第8章 瀝青及防水材料

1、l 第一節(jié)第一節(jié) 瀝青材料瀝青材料l 第二節(jié)第二節(jié) 瀝青基防水材料瀝青基防水材料l 第三節(jié)第三節(jié) 新型防水材料新型防水材料是由高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙鹗怯筛叻肿犹細(xì)浠衔锛捌浞墙饘伲ㄑ酢⒌?、碳等）衍生物組成的極其復(fù)屬（氧、氮、碳等）衍生物組成的極其復(fù)雜的混合物，在常溫下呈黑色或黑褐色的雜的混合物，在常溫下呈黑色或黑褐色的固體、半固體或液體狀態(tài)。固體、半固體或液體狀態(tài)。 是一種有機(jī)的膠結(jié)材料，具有優(yōu)越的是一種有機(jī)的膠結(jié)材料，具有優(yōu)越的粘性、塑性、耐腐蝕及憎水性等。粘性、塑性、耐腐蝕及憎水性等。地瀝青：分天然瀝青、石油瀝青地瀝青：分天然瀝青、石油瀝青 焦油瀝青：分煤瀝青、木瀝青、焦油瀝青：分煤瀝青

2、、木瀝青、 頁巖瀝青等。頁巖瀝青等。1 1、石油瀝青的定義、石油瀝青的定義 石油原油經(jīng)蒸餾等提煉出各種輕質(zhì)油石油原油經(jīng)蒸餾等提煉出各種輕質(zhì)油（如汽油、柴油等）及潤(rùn)滑油以后的（如汽油、柴油等）及潤(rùn)滑油以后的殘余物，或再經(jīng)加工而得到的主要由殘余物，或再經(jīng)加工而得到的主要由烴類及其衍生物所組成的產(chǎn)品。烴類及其衍生物所組成的產(chǎn)品。 在常溫下呈固體、半固體或粘性液體，在常溫下呈固體、半固體或粘性液體，顏色為褐色或黑褐色。顏色為褐色或黑褐色。2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)石油瀝青的組分 是瀝青中分子量、密度最是瀝青中分子量、密度最小的組分，含量小的組分，含量45-60%45-60%，呈淡

3、，呈淡黃色至紅褐色的油狀液體。賦黃色至紅褐色的油狀液體。賦予石油瀝青以流動(dòng)性?？扇苡谟枋蜑r青以流動(dòng)性?？扇苡谑兔?、二硫化碳、三氯甲烷、石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有機(jī)溶苯、四氯化碳和丙酮等有機(jī)溶劑，但不溶于酒精。劑，但不溶于酒精。-三組分三組分2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu) 也稱瀝青脂膠，分子量比也稱瀝青脂膠，分子量比油分大，含量油分大，含量15-30%15-30%，呈黃，呈黃色至黑褐色粘稠狀半流體。色至黑褐色粘稠狀半流體。多屬中性樹脂，賦予瀝青以多屬中性樹脂，賦予瀝青以粘結(jié)性、塑性和流動(dòng)性。可粘結(jié)性、塑性和流動(dòng)性。可溶于三氯甲烷、苯、汽油等溶于三氯甲烷、苯、汽油等有機(jī)溶劑。

4、有機(jī)溶劑。-三組分三組分 2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu) 分子量比樹脂更大，含量分子量比樹脂更大，含量5-5-30%30%，呈深褐色、黑色固態(tài)無，呈深褐色、黑色固態(tài)無定形體（固體粉末）。決定石定形體（固體粉末）。決定石油瀝青溫度敏感性、粘性?？捎蜑r青溫度敏感性、粘性。可溶于三氯甲烷、二硫化碳等有溶于三氯甲烷、二硫化碳等有機(jī)溶劑，染色力強(qiáng)，對(duì)光的敏機(jī)溶劑，染色力強(qiáng)，對(duì)光的敏感性強(qiáng)，感光后不溶。感性強(qiáng)，感光后不溶。-三組分三組分 2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)-四組分四組分(色譜法色譜法)瀝青正庚烷沉淀 溶液 不溶物 瀝青 瀝青質(zhì)沉淀 硅膠氧化鋁色譜柱正庚烷沖洗 甲苯?jīng)_洗 甲苯/乙醇沖洗 飽和分 芳香分 膠質(zhì)

