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1、第八章防 水 材 料,2010.12,本章教学目标,掌握：防水材料主要产品的种类、 技术性能及应用范围 重点掌握：理清、防水卷材、 防水涂料的性能和应用,了解：防水材料的发展趋势,什么是防水材料？ 防水材料是保证建筑工程能够防止雨水、地下水及其他水分渗透的材料。 防水材料发展趋势？ 由传统的沥青基防水材料逐渐向高聚物改性沥青防水材料和合成高分子防水材料发展。 建筑中常用的防水材料？ 沥青、防水卷材、防水涂料和密封材料。,第一节防水材料的认识,防水材料,构建自防水,防水层防水,刚性材料防水（防水砂浆、抗渗混凝土或 预应力混凝土等）,柔性材料防水（铺设的防水卷材、 涂抹防水涂料）,8.1.1沥青,
2、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非金属（氧、硫、氮等）衍生物的混合物。 颜色：褐色或黑褐色 状态：常温下呈固态、半固态或粘性液态,用途：在工程中广泛用于防水、防潮、防腐、水工建筑及道路工程。 常用沥青分类： 石油沥青 煤沥青,重点学习,一、石油沥青,定义： 石油沥青是指由石油原油分馏提炼出各种轻质油品（汽油、煤油、柴油等）及润滑油后的残渣，再经过加工炼制而得到的产品。 建筑上使用的主要是由建筑石油沥青制成的各种防水制品。 道路工程使用的主要是道路石油沥青。,1 石油沥青的组分,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的胶团，无数胶团分散在油分中
3、而形成胶体结构。 （1）溶胶结构 （2）凝胶结构 （3）溶-凝胶结构,2 石油沥青的结构,（二）石油沥青的技术性质,粘滞性,塑性,石油沥青的粘滞性,衡量指标,定义,影响因素,石油沥青的粘滞性,定义,返回,粘滞性又称粘性，反映石油沥青在外力作用下， 抵抗变形的能力。,石油沥青的粘滞性,衡量指标,液态沥青：用粘滞度表示，指液态沥青在一定温度(25 或60）下，经规定直径的孔洞（3.5mm或10mm）漏下50mL 所需要的时间，用符号Ctd表示。,请观看粘滞度试验,固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25的条 件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深 入0.1mm为1）。,粘
4、滞度Ctd ，粘滞性,请观看针入度试验,针入度 ，粘滞性,返回,石油沥青的粘滞性,影响因素,组分：地沥青质含量 ，粘滞性,温度：温度 ，粘滞性,返回,石油沥青的塑性,衡量指标,定义,影响因素,石油沥青的塑性,定义,塑性指石油沥青在外力作用下变形而不破坏， 除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。,返回,衡量指标,用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准 试件在规定温度（25）和规定速度（5cm/s）的条件下 在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。,延伸度 ，塑性,返回,石油沥青的塑性,影响因素,组分：树脂含量 ，塑性,温度：温度 ，塑性,返回,拉伸速度：拉伸速度 ，塑性
5、,石油沥青的塑性,石油沥青的温度敏感性,衡量指标,定义,影响因素,工程实际,定义,温度敏感性指石油沥青的粘滞性和塑性随温度 升降而变化的性能。,返回,温度敏感性小：,粘滞性和塑性随温度的变化大,粘滞性和塑性随温度的变化小,石油沥青的温度敏感性,温度敏感性大：,衡量指标,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（）。,请看软化点试验,软化点 ，温度敏感性,返回,石油沥青的温度敏感性,影响因素,组分：地沥青质含量 ，温度敏感性,石蜡含量：石蜡含量 ，温度敏感性,返回,石油沥青的温度敏感性,返回,工程实际,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
