第11章 沥青及防水材料(孙)

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1、建筑材料建筑材料第第十十章章 沥青材料沥青材料及防水材料及防水材料本章主要内容与目的：本章主要内容与目的：本章应掌握石油沥青的组成、技术性质石油沥青的组成、技术性质和技术标准和技术标准，在此基础上了解防水材料的基防水材料的基本知识本知识。定义定义是一种有机胶凝材料，是高分子碳氢化合高分子碳氢化合物和非金属衍生物的混合物物和非金属衍生物的混合物。特点特点热塑性材料，加热就软化； 憎水性材料，耐水、不溶于水； 良好的粘结性和粘弹性； 较强的耐腐蚀性。 分类分类按产源产源分：地沥青地沥青天然沥青，石油沥青石油沥青焦油沥青焦油沥青煤沥青，木沥青，页岩沥青第一节 沥青材料一、一、石油沥青石油沥青定义定义

2、石油原油经蒸馏等提炼各种轻油石油原油经蒸馏等提炼各种轻油（如汽油、柴油等）及润滑油后的残留物及润滑油后的残留物，或经过加工而得的产或经过加工而得的产品。品。常温下有固体、半固体或粘性液体三种形态。分类分类按生产方法不同生产方法不同分： 直馏沥青，溶剂脱沥青，氧化沥青，调和沥青，乳化沥青，改性沥青等。第一节 沥青材料1. 石油沥青的组成石油沥青的组成（1）石油沥青的元素组成）石油沥青的元素组成主要原子：C、H，杂原子：S、N、O，微量金属元素：V、Ni、Fe、Na、Ca、Cu等。元素的数量组成与沥青性质关系不明确。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构（2）沥青的化学组分沥青的化学

3、组分1）石油沥青的化学组成）石油沥青的化学组成三组分分离法三组分分离法吸附法吸附法吸附法吸附法是以沥青在吸附剂上的吸附性吸附性和在抽提溶剂中溶解性溶解性的差异为基础。沥青沥青正庚烷沉淀沥青可溶部分白土吸附胶质胶质油分油分沥青质沉淀沥青质沉淀（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构四组分分离法四组分分离法 色谱法色谱法美国ASTMD4124-97，我国SH/T0509-92(1998)。标准试验方法分析流程：标准试验方法分析流程：沥青沥青正庚烷沉淀沥青可溶部分硅胶氧化铝色谱柱饱和分饱和分 （S）芳香分芳香分（Ar）沥青质沉淀沥青质沉淀 （At）胶胶 质质（R）正庚烷冲洗甲苯冲洗甲苯/

4、乙醇冲洗（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构2）四组分的结构和特性）四组分的结构和特性沥青质沥青质沥青质是沥青质是不溶于正庚烷而溶于苯（或甲苯）的黑色或棕色的不溶于正庚烷而溶于苯（或甲苯）的黑色或棕色的无定型固体无定型固体，除含有碳和氢外，还有一些氮、硫、氧。，除含有碳和氢外，还有一些氮、硫、氧。形态：形态：固体粉末；固体粉末； 分离分离：在正庚烷中沉淀；：在正庚烷中沉淀；分子量分子量：1000100000； 颗粒粒径颗粒粒径：530nm；原子原子：C/H：1.62.8，绝大部分由，绝大部分由C、H组成；组成；含量含量：525，石蜡基原油石蜡基原油1，中东原油生产的沥青，中东原

5、油生产的沥青5；特性特性：极性很强；随着沥青质含量的增加，沥青的粘结力、：极性很强；随着沥青质含量的增加，沥青的粘结力、粘度增加，温度稳定性、硬度提高；针入度小、软化点高。粘度增加，温度稳定性、硬度提高；针入度小、软化点高。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构胶质胶质胶质：也称为树脂。胶质：也称为树脂。形态形态：深棕色固体或半固体；：深棕色固体或半固体； 分离分离：溶解于正庚烷；：溶解于正庚烷；分子量分子量：100050000； 颗粒粒径颗粒粒径：15nm；原子原子：C/H：1.31.4，大多由，大多由C、H组成，含少量的组成，含少量的O、S、N；特性特性：有：有很强的极性很强

