第9章瀝青及防水材料

第九章瀝青及防水材料第一節(jié)石油瀝青及煤瀝青第二節(jié)瀝青防水材料第三節(jié)瀝青混凝土瀝青定義：是高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘傺苌锝M成的及其復(fù)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)。分類：按在自然界獲得的方式，分為地瀝青和焦油瀝青。地瀝青又分為天然瀝青和石油瀝青。焦油瀝青分為煤瀝青、木瀝青和頁(yè)巖瀝青。目前常用的是石油瀝青，還有少量煤瀝青。9.1石油瀝青及煤瀝青9.1.1石油瀝青定義：以原油為原料，經(jīng)過(guò)煉油廠常壓蒸餾、減壓蒸餾等提煉后，提取汽油、煤油、柴油、重柴油、潤(rùn)滑油等產(chǎn)品后得到渣油。液體石油瀝青固體石油瀝青石油瀝青的組分：油分、樹(shù)脂、地瀝青質(zhì)。瀝青的組分對(duì)其性能有何影響？地瀝青質(zhì)含量增加，瀝青黏度增大，軟化點(diǎn)增加；樹(shù)脂含量增加，瀝青延度和黏結(jié)力越好；油分增加，瀝青延度降低，流動(dòng)性增加。石油瀝青的結(jié)構(gòu)：根據(jù)瀝青中各組分的相對(duì)比例不同，膠體結(jié)構(gòu)可分為溶膠型、凝膠型和溶-凝膠3種類型。----隨瀝青質(zhì)含量的增加，瀝青的膠體結(jié)構(gòu)從溶膠結(jié)構(gòu)溶-凝膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)。石油瀝青性能對(duì)比：溶膠結(jié)構(gòu)：黏結(jié)性小，流動(dòng)性大，溫度穩(wěn)定性較差，塑性好。凝膠結(jié)構(gòu)：黏性大，流動(dòng)性小，溫度穩(wěn)定性較好，但塑性差。溶-凝膠結(jié)構(gòu)：介于兩者之間。為什么石油瀝青經(jīng)過(guò)若干年后會(huì)變得硬脆甚至開(kāi)裂？瀝青經(jīng)過(guò)若干年后變得脆硬甚至開(kāi)裂的現(xiàn)象稱為“老化”。老化就是在陽(yáng)光、空氣、水及溫度的綜合作用下，瀝青中的瀝青質(zhì)逐漸增加，使瀝青的脆性增大，直至開(kāi)裂。9.1.1.2石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)：黏性、塑性、溫度敏感性、大氣穩(wěn)定性。1、黏性定義：瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性。瀝青的黏度和針入度是劃分瀝青等級(jí)（標(biāo)號(hào)）的主要依據(jù)。液態(tài)瀝青用粘度（流出時(shí)間）來(lái)表示瀝青的黏性、標(biāo)號(hào)。對(duì)粘稠（半固體或固體）的石油瀝青用針入度表示瀝青標(biāo)號(hào)；（針入度越小，黏度越高）粘度（液體）50ml流出時(shí)間針入度25℃，100g標(biāo)準(zhǔn)針，5s內(nèi)2、塑性定義：石油瀝青在外力作用下而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的形狀的性質(zhì)。表示：用延度表示。延度越大，塑性越好。為什么有的馬路夏天會(huì)變軟？3、溫度敏感性定義：指石油瀝青的黏滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。表示：以軟化點(diǎn)表示。軟化點(diǎn)越高，溫度敏感性越小，說(shuō)明瀝青的耐熱性能好。但軟化點(diǎn)過(guò)高，又不易于加工。軟化點(diǎn)低的瀝青，夏季易產(chǎn)生變形，甚至流淌。4、大氣穩(wěn)定性定義：指石油瀝青抵抗老化的性能，也是瀝青材料的耐久性。表示：以加熱蒸發(fā)損失百分率和加熱前后針入度比來(lái)表示。蒸發(fā)損失率越小，針入度比越大，瀝青的大氣穩(wěn)定性越好。石油瀝青的三大指標(biāo)：黏性塑性大氣穩(wěn)定性是劃分石油瀝青的牌號(hào)依據(jù)。