5、(或膠質(zhì)+ 瀝青質(zhì)）(S)(Ar)( R + At )2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)-四組分的特性四組分的特性呈黑色或棕色的無定形固體，不溶于正呈黑色或棕色的無定形固體，不溶于正庚烷而溶于苯的復(fù)雜芳香物，極性很強(qiáng)，分子量大庚烷而溶于苯的復(fù)雜芳香物，極性很強(qiáng)，分子量大(1000),(1000),含量在含量在5-25%5-25%，賦予瀝青較高的粘性。，賦予瀝青較高的粘性。呈深棕色的固體或半固體，溶于正庚烷的呈深棕色的固體或半固體，溶于正庚烷的復(fù)雜芳香物，極性強(qiáng)，粘附力好，分子量稍小復(fù)雜芳香物，極性強(qiáng)，粘附力好，分子量稍小(1000), 是瀝青質(zhì)的擴(kuò)散劑或膠溶劑。是瀝青質(zhì)的擴(kuò)散劑或膠溶劑。是分子量最低的環(huán)

6、是分子量最低的環(huán)烷芳香化合物，含量在烷芳香化合物，含量在20-50%，為深棕色的粘稠，為深棕色的粘稠液體，是膠溶瀝青質(zhì)的分散介質(zhì)。液體，是膠溶瀝青質(zhì)的分散介質(zhì)。2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)-四組分的特性四組分的特性由直鏈和支鏈脂肪屬烴、烷基環(huán)烴和由直鏈和支鏈脂肪屬烴、烷基環(huán)烴和烷基芳香烴組成的非極性稠狀油類，呈稻草色或烷基芳香烴組成的非極性稠狀油類，呈稻草色或白色，含量占白色，含量占5-20%，使膠質(zhì)，使膠質(zhì)-瀝青質(zhì)軟化瀝青質(zhì)軟化(塑化塑化)，保持瀝青膠體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。保持瀝青膠體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在油分中含有的經(jīng)冷凍結(jié)晶析出的，熔在油分中含有的經(jīng)冷凍結(jié)晶析出的，熔點(diǎn)點(diǎn)25250 0C C的混合組分。有害，蠟

7、在高溫融化，降的混合組分。有害，蠟在高溫融化，降低瀝青粘度，增大溫度敏感性；低溫時(shí)結(jié)晶析出，低瀝青粘度，增大溫度敏感性；低溫時(shí)結(jié)晶析出，降低延性及與石料表面的粘附力。降低延性及與石料表面的粘附力。石油瀝青的結(jié)構(gòu)油分油分( (飽和分和芳香分飽和分和芳香分) )多，瀝青多，瀝青質(zhì)質(zhì)( (含量含量10%)樹脂地瀝青質(zhì)，使流動(dòng)性、塑性逐漸減少，硬脆性逐漸增大。 指石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率。表示石油瀝青中有效物質(zhì)的含量，即純凈程度。 指瀝青加熱至揮發(fā)出的可燃?xì)怏w與空氣的混合物，在規(guī)定條件下與火焰接觸，初次閃火（有藍(lán)色閃光）時(shí)的瀝青溫度。 加熱瀝青產(chǎn)生的氣體和空氣的混合物，與火焰接觸

