1、8 防水材料,本章主要講述了石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用；介紹了我國目前廣泛應(yīng)用的瀝青防水材料、新型高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材及新型密封材料的性質(zhì)和應(yīng)用。,本章提要,本 章 內(nèi) 容,8.1 瀝青 8.2 瀝青防水制品 8.3 其他新型防水材料,8.1 瀝青,瀝青是一種有機(jī)膠結(jié)材料，是有機(jī)化合物的復(fù)雜混合物。 瀝青具有良好的粘結(jié)性、塑性、不透水性及耐化學(xué)侵蝕性，并能抵抗大氣的風(fēng)化作用。 在建筑工程上主要用于屋面及地下室防水、車間耐腐蝕地面及道路路面等。此外，還可用來制造防水卷材、防水涂料、油膏、膠結(jié)劑及防腐涂料等等。一般用于建筑工程的有石油瀝青和煤瀝青兩種。,8.1.1

2、.1 主要技術(shù)性質(zhì),瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)有粘滯性、塑性、溫度穩(wěn)定性、大氣穩(wěn)定性，另外它的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)以及溶解度、水分等對它的應(yīng)用都有影響。 (1)粘滯性 粘滯性是瀝青在外力作用下抵抗發(fā)生形變的性能指標(biāo)。瀝青粘滯性的大小主要由它的組分和 溫度來確定，一般瀝青質(zhì)含量增大，其粘滯性增大；溫度升高，其粘滯性降低。,8.1.1 石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用,液態(tài)瀝青的粘滯性用粘滯度表示；半固體或固體瀝青的粘滯性用針入度表示。 粘滯度是液態(tài)瀝青在一定溫度下，經(jīng)規(guī)定直徑的孔洞漏下50mL所需要的時(shí)間(s)。 針入度是指在溫度為25的條件下，以質(zhì)量100g的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)5s沉入瀝青中的深度，每深入0.1mm稱為1度

3、。 瀝青的牌號劃分主要是依據(jù)針入度的大小確定的。,(2)塑性 塑性是指瀝青在外力作用下，產(chǎn)生變形而不被破壞的能力。 瀝青塑性的大小與它的組分和所處溫度緊密相關(guān)。瀝青的塑性隨溫度升高(降低)而增大(減小)；瀝青質(zhì)含量相同時(shí)，樹脂和油分的比例將決定瀝青的塑性大小，油分、樹脂含量愈多，瀝青塑性愈大。 瀝青的塑性用延伸度來表示。,(3)溫度敏感性 溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。隨溫度的升高，瀝青的粘滯性降低，塑性增加，這樣變化的程度越大，則表示瀝青的溫度敏感性越大。常用軟化點(diǎn)表示。 軟化點(diǎn)是指瀝青材料由固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃?dòng)性膏體時(shí)的溫度。,(4)大氣穩(wěn)定性(抗老化性

4、) 大氣穩(wěn)定性是指瀝青長期在陽光、空氣、溫度等的綜合作用下，性能穩(wěn)定的程度。 瀝青在大氣因素的長期綜合作用下，逐漸失去粘滯性、塑性而變硬變脆的現(xiàn)象稱為瀝青的老化。大氣穩(wěn)定性可以用瀝青的蒸發(fā)損失量及針入度變化來表示。,(5)閃點(diǎn)和燃點(diǎn) 閃點(diǎn)是指瀝青達(dá)到軟化點(diǎn)后再繼續(xù)加熱，則會(huì)發(fā)生熱分解而產(chǎn)生揮發(fā)性的氣體，當(dāng)與空氣混合，在一定條件下與火焰接觸，初次產(chǎn)生藍(lán)色閃光時(shí)的瀝青溫度。 燃點(diǎn)又稱著火點(diǎn)。當(dāng)瀝青溫度達(dá)到閃點(diǎn)，溫度如再上升，與火接觸而產(chǎn)生的火焰能持續(xù)燃燒5s以上時(shí)，這個(gè)開始燃燒的溫度即為燃點(diǎn)。 各種瀝青的最高加熱溫度都必須低于其閃點(diǎn)和燃點(diǎn)。,(6)溶解度 瀝青的溶解度是指瀝青在溶劑中(苯或二硫化碳

