第九章 防水材料2

第十章防水材料防水材料是保證房屋建筑能夠防止雨水、地下水與其他水分滲透的重要組成部分，是建筑工程上不可缺少的主要建筑材料之一。防水材料同時(shí)也用于其他工程之中，如公路橋梁、水利工程等。防水材料質(zhì)量的優(yōu)劣與建筑物的使用壽命是緊密聯(lián)系的。國(guó)內(nèi)外使用瀝青為防水材料已有很久歷史，直至現(xiàn)在，仍然是以瀝青基防水層為主。近來(lái)，防水材料已向橡膠和樹(shù)脂基防水材料和改性瀝青系列發(fā)展；防水層的構(gòu)造已由多層向單層防水方向發(fā)展；施工方法已由熱熔法向冷粘貼法發(fā)展。本章主要介紹石油瀝青、高聚物改性瀝青和合成高分子防水材料。第一節(jié)防水材料的基本成分第二節(jié)防水卷材第三節(jié)防水涂料第四節(jié)建筑密封材料第十章防水材料第一節(jié)防水材料的基本成分一、石油瀝青二、煤焦油三、橡膠四、樹(shù)脂五、改性瀝青第十章防水材料1、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（如汽油、柴油等）及潤(rùn)滑油以后的殘余物，或再經(jīng)加工而得到的產(chǎn)品。分為建筑石油瀝青、道路石油瀝青和普通石油瀝青三種。第十章防水材料2、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)

（1）石油瀝青的組分油分：是瀝青中分子量最小和密度最小的組分，呈淡黃色至紅褐色的油狀液體。賦予石油瀝青以流動(dòng)性?？扇苡谑兔?、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有機(jī)溶劑，但不溶于酒精。樹(shù)脂（瀝青脂膠）：分子量比油分大，呈黃色至黑褐色的油狀液體。大部分屬于中性樹(shù)脂，賦予瀝青以粘結(jié)性、塑性和可流動(dòng)性?？扇苡谌燃淄?、苯、汽油等有機(jī)溶劑。地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）：分子量比樹(shù)脂更大，呈深褐色至黑色固態(tài)無(wú)定形體（固體粉末）。決定石油瀝青溫度敏感性、粘性。可溶于三氯甲烷、二硫化碳等有機(jī)溶劑，染色力強(qiáng)，對(duì)光的敏感性強(qiáng)，感光后不溶。第十章防水材料（2）石油瀝青的結(jié)構(gòu)溶膠結(jié)構(gòu)：流動(dòng)性、塑性較好，溫度敏感性大。凝膠結(jié)構(gòu)：彈性、粘性較好，溫度敏感性小。溶-凝膠結(jié)構(gòu)：介于兩者之間。第十章防水材料溶膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)粘性：是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性。用絕對(duì)粘度、相對(duì)粘度表示。針入度、標(biāo)準(zhǔn)粘度。3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）溫度敏感性（5）大氣穩(wěn)定性第十章防水材料針入度的測(cè)定針入度粘滯度的測(cè)定3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）溫度敏感性（5）大氣穩(wěn)定性塑性：是指石油瀝青在外力作用下，產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。用延度表示。第十章防水材料延度的測(cè)定延伸度斷裂3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）溫度敏感性（5）大氣穩(wěn)定性溫度敏感性：是指石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而變化的性能。用溫度軟化點(diǎn)表示。