6、能太高，否则太硬，不易施工，冬季易发 生脆裂现象。,石油沥青的温度敏感性,定义,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。,测定方法,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。,返回,沥青的老化指 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。,石油沥青的大气稳定性,工程实例分析,初步判断是因沥青材料老化及低温所致： 从裂缝的形状来看，沥青老化低温引起的裂缝大多为横向，且裂缝几乎为等距离间距。这与该路面破损情况吻合。该路已修筑多年，沥青老化后变硬、变脆，延伸性下降，低温稳定性变差，容易产
7、生裂缝、松散。在冬天，气温下降，沥青混合料受基层的约束而不能收缩，产生了应力，应力超过沥青混合料的极限抗拉强度，路面便产生开裂。,每到冬天，某沥青路面总会 出现一些裂缝，裂缝大多是横 向的，且几乎为等距离间距的， 在冬天裂缝尤其明显。,（三）技术标准,建筑石油沥青、道路石油沥青、防水防潮石油沥青和普通石油沥青划分为多种牌号； 石油沥青的牌号主要是依据针人度、延伸度和软化点指标来划分的； 牌号越大，则针人度越大（粘性越小），延伸度越大（塑性越好），软化点越低（温度敏感性越大）。,（三）选用,建筑石油沥青常用来制造油纸、油毡、防水涂料等，主要用于屋面、地下防水及沟槽防水、防腐蚀等工程。 道路石油沥
8、青主要用来拌制沥青混凝土或沥青砂浆，用于道路路面或车间地面等工程。 普通石油沥青，在建筑工程上不宜直接使用。,二、沥青的改性,定义： 通过对沥青进行氧化、乳化、催化，或加人橡胶、树脂和矿物填充料等对沥青进行改性处理。 改性沥青可分为： 矿物填充料改性沥青、橡胶改性沥青 树脂改性沥青、橡胶树脂共混改性沥青,（一）矿物填充料改性 （二）树脂改性 1 无规聚丙烯（APP ）改性沥青 2 环氧树脂改性沥青 3 古马隆树脂改性沥青 （三）橡胶改性 1 丁基橡胶改性 2 氯丁橡胶改性 3 再生橡胶改性 4 . SBS 改性沥青 （四）橡胶和树脂改性,8.1.2 防水卷材,防水卷材是建筑工程重要的防水材料之
9、一。 根据其主要防水组成材料分为： 沥青防水卷材 高聚物改性沥青防水卷材 合成高分子防水卷材,一 、沥青防水卷材,定义： 纸胎石油沥青防水卷材（简称油毡）是用低软化点石油沥青浸渍原纸，然后再用高软化点石油沥青涂盖油纸两面，再涂或撒以粉状或片状隔离材料制成。 分类： 油毡分为200号、350号和500号三种标号；每一标号又分粉毡和片毡两种。,油毡,发展与应用： 为了克服纸胎沥青油毡耐久性差、抗拉强度低等缺点，可用玻璃布等代替纸胎。 玻璃布胎油毡的抗拉强度、耐久性等均优于纸胎油毡，柔韧性好、耐腐蚀性强，适用于耐久性、耐蚀性、耐水性要求高的工程。,沥青复合胎柔性防水卷材 铝箔面油毡 用玻璃纤维毡为胎
10、基，浸涂氧化沥青，表面用压纹铝箔贴面，地面撒以细颗粒矿物料或覆盖聚乙烯膜职称的防水卷材。具有美观效果及能反射热量和紫外线的功能，能降低屋面及室内温度，组个蒸汽的渗透，用于多层防水的面层和隔汽层。,二、 高聚物改性沥青防水卷材,定义： 高聚物改性沥青防水卷材是以纤维织物或塑料薄膜为胎体，以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，以粉状、粒状、片状或薄膜材料为防粘隔离层制成的防水卷材。,特性及品种： 高聚物改性沥青防水卷材克服了沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小的缺点，具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优良性能。 常见的改性沥青防水卷材有SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、APP(
11、无规聚丙烯)等。,SBS改性沥青防水卷材,（一）弹性体改性沥青防水卷材（SBS ) 是以玻纤毡或聚醋毡为胎基，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）热塑性弹性体作改性剂，两面覆以隔离材料所制成的建筑防水卷材，简称SBS 卷材。,SBS改性沥青防水卷材,弹性体SBS改性沥青防水卷材,SBS 卷材适用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程，尤其适用于较低气温环境的建筑防水。,（二）塑性体改性沥青防水卷材（APP）是以聚醋毡或玻纤毡为胎基，无规聚丙烯（APP）或聚烯烃类聚合物（APAO 、APO）作改性剂，两面覆以隔离材料所制成的建筑防水卷材，统称APP 卷材。,塑性体改性沥青防水卷材（APP）,APP