6、的极性，这一突出的特性使胶质有很好的粘结，这一突出的特性使胶质有很好的粘结力。胶质是沥青的扩散剂或胶溶剂，胶质与沥青质的比例在力。胶质是沥青的扩散剂或胶溶剂，胶质与沥青质的比例在一定程度上决定沥青是溶胶或是凝胶的特性。一定程度上决定沥青是溶胶或是凝胶的特性。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构芳香族芳香族芳香族是由芳香族是由沥青中最低的分子量的环烷芳香化合物组成沥青中最低的分子量的环烷芳香化合物组成，是，是胶溶沥青质的分散介质的主要部分。胶溶沥青质的分散介质的主要部分。形态形态：深棕色的粘稠液体；：深棕色的粘稠液体；含量含量：占沥青总量的：占沥青总量的2050；分子量分子量：3

7、002000；特性特性：分子量最低，环烷芳香化合物组成，是胶溶沥青质的：分子量最低，环烷芳香化合物组成，是胶溶沥青质的分散介质的主要成分；非极性碳链，溶解力很强。分散介质的主要成分；非极性碳链，溶解力很强。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构饱和分饱和分饱和分是由饱和分是由直链或支链脂肪属烃以及烷基环烃和一些烷基芳香直链或支链脂肪属烃以及烷基环烃和一些烷基芳香烃组成的烃组成的。形态：形态：稻草色或白色，非极性稠状油类。稻草色或白色，非极性稠状油类。含量含量：占沥青总量的：占沥青总量的520 分子量：分子量：3002000作用作用：软化胶质和沥青质。：软化胶质和沥青质。芳香分和饱

8、和分都为油分，在沥青中起着润滑和柔软作用。芳香分和饱和分都为油分，在沥青中起着润滑和柔软作用。油油分含量愈多，沥青的软化点愈低，针入度愈大，稠度降低。分含量愈多，沥青的软化点愈低，针入度愈大，稠度降低。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构蜡分蜡分蜡分是指蜡分是指沥青除去沥青质和胶质后，在油分中含有的、经冷冻沥青除去沥青质和胶质后，在油分中含有的、经冷冻能结晶析出的，熔点在能结晶析出的，熔点在25以上的混合组分以上的混合组分，其主要是高熔点，其主要是高熔点的烃类混合物。的烃类混合物。结构结构：结构较简单，正构烷烃及长烷基侧链的少环烃类为主；：结构较简单，正构烷烃及长烷基侧链的少环

9、烃类为主；特点特点：高温易软化，低温延展性降低，影响沥青与矿料粘结，：高温易软化，低温延展性降低，影响沥青与矿料粘结，水稳性差。水稳性差。原因原因：原油，石蜡基。：原油，石蜡基。影响：影响：分析蜡含量对路面性能的影响。分析蜡含量对路面性能的影响。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构2、石油石油沥青的结构沥青的结构胶体理论胶体理论：大多数沥青属于胶体体系，它是由：大多数沥青属于胶体体系，它是由相对分子量很相对分子量很大，芳香性很高的沥青质大，芳香性很高的沥青质分散分散在在分子质量较低的可溶性介质分子质量较低的可溶性介质中形成的。中形成的。 沥青质分子由于对极性强大的胶质具有很强的

10、吸附力，沥青质分子由于对极性强大的胶质具有很强的吸附力，因而形成了以因而形成了以沥青质沥青质为中心的为中心的胶团核心胶团核心，而极性相当的，而极性相当的胶质胶质吸附吸附在在沥青质周围沥青质周围形成形成中间相中间相。由于胶团的胶溶作用，而使。由于胶团的胶溶作用，而使胶团弥散和溶解于分子量较低、极性较弱的芳香分和饱和分胶团弥散和溶解于分子量较低、极性较弱的芳香分和饱和分组成分散介质中，形成了稳固的胶体。组成分散介质中，形成了稳固的胶体。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构组分的相溶特性组分的相溶特性 油分与胶质相溶；胶质能浸润沥青质；沥青质对油分有憎液性。 胶体结构胶体结构 以沥青

