第十一章材料工程系防水材料土木與交通學(xué)院目錄CONTENTS01瀝青材料02其他防水材料03防水卷材04防水涂料、防水油膏、防水粉本章教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握瀝青材料的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用熟悉防水卷材的常用品種、技術(shù)要求及用途了解防水涂料的常用品種、技術(shù)要求及用途了解建筑密封材料的技術(shù)要求及用途能力目標(biāo)能夠根據(jù)工程實(shí)際，選擇常用防水材料01瀝青材料瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘伲ㄑ?、硫、氮）衍生物所組成的黑色、黑褐色固體、半固體或液體的混合物。瀝青屬于憎水性有機(jī)膠凝材料，其結(jié)構(gòu)致密，完全不溶于水，不吸水，與混凝土、砂漿、木材、金屬、磚、石料等材料有11.1瀝青材料非常好的黏結(jié)能力；具有較好的抗腐蝕能力，能抵抗一般酸、堿、鹽等的腐蝕；具有良好的電絕緣性。因而廣泛用于建筑工程的防水、防潮、防滲及防腐和道路工程。11.1瀝青材料（一）地瀝青瀝青分類一瀝青按其在自然界中獲取的方式，可分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青是天然存在的或由石油精制加工得到的瀝青材料，包括天然瀝青和石油瀝青。天然瀝青是石油在自然條件下，長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受地球物理因素作用而形成的產(chǎn)物。石油瀝青是指石油原油經(jīng)蒸餾等工藝提煉出各種輕質(zhì)油及潤(rùn)滑油后的殘留物，再進(jìn)一步加工得到的產(chǎn)物。11.1瀝青材料瀝青分類一（二）焦油瀝青焦油瀝青是含有有機(jī)物的煙煤、木材、頁(yè)巖等干餾加工得到焦油后，再經(jīng)分餾加工提煉出各種輕質(zhì)油后而得到的產(chǎn)品，包括煤瀝青、木瀝青和頁(yè)巖瀝青等。建筑工程中最常用的是石油瀝青和煤瀝青。11.1瀝青材料石油瀝青的組分二

石油瀝青中的組分有油分、樹脂、瀝青質(zhì)，其含量的變化直接影響瀝青的技術(shù)性質(zhì)：油分含量的多少直接影響瀝青的柔軟性、抗裂性及施工難度；中性樹脂賦予瀝青具有一定的塑性、可流動(dòng)性和黏結(jié)性，其含量增加，瀝青的黏結(jié)力和延伸性增加，酸性樹脂能改善瀝青對(duì)礦物材料的浸潤(rùn)性，特別提高了與碳酸鹽類巖石的黏附性、增強(qiáng)了瀝青的可乳化性；瀝青質(zhì)決定著瀝青的黏結(jié)力、黏度、溫度穩(wěn)定性和硬度等，瀝青質(zhì)含量增加時(shí)，瀝青的黏度和黏結(jié)力增加，硬度和軟化點(diǎn)提高。11.1瀝青材料石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)三（一）粘滯性石油瀝青的黏滯性（黏性）是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性。以絕對(duì)黏度表示，是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。（二）塑性塑性是指石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞（產(chǎn)生裂縫或斷開），除去外力后仍保持變形后的形狀不變的性質(zhì)，又稱延展性。塑性是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。11.1瀝青材料石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)三（三）溫度敏感性溫度敏感性是指石油瀝青的黏滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能，也稱溫度穩(wěn)定性。溫度敏感性也是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。（四）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。