第十章防水材料軟化點(diǎn)的測(cè)定3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)（1）防水性（2）粘性（3）塑性（4）溫度敏感性（5）大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性：是指石油瀝青在熱、陽(yáng)光、氧氣和潮濕等因素的長(zhǎng)期綜合作用下抵抗老化的性能。老化：石油瀝青隨著時(shí)間的進(jìn)展，而流動(dòng)性和塑性逐漸減少，硬脆性逐漸增大，直至脆裂。用蒸發(fā)損失、蒸發(fā)針入度表示。第十章防水材料4、石油瀝青的牌號(hào)與應(yīng)用三大指標(biāo)：粘性、塑性、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。選用的原則：在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的條件下，牌號(hào)越大越好。此外，為評(píng)定瀝青的品質(zhì)和保證施工安全，還應(yīng)當(dāng)了解石油瀝青的溶解度、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)。

第十章防水材料第十章防水材料溶解度是指石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率．以表示石油瀝青中有效物質(zhì)的含量，即純凈程度。那些不溶解的物質(zhì)會(huì)降低瀝青的性能(如粘性等)，應(yīng)把不溶物視為有害物質(zhì)(如瀝青碳或似碳物)而加以限制。閃點(diǎn)(也稱(chēng)閃火點(diǎn))是指加熱瀝青至揮發(fā)出的可燃?xì)怏w和空氣的混合物，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(℃)。燃點(diǎn)或稱(chēng)著火點(diǎn)，指加熱瀝青產(chǎn)生的氣體和空氣的混合物，與火焰接觸能持續(xù)燃燒5s以上時(shí)，此時(shí)瀝青的溫度即為燃點(diǎn)(℃)。燃點(diǎn)溫度比閃點(diǎn)溫度約高l0℃。瀝青質(zhì)組分多的瀝青相差愈多，液體瀝青由于輕質(zhì)成分較多．閃點(diǎn)和燃點(diǎn)的溫度相差很小。閃點(diǎn)和燃點(diǎn)的高低表明瀝青引起火災(zāi)或爆炸的可能性的大?。P(guān)系到運(yùn)輸、貯存相加熱使用等方面的安全。例如建筑石油瀝青閃點(diǎn)約230℃，在熬制時(shí)一般溫度為185—200℃為安全起見(jiàn)．瀝青還應(yīng)與火焰隔離。石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)二、煤焦油簡(jiǎn)介與石油瀝青相比，煤瀝青有如下特點(diǎn)：（1）由固態(tài)或粘稠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)（或液態(tài)）的溫度間隔較小，夏天易軟化流淌，而冬天易脆裂，即溫度敏感性大。（2）含揮發(fā)性成分和化學(xué)穩(wěn)定性差的成分較多，在熱、陽(yáng)光、氧氣等的長(zhǎng)期綜合作用下，煤瀝青的組成變化大，易硬脆，顧大氣穩(wěn)定性差。（3）含有較多游離碳，塑性差，容易因變形而開(kāi)裂。（4）因含有蒽、酚等，故有毒性和臭味，防腐能力較好，適用于木材的防腐處理。（5）因表面活性物質(zhì)較多，與礦料表面的粘附力好。第十章防水材料二、煤焦油簡(jiǎn)介由于煤瀝青和石油瀝青相似，使用時(shí)必須加以區(qū)別：第十章防水材料鑒別方法煤瀝青石油瀝青密度>1.1(約為1.25）接近1.0錘擊音清脆，韌性差音啞，富有彈性，韌性好燃燒煙呈黃色，有刺激味煙無(wú)色，無(wú)刺激性臭味溶液顏色用30-50倍的汽油或煤油溶解后，將溶液滴于濾紙上，斑點(diǎn)分為內(nèi)外兩圈，城內(nèi)黑外棕或黃色溶解方法同左，斑點(diǎn)完全均勻散開(kāi)，呈棕色。