11、质为核心构成胶核；胶核周围形成胶质薄膜，薄膜外吸附一层油分构成胶团；无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。 分散体结构分散体结构 分散相是吸附部分胶质的沥青质；分散介质是溶有部分胶质的油分。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构1. 溶胶结构溶胶结构沥青质含量10，油分及胶质较多，胶团较少，胶团相对运动自由；粘滞性小，流动性大，塑性好，但稳定性较差。根据沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构可分为：溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型。2. 溶凝胶结构溶凝胶结构介于溶胶结构与凝胶结构之间。高温时具有较低的感温性，低温时又具有较好的形变能力。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与

12、结构 a、溶胶型结构、溶胶型结构 b、溶凝胶型结构、溶凝胶型结构 c、凝胶型结构、凝胶型结构3. 凝胶结构凝胶结构沥青质含量2530，油分与胶质较少，沥青质较多，沥青质胶团间的吸引力增大，且移动较困难，胶团相互连接成不规则空间网状的凝胶结构。弹性和粘性较高，温度敏感性较小，流动和塑性较低。（一）（一）石油沥青的组成石油沥青的组成与结构与结构（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质粘滞性粘滞性（粘性）（粘性）塑性塑性温度感应温度感应性性大气稳定性大气稳定性其他性能其他性能1. 粘粘滞滞性性粘粘滞滞性是指性是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪

13、切变形的能力相互位移的抵抗剪切变形的能力。 粘性用粘性用粘度粘度或或粘滞度粘滞度表示，它反映沥青的软硬或表示，它反映沥青的软硬或稀稠程度。稀稠程度。测试方法：测试方法：绝对粘度法：毛细管法、真空减压毛细管法、绝对粘度法：毛细管法、真空减压毛细管法、布洛克布洛克菲尔德法菲尔德法等。等。相对粘度法：相对粘度法：标准粘度、针入度和软化点标准粘度、针入度和软化点。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质（1）沥青标准粘度试验沥青标准粘度试验我国现行试验法（JTJ052T0621-93）规定液体石油沥青、液体石油沥青、煤沥青和乳化沥青煤沥青和乳化沥青等的粘度，采用道路标准粘度计法。试验方法试验方

14、法：液体状态的沥青材料，在标准粘度计中，于规于规定的温度条件下，通过规定的流孔直径，流出定的温度条件下，通过规定的流孔直径，流出50ml体积所体积所需的时间，需的时间，以s计。试验条件试验条件：以CT,d表示，其中C表示粘度，脚标表示试验条件，其中T表示试验温度，d为流孔直径。试验温度和流孔直径根据液体状态沥青的粘度选择，常用的孔径有3mm、4mm、5mm、10mm等四种。在相同温度和相同流孔条件下，流出愈长，表示粘度愈大。在相同温度和相同流孔条件下，流出愈长，表示粘度愈大。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质（二）（二）石油沥青的石

15、油沥青的技术性质技术性质（2）针入度法针入度法是国际上普遍采用测定粘稠沥青粘稠沥青稠度的一种方法，也是划分沥青标号采用的一项指标。试验方法：试验方法：是沥青材料在规定的温度条件下，以规定质量的在规定的温度条件下，以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青试样的深度标准针经过规定时间贯入沥青试样的深度，以0.1mm计。试验条件：试验条件：针入度以PT,m,t表示，P表示针入度，脚标表示试验条件，其中T为试验温度，m为标准针（包括连杆及砝码）的质量，t为贯入时间。我国现行试验法（T060493）规定：常用的试验条件为P25,100g,5s。指标特性指标特性：针入度值愈大，表示沥青愈软（稠度愈小）。实质

16、上，针入度是测量沥青稠度的一种指标。通常稠度高的沥青，其粘度亦高。沥青的针入度试验沥青的针入度试验规定的温度、荷载和时间下进行P针入度开始时5秒后（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质2塑性塑性 塑性指塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。 沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力，并能沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路

17、面材料。 石油沥青的塑性用石油沥青的塑性用延度延度表示。延度愈大，塑性愈好。表示。延度愈大，塑性愈好。试验方法：将沥青试样制成8字形标准试件（最小断面1cm2），在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，以cm计，称为延度。沥青的延度采用延度仪延度仪来测度。延度（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质延度试验沥青样品模具厘米刻度延度仪http:/202.117.64.98/ec/C24/net/swf/yd.htm（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质 我国国家标准（沥青路面施工及验收规范）（GB 5009296）对重交通道路石油沥青规定延度试验温度采用15，对中、轻交通道路石