8、能持續(xù)燃燒5秒以上時(shí)的溫度即為燃點(diǎn)。 一般燃點(diǎn)比閃點(diǎn)高100C，取決瀝青質(zhì)多少。有建筑石油瀝青、道路石油瀝青針入度、延度、軟化點(diǎn)，其中針入度是劃分牌號(hào)的主要依據(jù)。牌號(hào)越高，針入度越大，延度越大，軟化點(diǎn)越低。依據(jù)工程所處的氣候條件、工程環(huán)境及技術(shù)要求選用。牌號(hào)越大越好。盡量選同產(chǎn)源的瀝青進(jìn)行摻配。T1、T2分為較軟、硬瀝青的軟化點(diǎn)某工程需用軟化點(diǎn)為某工程需用軟化點(diǎn)為85850 0C C的瀝青，現(xiàn)有的瀝青，現(xiàn)有1010號(hào)號(hào)(95(950 0C)C)及及6060號(hào)號(hào)(45(450 0C)C)兩種，應(yīng)如何摻配以兩種，應(yīng)如何摻配以滿足工程需要？滿足工程需要？ 6060號(hào)瀝青用量號(hào)瀝青用量(%)(%)：

9、1010號(hào)瀝青用量號(hào)瀝青用量(%)(%)：100)(1221TTTTQ 較軟12100)(QQ較硬802010010012QQ20100459585951001221TTTTQ是將煤焦油蒸餾，去水及各種輕油、中油、重油和蒽油后所得的殘?jiān)?溫度敏感性較大 大氣穩(wěn)定性較差 塑性較差，容易變形開裂 有毒性和臭味，防腐能力較好 與礦料表面的粘附力較好。三、改性瀝青三、改性瀝青 低溫下應(yīng)有一定的彈性和塑性。低溫下應(yīng)有一定的彈性和塑性。 高溫下要應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。高溫下要應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 在加工和使用時(shí)應(yīng)有抗在加工和使用時(shí)應(yīng)有抗“老化老化”能力。能力。 與各種礦料的表面有較強(qiáng)的粘附力。與各

10、種礦料的表面有較強(qiáng)的粘附力。 對(duì)構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。對(duì)構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。橡膠、樹脂和礦物填料等橡膠、樹脂和礦物填料等1 1、橡膠改性瀝青、橡膠改性瀝青是彈性體的一種，在常溫下具有顯是彈性體的一種，在常溫下具有顯著的高彈性能，在外力作用下會(huì)發(fā)生變形，著的高彈性能，在外力作用下會(huì)發(fā)生變形，變形可達(dá)百分之?dāng)?shù)百。當(dāng)除去外力后，又變形可達(dá)百分之?dāng)?shù)百。當(dāng)除去外力后，又很快恢復(fù)原來的狀態(tài)，且保持這種性質(zhì)的很快恢復(fù)原來的狀態(tài)，且保持這種性質(zhì)的溫度區(qū)間范圍很大。溫度區(qū)間范圍很大。有氯丁橡膠、丁基橡膠、有氯丁橡膠、丁基橡膠、熱塑性彈熱塑性彈性體（性體（SBSSBS）及）及再生橡膠改性瀝青等多種。

11、再生橡膠改性瀝青等多種。是熱塑性彈性體苯乙烯是熱塑性彈性體苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，常溫下具有橡膠的彈丁二烯嵌段共聚物，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下又能像樹脂熔融流動(dòng)，成為可性，高溫下又能像樹脂熔融流動(dòng)，成為可塑的材料。塑的材料。低溫柔性好，冷脆點(diǎn)降至低溫柔性好，冷脆點(diǎn)降至-40-400 0C C； 彈性、延伸率大，延度可達(dá)彈性、延伸率大，延度可達(dá)200%200%； 熱穩(wěn)性高，耐熱度達(dá)熱穩(wěn)性高，耐熱度達(dá)90-11990-1190 0C C。 耐候性好。耐候性好。2 2、樹脂改性瀝青、樹脂改性瀝青可以改進(jìn)瀝青的耐寒、耐熱性、粘可以改進(jìn)瀝青的耐寒、耐熱性、粘結(jié)性和不透氣性。結(jié)性和不透氣性。有古馬隆樹

