学习目标1、掌握建筑石油沥青的主要性能特点厦选用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十一章 防水材料,建筑材料,一、学习目标,1、掌握建筑石油沥青的主要性能特点厦选用；防水卷材的性能要求，各类防水卷材的特点、性能厦应用；防水涂料的性能要求度选用。,2、理解石油研青组分对石油沥青技术性能的影响。,3、了解石油沥青的组分度其作用；沥青的改性和沥青的掺配原理；各类防水卷材的外观质量和物理性能要求。,二、学习重点,1、石油l功青的技术性质厦石油沥青的选用。,2、防水卷材的性能要求厦各类防水卷材的性能及应用。,3、防水涂料的主要性能要求及防水涂料的选用。,4、石油沥青的掺配和改性。,三、学习建议,1根据石油沥青组分的作用去理解石油沥青的性能厦其影响因素。,2结合工程实例中建筑石油沥青的选用情况和防水卷材、防水涂料的使用来理解和掌握建筑石油l劢青、防水卷材、防水涂料的性能、要求噩应用。,防水材料是保证房屋建筑能够防止雨水、地下水与其他水分侵蚀渗透的重要功能性材料，是建筑工程中不可缺步的建筑材料，同时在其他工程如公路桥梁、,水利工程等中也有广泛的应用。,三、学习建议,建筑工程防水技术按其构造做法可分为构件自身防水和防水层防水两大类。防水层的做法又可分为刚性防水和柔性防水。刚性防水是采用涂抹防水砂浆、浇筑掺有防水剂的混凝土或预应力混凝土等的做法；柔眭防水是采用铺设防水卷材、涂抹防水涂料等的做法。多数建筑物采用柔性材料防水做法。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，沥青基防水材料也是应用最广的防水材料，但其使用寿命较短。随着石油工业的发展，各种高分子材料的出现，为研制性能优良的新型防水材料提供r原料和技术，防水材料已向橡胶和树脂基防水材料及高聚物改性沥青系列发展；防水层的构造已由多层防水向单层防水发展；施工方法已由热熔法向冷贴法发展。,概念：防水材料是保证房屋建筑能够防止雨水、地下水与其他水分侵蚀渗透的重要功能性材料，是建筑工程中不可缺步的建筑材料，同时在其他工程如公路桥梁、水利工程等中也有广泛的应用。,分类:,按构造做法分为,防水层防水,构件自身防水,刚性防水,柔性防水,第一节 沥青材料,刚性防水：是采用涂抹防水砂浆、浇筑掺有防水剂的混凝土或预应力混凝土等的做法。,柔性防水：是采用铺设防水卷材、涂抹防水涂料等的做法。多数建筑物采用柔性材料防水做法。,随着石油工业的发展，各种高分子材料的出现，为研制性能优良的新型防水材料提供了原料和技术，防水材料已向橡胶和树脂基防水材料及高聚物改性沥青系列发展；防水层的构造已由多层防水向单层防水发展；施工方法已由热熔法向冷贴法发展。,第一节 沥青材料,沥青几乎完全不溶于和不吸水，与混凝土、砂浆、木材、金属、砖、石料等材料有非常好的黏结能力；具有较好的抗腐蚀能力，能抵抗一般酸、碱、盐等的腐蚀；具有良好的电绝缘性。因而广泛应用于建筑工程的防水、防潮、防渗及防腐和道路工程。,一、沥青的分类,沥青按其获得的方式可分为，地沥青和焦油沥青两大类。,1 地沥青,地沥青包括天然沥青和石油沥青。,天然沥青是石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用而形成的产物。,石油沥青：是指石油原油经蒸馏等工艺提炼出各种轻质油及润滑油后的残留物后再进一步加工得到的产物。,2 焦油沥青,焦油沥青是利用各种有机物(烟煤、木材、页岩等)干馏加工得到的焦油，再经分馏加工提炼出各种轻质油后而得到的产品。,焦油沥青包括：煤沥青、木沥青、页岩沥青等。建筑工程中最常用的主要是石油沥青和煤沥青。,二、石油沥青的组分,石油沥青是由多种碳氢化合物及其非金属(氧、硫、氮)衍生物组成的混合物。由于沥青的化学组成结构的复杂性，只能从使用角度将沥青中化学性质相近而且与其工程性能有石油沥青中的组分有：油分、树脂、沥青质。,石油沥青中的组分有：油分、树脂、沥青质。,三、石油沥青的技术性质,1、黏滞性(黏性),石油沥青工程上常用相对黏度(条件黏度)表示。测定相对黏度的主要方法：是用标准针人度仪或黏度计。,黏稠石油沥青的针人度：是在规定温度25条件下，以规定重量100g的标准针，经历规定时间5 s贯入试样中的深度，以110 mm为单位表示，符号为P(25，100 g，5 s)。,标准黏度：是在规定温度(20，25，30或60)下，,由规定直径(3，5或l0 mm)的孔流出50 mL沥青所需的时间秒数。符号为C,t,d,。d为流口孔径，t为试样温度，T为流出50 mL沥青所需的时间。,2 塑性,塑性：是指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏(产生裂缝或断开)，除去外力后仍保持变形后的形状不变的性质。,石油沥青的塑性用延度表示。延度越大，塑性越好。,沥青延度是：将沥青制成“8”字形标准试件(中间最小截面积l cm,3,。在规定拉伸速度(5 cmmin)和规定温度(25)下拉断时的长度(cm)。,3、温度敏感性(温度稳定性),温度敏感性：是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能温度敏感性。,沥青的温度敏感性用软化点表示。采用“环球法”测定，它是将沥青试样装入规定尺寸(直径约16 mm，高约6mm)的铜环内，试样上放置一个标准钢球(直径9.53 mm，重3.5 g)，浸入水中或甘油中，以规定的升温速度(5min)加热，使沥青软化下垂，当下垂到规定距离(25.4 mm)时的温度，单位为。