5、)溶解的百分率。瀝青溶解度是用來確定瀝青中有害雜質(zhì)含量的。 瀝青中有害物質(zhì)含量高，主要會(huì)降低瀝青的粘滯性。一般石油瀝青溶解度高達(dá)98%以上，而天然瀝青因含不溶性礦物質(zhì)，溶解度低。,(7)水分 水在純?yōu)r青中溶解度在0.001%0.01%之間。瀝青吸收的水分取決于所含能溶于水的鹽分的多少，瀝青含鹽分越多，水作用時(shí)間越長，水分就越大。 由于瀝青中含有水分，施工前要進(jìn)行加熱熬制。在加熱過程中，應(yīng)加快攪拌，促使水分蒸發(fā)，并降低加熱溫度，而且鍋內(nèi)瀝青不能裝得過多。,瀝青的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以針入度、延伸度、軟化點(diǎn)等指標(biāo)表示，見表8.1。,8.1.1.2 瀝青的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),表8.1 石油瀝青的質(zhì)量指標(biāo),使用瀝青

6、，應(yīng)對其牌號加以鑒別。在施工現(xiàn)場的簡易鑒別方法見表8.2。,8.1.1.3 石油瀝青的簡易鑒別,表8.2 石油瀝青牌號簡易鑒別方法,建筑石油瀝青主要用于屋面、地下防水及溝槽防水、防腐蝕等工程。道路石油瀝青主要用于瀝青混凝土或?yàn)r青砂漿，用于道路路面或工業(yè)廠房地面等工程。根據(jù)工程需要還可以將建筑石油瀝青與道路石油瀝青摻和使用。,8.1.1.4 石油瀝青的應(yīng)用,煤瀝青是煉焦或生產(chǎn)煤氣的副產(chǎn)品。煙煤干餾時(shí)所揮發(fā)的物質(zhì)冷凝為煤焦油，煤焦油經(jīng)分餾加工，提取出各種油質(zhì)后的產(chǎn)品即為煤瀝青。,8.1.2 煤瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用,煤瀝青可分為硬煤瀝青與軟煤瀝青兩種。 硬煤瀝青是從煤焦油中蒸餾出輕油、中油、重油

7、及蒽油之后的殘留物，常溫下一般呈硬的固體；軟煤瀝青是從煤焦油中蒸餾出水分、輕油及部分中油后得到的產(chǎn)品。,8.1.2.1 分類,煤瀝青的技術(shù)指標(biāo)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB 229080規(guī)定，見表8.3。,8.1.2.2 煤瀝青的技術(shù)指標(biāo),表8.3 煤瀝青的技術(shù)指標(biāo),煤瀝青與石油瀝青都是一種復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔?，它們的外觀相似，具有共同點(diǎn)，但由于組分不同，它們之間存在著很大區(qū)別。石油瀝青與煤瀝青的主要區(qū)別見表8.4。,8.1.2.3 煤瀝青與石油瀝青的區(qū)別,表8.4 石油瀝青與煤瀝青的主要區(qū)別,煤瀝青的許多性能都不及石油瀝青。煤瀝青塑性、溫度穩(wěn)定性較差，冬季易脆，夏季易于軟化，老化快。加熱燃燒時(shí)，煙呈黃色，