某高速公路路面施工中，瀝青拌合樓突發(fā)火災(zāi)事故，為什么？閃點(diǎn)：又叫閃火點(diǎn)，指瀝青加熱揮發(fā)出可燃?xì)怏w，與火焰接觸閃火時(shí)的最低溫度。燃點(diǎn)：也稱著火點(diǎn)，指瀝青加熱揮發(fā)出的可燃?xì)怏w和空氣混合，與火焰接觸能持續(xù)燃燒時(shí)的最低溫度。高速公路瀝青拌合樓突發(fā)火災(zāi)事故的原因：1、陰雨天打雷放電所引起；2、電器設(shè)備漏電所引起；3、導(dǎo)熱油在運(yùn)行中靜電所引起；4、設(shè)備維修時(shí)電焊、氣割所引起；5、違章吸煙所引起；6、操作失誤和儀表失靈，導(dǎo)致超溫而引起等。9.1.1.3石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與選用1、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）分類：根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，石油瀝青分為道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青。（2）石油瀝青牌號(hào)與性能的關(guān)系：

石油瀝青是根據(jù)針入度指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)的。

牌號(hào)越小，瀝青越硬，針入度越小，塑性越差，溫度敏感性越低。牌號(hào)越大，瀝青越軟，針入度越大，塑性越好，溫度敏感性越大。2、石油瀝青的選用（1）道路石油瀝青：主要用于道路路面和車間地面工程。還可以用作密封材料、黏結(jié)劑及瀝青涂料，此時(shí)宜選用黏性較大和瀝青軟化點(diǎn)較高的道路石油瀝青。（2）建筑石油瀝青：主要用作制造油氈、油紙、防水涂料和瀝青膠。主要用作屋面及地下防水、溝槽防水、防腐蝕及管道防腐工程。建筑瀝青用于屋面防水工程時(shí)，瀝青屋面的表面溫度比當(dāng)?shù)刈罡邭鉁馗?5~30度。為避免瀝青夏季流淌，屋面用瀝青材料的軟化點(diǎn)應(yīng)比當(dāng)?shù)貧鉁叵挛菝婵赡苓_(dá)到的最高溫度高20度以上。例題：某地區(qū)夏季最高氣溫為40度，做屋面防水時(shí)，可以選用哪種建筑石油瀝青牌號(hào)？序號(hào)瀝青牌號(hào)軟化點(diǎn)110952307534060答案：當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貫?0度，瀝青防水屋面的表面溫度為65~70度，則所選用瀝青材料的軟化點(diǎn)應(yīng)在85~90度以上。所以，只有10號(hào)瀝青的軟化點(diǎn)滿足，可以選用。建筑石油瀝青的選用1、屋面防水工程：優(yōu)先選用瀝青軟化點(diǎn)高的瀝青。比如10號(hào)或10號(hào)與30號(hào)的混合瀝青。2、地下防水防潮工程：要求既能與基層牢固黏結(jié)，又能適應(yīng)建筑物的變形。所以選用瀝青耐老化性能好，軟化點(diǎn)低的。比如40號(hào)建筑瀝青。（3）普通石油瀝青因其含蠟較多，溫度敏感性大，故在工程中不宜單獨(dú)使用，只能與其他種類石油瀝青摻配使用。9.1.1.4石油瀝青的摻配

較硬瀝青軟化點(diǎn)-要求瀝青軟化點(diǎn)較軟瀝青摻量（%）=*100%

較硬瀝青軟化點(diǎn)-較軟瀝青軟化點(diǎn)較硬瀝青摻量=100-較軟瀝青摻量石油瀝青的價(jià)格:6000元/t9.1.2煤瀝青1、來(lái)源：煉焦廠或煤氣廠的副產(chǎn)品。2、煤瀝青的技術(shù)特性：1）溫度穩(wěn)定性差，夏天易軟，冬天易脆；2）塑性差，用于工程上常因微量變形導(dǎo)致破裂而失去防水功能；3）大氣穩(wěn)定性差，老化快4）防腐蝕能力強(qiáng)，尤其用于木材防腐效果最好。5）與礦物質(zhì)材料黏結(jié)性能好，可與石油瀝青摻配使用，以提高石油瀝青的黏結(jié)性。煤瀝青與石油瀝青性質(zhì)差別大，不能隨意摻配使用，否則容易出現(xiàn)分層、成團(tuán)、沉淀變質(zhì)等現(xiàn)象而影響工程質(zhì)量。