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第九章 防水材料2_图文

第十章 防水材料
防水材料是保证房屋建筑能够防止雨水、地下 水与其他水分渗透的重要组成部分,是建筑工程上 不可缺少的主要建筑材料之一。防水材料同时也用 于其他工程之中,如公路桥梁、水利工程等。防水 材料质量的优劣与建筑物的使用寿命是紧密联系的。 国内外使用沥青为防水材料已有很久历史,直至 现在,仍然是以沥青基防水层为主。近来,防水材 料已向橡胶和树脂基防水材料和改性沥青系列发展; 防水层的构造已由多层向单层防水方向发展;施工 方法已由热熔法向冷粘贴法发展。本章主要介绍石 油沥青、高聚物改性沥青和合成高分子防水材料。

第十章 防水材料

? 第一节 ? 第二节 ? 第三节 ? 第四节

防水材料的基本成分 防水卷材 防水涂料 建筑密封材料

第十章 防水材料

第一节 防水材料的基本成分
? ? ? ? ? 一、石油沥青 二、煤焦油 三、橡胶 四、树脂 五、改性沥青

第十章 防水材料

1、石油沥青的定义:
石油原油经蒸馏等提炼出各种 轻质油(如汽油、柴油等)及润滑 油以后的残余物,或再经加工而得 到的产品。 分为建筑石油沥青、道路石油 沥青和普通石油沥青三种。

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2、石油沥青的组成与结构
(1) 石油沥青的组分 ? 油分:是沥青中分子量最小和密度最小的组分,呈淡 黄色至红褐色的油状液体。赋予石油沥青以流动性。 可溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳 和丙酮等有机溶剂,但不溶于酒精。 ? 树脂(沥青脂胶):分子量比油分大,呈黄色至黑 褐色的油状液体。大部分属于中性树脂,赋予沥青以 粘结性、塑性和可流动性。可溶于三氯甲烷、苯、汽 油等有机溶剂。 ? 地沥青质(沥青质):分子量比树脂更大,呈深褐 色至黑色固态无定形体(固体粉末)。决定石油沥青 温度敏感性、粘性。可溶于三氯甲烷、二硫化碳等有 机溶剂,染色力强,对光的敏感性强,感光后不溶。

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(2) 石油沥青的结构
? 溶胶结构:流动性、塑性较好,温度敏感性大。 ? 凝胶结构:弹性、粘性较好,温度敏感性小。 ? 溶-凝胶结构:介于两者之间。

溶胶结构

凝胶结构

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3、石油沥青的技术性质
? ? ? ? ? (1)防水性 (2)粘性 (3)塑性 (4)温度敏感性 (5)大气稳定性

粘性:是反映沥青材料内部 阻碍其相对流动的一种特性。 用绝对粘度、相对粘度表示。 针入度、标准粘度。

针入度

针入度的测定

粘 滞 度 的 测 定

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3、石油沥青的技术性质
? ? ? ? ? (1)防水性 (2)粘性 (3)塑性 (4)温度敏感性 (5)大气稳定性 塑性:是指石油沥青在外力 作用下,产生变形而不破坏, 除去外力后,仍保持变形后 的形状的性质。 用延度表示。

延伸度

断裂

延度的测定

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3、石油沥青的技术性质
? ? ? ? ? (1)防水性 (2)粘性 (3)塑性 (4)温度敏感性 (5)大气稳定性 温度敏感性:是指石油沥青 的粘性和塑性随温度升降而 变化的性能。 用温度软化点表示。

软化点的测定

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3、石油沥青的技术性质
? ? ? ? ? (1)防水性 (2)粘性 (3)塑性 (4)温度敏感性 (5)大气稳定性

大气稳定性:是指石油沥青 在热、阳光、氧气和潮湿等 因素的长期综合作用下抵抗 老化的性能。 老化:石油沥青随着时间的 进展,而流动性和塑性逐渐 减少,硬脆性逐渐增大,直 至脆裂。 用蒸发损失、蒸发针入度 表示。