8、有刺激性臭味，略有毒性，但具有較高的抗微生物侵蝕作用，適用于地下防水工程或作為防腐材料用。,8.1.2.4 煤瀝青的應(yīng)用,8.2 瀝青防水制品,目前，所用的防水卷材仍以瀝青防水卷材為主，被廣泛應(yīng)用在地下、水工、工業(yè)及其他建筑和構(gòu)筑物中，特別是屋面工程中仍被普遍采用。 瀝青防水卷材種類較多，其分類方法和品種見表8.5。,8.2.1 瀝青防水卷材,表8.5 瀝青防水卷材的分類及品種,(1)石油瀝青油紙、油氈 石油瀝青油紙(簡稱油紙)是用低軟化點(diǎn)石油瀝青浸漬原紙(生產(chǎn)油氈的專用紙，主要成分為棉纖維，外加20%30%的廢紙)而成的一種無涂蓋層的防水卷材。 油紙按原紙1m2的質(zhì)量克數(shù)分為200、350兩

9、個(gè)標(biāo)號。主要用于多層(粘貼式)防水層下層、隔蒸汽層、防潮層等。其技術(shù)性能見表8.6。,8.2.1.1 紙?zhí)ゾ聿?石油瀝青油氈(簡稱油氈)是采用高軟化點(diǎn)瀝青涂蓋油紙的兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種紙?zhí)シ浪牧稀Ｍ咳龇蹱畈牧?滑石粉)稱“粉氈”，涂撒片狀材料(云母片)稱“片氈”。 油氈的幅寬分為915mm和1000mm兩種規(guī)格。油氈分為200號、350號和500號三種標(biāo)號。 各等級油氈的技術(shù)性能按GB 32689規(guī)定，應(yīng)符合表8.7的各項(xiàng)指標(biāo)要求。,(2)煤瀝青紙?zhí)ビ蜌?煤瀝青紙?zhí)ビ蜌?以下稱簡油氈)是采用低軟化點(diǎn)煤瀝青浸漬原紙，然后用高軟化點(diǎn)煤瀝青涂蓋油紙兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種紙

10、胎防水卷材。 油氈按技術(shù)要求分為一等品(B)和合格品(C)；按所用隔離材料分為粉狀面油氈(F)和片狀面油氈(P)兩個(gè)品種。,油氈的標(biāo)號分為200號、270號和350號三種。各等級各標(biāo)號油氈的技術(shù)性質(zhì)應(yīng)符合JC 50592規(guī)定，見表8.8。,表8.6 石油瀝青油紙技術(shù)性能,表8.7 各種標(biāo)號等級的石油瀝青油氈的技術(shù)指標(biāo),表8.8 各標(biāo)號各等級的煤瀝青紙?zhí)ビ蜌值募夹g(shù)指標(biāo),玻璃布胎瀝青油氈(簡稱玻璃布油氈)是用石油瀝青涂蓋材料浸涂玻璃纖維織布的兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種以無機(jī)纖維為胎體的瀝青防水卷材。 按油氈幅寬可分為900mm和1000mm兩個(gè)規(guī)格。 瀝青玻璃布油氈的技術(shù)性能應(yīng)符合表8.9

11、所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。,8.2.1.2 玻璃布胎瀝青油氈,表8.9 玻璃布胎瀝青油氈技術(shù)指標(biāo),瀝青膠又名瑪王帝脂，是在瀝青中加入填充料如滑石粉、云母粉、石棉粉、粉煤灰等加工而成，分為冷、熱兩種，前者稱為冷瀝青膠或冷瑪王帝脂，后者稱熱瀝青膠或熱瑪王帝脂，兩者又均有石油瀝青膠及煤瀝青膠兩類。石油瀝青膠適用于粘結(jié)石油瀝青類卷材，煤瀝青膠適用于粘貼煤瀝青類卷材。 瀝青膠的標(biāo)號(耐熱度)、技術(shù)要求分別見表8.10和表8.11。,8.2.2 瀝青膠,表8.10瀝青膠的標(biāo)號(耐熱度)及適用范圍,表8.11瀝青膠的技術(shù)要求,冷底子油屬溶劑型瀝青涂料，其實(shí)質(zhì)是一種瀝青溶液。由于形成涂膜較薄，故一般不單獨(dú)作防水材料使