软化点越高，则温度敏感性越小。,4、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。,石油沥青的大气稳定性：以沥青试样在160下加热蒸发5 h后质量蒸发损失百分率和蒸发后的针入度比表示。蒸发损失百分率越小，蒸发后针人度比值愈大，则表示沥青的大气稳定性愈好，即老化愈慢。,5、施工安全性,黏稠沥青在使用时必须加热，当加热至一定温度时，沥青材料中挥发的油分蒸气与周围空气组成混合气体，此混合气体遇火焰则易发生闪火。,若继续加热，油分蒸气的饱和度增加。由于此种蒸气与空气组成的混合气体遇火焰极易燃烧而引发火灾，为此，必须测定沥青加热闪火和燃烧的温度，即闪点和燃点。,闪点：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：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5 s以上时沥青的温度()。燃点温度比闪点温度约高10。沥青质含量越多，闪点和燃点相差越大。,6、防水性,石油沥青是憎水性材料，它与矿物材料表面有很好的黏结力，能紧密黏附于矿物材料表面。同时，它又具有一定的塑性，能适应材料或构件的变形。故广泛用作建筑工程的防潮、防水、抗渗材料。,7、溶解度,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。,四、石油沥青的分类及选用,1、石油沥青的分类,根据我国现行石油沥青标准，石油沥青主要划分为三大类：道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青。各牌号的质量指标要求列P183表111中。,2、石油沥青的选用,选用沥青材料时，应根据工程性质(房屋、道路、防腐)及当地气候条件、所处工作环境(屋面、地下)来选择不同牌号的沥青。在满足使用要求的前提下，尽量选用较大牌号的石油沥青，以保证在正常使用条件下，石油沥青有较长的使用年限。,(1)道路石油沥青,在道路工程中选用沥青时，要根据交通量和气候特点来选择。南方地区宜选用高黏度的石油沥青，以保证在夏季沥青路面具有足够的稳定性；而北方寒冷地区宜选用低黏度的石油沥青，以保证沥青路面在低温下仍具有一定的变形能力，减少低温开裂。,(2)建筑石油沥青,建筑石油沥青针入度小(黏性较大)，软化点较高(耐热性较好)，但延伸度较小(塑性较小)，主要用作制造油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌缝膏,用于地下防潮、防水工程时，一般对软化点要求不高，但其塑性要好，黏陛要大，使沥青层能与建筑物黏结牢固，并能适应建筑物的变形而保持防水层完整，不遭破坏。,(3)普通石油沥青,普通石油沥青含有害成分的蜡较多，一般含量大于5，有的高达20以上，石蜡熔点低(3255)，黏结力差。,在建筑工程中一般不宜直接使用普通石油沥青。,3、沥青的掺配,某一种牌号的沥青往往不能满足工程技术要求，因此需用不同牌号沥青进行掺配。,两种沥青掺配的比例可用下式估算：,T,2,T,1,Q,2,=100Q,1,Q,1,=,T,2,T,Q,1,较软沥青用量，,Q,2,较硬沥青用量，,T 掺配后的沥青软化点，,T,1,较软沥青软化点，,T,2,较硬沥青软化点，,例如：某工程需要用软化点为80的石油沥青，现有10号和60号两种石油沥青，应如何掺配以满足工程需要，由试验测得，10号石油沥青的软化点为95，60号石油沥青的软化点为45。估算掺配量：,根据估算的掺配比例和其邻近的比例(510)进行试配(混合熬制均匀)，测定掺配后沥青的软化点，然后绘制“掺配比软化点”曲线，即可从曲线上确定所要求的掺配比例。同样，也可采用针人度指标按上法进行估算及试配。,60号石油沥青的掺量（）=,10号石油沥青的掺量（）=（10030）=70,9580,9545,100=30,五、改性沥青,橡胶、树脂和矿物填料等通称为石油沥青改性材料。常用橡胶、树脂和矿物填料等对沥青改性。,1、橡胶沥青,由于橡胶的品种不同，掺入的方法也有所不同，因而各种橡胶沥青的性能也有差异。常用的品种有：,(1)氯丁橡胶沥青,沥青中掺人氯丁橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光性、耐臭氧性、耐气候性和耐燃烧性得到大大的改善。,(2)丁基橡胶沥青,丁基橡胶沥青具有优异的耐分解性，并有较好的低温抗裂性能和耐热性能,(3)再生橡胶沥青,再生橡胶掺入沥青中后，可大大提高沥青的气密性、低温柔性、耐光性、耐热性、耐臭氧性、耐气候性。,2、树脂沥青,用树脂改性石油沥青，可以改进沥青的耐寒性、黏结性和不透气性。,3、橡胶和树脂改性沥青,橡胶和树脂同时用于改善石油沥青的性质，使石油沥青同时具有橡胶和树脂的特性，且树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂有较好的混溶性，故效果较好。,4、矿物填充料改性沥青(沥青玛碲脂),矿物填充料改性沥青是在沥青中掺入适量粉状或纤维状矿物填充料经均匀混合而成。矿物填充料掺入沥青中后，能被沥青包裹形成稳定的混合物，由于沥青对,矿物填充料的湿润和吸附作用，沥青可能成单分子状排列在矿物颗粒(或纤维)表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，具有较高的黏性和耐热性等。因而提高沥青了的黏结能力、柔韧性和耐热性，减少了沥青的温度敏感性，并且可以节省沥青。它可在常温下施工，改善劳动条件，同时减少沥青用量，但成本较高。,