11.1瀝青材料石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)三（五）施工安全性黏稠瀝青在使用時(shí)必須被加熱，當(dāng)加熱至一定溫度時(shí)，瀝青材料中揮發(fā)的油分蒸氣與周圍空氣組成混合氣體，此混合氣體遇火焰則易發(fā)生閃火。若繼續(xù)加熱，油分蒸氣的飽和度增加。由于此種蒸氣與空氣組成的混合氣體遇火焰極易燃燒而引發(fā)火災(zāi)，為此，必須測(cè)定瀝青加熱閃火和燃燒的溫度，即閃點(diǎn)和燃點(diǎn)。11.1瀝青材料石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)三（六）防水性石油瀝青是憎水性材料，幾乎完全不溶于水，且本身構(gòu)造致密；它與礦物材料表面有很好的黏結(jié)力，能緊密黏附于礦物材料表面。（七）溶解度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。11.1瀝青材料石油瀝青的分類及選用四（一）分類根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)，石油瀝青主要?jiǎng)澐譃槿箢惖缆肥蜑r青建筑石油瀝青和普通石油瀝青（二）選用1.道路石油瀝青道路石油瀝青主要在道路工程中作膠凝材料，用來與碎石等礦質(zhì)材料共同配制成瀝青混凝土、瀝青砂漿等瀝青拌合物用于道路路面或車間地面等工程。石油瀝青的分類及選用四11.1瀝青材料（二）選用通常，道路石油瀝青牌號(hào)越高，則黏性越?。ㄡ樔攵仍酱螅?，塑性越好（延度越大），溫度敏感性越大（軟化點(diǎn)越低）。2.建筑石油瀝青建筑石油瀝青針入度?。ば暂^大），軟化點(diǎn)較高（耐熱性較好），但延伸度較?。ㄋ苄暂^?。?，主要用作制造油紙、油氈、防水涂料和瀝青嵌縫膏。它們絕大部分用于屋面及地下防水、溝槽防水防腐及管道防腐等工程。11.1瀝青材料石油瀝青的分類及選用四（二）選用3.普通石油瀝青普通石油瀝青含有害成分的石蠟較多，一般含量大于5%，有的含量為20%以上，石蠟熔點(diǎn)低（32℃~55℃），黏結(jié)力差。當(dāng)瀝青溫度達(dá)到軟化點(diǎn)時(shí)，石蠟已接近流動(dòng)狀態(tài)，所以易產(chǎn)生流淌現(xiàn)象。當(dāng)采用普通石油瀝青黏結(jié)材料時(shí)，隨時(shí)間增長(zhǎng)，瀝青中的石蠟會(huì)向膠結(jié)層表面滲透，在表面形成薄膜，使瀝青黏結(jié)層的耐熱性和黏結(jié)力降低。故在建筑工程中一般不宜直接使用普通石油瀝青。11.1瀝青材料（三）瀝青的摻配兩種瀝青摻配的比例可按式（11-1）估算：

石油瀝青的分類及選用四一種牌號(hào)的瀝青往往不能滿足工程技術(shù)要求，因此需用不同牌號(hào)瀝青進(jìn)行摻配。在進(jìn)行摻配時(shí)，為了不使摻配后的瀝青膠體結(jié)構(gòu)破壞，應(yīng)選用表面張力相近和化學(xué)性質(zhì)相似的瀝青。試驗(yàn)證明同產(chǎn)源的瀝青容易保證摻配后的瀝青膠體結(jié)構(gòu)的均勻性。所謂同產(chǎn)源是指同屬石油瀝青，或同屬煤瀝青（或焦油瀝青）。（一）橡膠改性瀝青11.1瀝青材料改性瀝青五（1）氯丁橡膠瀝青（2）丁基橡膠瀝青（3）再生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，并能使瀝青具有橡膠的很多優(yōu)點(diǎn)，如高溫變形小、低溫柔性好。（二）樹脂改性瀝青用樹脂改性石油瀝青，可以改進(jìn)瀝青的耐寒性、黏結(jié)性和不透氣性。11.1瀝青材料（三）橡膠和樹脂改性瀝青橡膠和樹脂同時(shí)用于改善石油瀝青的性質(zhì)，使石油瀝青同時(shí)具有橡膠和樹脂的特性，且樹脂比橡膠便宜，橡膠和樹脂有較好的混溶性，故效果較好。改性瀝青五（四）礦物填充料改性瀝青礦物填充料改性瀝青（瀝青瑪碲脂）是在瀝青中摻入適量粉狀或纖維狀礦物填充料經(jīng)均勻混合而成。02其他防水材料橡膠型防水材料一11.2其他防水材料橡膠是有機(jī)高分子化合物的一種，具有高聚物的特征與基本性質(zhì)，是一種彈性體。橡膠最主要的特性是在常溫下具有顯著的高彈性能，即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)外力除去后，又會(huì)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，而且保持這種性質(zhì)的溫度區(qū)間很大。