12、用，往往僅作某些防水材料的配套材料使用。 石油瀝青冷底子油是由60號、30號或10號石油瀝青，加入溶劑(如柴油、煤油、汽油、蒽油或苯等)配成的溶液。 冷底子油可用于涂刷混凝土、砂漿或金屬表面。,8.2.3 冷底子油,冷底子油一般可參考下列配合比(質(zhì)量比)配制： (1)石油瀝青汽油=3070 (2)石油瀝青煤油或輕柴油=4060,8.2.3.1 配合比,在水泥基底上涂刷慢揮發(fā)性冷底子油，其中干燥時(shí)間為1248h；涂刷快揮發(fā)性冷底子油的干燥時(shí)間為510h。 當(dāng)加入慢揮發(fā)性溶劑時(shí)，瀝青的溫度不得超過140；加入快揮發(fā)性溶劑時(shí)，則瀝青的溫度不得超過110。,8.2.3.2 干燥時(shí)間及瀝青的加熱溫度,乳

13、化瀝青是一種冷施工的防水涂料，是將石油瀝青在乳化劑水溶液作用下，經(jīng)乳化機(jī)(攪拌機(jī))強(qiáng)烈攪拌而成。 目前我國生產(chǎn)最多的乳化瀝青大致有陰離子型乳化瀝青、陽離子型乳化瀝青、非離子型乳化瀝青和無機(jī)型乳化瀝青四個(gè)類型。 其質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合JC 40891規(guī)定，見表8.12。,8.2.4 乳化瀝青,表8.12瀝青防水涂料質(zhì)量指標(biāo),JG-1防水冷膠料是油溶性再生橡膠瀝青防水膠粘劑，它是以渣油與開司粉加溫熬制，摻入一定量的汽油而成。 再生橡膠摻入瀝青具有良好的粘結(jié)性、耐熱性、抗裂性、不透水性和抗老化性。用JG-1冷膠結(jié)料與中堿玻璃絲布配合使用作防水層，適用于屋面、墻體、地面及地下室等工程。 JG-1防水冷膠料的

14、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表8.13的要求。,8.2.5 防水涂料,8.2.5.1 JG1防水冷膠料,表8.13 JG-防水冷膠料的技術(shù)指標(biāo),氯丁橡膠瀝青防水涂料可分為溶劑型和水乳型兩種。 溶劑型氯丁橡膠瀝青防水涂料是氯丁橡膠和石油瀝青溶于甲基而形成的一種混合膠體溶液，其主要成膜物質(zhì)是氯丁橡膠和石油瀝青。 水乳型氯丁橡膠瀝青防水涂料是以陽離子型氯丁膠乳與陽離子型瀝青乳液混合構(gòu)成，是氯丁橡膠及石油瀝青的微粒借助于陽離子型表面活性劑的作用，穩(wěn)定分散在水中而形成的一種乳狀液,8.2.5.2 氯丁橡膠瀝青防水涂料,它具有橡膠和瀝青雙重優(yōu)點(diǎn)。有較好的耐水性，耐腐蝕性，成膜快、涂膜致密完整、延伸性好，抗基層變形性

15、能較強(qiáng)，能適應(yīng)多種復(fù)雜層面，耐候性能好，能在常溫及較低溫度條件下施工?？捎糜诠I(yè)與民用建筑混凝土屋面防水層，防腐蝕地坪的隔離層、舊油氈屋面維修，以及廚房、水池、廁所、地下室的抗?jié)B防潮等。 溶劑型氯丁橡膠瀝青防水涂料主要技術(shù)性能見表8.14，水乳型參見表8.12。,表8.14 溶劑型氯丁橡膠瀝青防水涂料技術(shù)性能,它是以石油瀝青為基料，加入橡膠改性材料及填充料等經(jīng)混合加工而成的一種冷用膏狀材料，具有優(yōu)良的防水防潮性能，適用于嵌填建筑物的縫隙及各種構(gòu)件的防水等。該油膏粘結(jié)性能好，延伸率高，當(dāng)基層結(jié)構(gòu)變形時(shí)，能隨之伸縮，嵌縫防水性能不受影響。 其技術(shù)性能見表8.15。,8.2.6 嵌縫防水材料,8.2

