥青碳或似碳物质会降低沥青的粘结力和塑性；石蜡会降低沥青的黏性和塑性，同时增加沥青的温度敏感性，所以石蜡是低沥青的黏性和塑性，同时增加沥青的温度敏感性，所以石蜡是石油沥青的有害成分石油沥青的有害成分2.石油沥青的结构石油沥青的结构在石油沥青的胶体结构中，油分和树脂可以互相溶解，在石油沥青的胶体结构中，油分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青物质，在地沥青质超细颗粒的表面形树脂能浸润地沥青物质，在地沥青质超细颗粒的表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心，成树脂薄膜。所以石油沥青的结构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胶团，无数胶周围吸附部分树脂和油分的互溶物而构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。石油沥青的各组分相团分散在油分中而形成胶体结构。石油沥青的各组分相对含量不同，形成的胶体结构也不同，石油沥青的结构对含量不同，形成的胶体结构也不同，石油沥青的结构除了与组分的相对含量有关外，还与温度有关。石油沥除了与组分的相对含量有关外，还与温度有关。石油沥青的主要结构类型有：青的主要结构类型有：（1）溶胶结构）溶胶结构（2）凝胶结构）凝胶结构（3）溶）溶-凝胶结构凝胶结构9.1.1.2 石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质1.防水性防水性2.粘滞性粘滞性是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。对于常是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。对于常温下呈固体温下呈固体-半固体的石油沥青以针入度作为衡半固体的石油沥青以针入度作为衡量其粘滞性的指标；对于常温下呈液体的石油沥量其粘滞性的指标；对于常温下呈液体的石油沥青，以粘滞度来表示其粘滞性的大小。针入度越青，以粘滞度来表示其粘滞性的大小。针入度越大，则沥青的粘滞性越小，粘滞度越大则沥青的大，则沥青的粘滞性越小，粘滞度越大则沥青的粘滞性越大。石油沥青粘滞性的大小与其组分的粘滞性越大。石油沥青粘滞性的大小与其组分的相对含量及温度有关相对含量及温度有关3.塑性塑性塑性是指沥青在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，塑性是指沥青在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍保持变形后形状的性质。塑性有延度来表示。延度越大，则沥仍保持变形后形状的性质。塑性有延度来表示。延度越大，则沥青的塑性越好。延度也是沥青的重要技术指标之一。石油沥青的青的塑性越好。延度也是沥青的重要技术指标之一。石油沥青的塑性与其组分、温度、厚度及拉伸速度有关塑性与其组分、温度、厚度及拉伸速度有关4.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温度升降而变化的性温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。温度变化相同，粘滞性和塑性变化小的沥青，则其温度敏感能。温度变化相同，粘滞性和塑性变化小的沥青，则其温度敏感性小；反之则温度敏感性大。温度敏感性用软化点来表示，用软性小；反之则温度敏感性大。温度敏感性用软化点来表示，用软化点仪来测定。温度敏感性还可以用针入度指数化点仪来测定。温度敏感性还可以用针入度指数PI来表示，来表示，PI值越大，则沥青的温度敏感性越小。沥青的温度敏感性与其值越大，则沥青的温度敏感性越小。沥青的温度敏感性与其组分及含蜡量有关。沥青中地沥青质含量较多，其温度敏感性较组分及含蜡量有关。沥青中地沥青质含量较多，其温度敏感性较小；沥青中含蜡较多，其温度敏感性较大小；沥青中含蜡较多，其温度敏感性较大5.大气稳定性大气稳定性大气稳定性是指沥青在热、阳光、氧气等大气因素的长期综合作大气稳定性是指沥青在热、阳光、氧气等大气因素的长期综合作用下，抵抗老化的性能。沥青的大气稳定性就是沥青抵抗老化的用下，抵抗老化的性能。沥青的大气稳定性就是沥青抵抗老化的性能，也是沥青的耐久性性能，也是沥青的耐久性石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和针入度比来表示石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和针入度比来表示除了上述技术指标外，为评定沥青的大气稳定性和保证除了上述技术指标外，为评定沥青的大气稳定性和保证施工安全，还应了解石油沥青的溶解度、闪点、和燃点施工安全，还应了解石油沥青的溶解度、闪点、和燃点9.1.1.3 石油沥青的技术标准石油沥青的技术标准在土木工程中使用的石油沥青有道路石油沥青、建筑石在土木工程中使用的石油沥青有道路石油沥青、建筑石油沥青和防水防潮石油沥青等油沥青和防水防潮石油沥青等3种种道路石油沥青和建筑石油沥青的牌号是按照针入度、延道路石油沥青和建筑石油沥青的牌号是按照针入度、延度和软化点等技术指标来划分的，并以针入度值来表示。度和软化点等技术指标来划分的，并以针入度值来表示。各品种、各牌号沥青的技术要求见各品种、各牌号沥青的技术要求见P150中的表中的表9-1从表从表9-1中可以看出，在同一品种石油沥青中，牌号越中可以看出，在同一品种石油沥青中，牌号越大，针入度越大（粘滞性越小）、延度越大（塑性越好）大，针入度越大（粘滞性越小）、延度越大（塑性越好）、软化点越低（温度敏感性越大）、大气稳定性越好。