12、脂、聚乙烯、乙烯有古馬隆樹脂、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物乙酸乙烯共聚物(EVA)，無規(guī)聚丙烯，無規(guī)聚丙烯APP等等 。其軟化點(diǎn)高，延度大，冷其軟化點(diǎn)高，延度大，冷脆點(diǎn)低，粘度大。具有優(yōu)異的耐熱性和抗脆點(diǎn)低，粘度大。具有優(yōu)異的耐熱性和抗老化性。老化性。3 3、礦物填充料改性瀝青、礦物填充料改性瀝青 滑石粉、石灰石粉、石棉等粉狀或滑石粉、石灰石粉、石棉等粉狀或纖維狀。纖維狀。瀝青對(duì)礦料的潤(rùn)濕和吸附作用瀝青對(duì)礦料的潤(rùn)濕和吸附作用指瀝青成單分子狀排列在礦物指瀝青成單分子狀排列在礦物顆粒顆粒( (或纖維或纖維) )表面，形成結(jié)合力牢固的瀝表面，形成結(jié)合力牢固的瀝青薄膜。它具有較高的粘性和耐熱性。青薄膜

13、。它具有較高的粘性和耐熱性。 瀝青中摻入適當(dāng)?shù)牡V物填充料，以形瀝青中摻入適當(dāng)?shù)牡V物填充料，以形成恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)瀝青膜層。成恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)瀝青膜層。一、冷底子油與瀝青膠一、冷底子油與瀝青膠是用建筑石油瀝青加入汽油、是用建筑石油瀝青加入汽油、煤油、輕柴油，或者用軟化點(diǎn)為煤油、輕柴油，或者用軟化點(diǎn)為50-7050-70度度的煤瀝青加入苯，經(jīng)融合而制成的瀝青溶的煤瀝青加入苯，經(jīng)融合而制成的瀝青溶液，可以在常溫下涂刷。液，可以在常溫下涂刷。涂刷在多孔材料表面涂刷在多孔材料表面滲入滲入材料孔隙材料孔隙溶劑揮發(fā)溶劑揮發(fā)形成瀝青膜（牢固形成瀝青膜（牢固結(jié)合于基層表面，且具有憎水性）。結(jié)合于基層表面，且具有憎水性）。隨

14、用隨配。常用配比隨用隨配。常用配比 快揮發(fā)性冷底子油：快揮發(fā)性冷底子油： 石油瀝青：汽油石油瀝青：汽油 = 3070 慢揮發(fā)性冷底子油：慢揮發(fā)性冷底子油： 石油瀝青：煤油或柴油石油瀝青：煤油或柴油 = 4060 熱配：熱配：先將瀝青加熱脫水，后冷卻至一定先將瀝青加熱脫水，后冷卻至一定溫度時(shí)再緩慢加入溶劑，攪拌均勻?yàn)橹埂囟葧r(shí)再緩慢加入溶劑，攪拌均勻?yàn)橹埂?冷配：冷配：先將瀝青打碎成小塊后，按質(zhì)量比先將瀝青打碎成小塊后，按質(zhì)量比加入溶劑中，不停攪拌至瀝青全部融化為止加入溶劑中，不停攪拌至瀝青全部融化為止一、冷底子油與瀝青膠一、冷底子油與瀝青膠是在瀝青中加是在瀝青中加入適量的礦質(zhì)粉料入適量的礦質(zhì)粉

15、料( (石灰石粉、滑石粉石灰石粉、滑石粉) ) 或加入部分纖維狀填料或加入部分纖維狀填料( (石棉）配置而石棉）配置而成的。其粘性、耐熱性和柔韌性較好。成的。其粘性、耐熱性和柔韌性較好。用于粘貼卷材、嵌縫、接頭、補(bǔ)用于粘貼卷材、嵌縫、接頭、補(bǔ)漏及做防水層的底層漏及做防水層的底層。以耐熱度表示劃分為以耐熱度表示劃分為S-60S-60、S-65S-65、S-70S-70、S-75S-75、S-80S-80、S-85S-85六個(gè)標(biāo)號(hào)六個(gè)標(biāo)號(hào) 是將瀝青加熱至是將瀝青加熱至180-200180-200度，使度，使其脫水后，與其脫水后，與30-10%30-10%的干燥填料熱拌混合的干燥填料熱拌混合均勻后，