16、.6.1 改性瀝青防水嵌縫油膏,表8.15 改性瀝青防水嵌縫油膏技術(shù)性能,它是以石油瀝青為基料，廢橡膠粉改性，按一定比例加入松焦油、重松節(jié)油、石棉、滑石粉等填充料制成的一種彈塑性冷施工嵌縫防水材料。 它具有粘結(jié)力強(qiáng)，耐高低溫性能好，老化緩慢等特性，適用于各種混凝土屋面及地下工程防水防滲防漏和大型輕型板塊、墻板接縫防水等。其性能見表8.16。,8.2.6.2 橡膠瀝青嵌縫防水油膏,表8.16 橡膠瀝青嵌縫防水油膏技術(shù)性能,桐油瀝青防水油膏是以桐油、瀝青、機(jī)油、松焦油經(jīng)高溫?zé)釤捄?，摻入粉狀和纖維狀填充料配制而成。 可和混凝土、金屬、木材、陶瓷等粘結(jié)牢固，施工操作方便，長期不變，適用于屋面、墻體及地

17、下工程的防水嵌縫。其技術(shù)性能見表8.17。,8.2.6.3 桐油瀝青防水油膏,表8.17 桐油瀝青防水油膏的技術(shù)性能,8.3 其他新型防水材料,高聚物改性瀝青防水卷材是指以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體，粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為防粘隔離層制成的可卷曲的片狀防水材料。 高聚物改性瀝青防水卷材克服了瀝青防水卷材的溫度穩(wěn)定性差、延伸率小，難于適應(yīng)基層開裂及伸縮的缺點(diǎn)，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強(qiáng)度較高、延伸率較大等優(yōu)異性能。,8.3.1 高聚物改性瀝青防水卷材,彈性體改性瀝青防水卷材(SBS)是以玻纖氈或聚酯氈為胎基，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)熱塑性彈性體

18、作改性劑，兩面覆以隔離材料所制成的建筑防水卷材，簡稱SBS卷材。 SBS卷材按胎基分為聚酯胎(PY)和玻纖胎(G)兩類。按上表面隔離材料分為聚乙烯膜(PE)、細(xì)砂(S)與礦物粒(片)料(M)三種。按物理力學(xué)性能分為型和型。卷材按不同胎基、不同上表面材料分為6個(gè)品種，見表8.18。,8.3.1.1 彈性體改性瀝青防水卷材(SBS),SBS卷材寬1000mm。聚酯胎卷材厚度為3mm和4mm；玻纖胎卷材厚度為2mm、3mm和4mm。每卷面積為15m2、10m2、7.5m2三種。 SBS卷材適用于工業(yè)與民用建筑的屋面及地下防水工程，尤其適用于較低氣溫環(huán)境的建筑防水。SBS卷材的物理力學(xué)性能應(yīng)符合表8.

19、19的規(guī)定。,表8.18 SBS卷材品種(GB 182422000),表8.19 SBS彈性體瀝青防水卷材物理力學(xué)性能,塑性體改性瀝青防水卷材，是以聚酯氈或玻纖氈為胎基、無規(guī)聚丙烯(APP)或聚烯烴類聚合物(APAO、APO)作改性劑，兩面覆以隔離材料所制成的建筑防水卷材，統(tǒng)稱APP卷材。 APP卷材的品種、規(guī)格與SBS卷材相同。APP卷材適用于工業(yè)與民用建筑的屋面和地下防水工程，以及道路、橋梁等建筑物的防水，尤其適用于較高氣溫環(huán)境的建筑防水。其物理力學(xué)性能應(yīng)符合表8.20的規(guī)定。,8.3.1.2 塑性體改性瀝青防水卷材(APP),表8.20 APP卷材物理力學(xué)性能(GB 182432000)