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4、石油沥青的牌号与应用
? 三大指标:粘性、塑性、软化点,其中针入度是 划分牌号的主要依据。 ? 牌号越高,针入度越大,延度越大,软化点越低。 ? 选用的原则:在满足设计要求的条件下,牌号越 大越好。

? 此外,为评定沥青的品质和保证施工安全, 还应当了解石油沥青的溶解度、闪点和燃 点。

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溶解度是指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百 分率.以表示石油沥青中有效物质的含量,即纯净程度。 那些不溶解的物质会降低沥青的性能(如粘性等),应把不 溶物视为有害物质(如沥青碳或似碳物)而加以限制。 闪点(也称闪火点)是指加热沥青至挥发出的可燃气体和空气 的混合物,在规定条件下与火焰接触,初次闪火(有蓝色 闪光)时的沥青温度(℃)。 燃点或称着火点,指加热沥青产生的气体和空气的混合物, 与火焰接触能持续燃烧5s以上时,此时沥青的温度即为燃 点(℃)。燃点温度比闪点温度约高l0℃。沥青质组分多的 沥青相差愈多,液体沥青由于轻质成分较多.闪点和燃点 的温度相差很小。 ? 闪点和燃点的高低表明沥青引起火灾或爆炸的可能性的 大小.它关系到运输、贮存相加热使用等方面的安全。例 如建筑石油沥青闪点约230℃,在熬制时一般温度为 185—200℃为安全起见.沥青还应与火焰隔离。 ? 石油沥青的技术标准

第十章 防水材料 二、煤焦油简介

与石油沥青相比,煤沥青有如下特点: (1)由固态或粘稠态转变为粘流态(或液态)的温度间 隔较小,夏天易软化流淌,而冬天易脆裂,即温度敏 感性大。 (2)含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多,在热、 阳光、氧气等的长期综合作用下,煤沥青的组成变化 大,易硬脆,顾大气稳定性差。 (3)含有较多游离碳,塑性差,容易因变形而开裂。 (4)因含有蒽、酚等,故有毒性和臭味,防腐能力较好, 适用于木材的防腐处理。 (5)因表面活性物质较多,与矿料表面的粘附力好。

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二、煤焦油简介
由于煤沥青和石油沥青相似,使用时必须加以区别:
鉴别方法 密度 煤沥青 >1.1(约为1.25) 接近1.0 石油沥青

锤击
燃烧

音清脆,韧性差
烟呈黄色,有刺激味

音哑,富有弹性,韧性好
烟无色,无刺激性臭味

溶液颜色

用30-50倍的汽油或煤 油溶解后,将溶液 溶解方法同左,斑点完全均匀散 滴于滤纸上,斑点 开,呈棕色。 分为内外两圈,城 内黑外棕或黄色

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三、橡胶
? 橡胶是弹性体的一种,即使在常温下它也具有显著的高 弹性能,在外力作用下它很快发生变形,变形可达百分 之数百。当除去外力后,又很快恢复原来的状态,且保 持这种性质的温度区间范围很大。土建工程中使用橡胶 主要是利用它的这一待性。 ? 橡胶可分天然橡胶、合成橡胶。 天然橡胶主要是由橡胶树的浆汁中取得的,加入少 量醋酸、氯化锌或氟硅酸钠即行凝固。凝固体经压制后 成为生橡胶。生橡胶经硫化处理得到软质橡胶。天然橡 胶易老化失去弹性,一般作为橡胶制品的原料。 合成橡胶又称人造橡胶,制备时一般可以看作由两 步组成:首先将基本原料制成单体,而后将单体合成为 橡胶。

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三、橡胶
建筑工程中常用的合成橡胶: (1)氯丁橡胶 它是由单体氯丁二烯聚合而成,与天然橡胶比较, 氯丁橡胶绝缘性较差,但抗拉强度、透气性和耐磨性较 好。 (2)丁基橡胶 它是耐化学腐蚀、耐老化、不透气性和绝缘性最好的 橡胶.它具有抗撕裂性能好、耐热性好、吸水小等优点。 它还具有较好的耐寒性。 (3)乙丙橡胶和三元乙丙橡胶 它是乙烯与丙烯的共聚物。是最轻的橡胶,而且它 的耐光、耐热、耐氧及奥氧、耐酸碱、耐磨等都非常好, 也是最廉价的合成橡胶。