12、卷材适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程，以及道路、桥梁等建筑物的防水，尤其适用于较高气温环境的建筑防水 。,塑性体改性沥青防水卷材（APP）,（三）冷自粘橡胶改性沥青防水卷材 用SBS和SBR等弹性替及沥青材料为基料，并掺入增速增粘材料和填充材料，采用局以及膜或铝箔为表面材料或无表面覆盖层，地表面或上下表面涂覆硅质隔离、防粘的材料制成的可自行粘结的防水材料。,三、 合成高分子防水卷材,定义： 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，加人适量的助剂和填充料等，经过特定工序制成的。,特性及品种 合成高分子防水材料具有拉伸强度和抗撕裂强度高、断裂伸长率大、耐热性和低温柔性
13、好、耐腐蚀、耐老化等一系列优异的性能，是新型高档防水材料。 常见的有三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材等。,（一）三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材 三元乙丙橡胶防水卷材具有优良的耐候性、耐臭氧性和耐热性，还具有抗老化性好、质量轻、抗拉强度高、断裂伸长率大、低温柔韧性好及耐酸碱腐蚀等优点，使用寿命达20 年以上。可用于防水要求高、耐久年限长的各类防水工程。,（二）聚氯乙烯（PVC） 防水卷材 聚氯乙烯防水卷材具有抗拉强度高、断裂伸长率大、低温柔韧性好、使用寿命长及尺寸稳定、耐热、耐腐蚀等较好的特性。适用于新建和翻修工程的屋面防水，也适用于水池
14、、堤坝等防水工程。,（三）氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材 它不仅具有氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡胶类材料所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温柔性。特别适用于寒冷地区或变形较大的建筑防水工程，也可用于有保护层的屋面、地下室、贮水池等防水工程。,氯化聚乙烯防水卷材,第三节 防水涂料,定义： 防水涂料是指常温下呈黏稠状态，涂布在结构物表面，经溶剂或水分挥发，或各组分间的化学反应，形成具有一定弹性的连续、坚韧的薄膜，使基层表面与水隔绝，起到防水和防潮作用的物质。,分类： 按成膜物质的主要成分分为： 沥青类防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料、水泥类四类。
15、 按涂料的介质不同，又可分为： 溶剂型、乳液型和反应型三类。,一、沥青类防水涂料,（一）沥青胶 沥青胶又称玛蹄脂，是在沥青中加人滑石粉、云母粉、石棉粉、粉煤灰等填充料加工而成的。 石油沥青胶适用于粘贴石油沥青类卷材，煤沥青胶适用于粘贴煤沥青类卷材。,沥青玛蹄脂碎石混合料,（二）冷底子油 定义： 冷底子油是用建筑石油沥青加入溶剂配制而成的一种沥青溶液。 作用： 若在冷底子油层上铺热沥青胶粘贴卷材时，可使防水层与基层粘贴牢固。,（三）水乳型沥青防水涂料 水乳型沥青防水涂料即水性沥青防水涂料。 乳化沥青主要优点是可以冷施工，不需要加热，避免了采用热沥青施工可能造成的烫伤、中毒等事故,二、高聚物改性沥
16、青防水涂料,高聚物改性沥青防水涂料是以沥青为基料，用合成高分子聚合物进行改性，制成的水乳型或溶剂型防水涂料。 （一）氯丁橡胶沥青防水涂料 （二）再生橡胶防水涂料,三、合成高分子防水涂料,合成高分子防水涂料是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。 比沥青基及改性沥青基防水涂料具有更好的弹性和塑性、耐久性及耐高低温性能。 品种有聚氨酯防水涂料、石油沥青聚氨酯防水涂料、硅橡胶防水涂料和丙烯酸酯防水涂料等。,聚氨酯防水涂料,硅橡胶防水涂料,聚合物水泥基防水涂料,第四节 密封材料,定义： 建筑密封材料（又称嵌缝材料）是指能够承受位移以达到气密、水密目的而嵌人建筑接缝中的材料。 密封材料具有良好的粘结性、耐老化性和温度适应性；并具有一定的强度、弹塑性