橡膠型防水材料一11.2其他防水材料（一）天然橡膠天然橡膠（NR）主要由橡膠樹的漿汁中取得。在膠樹的漿汁中加入少量的醋酸、氧化鋅或氟硅酸鈉即行凝固，凝固體經(jīng)壓制后成為生橡膠，再經(jīng)硫化處理則得到軟質(zhì)橡膠（熟橡膠）。（二）合成橡膠（1）氯丁橡膠（2）丁苯橡膠（3）丁基橡膠（4）乙丙橡膠和三元乙丙橡膠（5）丁腈橡膠03防水卷材耐水性耐水性是指在水的作用下和被水浸潤(rùn)后其性能基本不變，在壓力水作用下具有不透水常用不透水性、吸水性等指標(biāo)表示。防水卷材是建筑工程防水材料的重要品種之一。防水卷材的品種較多，性能各異。但無論何種防水卷材，要滿足建筑防水工程的要求，均需具備以下性能：11.3防水卷材11.3防水卷材溫度穩(wěn)定性即在一定溫度變化下保持原有性能的能力。常用耐熱度、耐熱性等指標(biāo)表示。機(jī)械強(qiáng)度、延伸性和抗斷裂性機(jī)械強(qiáng)度、延伸性和抗斷裂性是指防水卷材承受一定荷載、應(yīng)力或在一定變形的條件下不斷裂的性能。常用拉力、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等指標(biāo)表示。11.3防水卷材柔韌性柔韌性是指在低溫條件下保持柔韌性的性能。它對(duì)保證易于施工、不脆裂十分重要常用柔度、低溫彎折性等指標(biāo)表示。大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性是指在陽(yáng)光、熱、臭氧及其他化學(xué)侵蝕介質(zhì)等因素的長(zhǎng)期綜合作用下抵抗侵。(一）基層處理劑瀝青基防水卷材施工配套使用的基層處理劑是由稀釋劑（汽油、柴油、煤油、苯等）稀釋瀝青后形成的防水材料，主要用于防水工程的底層，因常溫下打底時(shí)用，俗稱“底涂料”或“冷底子油”。11.3防水卷材石油瀝青防水卷材一(二）改性瀝青膠粘劑改性瀝青膠粘劑是在熔化瀝青中，加入一些粉狀或纖維狀填充料形成的膏狀物質(zhì)，俗稱“瀝青膠”。11.3防水卷材(三）瀝青基防水卷材防水卷材是可卷曲的片狀柔性防水材料瀝青基防水卷材是以各種瀝青為基材，以原紙、纖維布等為胎基，表面施以隔離材料制成的防水卷材。（1）石油瀝青紙?zhí)ビ蜌郑唬?）各種增強(qiáng)胎基瀝青防水卷材。石油瀝青防水卷材一11.3防水卷材石油瀝青防水卷材一(四）高聚物改性瀝青防水卷材高聚物改性瀝青防水卷材是防水材料中使用比例最高的一類，在瀝青中添加適當(dāng)?shù)母呔畚锔男詣?，可以改善傳統(tǒng)瀝青的缺點(diǎn)，通過高聚物的改性作用，瀝青塑性增加。具有可逆變形能力，瀝青的軟化點(diǎn)提高，低溫柔性增大，感溫性能明顯改善，耐老化能力提高，使用壽命延長(zhǎng)，機(jī)械強(qiáng)度、剛性也有所改善。按高聚物種類彈性體改性瀝青防水卷材塑性體改性瀝青防水卷材(五）高聚物改性瀝青防水涂料防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，被涂刷在基層表面后，經(jīng)溶劑或水分揮發(fā)，形成具有一定彈性的連續(xù)的防水薄膜，使基層與水隔離，從而起到防潮、防水作用。11.3防水卷材石油瀝青防水卷材一特點(diǎn)成膜快膜質(zhì)輕施工方便維修簡(jiǎn)單(五）高聚物改性瀝青防水涂料防水涂料通常由基料、填料、分散介質(zhì)和助劑等組成按分散介質(zhì)的種類和成膜過程不同。11.3防水卷材石油瀝青防水卷材一溶劑型防水涂料可分為水乳型反應(yīng)型11.3防水卷材合成高分子防水卷材二隨著合成高分子材料的發(fā)展，出現(xiàn)了以合成橡膠、合成樹脂為主的新型防水卷材——合成高分子防水卷材。它分為加筋增強(qiáng)型和非加筋增強(qiáng)型兩種。合成高分子防水卷材具有高彈性、拉伸強(qiáng)度高、延伸率大、耐熱性和低溫柔性好、耐腐蝕、耐老化、冷施工、單層防水和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。