三、橡膠橡膠是彈性體的一種，即使在常溫下它也具有顯著的高彈性能，在外力作用下它很快發(fā)生變形，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(lái)的狀態(tài)，且保持這種性質(zhì)的溫度區(qū)間范圍很大。土建工程中使用橡膠主要是利用它的這一待性。橡膠可分天然橡膠、合成橡膠。天然橡膠主要是由橡膠樹(shù)的漿汁中取得的，加入少量醋酸、氯化鋅或氟硅酸鈉即行凝固。凝固體經(jīng)壓制后成為生橡膠。生橡膠經(jīng)硫化處理得到軟質(zhì)橡膠。天然橡膠易老化失去彈性，一般作為橡膠制品的原料。合成橡膠又稱(chēng)人造橡膠，制備時(shí)一般可以看作由兩步組成：首先將基本原料制成單體，而后將單體合成為橡膠。第十章防水材料三、橡膠建筑工程中常用的合成橡膠：(1)氯丁橡膠它是由單體氯丁二烯聚合而成，與天然橡膠比較，氯丁橡膠絕緣性較差，但抗拉強(qiáng)度、透氣性和耐磨性較好。(2)丁基橡膠它是耐化學(xué)腐蝕、耐老化、不透氣性和絕緣性最好的橡膠．它具有抗撕裂性能好、耐熱性好、吸水小等優(yōu)點(diǎn)。它還具有較好的耐寒性。(3)乙丙橡膠和三元乙丙橡膠它是乙烯與丙烯的共聚物。是最輕的橡膠，而且它的耐光、耐熱、耐氧及奧氧、耐酸堿、耐磨等都非常好，也是最廉價(jià)的合成橡膠。第十章防水材料三、橡膠建筑工程中常用的合成橡膠：(4)丁腈橡膠它是由于二烯與丙烯腈的共聚物，稱(chēng)丁腈橡膠。它的持點(diǎn)是對(duì)于油類(lèi)及許多有機(jī)溶劑的抵抗力極強(qiáng)。它的耐熱、耐磨相抗老化的件能也勝于天然橡膠。它的缺點(diǎn)是絕緣性較差，塑性較低，加工較難，成本較高。(5)再生橡膠再生橡膠又稱(chēng)再生膠，它是由廢舊輪胎和膠鞋等橡膠制品或生產(chǎn)中的下腳料經(jīng)再生處理而得到的橡膠。這類(lèi)橡膠來(lái)源廣，價(jià)格低。再生處理主要是脫硫。第十章防水材料四、改性瀝青建筑上使用的瀝青必需具有一定的物理性質(zhì)和粘附件。在低溫條件下應(yīng)有彈件、塑性；在高溫條件下要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；在加工和使用條件下具有抗“老化”能力‘還應(yīng)與各種礦料和結(jié)構(gòu)表面有較強(qiáng)的粘附力；以及對(duì)構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。通常，石油加工廠制備的瀝青不一定能全面滿(mǎn)足這些要求，尤其我國(guó)大多數(shù)用大慶油田的原油加工出來(lái)的瀝青，如只控制了耐熱性軟化點(diǎn)．其他方面就很難達(dá)到要求，致使瀝青防水屋面滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，使用壽命短。為此，常用橡膠、樹(shù)脂和礦物填料等改性。橡膠、樹(shù)脂和礦物填料等通稱(chēng)為石油瀝青的改性材料。第十章防水材料四、改性瀝青改性瀝青應(yīng)具有以下的特性：1、在低溫條件下有一定的彈性和塑性。2、在高溫條件下要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。3、在加工和使用條件下具有抗“老化”能力。4、還應(yīng)與各種礦物和結(jié)構(gòu)表面有較強(qiáng)的粘附力。5、對(duì)構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。通常橡膠、樹(shù)脂和礦物填料等稱(chēng)為石油瀝青的改性材料。第十章防水材料四、改性瀝青(一)橡膠瀝青橡膠是瀝青的重要改性材料，它和瀝青有較好的混溶性?xún)?yōu)點(diǎn)，如高溫變形性小，低溫柔性好。由于橡膠的品種不同各種橡膠瀝青的性能也有差異。1．氯丁橡膠瀝青瀝青中摻入氯丁橡膠后，可使其氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性、耐光、耐臭氧性、耐氣候性和耐燃燒性得到大大改善。2．丁基橡膠瀝青3．再生橡膠瀝青再生膠摻入瀝青以后，同樣可大大提高瀝青的氣密性，低溫柔性，耐光、熱、臭氧性，耐氣候性。