18、油沥青规定延度试验温度为25，拉伸速度v=50.25cm/min。指标特性：沥青的延度与沥青的流变特性、胶体结构和化学组分等有密切的关系。研究表明，当沥青化学组分的不协调，胶体结构的不均匀，含蜡量的增加时，都会使沥青的延度值相对降低。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质3沥青的感温性沥青的感温性概念概念：温度温度感应性感应性是是指石油沥青的粘滞性和塑性随温指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能度升降而变化的性能。意义：对于路用沥青，温度和粘度的关系是极其重要的性能。沥青混合料在施工过程中的拌和、摊铺和碾压以及铺筑后的使用期间，都要求沥青的粘度在适当的范围之内，否则将影响沥青

19、路面的质量。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质 温度感应性通常用温度感应性通常用软化点软化点表示。表示。 沥青材料是一种非晶质高分子材料，它由液态凝结为固态，或由固态熔化为液态时，没有明确的固化点或液化点，通常采用条件的硬化点和滴落点条件的硬化点和滴落点来表示，取滴落点和硬化点之间温度间隔的87.21%作为软化点。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质试试验验方方法法：环与球法软化点，该法是沥青试样注于内径为18.9mm的铜环中，环上置一重3.5g的钢球，在规定的加热温度（5/min）下进行加热，沥青试样逐渐软化，直至在钢

20、球荷重作用下，使沥青产生25.4mm垂度（即接触底板）时的温度，称为软化点，以计。沥青软化点测量沥青软化点测量开始时终止时钢球（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质指标特性：研究认为，多种沥青在软化点时的粘度约为1200Pas或相当于针入度值为800（0.1mm）。针入度是在规定条件下测定沥青的条件粘度，而软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。故软化点既是反映沥青材料热稳定性的一个指标，也是沥青条件粘度的一种量度。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质4大气稳定性大气稳定性沥青的老化沥青的老化逐渐改变了其原有的性能（粘度、低逐渐改变了其原有的性能（粘度、低温性能）而变硬变

21、脆的变化。温性能）而变硬变脆的变化。老化后综合技术性质：老化后综合技术性质：针入度针入度，延度，延度 ，软化点，软化点。石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，称为大气稳定性。也是综合作用下抵抗老化的性能，称为大气稳定性。也是沥青材沥青材料的耐久性。料的耐久性。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质（2）耐久性评价方法）耐久性评价方法 对于因施工加热导致沥青性能的变化，根据使用条件和对于因施工加热导致沥青性能的变化，根据使用条件和要求不同，可采用不同的评价方法。要求不同，可采用不同的评价方法。 对于建筑石油

22、沥青和中轻交通量道路用石油沥青，可对于建筑石油沥青和中轻交通量道路用石油沥青，可采用采用“蒸发损失试验蒸发损失试验” 沥青试样经163，加热5h后，通过测定其挥发质量损失率和针入度比来表示。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质对重交通道路用的石油沥青对重交通道路用的石油沥青a. 薄膜烘箱加热试验（薄膜烘箱加热试验（TFOT）摸拟在热拌和过程中沥青的老化。沥青在163通风烘箱的条件下以5.5r/min的速度旋转，经过5h，计算沥青试样的质量损失，测试针入度等指标的变化。b. 旋转薄膜加热试验（旋转薄膜加热试验（RTFOT）沥青试样在旋转烘箱中，一边接受以4000mL/min流量吹入的

23、热空气，一边在163高温下以15r/min的速度旋转，经过75min的老化后，测定沥青的质量损失及针入度、粘度等各种性能指标的变化。c. 压力老化试验（压力老化试验（PAV）摸拟在路面使用过程中沥青的长期老化。标准老化温度90110，老化时间为20h，容器内的充气压力为2.1MPa。测定DSR、BBR、DDT试验评价沥青的老化性能。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质对液体沥青则应进行对液体沥青则应进行“蒸馏试验蒸馏试验” 蒸馏试验主要用于评定液体石油沥青抗老化的能力，它蒸馏试验主要用于评定液体石油沥青抗老化的能力，它通过对沥青试样的加热，从而确定液体沥青中含有轻质挥发通过对沥青试