11.3防水卷材卷材名稱特點(diǎn)適用范圍施工工藝三元乙丙橡膠防水卷材防水性能優(yōu)異，耐候性好，耐臭氧性、耐化學(xué)腐蝕性、彈性和抗拉強(qiáng)度大，對(duì)基層變形開裂的適應(yīng)性強(qiáng)，質(zhì)量輕，使用溫度范圍廣，壽命長(zhǎng)，但價(jià)格高，黏結(jié)材料尚需配套完善防水要求較高、防水層耐用年限要求長(zhǎng)的工業(yè)與民用建筑，單層或復(fù)合使用冷粘法或自粘法丁基橡膠防水卷材有較好的耐候性、耐油性、抗拉強(qiáng)度和延伸率，耐低溫性能稍低于三元乙丙橡膠防水卷材單層或復(fù)合使用于要求較高的防水工程冷粘法施工表11-5常見合成高分子防水卷材的特點(diǎn)和適用范圍11.3防水卷材卷材名稱特點(diǎn)適用范圍施工工藝氯化聚乙烯防水卷材具有良好的耐候、耐臭氧、耐熱老化、耐油、耐化學(xué)腐蝕及抗撕裂的性能單層或復(fù)合使用，宜用于些外線強(qiáng)的炎熱地區(qū)冷粘法施工氯磺化聚乙烯防水卷材延伸率較大、彈性較好,對(duì)基層變形開裂的適應(yīng)性較強(qiáng),耐高、低溫性能好，耐腐蝕性能優(yōu)良，有很好的難燃性適合于有腐蝕介質(zhì)影響及在寒冷地區(qū)的防水工程冷粘法施工聚氯乙烯防水卷材具有較高的拉伸和撕裂強(qiáng)度，延伸率較大，耐老化性能好，原材料豐富，價(jià)格便宜，容易黏結(jié)單層或復(fù)合使用于外露或有保護(hù)層的防水工程冷粘法或熱風(fēng)焊接法施工氯化聚乙烯——橡膠共混防水卷材不但具有氯化聚乙烯特有的高強(qiáng)度和優(yōu)異的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡膠所特有的高彈性、高延伸性以及良好的低溫柔性單層或復(fù)合使用，尤宜用于寒冷地區(qū)或變形較大的防水工程冷粘法施工三元乙丙橡膠——聚乙烯共混防水卷材是熱塑性彈性材料，有良好的耐臭氧和耐老化性能，使用壽命長(zhǎng)，低溫柔性好，可在負(fù)溫條件下施工單層或復(fù)合使用于外露防水屋面，宜在寒冷地區(qū)使用冷粘法施工表11-5常見合成高分子防水卷材的特點(diǎn)和適用范圍04防水涂料、防水油膏、防水粉防水涂料一11.4防水涂料、防水油膏、防水粉（一）定義防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，涂布在基層表面，經(jīng)溶劑或水分揮發(fā)或各組分間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成有一定彈性和一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮作用。（二）防水涂料性能1.固體含量固體含量指防水涂料中所含固體比例。由于涂料涂刷后靠其中的固體成分形成涂膜因此固體含量多少與成膜厚度及涂膜質(zhì)量密切相關(guān)。11.4防水涂料、防水油膏、防水粉防水涂料一（二）防水涂料性能2.耐熱度耐熱度指防水涂料成膜后的防水薄膜在高溫下不發(fā)生軟化變形、不流淌的性能，即耐高溫性能。3.柔性柔性指防水涂料成膜后的膜層在低溫下保持柔韌的性能。它反映防水涂料在低溫下的施工和使用性能。11.4防水涂料、防水油膏、防水粉防水涂料一（二）防水涂料性能4.不透水性不透水性指防水涂料在一定水壓（靜水壓或動(dòng)水壓）和一定時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)滲漏的性能它是防水涂料滿足防水功能要求的主要質(zhì)量指標(biāo)。5.延伸性延伸性指防水涂膜適應(yīng)基層變形的能力。防水涂料成膜后必須具有一定的延伸性，以適應(yīng)由于溫差、干濕等因素造成的基層變形，保證防水效果。(三）防水涂料的選用11.4防水涂料、防水油膏、防水粉防水涂料一瀝青基防水涂料瀝青基防水涂料指以瀝青為基料配制而成的水乳型或溶劑型防水涂料。合成高分子防水涂料合成高分子防水涂料指以合成橡膠或合成樹脂為主要成膜物質(zhì)制成的單組分或多組分的防水涂料。高聚物改性瀝青防水涂料高聚物改性瀝青防水涂料指以瀝青為基料，用合成高分子聚合物進(jìn)行改性，制成的水乳型或溶劑型防水涂料。11.4防水涂料、防水油膏、防水粉防水油膏二(一）定義防水油膏是一種非定型的建筑密封材料，也稱密封膏、密封膠和密封劑，是溶劑型乳液型、化學(xué)反應(yīng)型等黏稠狀的材料。(二）防水油膏分類1.瀝青嵌縫油膏：瀝青嵌縫油膏主要用作屋面、墻面、溝和槽的防水嵌縫材料。2.聚氯乙烯接縫膏和塑料油膏：聚氯乙烯接縫膏和塑料油膏有良好的黏結(jié)性、防水性、彈塑性，耐熱、耐寒、耐腐蝕和抗老化性能也較好。它們可以