、软化点越低（温度敏感性越大）、大气稳定性越好。防水防潮石油沥青的牌号越大，针入度指数越大（温度防水防潮石油沥青的牌号越大，针入度指数越大（温度敏感性越小）、脆点越低、应用温度范围越宽、大气稳敏感性越小）、脆点越低、应用温度范围越宽、大气稳定性越好。定性越好。9.1.1.4 石油沥青的选用石油沥青的选用选用沥青材料的原则是，根据工程性质（道路、房屋、选用沥青材料的原则是，根据工程性质（道路、房屋、防腐）、使用部位及气候条件来选用不同品种和牌号的防腐）、使用部位及气候条件来选用不同品种和牌号的沥青。在满足主要技术性能要求的前提下，应选用较大沥青。在满足主要技术性能要求的前提下，应选用较大牌号的石油沥青，以保证其具有较长的使用年限牌号的石油沥青，以保证其具有较长的使用年限9.1.2 煤沥青煤沥青烟煤炼焦或制煤气时，从干馏所挥发的物质中冷凝出煤烟煤炼焦或制煤气时，从干馏所挥发的物质中冷凝出煤焦油，将煤焦油再继续蒸馏提炼出轻油、中油、重油和焦油，将煤焦油再继续蒸馏提炼出轻油、中油、重油和蒽油后所剩的残渣，称为煤沥青蒽油后所剩的残渣，称为煤沥青煤沥青特性煤沥青特性塑性较差、温度敏感性大、大气稳定性差、与矿料的粘塑性较差、温度敏感性大、大气稳定性差、与矿料的粘结较强、防腐好、有毒、有臭味结较强、防腐好、有毒、有臭味2.煤沥青与石油沥青的简易鉴别方法见煤沥青与石油沥青的简易鉴别方法见P152中的表中的表9-29.1.3 改性沥青改性沥青土木工程中使用的沥青应具备较好的综合性能，土木工程中使用的沥青应具备较好的综合性能，但沥青本身并不能完全满足这些要求，使得沥青但沥青本身并不能完全满足这些要求，使得沥青防水工程漏水严重，使用寿命短。为此，常用下防水工程漏水严重，使用寿命短。为此，常用下属方法对沥青进行改性，以满足使用要求属方法对沥青进行改性，以满足使用要求1.矿物填充改性矿物填充改性2.聚合物改性聚合物改性3.其他改性（再生橡胶改性沥青；橡胶和树脂共其他改性（再生橡胶改性沥青；橡胶和树脂共混改性沥青）混改性沥青）9.2 新型防水卷材新型防水卷材9.2.1 高聚物改性沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维毡、纤维织物或塑以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维毡、纤维织物或塑料薄膜为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成可料薄膜为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成可卷曲的片状防水材料，称为高聚物改性沥青防水卷材卷曲的片状防水材料，称为高聚物改性沥青防水卷材1.SBS改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材2.APP改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材9.2.2 高分子防水卷材高分子防水卷材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材，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材，加入适量的化学助剂和填充料等，经不同工序（混炼、压延或挤加入适量的化学助剂和填充料等，经不同工序（混炼、压延或挤出等）加工而成的可弯曲的片状防水材料。目前，高分子防水卷出等）加工而成的可弯曲的片状防水材料。目前，高分子防水卷材主要有橡胶系列防水卷材、塑料系列防水卷材和橡胶塑料共混材主要有橡胶系列防水卷材、塑料系列防水卷材和橡胶塑料共混系列防水卷材系列防水卷材3大类，其中又可分为加筋增强型和非加筋增强型大类，其中又可分为加筋增强型和非加筋增强型2种。常用的高分子防水卷材有三元乙丙（种。常用的高分子防水卷材有三元乙丙（EPDM）橡胶防水卷材、）橡胶防水卷材、聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）塑料防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚）塑料防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯乙烯-橡胶共混防水卷材橡胶共混防水卷材9.3 防水涂料防水涂料9.3.1 沥青类防水涂料沥青类防水涂料1.冷底子油冷底子油2.沥青胶沥青胶3.沥青防水涂料沥青防水涂料9.3.2 高聚物改性沥青类防水涂料高聚物改性沥青类防水涂料9.4 建筑密封材料建筑密封材料9.4.1 概述概述建筑密封材料是能承受位移以达到气密、水密目的而嵌建筑密封材料是能承受位移以达到气密、水密目的而嵌入建筑接缝中的材料。建筑密封材料按性能分为弹性密入建筑接缝中的材料。建筑密封材料按性能分为弹性密封材料和塑性密封材料；按使用时的组分分为单组份密封材料和塑性密封材料；按使用时的组分分为单组份密封材料和多组分密封材料；按组分材料分为改性沥青密封材料和多组分密封材料；按组分材料分为改性沥青密封材料和合成高分子密封材料封材料和合成高分子密封材料9.4.2 建筑防水沥青嵌缝油膏建筑防水沥青嵌缝油膏9.4.3 丙烯酸密封膏丙烯酸密封膏9.4.4 聚氨酯密封膏聚氨酯密封膏9.4.5 聚硫密封膏聚硫密封膏9.4.6 硅铜密封膏硅铜密封膏