24、样的加热，从而确定液体沥青中含有轻质挥发性油的数量，以及轻质油挥发后沥青性质变化的程度；并通性油的数量，以及轻质油挥发后沥青性质变化的程度；并通过评价残留沥青的性能来评价老化性能。过评价残留沥青的性能来评价老化性能。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质5沥青的其他性能沥青的其他性能溶解度 石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率，以表示沥青中有效物质含量，即纯净程度。不溶解的物质会降低沥青的性能，应加以限制。闪点 加热沥青至初次闪火（有蓝色闪光）时的沥青温度。燃点或着火点 加热沥青，并与火接触能持续燃烧5秒以上时的温度。（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质溶解度试

25、验（纯度）（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质闪点试验（安全性）温度计装满沥青的杯子点火的燃气嘴（二）（二）石油沥青的石油沥青的技术性质技术性质 我我国国现现行行石石油油沥沥青青技技术术标标准准将将石石油油沥沥青青分分为为：建建筑筑石石油油沥沥青青、道道路路石石油油沥沥青青、防防水水防防潮潮石石油油沥沥青青及及普通石油沥青普通石油沥青。 除除防防水水防防潮潮石石油油沥沥青青外外，其其他他石石油油沥沥青青均均按按针针入入度度划划分分牌牌号号，牌牌号号的的数数值值沥沥青青针针入入度度波波动动范范围围的中间值。的中间值。 建筑石油沥青分建筑石油沥青分1010号和号和3030号两个牌号；号

26、两个牌号； 道路石油沥青分七个牌号；道路石油沥青分七个牌号； 普通石油沥青分三个牌号。普通石油沥青分三个牌号。（三）（三）石油沥青石油沥青的标准、选用及掺配的标准、选用及掺配1石油沥青的标准石油沥青的标准我国道路石油沥青分粘稠道路石油沥青和液体石油沥青。 1 1）粘稠道路石油沥青的技术要求粘稠道路石油沥青的技术要求 我国道路石油沥青采用针入度划分等级。 道路石油沥青（有七个牌号)牌号越大，粘性越小（针入度越大）；牌号越大，塑性越好（延度越大）；牌号越大，温度敏感性越大（软化点越低）。评价粘稠石油沥青性能的三大技术指标为针入度、软化点、延度针入度、软化点、延度。（三）（三）石油沥青石油沥青的标准

27、、选用及掺配的标准、选用及掺配 在JTGF40-2004标准中，沥青等级划分以沥青路面的气候条件为依据，在同一个气候分区内根据道路等级和交通特点再将沥青分为13个不同的针入度等级。 A级适用于各级公路，任何场合中的任何层段； B级适用于高等级公路的基层以及以下各层，二级及二级以下的公路各层； C级适用于三级及三级以下的公路各层。（三）（三）石油沥青石油沥青的标准、选用及掺配的标准、选用及掺配 2 2）液体石油沥青的技术要求液体石油沥青的技术要求 按照液体石油沥青的按照液体石油沥青的凝结速度凝结速度分为：分为： 快凝快凝AL(R)AL(R)、中凝、中凝AL(M)AL(M)和慢凝和慢凝AL(S)A

28、L(S)三个标号，三个标号， 每个标号按照每个标号按照粘度粘度又分又分五个等级五个等级。（三）（三）石油沥青石油沥青的标准、选用及掺配的标准、选用及掺配 2. 石油沥青的选用石油沥青的选用选选用用原原则则应应按按使使用用部部位位和和环环境境，确确定定石石油油沥沥青青的的品品种种和和牌牌号号，在在满满足足上上述述要要求求的的前前提提下下，尽尽量量选选用用牌牌号号大大（针针入入度度大大）的的沥沥青青，以以保保证证有有较较长长的的使使用年限。用年限。 （1 1）建筑石油沥青）建筑石油沥青 （2 2）道路石油沥青）道路石油沥青 （3 3）防水防潮石油沥青）防水防潮石油沥青 （4 4）普通石油沥青）普通