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三、橡胶
建筑工程中常用的合成橡胶: (4)丁腈橡胶 它是由于二烯与丙烯腈的共聚物,称丁腈橡胶。它的 持点是对于油类及许多有机溶剂的抵抗力极强。它的耐 热、耐磨相抗老化的件能也胜于天然橡胶。它的缺点是 绝缘性较差,塑性较低,加工较难,成本较高。 (5)再生橡胶 再生橡胶又称再生胶,它是由废旧轮胎和胶鞋等橡胶 制品或生产中的下脚料经再生处理而得到的橡胶。这类 橡胶来源广,价格低。 再生处理主要是脱硫。

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四、改性沥青
建筑上使用的沥青必需具有一定的物理性质和 粘附件。在低温条件下应有弹件、塑性;在高温条 件下要有足够的强度和稳定性;在加工和使用条件 下具有抗“老化”能力‘还应与各种矿料和结构表 面有较强的粘附力;以及对构件变形的适应性和耐 疲劳性。通常,石油加工厂制备的沥青不一定能全 面满足这些要求,尤其我国大多数用大庆油田的原 油加工出来的沥青,如只控制了耐热性软化点.其 他方面就很难达到要求,致使沥青防水屋面渗漏现 象严重,使用寿命短。为此,常用橡胶、树脂和矿 物填料等改性。橡胶、树脂和矿物填料等通称为石 油沥青的改性材料。

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四、改性沥青 ? 改性沥青应具有以下的特性: 1、在低温条件下有一定的弹性和塑性。 2、在高温条件下要有足够的强度和稳定性。 3、在加工和使用条件下具有抗“老化”能力。 4、还应与各种矿物和结构表面有较强的粘附 力。 5、对构件变形的适应性和耐疲劳性。 ? 通常橡胶、树脂和矿物填料等称为石油沥青 的改性材料。

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四、改性沥青
(一)橡胶沥青

橡胶是沥青的重要改性材料,它和沥青有较好的混溶性 优点,如高温变形性小,低温柔性好。由于橡胶的品种不同 各种橡胶沥青的性能也有差异。 1.氯丁橡胶沥青 沥青中掺入氯丁橡胶后,可使其气密性、低温柔性、耐化 学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐气候性和耐燃烧性得到大大 改善。 2.丁基橡胶沥青 3.再生橡胶沥青 再生胶掺入沥青以后,同样可大大提高沥青的气密性, 低温柔性,耐光、热、臭氧性,耐气候性。 再生胶与石油沥青作用机理和氯丁橡胶与石油沥青的作 用机理相类似,而且更加复杂。

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四、改性沥青
(二)树脂沥青 用树脂改性石油沥青,可以改进沥青的耐寒性、 耐热性、粘结性和不透气性。由于石油沥青中含芳 香性化合物很少.故树脂和石油沥青的相活性较差, 而且可用的树脂品种也较少,常用的树脂有:古马 隆树脂、聚乙烯、无规聚丙烯APP等。 (三)橡胶和树脂改性沥青 橡胶和树脂同时用于改善沥青的性质,使沥青 同时具有橡胶和树脂的特性,橡胶和树脂又有较好 的混溶性,故效果较好。

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四、改性沥青 (四)矿物填充料改性沥青
为了提高沥青的粘结能力和耐热性,减小温度敏感性。

常用的矿物填充料大多是粉状的和纤维状的, 主要的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土和石棉等。
白云石粉、磨细砂、粉煤 灰、水泥、高岭土粉、白垩 粉等也可作沥青的矿物填充 料。 矿物填充料的种类、用量和细度不 同,形成结构沥青的情况亦不同。