20、,合成高分子防水卷材是以合成橡膠、合成樹脂或它們兩者的共混體為基料，加入適量的化學(xué)助劑和填充料等，經(jīng)不同工序加工而成可卷曲的片狀防水材料；或把上述材料與合成纖維等復(fù)合形成兩層或兩層以上可卷曲的片狀防水材料。 合成高分子防水卷材具有拉伸強(qiáng)度高、斷裂伸長率大、抗撕裂強(qiáng)度高、耐熱性能好、低溫柔性好，耐腐蝕、耐老化以及可以冷施工等一系列優(yōu)異性能，是我國大力發(fā)展的新型高檔防水卷材,8.3.2 合成高分子防水卷材,三元乙丙橡膠防水卷材是以乙烯、丙烯和少量雙環(huán)戊二烯三種單體共聚合成的以三元乙丙橡膠為主，摻入適量的丁基橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑和填充料等，經(jīng)密煉、壓延或擠出成型、硫化和分卷包裝等工序

21、而制成的一種高彈性的防水卷材。 三元乙丙橡膠防水卷材具有優(yōu)良的耐候性、耐臭氧性和耐熱性，還具有抗老化性好、質(zhì)量輕、抗拉強(qiáng)度高、斷裂伸長率大、低溫柔韌性好及耐酸堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。三元乙丙橡膠防水卷材的主要技術(shù)性能見表8.21。,8.3.2.1 三元乙丙橡膠（EPDM）防水卷材,表8.21 三元乙丙橡膠防水卷材的主要技術(shù)性能,聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯樹脂為主要原料，摻加適量的改性劑、增塑劑和填充料等，經(jīng)混煉、壓延或擠出成型、分卷包裝等工序制成的柔性防水卷材。 聚氯乙烯防水卷材根據(jù)基料的組成與特性分為S型和P型。 聚氯乙烯防水卷材具有抗拉強(qiáng)度高，斷裂伸長率大，低溫柔韌性好，使用壽命長及尺寸穩(wěn)定性、耐

22、熱性、耐腐蝕性等較好的特性。聚氯乙烯防水卷材的主要技術(shù)性能見表8.22。,8.3.2.2 聚氯乙烯（PVC）防水卷材,表8.22 聚氯乙烯防水卷材的主要技術(shù)性能,氯化聚乙烯-橡膠共混防水卷材是以氯化聚乙烯樹脂和合成橡膠為主體，加入適量的硫化劑、促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、軟化劑和填充料，經(jīng)混煉、過濾、壓延或擠出成型、硫化等工序制成的高彈性防水卷材。 它不僅具有氯化聚乙烯所特有的高強(qiáng)度和優(yōu)異的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡膠類材料所特有的高彈性、高延伸性和良好的低溫柔性。其主要技術(shù)性能見表8.23。,8.3.2.3 氯化聚乙烯橡膠共混防水卷材,表8.23 氯化聚乙烯-橡膠共混防水卷材的主要技術(shù)性能,聚氨酯防水涂料為雙組分反應(yīng)型涂料。其中甲組分為含異氰酸基的聚氨酯預(yù)聚物，乙組分由含多羥基或胺基的固化劑與填充料、增韌劑和稀釋劑等組成。甲乙組分按一定比例混合后，常溫下即能發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，形成均勻而富有彈性、耐水、抗裂的厚質(zhì)防水涂膜。 聚氨酯涂膜防水有透明、彩色、黑色等品類，并兼有耐磨、裝飾及阻燃等性能 。雙組分型聚氨酯防水涂料性能應(yīng)符合JC 50092規(guī)定，見表8.24。,8.3.3 聚氨