29、石油沥青（三）（三）石油沥青石油沥青的标准、选用及掺配的标准、选用及掺配（三）（三）石油沥青石油沥青的标准、选用及掺配的标准、选用及掺配 建筑工程防水的部位，主要是建筑工程防水的部位，主要是屋面屋面和和地下地下。 选选用用屋屋面面防防水水用用沥沥青青时时，主主要要考考虑虑温温度度感感应应性性，其其软软化化点点要要高高出出屋屋面面最最高高温温度度2025，而而屋屋面面温温度高于气温度高于气温2530。 选选用用地地下下防防水水用用沥沥青青时时，对对软软化化点点要要求求不不高高，但但要要求求良良好好的的塑塑性性和和足足够够的的粘粘性性，使使沥沥青青层层能能与与基基层层粘粘接接牢牢固固，并并能能适适

30、应应基基层层的的变变形形，使使沥沥青青层层保保持持完完整。整。（三）（三）石油沥青石油沥青的标准、选用及掺配的标准、选用及掺配 3. 沥青的掺配沥青的掺配 两种沥青的掺配比例，可按下式估算：两种沥青的掺配比例，可按下式估算：高软化点沥青的掺量，；低软化点沥青的掺量，；高软化点沥青的软化点值，；低软化点沥青的软化点值，；要求达到的软化点，；Q2=100-Q1（三）（三）石油沥青石油沥青的标准、选用及掺配的标准、选用及掺配估算出的掺配比例，还须通过实际掺配试验加以调整。 估算出的掺配比例，再选出（510）两组掺配比例，进行掺配试验，测定各组的软化点，绘出掺配比例软化点曲线，从曲线上确定出达到要求软

31、化点的掺配比例。二、煤焦油与煤沥青二、煤焦油与煤沥青 （一）煤焦油（一）煤焦油 煤焦油是生产焦炭和煤气的副产品，它是烟煤在密闭设备中加热干馏，烟煤中挥发物质汽化、逸出，冷却后仍为气体的即煤气，冷凝的液体除去氨及苯后则为煤焦油。 常温下煤焦油是黑褐色的粘稠液体，密度较大，具有苯和萘的特殊气味。二、煤焦油与煤沥青二、煤焦油与煤沥青 （二）煤沥青（二）煤沥青 煤沥青是煤焦油经蒸馏加工提取轻油、中油、重油及蒽油后的残留物。 煤沥青按蒸馏温度不同可分为低温煤沥青、中温煤沥青和高温煤沥青三种。二、煤焦油与煤沥青二、煤焦油与煤沥青 煤沥青与石油沥青具有不少共同点，但由于组分煤沥青与石油沥青具有不少共同点，但

32、由于组分不同，差别主要有以下几点：不同，差别主要有以下几点： 塑塑性差，容易因变形而开裂；性差，容易因变形而开裂； 温度敏感性大，受受热易软化，冬季易硬脆；热易软化，冬季易硬脆； 大气稳定性差大气稳定性差，易易硬脆，故；硬脆，故； 因因含酸、碱，故与矿物材料表面的粘附力好含酸、碱，故与矿物材料表面的粘附力好； 因含蒽、酚，故有毒性和臭味，但防腐能力强因含蒽、酚，故有毒性和臭味，但防腐能力强。鉴别方法鉴别方法石油沥青石油沥青煤沥青煤沥青相对密度相对密度接近接近1.0 1.25 1.28燃烧燃烧烟少，无色，有松香味，无毒烟少，无色，有松香味，无毒烟多，黄色，臭味大，有毒烟多，黄色，臭味大，有毒气味

33、气味常温下无刺激性气味常温下无刺激性气味常温下有刺激性臭味常温下有刺激性臭味颜色颜色呈灰亮褐色呈灰亮褐色浓黑色浓黑色溶解试验溶解试验可溶于汽油或煤油可溶于汽油或煤油难溶于汽油或煤油难溶于汽油或煤油捶击捶击韧性较好，不易碎韧性较好，不易碎韧性差，较脆韧性差，较脆大气稳定性大气稳定性较高较高较低较低耐腐蚀性耐腐蚀性差差强强石油沥青和煤沥青的简易鉴别方法石油沥青和煤沥青的简易鉴别方法二、煤焦油与煤沥青二、煤焦油与煤沥青第二节 防水材料 防水材料防水材料是指用于满足建筑物或构筑物防漏、是指用于满足建筑物或构筑物防漏、防渗、防潮功能的材料。防渗、防潮功能的材料。 依据防水材料的外观形态，防水材料可分为防