煤瀝青與石油瀝青的鑒別方法:9.2瀝青防水材料1、分類：1）瀝青防水卷材2）瀝青防水涂料3）瀝青建筑密封材料9.2.1瀝青防水卷材1、分類1）石油瀝青紙?zhí)シ浪聿?）石油瀝青玻璃纖維胎防水卷材3）鋁箔面油氈4）高聚物改性瀝青防水卷材9.2.1.1石油瀝青紙?zhí)シ浪聿姆诸悾焊鶕?jù)卷重和物理性能，可以分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。應(yīng)用：1）Ⅰ型、Ⅱ型適用于輔助防水、保護(hù)隔離層、臨時(shí)性建筑防水、防潮及包裝等。2）Ⅲ型適用于屋面工程的多層防水。性能：抗拉強(qiáng)度和可塑性低，吸水率較大，不透水性較差，并且原紙由植物纖維制成，易生腐爛、耐久性較差。目前，紙?zhí)セ蜌忠阎饾u被淘汰。9.2.1.2石油瀝青玻璃纖維胎防水卷材制作：以玻纖氈為胎基，浸涂石油瀝青，兩面覆以隔離材料制成的防水卷材。分類：1）按單位面積的質(zhì)量（g/m2），分為15號(hào)、25號(hào)和35號(hào)；2）按上表面材料分為PE膜、砂面。3）按力學(xué)性能分為Ⅰ型、Ⅱ型。9.2.1.3鋁箔面油氈做法：以玻纖氈為胎基，浸涂氧化瀝青，表面用壓紋鋁箔貼面，底面撒以細(xì)顆粒礦物料或覆蓋聚乙烯膜制成。分類：1）按每卷標(biāo)稱質(zhì)量（kg）分為30號(hào)和40號(hào)；2）按物理性能分為：優(yōu)等品、一等品和合格品。應(yīng)用：1）鋁箔面油氈具有熱反射和裝飾功能。2）30號(hào)適用于多層防水工程的面層，40號(hào)適用于單層或多層防水工程的面層。9.2.1.4高聚物改性瀝青防水卷材制作：以纖維織物或纖維氈為胎體，以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，以粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲片狀防水材料。性能：高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強(qiáng)度高、延伸率較大等優(yōu)異性能。屬于中高檔防水卷材。分類：SBS改性瀝青防水卷材、APP改性瀝青防水卷材、PVC改性焦油瀝青防水卷材。1、彈性體改性瀝青防水卷材（SBS防水卷材）制作：以聚酯氈、玻纖氈、玻纖增強(qiáng)聚酯氈為胎基，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）熱塑性彈性體做石油瀝青改性劑，兩面覆以隔離材料制成的防水卷材。性能：具有良好的不透水性和低溫柔性，同時(shí)還具有抗拉強(qiáng)度高、延伸率大、耐腐蝕性及耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用：適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于寒冷地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形頻繁的建筑物防水。2、塑性體改性瀝青防水卷材（APP防水卷材）制作：以聚酯氈、玻纖維及玻纖維增強(qiáng)聚酯氈為胎基，以無(wú)規(guī)聚丙烯（APP）做石油瀝青改性劑，兩面覆以隔離材料制成。性能：與彈性體改性瀝青防水卷材相比，具有更高的耐熱性，但低溫柔性差，其他性質(zhì)基本相同。應(yīng)用：適用各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于高溫或有強(qiáng)烈輻照地區(qū)的建筑物防水。SBS防水卷材和APP防水卷材，重慶地區(qū)優(yōu)先選用哪種防水卷材？答：重慶地區(qū)優(yōu)先選用APP防水卷材。因其適用于高溫或有強(qiáng)烈太陽(yáng)輻射地區(qū)的建筑物防水。9.2.2瀝青防水涂料建筑防水涂料定義：涂敷在剛性基底上形成連續(xù)的不透水膜的材料。分類：有機(jī)防水涂料和無(wú)機(jī)防水涂料。