16、熱用施工。其法粘結(jié)效果好，普均勻后，熱用施工。其法粘結(jié)效果好，普遍使用。但現(xiàn)場(chǎng)加熱，易污染環(huán)境。遍使用。但現(xiàn)場(chǎng)加熱，易污染環(huán)境。是是40-50%40-50%的瀝青融化脫水后，緩的瀝青融化脫水后，緩慢加入慢加入25-30%25-30%的溶劑，再摻入的溶劑，再摻入30-10%30-10%的填的填料，混合拌勻制得。其常溫下，施工方便，料，混合拌勻制得。其常溫下，施工方便，但耗費(fèi)溶劑，成本高。但耗費(fèi)溶劑，成本高。二、瀝青防水卷材二、瀝青防水卷材二、瀝青防水卷材二、瀝青防水卷材二、瀝青防水卷材二、瀝青防水卷材綠豆砂綠豆砂冷底子油或乳化瀝青冷底子油或乳化瀝青混凝土基層混凝土基層三、瀝青防水涂料三、瀝青防水

17、涂料有有礦物膠礦物膠體乳化劑體乳化劑和和化學(xué)乳化劑化學(xué)乳化劑細(xì)砂細(xì)砂稀釋涂料稀釋涂料底涂料（涂料與水等比混合）底涂料（涂料與水等比混合）混凝土基層混凝土基層四、瀝青嵌縫油膏四、瀝青嵌縫油膏第三節(jié)第三節(jié) 新型防水材料新型防水材料l 新型新型一、新型防水卷材一、新型防水卷材l 耐水性；耐水性； 溫度敏感性小溫度敏感性小 機(jī)械強(qiáng)度；機(jī)械強(qiáng)度； 柔韌性好柔韌性好 大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性 分瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青分瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子卷材三大類。防水卷材、合成高分子卷材三大類。 以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體系為以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體系為基料，加入適量化學(xué)助劑

18、，經(jīng)塑煉、混煉、基料，加入適量化學(xué)助劑，經(jīng)塑煉、混煉、壓延或擠出成型、硫化、定型等工序加工制壓延或擠出成型、硫化、定型等工序加工制成的可卷取的成的可卷取的。 以以PVC為主料，摻填充料和改性劑、增為主料，摻填充料和改性劑、增塑劑等，經(jīng)混煉、壓延或擠出成型分卷包裝而塑劑等，經(jīng)混煉、壓延或擠出成型分卷包裝而成的防水卷材。成的防水卷材。 以煤焦油與以煤焦油與PVC混溶料為基料的柔性混溶料為基料的柔性卷材。卷材。 以增塑以增塑PVC為基料的塑性卷材。為基料的塑性卷材。S型型性能遠(yuǎn)低于性能遠(yuǎn)低于P型卷材。型卷材。 P型強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)率也較大，比三元型強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)率也較大，比三元乙丙橡膠防水卷材性能稍遜，但其原料豐富，乙丙橡膠防水卷材性能稍遜，但其原料豐富，價(jià)格便宜。價(jià)格便宜。 以以EPDM橡膠為主料，摻丁基橡膠、硫化劑、促進(jìn)橡膠為主料，摻丁基橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、軟化劑、填充料等，經(jīng)過密煉、拉片、過濾、壓劑、軟化劑、填充料等，經(jīng)過密煉、拉片、過濾、壓延或擠出成型、硫化等工序加工制成防水卷材。延或擠出成型、硫化等工序加工制成防水卷材。 耐老化性最好，壽命長(zhǎng)耐老化性最好，壽