34、依据防水材料的外观形态，防水材料可分为防水卷材、防水涂料、防水密封材料、刚性防水材料水卷材、防水涂料、防水密封材料、刚性防水材料和堵漏止水材料等系列。和堵漏止水材料等系列。一、防水卷材 防水卷材是以原纸、纤维毡、纤维布、金属箔、防水卷材是以原纸、纤维毡、纤维布、金属箔、塑料膜、纺织物等材料中的一种或多种复合为胎基，塑料膜、纺织物等材料中的一种或多种复合为胎基，浸涂沥青、高聚物改性沥青制成的或以合成高分子浸涂沥青、高聚物改性沥青制成的或以合成高分子材料为基料加入助剂、填充剂，经多种工艺加工而材料为基料加入助剂、填充剂，经多种工艺加工而成的长条片状成卷供应并起防水作用的产品。成的长条片状成卷供应并

35、起防水作用的产品。 防水卷材具有变形能力强、防水效果可靠，施工防水卷材具有变形能力强、防水效果可靠，施工方便，应用技术成熟等优点，被广泛应于地上、地下方便，应用技术成熟等优点，被广泛应于地上、地下或水中建筑物及构筑物的防水，是土木工程中应用最或水中建筑物及构筑物的防水，是土木工程中应用最多的防水材料之一。多的防水材料之一。一、防水卷材防水卷材的分类防水卷材的分类如下图：如下图：一、防水卷材为满足防水工程的要求，防水卷材必须具备以下基本性能：为满足防水工程的要求，防水卷材必须具备以下基本性能： （1 1）耐水性）耐水性在水的作用和水浸湿后基本性能不变，在水的作用和水浸湿后基本性能不变，在水的压力

36、下不穿透的性能；在水的压力下不穿透的性能； （2 2）温度稳定性）温度稳定性在高温下不流淌、不起泡、不滑动，在高温下不流淌、不起泡、不滑动，在低温下不脆裂的性能；在低温下不脆裂的性能； （3 3）机械强度、延伸性和抗断裂性）机械强度、延伸性和抗断裂性在承受建筑结构在承受建筑结构允许范围内荷载应力和变形条件下不断裂的性能；允许范围内荷载应力和变形条件下不断裂的性能； ）柔韧性特别是在低温下的柔韧性，）柔韧性特别是在低温下的柔韧性，4 4（便便于于施工；施工； （5 5）大气稳定性（即抗老化性）在阳光、热、氧气及）大气稳定性（即抗老化性）在阳光、热、氧气及其他化学侵蚀介质、微生物侵蚀介质等因素的长

37、期综合作用下其他化学侵蚀介质、微生物侵蚀介质等因素的长期综合作用下打抵抗老化、侵蚀的能力。打抵抗老化、侵蚀的能力。二、防水涂料 防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状液态防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状液态高分子合成材料，涂刷在建筑物表面，经溶剂或水分高分子合成材料，涂刷在建筑物表面，经溶剂或水分的挥发或两种组分的化学反应形成一层连续薄层，使的挥发或两种组分的化学反应形成一层连续薄层，使建筑物表面与水隔绝，并能抵抗一定的水压力，从而建筑物表面与水隔绝，并能抵抗一定的水压力，从而起到防水、防潮、密封作用的一类材料的总称。起到防水、防潮、密封作用的一类材料的总称。二、防水涂料分类：分类： 防

38、水涂料按其成膜物质可分为沥青类、高聚物防水涂料按其成膜物质可分为沥青类、高聚物改性沥青类（也称橡胶沥青类）、合成高分子类改性沥青类（也称橡胶沥青类）、合成高分子类（还可再分为合成树脂类和合成橡胶类）、无机类、（还可再分为合成树脂类和合成橡胶类）、无机类、聚合物水泥类五大类；根据组分的不同可分为单组聚合物水泥类五大类；根据组分的不同可分为单组分防水涂料和双组分防水涂料两类；根据涂料使用分防水涂料和双组分防水涂料两类；根据涂料使用的分散介质种类和成膜过程可分为溶剂型、水乳型的分散介质种类和成膜过程可分为溶剂型、水乳型和反应型三大类型。和反应型三大类型。二、防水涂料防水涂料的基本性能特点如下：防水涂