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第二节
1、耐水性 2、温度敏感性 3、机械强度 4、柔韧性 5、大气稳定性

防水卷材

主要包括沥青防水卷材、高聚物改性沥青 防水卷材、合成高分子卷材三大类。 防水卷材必须具备的性能:

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沥青防水卷材 可以分为有胎的浸渍卷材和无胎的辊压卷材。 (一)浸渍卷材 是用原纸、玻璃纸、石棉布、麻布、合成纤维 布等为胎,经浸渍沥青后所制得的卷状材料。其中 纸胎沥青卷材最为常见。它包括石油沥青纸胎油毡 (简称油毡)和石油沥青油纸(简称油纸)。 油毡是采用低软化点石油沥青浸渍原纸,然后 用高软化点石油沥青覆盖油纸两面,再涂或撒隔离 材料所制成的一种纸胎卷材。油毡按所选用的隔离 材料分为粉状油毡和片状油毡两个品种,表示为粉 毡和片毡。油毡分为200号、350号和500号三个标 号,并按浸渍材料总量和物理性质分为合格品、一 等品和优等品三个等级。

第十章 防水材料 沥青防水卷材 (二)辊压卷材 沥青再生橡胶油毡是一种常见的辊压卷 材,它是采用再生橡胶、石油沥青和石灰石 粉等填料,经混炼、压制而成的,抗拉强度 大、弹性好、低温柔韧性好、不透水性及耐 蚀性强等优点,适用于重要建筑物缝处防水。

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第三节 防水涂料
? 防水涂料是一种流态或半流态,涂布在基层 表面,经溶剂或水份挥发或各组分间的化学 反应,形成有一定弹性或一定厚度的连续薄 膜,使基层表面与水隔绝,起到防水、防潮 作用。 ? 防水涂料按液态类型可分为溶剂型、水乳型、 反应型三种;按成膜物质的主要成分可分为 沥青类、高聚物改性沥青类和合成高分子类。

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第四节 建筑密封材料
? 建筑密封材料是能承受位移达到气密、水密目 的而嵌入建筑接缝中的定形和非定形的材料。 ? 定形密封材料是具有一定形态和尺寸的密封材 料。 ? 非定形密封材料又称密封胶、剂,是溶剂型、 乳液型、化学反应型等粘稠状的密封材料。 冷底子油 沥青胶

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第四节 建筑密封材料

二、冷底子油与沥青胶 ? 沥青胶主要用来粘贴防水材料,为了提高与基 层的粘结力,常在基层上先涂一层冷底子油。 (一)冷底子油 是用建筑石油沥青加入汽油、煤油、轻柴 油;或者用软化点为50-70度的煤沥青加入苯, 融合而配制成的沥青溶液,可以在常温下涂刷, 故称冷底子油。

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第四节 建筑密封材料
二)沥青胶(也称玛碲脂) 沥青胶是在沥青中加入适量的矿质粉料或加入部 分纤维状填料配置而成的材料。具有较好的粘性、耐 热性和柔韧性,主要用于粘贴卷材、嵌缝、接头、补 漏及做防水层的底层。沥青胶分为热用和冷用两种。 热用即热沥青玛碲脂,是将70-90%的沥青加热 至180-200度,使其脱水后,与30-10%的 干燥填料 热拌混合均匀后,热用施工。 冷沥青玛碲脂是 40-50%的沥青融化脱水后,缓慢 加入25-30%的溶剂,再掺入30-10%的填料,混合拌 匀制得。并在常温下使用。冷用沥青胶比热用沥青胶 施工方便,涂层薄,节省沥青;但是耗费溶剂,成本 高。根据使用要求沥青胶应具有良好的黏结性、耐热 性、和柔韧性

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第四节 建筑密封材料
三)沥青嵌缝油膏 它是以石油沥青为基料,掺入稀释剂、改 性材料及填充料混合配制而成的冷用膏状材 料,主要用于屋面、墙面沟、槽等处的防水 层作为封缝材料。




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