有機(jī)防水涂料又分為橡膠瀝青類、合成橡膠類和合成樹(shù)脂類。9.2.2.1瀝青基防水涂料主要成膜物質(zhì)是瀝青，包括溶劑型和水乳型，主要品種有乳化瀝青、瀝青膠和冷底子油。1、乳化瀝青定義：瀝青以微粒分散在有乳化劑的水中而成的乳膠體。用途：1）涂刷或噴涂在材料表面作為防潮或防水層；2）粘貼玻璃纖維氈片（或布）作面防水層；3）或用于拌制冷用瀝青砂漿和瀝青混凝土。施工注意事項(xiàng)：以免水分結(jié)冰而破壞防水層，不能在-5度以下施工。為避免水分蒸發(fā)過(guò)快，造成乳化瀝青結(jié)?？?，使膜內(nèi)水分蒸發(fā)不出來(lái)而產(chǎn)生氣泡，不能在高溫季節(jié)施工。為避免乳化瀝青凝聚分層而發(fā)生變質(zhì)，存儲(chǔ)期不能過(guò)長(zhǎng)（3個(gè)月），且存儲(chǔ)溫度不能低于0度。2、瀝青膠，又稱瀝青瑪蹄脂。在瀝青中加入粉狀或纖維狀的填充料經(jīng)均勻混合制成。礦粉越多，瀝青膠耐熱性越好，黏結(jié)力越大，但柔韌性降低，施工流動(dòng)性變差。怎樣判定瀝青膠是否合格？答：從瀝青的技術(shù)指標(biāo)判定。1、耐熱度2、柔韌度3、黏結(jié)力瀝青膠的分類：冷用瀝青和熱用瀝青冷用瀝青膠比熱用瀝青膠施工方便，涂層薄，節(jié)省瀝青，但耗費(fèi)溶劑。3、冷底子油定義：用建筑石油瀝青加入汽油、煤油、輕柴油，或者用軟化點(diǎn)為50~70度的煤瀝青中加入苯，融合而制成的瀝青溶液，因其可以在常溫下涂刷，故稱冷底子油。應(yīng)用：可以涂刷在砂漿或木材的基層上，使基層具有憎水性，也可用于混凝土、砂漿或金屬表面。冷底子油應(yīng)涂在干燥的基面上，不宜在有雨、露、霧的環(huán)境中施工。冷底子油最好現(xiàn)配現(xiàn)用，如果需要儲(chǔ)藏，應(yīng)使用密閉容器，以防止溶劑揮發(fā)。9.2.2.2高聚物改性瀝青防水涂料主要有：1、再生橡膠改性瀝青防水涂料2、水乳型氯丁橡膠瀝青防水涂料3、SBS改性瀝青防水涂料1、再生橡膠改性瀝青防水涂料特點(diǎn)：無(wú)毒、無(wú)味、不燃，可在常溫下冷作業(yè)施工。應(yīng)用：適用于屋面、墻體、地面、地下室、冷庫(kù)的防水防潮，也可用于嵌縫及防腐工程。使用時(shí)都是現(xiàn)場(chǎng)配置使用。2、水乳型氯丁橡膠瀝青防水涂料特點(diǎn)：涂膜強(qiáng)度大，延伸性好，能充分適應(yīng)基層的變化，耐熱性和低溫柔韌性好，耐臭氧老化，抗腐蝕，阻燃性好，是一種安全無(wú)毒的防水材料。應(yīng)用：屋面、墻身、樓地面、地下室和設(shè)備管道的防水。3、SBS改性瀝青防水涂料特點(diǎn)：低溫柔韌性好，抗裂紋性強(qiáng)，黏結(jié)性能優(yōu)良，耐老化性能好，防水性好，可冷施工。應(yīng)用：與玻纖布等增強(qiáng)胎體復(fù)合，能用于任何復(fù)雜的基層，如地下室、水池、廚房等的防水。9.2.3瀝青密封材料常用的防水密封材料分為彈性密封膏、塑性密封膏和彈塑性密封膏。彈性密封膏，使用年限20年以上；塑性密封膏，使用年限10年以下；彈塑性密封膏，使用年限在10~20年。瀝青嵌縫油膏的應(yīng)用：用作屋面、墻面、溝和槽的防水嵌縫材料。使用瀝青嵌縫油膏嵌縫時(shí)，縫內(nèi)應(yīng)潔凈干燥，先刷冷底子油一道，待其干燥后即嵌縫油膏。油膏表面可加石油瀝青、油氈、砂漿、塑料作為覆蓋層。9.3瀝青混凝土瀝青混凝土：由適當(dāng)比例的粗骨料、細(xì)骨料及填料與瀝青拌合、壓實(shí)，剩余空隙率小于10%的混合料。瀝青碎石：剩余空隙率在10%以上的混合料。瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料統(tǒng)稱為瀝青混合料。9.3.1瀝青混凝土混合料的分類1．按結(jié)合料分類（1）石油瀝青混合料（2）煤瀝青混合料2．按施工溫度分類（瀝青混合料拌制和攤鋪溫度）（1）熱拌熱鋪瀝青混合料（2）常溫瀝青混合料3．按骨料級(jí)配類型分類（1）連續(xù)級(jí)配瀝青混合料（2）間斷級(jí)配瀝青混合料

4．按骨料最大粒徑分類（1）特粗式瀝青混合料（2