再生膠與石油瀝青作用機(jī)理和氯丁橡膠與石油瀝青的作用機(jī)理相類(lèi)似，而且更加復(fù)雜。第十章防水材料四、改性瀝青(二)樹(shù)脂瀝青用樹(shù)脂改性石油瀝青，可以改進(jìn)瀝青的耐寒性、耐熱性、粘結(jié)性和不透氣性。由于石油瀝青中含芳香性化合物很少．故樹(shù)脂和石油瀝青的相活性較差，而且可用的樹(shù)脂品種也較少，常用的樹(shù)脂有：古馬隆樹(shù)脂、聚乙烯、無(wú)規(guī)聚丙烯APP等。(三)橡膠和樹(shù)脂改性瀝青橡膠和樹(shù)脂同時(shí)用于改善瀝青的性質(zhì)，使瀝青同時(shí)具有橡膠和樹(shù)脂的特性，橡膠和樹(shù)脂又有較好的混溶性，故效果較好。第十章防水材料四、改性瀝青(四)礦物填充料改性瀝青為了提高瀝青的粘結(jié)能力和耐熱性，減小溫度敏感性。常用的礦物填充料大多是粉狀的和纖維狀的，主要的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土和石棉等。第十章防水材料礦物填充料的種類(lèi)、用量和細(xì)度不同，形成結(jié)構(gòu)瀝青的情況亦不同。白云石粉、磨細(xì)砂、粉煤灰、水泥、高嶺土粉、白堊粉等也可作瀝青的礦物填充料。第二節(jié)防水卷材主要包括瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子卷材三大類(lèi)。防水卷材必須具備的性能：

1、耐水性2、溫度敏感性3、機(jī)械強(qiáng)度4、柔韌性5、大氣穩(wěn)定性第十章防水材料瀝青防水卷材可以分為有胎的浸漬卷材和無(wú)胎的輥壓卷材。（一）浸漬卷材是用原紙、玻璃紙、石棉布、麻布、合成纖維布等為胎，經(jīng)浸漬瀝青后所制得的卷狀材料。其中紙?zhí)r青卷材最為常見(jiàn)。它包括石油瀝青紙?zhí)ビ蜌郑ê?jiǎn)稱(chēng)油氈）和石油瀝青油紙（簡(jiǎn)稱(chēng)油紙）。油氈是采用低軟化點(diǎn)石油瀝青浸漬原紙，然后用高軟化點(diǎn)石油瀝青覆蓋油紙兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種紙?zhí)ゾ聿?。油氈按所選用的隔離材料分為粉狀油氈和片狀油氈兩個(gè)品種，表示為粉氈和片氈。油氈分為200號(hào)、350號(hào)和500號(hào)三個(gè)標(biāo)號(hào)，并按浸漬材料總量和物理性質(zhì)分為合格品、一等品和優(yōu)等品三個(gè)等級(jí)。第十章防水材料瀝青防水卷材（二）輥壓卷材瀝青再生橡膠油氈是一種常見(jiàn)的輥壓卷材，它是采用再生橡膠、石油瀝青和石灰石粉等填料，經(jīng)混煉、壓制而成的，抗拉強(qiáng)度大、彈性好、低溫柔韌性好、不透水性及耐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于重要建筑物縫處防水。第十章防水材料第三節(jié)防水涂料防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)，涂布在基層表面，經(jīng)溶劑或水份揮發(fā)或各組分間的化學(xué)反應(yīng)，形成有一定彈性或一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮作用。防水涂料按液態(tài)類(lèi)型可分為溶劑型、水乳型、反應(yīng)型三種；按成膜物質(zhì)的主要成分可分為瀝青類(lèi)、高聚物改性瀝青類(lèi)和合成高分子類(lèi)。第十章防水材料第四節(jié)建筑密封材料建筑密封材料是能承受位移達(dá)到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的定形和非定形的材料。定形密封材料是具有一定形態(tài)和尺寸的密封材料。非定形密封材料又稱(chēng)密封膠、劑，是溶劑型、乳液型、化學(xué)反應(yīng)型等粘稠狀的密封材料。冷底子油瀝青膠第十章防水材料第四節(jié)建筑密封材料二、冷底子油與瀝青膠瀝