39、料的基本性能特点如下： （1 1）防水涂料在常温下呈粘稠状液体，经涂布固化后能）防水涂料在常温下呈粘稠状液体，经涂布固化后能形成无接缝的防水涂膜。能在水平面上、立面、阴阳角以及穿形成无接缝的防水涂膜。能在水平面上、立面、阴阳角以及穿结构层管道、凸起物、狭窄场所等各种复杂表面、细部构造处结构层管道、凸起物、狭窄场所等各种复杂表面、细部构造处进行防水施工，并形成无接缝的完整的防水、防潮的防水膜。进行防水施工，并形成无接缝的完整的防水、防潮的防水膜。 （2 2）涂膜防水层应具有良好的耐水、耐候、耐酸碱特性）涂膜防水层应具有良好的耐水、耐候、耐酸碱特性和优异的延伸性能，能适应基层局部变形的需要。对于基

40、层裂和优异的延伸性能，能适应基层局部变形的需要。对于基层裂缝，如损坏后易于修补，即可以在渗漏处进行局部修补；对于缝，如损坏后易于修补，即可以在渗漏处进行局部修补；对于结构缝、管道根部等一些容易造成渗漏的部位易于进行增强、结构缝、管道根部等一些容易造成渗漏的部位易于进行增强、补强、维修处理。补强、维修处理。 二、防水涂料（3 3）涂膜防水层的拉伸强度可以通过加贴胎体增强材料来）涂膜防水层的拉伸强度可以通过加贴胎体增强材料来得到加强。得到加强。（4 4）防水涂料可刷涂、刮涂或机械喷涂，施工进度快，操）防水涂料可刷涂、刮涂或机械喷涂，施工进度快，操作简单，以冷作业为主，劳动强度低、污染少，安全性能好

41、。作简单，以冷作业为主，劳动强度低、污染少，安全性能好。 （5 5）防水涂料如与防水密封材料配合使用，则可较好地）防水涂料如与防水密封材料配合使用，则可较好地防止渗漏水，延长使用寿命。防止渗漏水，延长使用寿命。 （6 6）涂膜防水工程一般均依靠人工来涂布，故其厚度很）涂膜防水工程一般均依靠人工来涂布，故其厚度很难做到均匀一致，因此在施工时，必须要严格按照操作工艺难做到均匀一致，因此在施工时，必须要严格按照操作工艺规程进行重复多遍地涂刷，以保证单位面积内的最低使用量，规程进行重复多遍地涂刷，以保证单位面积内的最低使用量，确保涂膜防水层的施工质量。确保涂膜防水层的施工质量。 （7 7）防水涂料固化

42、后所形成的涂膜防水层自重轻，故一）防水涂料固化后所形成的涂膜防水层自重轻，故一些轻型、薄壳的异型屋面均采用涂膜防水。些轻型、薄壳的异型屋面均采用涂膜防水。三、防水密封材料 为提高建筑物整体的防水、抗渗性能，对于工程为提高建筑物整体的防水、抗渗性能，对于工程中出现的施工缝、构件连接缝、变形缝等各种接缝，中出现的施工缝、构件连接缝、变形缝等各种接缝，必须填充具有一定的弹性、粘结性、能够使接缝保持必须填充具有一定的弹性、粘结性、能够使接缝保持水密、气密性能的材料，这就是水密、气密性能的材料，这就是防水密封材料防水密封材料。 防水密封材料按其形态分为具有一定形状和尺寸的定型密封材料（如止水条、止水带等），以及各种膏糊状的非定型密封材料（如腻子、胶泥、各类密封胶等）。三、防水密封材料 防水密封材料应具备以下特性：防水密封材料应具备以下特性：（1 1）具有优良的粘结性、施工性、抗下垂性，使）具有优良的粘结性、施工性、抗下垂性，使被粘结物之间形成连续防水体；被粘结物之间形成连续防水体；（2 2）具有良好的弹塑性和一定的随动性，能经受）具有良好的弹塑性和一定的随动性，能经受建筑构件因各种原因引起的接缝变形；建筑构件因各种原因引起的接缝变形；（3 3）具有较好的耐候性、耐水性能，能保持长期）具有较好的耐候性、耐水性能，能保持长期的粘结性与拉伸压缩性能。的粘结性与拉伸压缩性能。END