建筑材料防水材料.pptx
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1、第十一章防第十一章防 水水 材材 料料主要主要内内容:容:防水的基本用材防水的基本用材1.防水卷材防水卷材2.防水涂料防水涂料3.4.新型防水材料新型防水材料 防水材料的定防水材料的定义义和作用和作用防水材料是指能够防止雨水、地下水与其他水渗透的重要防水材料是指能够防止雨水、地下水与其他水渗透的重要组成材料。防水是建筑物的一项主要功能,防水材料是实组成材料。防水是建筑物的一项主要功能,防水材料是实现这一功能的物质基础。现这一功能的物质基础。防水材料的主要作用是防潮、防漏、防渗,避免水和盐分防水材料的主要作用是防潮、防漏、防渗,避免水和盐分对建筑物的侵蚀,保护建筑构件。对建筑物的侵蚀,保护建筑构
2、件。防水材料的防水材料的应应用用u防水材料在高楼上的应用,用于外墙防水。防水材料在高楼上的应用,用于外墙防水。第一第一节节 沥沥青青材料材料沥青是一种有机胶凝材料,它是由一些极其复杂的高分子沥青是一种有机胶凝材料,它是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物及其非金属(氧、氮、硫等)衍生物所组成的碳氢化合物及其非金属(氧、氮、硫等)衍生物所组成的混合物。混合物。沥青是憎水性材料,几乎不溶于水,而且本身构造致密,沥青是憎水性材料,几乎不溶于水,而且本身构造致密,具有良好的防水性、耐腐蚀性,能把砂、石等矿物质材料具有良好的防水性、耐腐蚀性,能把砂、石等矿物质材料胶结成为一个整体的能力,形成一定强度的沥青混
3、凝土,胶结成为一个整体的能力,形成一定强度的沥青混凝土,因此,被广泛地应用于铺筑路面、防渗墙、地下防潮、防因此,被广泛地应用于铺筑路面、防渗墙、地下防潮、防水和屋面防水等工程中。水和屋面防水等工程中。高速公路高速公路城市道路城市道路1 1沥青混合料是一种粘弹性材料,具有良好的力学性能,铺沥青混合料是一种粘弹性材料,具有良好的力学性能,铺筑的路面平整无缝,振动小,噪音低,行车舒适。筑的路面平整无缝,振动小,噪音低,行车舒适。2 2路面平整且有一定的粗糙度,耐磨好,无强烈反光,路面平整且有一定的粗糙度,耐磨好,无强烈反光,有利于行车安全。有利于行车安全。3 3施工方便,施工时不需要养护,能及时开通
4、交通。施工方便,施工时不需要养护,能及时开通交通。4 4维修简单,旧沥青混合料可再生利用。维修简单,旧沥青混合料可再生利用。1.1 1.1 防水的基本用材防水的基本用材一、沥青的分类 沥青的种类较多,按产源可分为:沥青的种类较多,按产源可分为:沥青沥青地沥青地沥青焦油沥青焦油沥青天然沥青天然沥青石油沥青石油沥青煤沥青煤沥青木沥青木沥青页岩沥青页岩沥青 1.1.1 1.1.1石油石油沥沥青青1 1、化学组分、化学组分 化学组分分析就是将沥青分离为化学性质相近,而且与其化学组分分析就是将沥青分离为化学性质相近,而且与其性质有一定联系的几个组,这些组就称为性质有一定联系的几个组,这些组就称为“组分组
5、分”。石油沥青的组分:石油沥青的组分:u油分油分u树脂树脂u地沥青质地沥青质u石蜡石蜡组分组分外观特征外观特征特征特征油分油分淡黄淡黄透明液体透明液体几乎可溶于大部分有机溶剂,具有光学活性,几乎可溶于大部分有机溶剂,具有光学活性,赋予沥青流动性,含量较多时,温度稳定性差赋予沥青流动性,含量较多时,温度稳定性差树脂树脂红褐色红褐色粘稠半固体粘稠半固体温度敏感性高,溶点低于温度敏感性高,溶点低于100100,赋予沥青塑,赋予沥青塑性和粘结性性和粘结性地沥青地沥青质质深褐色深褐色固体末状微粒固体末状微粒加热不熔化,分解为硬焦碳,使沥青呈黑色。加热不熔化,分解为硬焦碳,使沥青呈黑色。赋予沥青黏性和温度
6、稳定性,含量高时,温度赋予沥青黏性和温度稳定性,含量高时,温度敏感性好,但塑性降低,脆性增加敏感性好,但塑性降低,脆性增加石油沥青三组分分析法的各组分性状石油沥青三组分分析法的各组分性状 1.1.1 1.1.1石油石油沥沥青青u(2)(2)四组分分析法四组分分析法u沥青质沥青质u饱和分,又称饱和烃饱和分,又称饱和烃u环烷芳香分,又称芳香烃环烷芳香分,又称芳香烃u极值芳香分,又称胶质极值芳香分,又称胶质3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质1 1).粘滞性(粘性)粘滞性(粘性)粘滞性是指沥青材料在外力的作用下,沥青粒子产生相互粘滞性是指沥青材料在外力的作用下,沥青粒子产生相互位移时抵抗变
7、形的性能。位移时抵抗变形的性能。3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质(1 1)针入度(粘稠沥青的测定方法)针入度(粘稠沥青的测定方法)沥青的针入度是在规定温度(沥青的针入度是在规定温度(2525)和时间)和时间(5S)(5S)内,附加内,附加一定重量(一定重量(100100)的标准针垂直贯入试样的深度,以)的标准针垂直贯入试样的深度,以0.10.1表示。表示。P P25,100g,5s 25,100g,5s:针入度试验温度为针入度试验温度为2525,标准针质量和贯入时间为,标准针质量和贯入时间为100g100g和和5s5s。针针入度入度测测定定仪仪3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术
8、术性性质质()粘度(液体沥青粘滞性的测定方法)()粘度(液体沥青粘滞性的测定方法)沥青的标准粘度(简称沥青的标准粘度(简称“粘度粘度”)是试样在规定温度下,)是试样在规定温度下,从标准粘度计规定直径(从标准粘度计规定直径(3 3、4 4、5 5、10mm10mm)的流孔流出)的流孔流出5050mlml所需的时间,以表示。所需的时间,以表示。流出的时间越长,粘度越大。流出的时间越长,粘度越大。3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质u粘度的测试图粘度的测试图3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质2 2)塑性(延性)塑性(延性)指指沥沥青青材材料料在在外外力力拉拉伸伸作作用用下下发发
9、生生塑塑性性变变形形的的能能力力。以以沥沥青的延度指标来反映沥青的延性。青的延度指标来反映沥青的延性。沥沥青青的的延延度度是是规规定定形形状状(倒倒八八字字形形)的的试试样样在在规规定定温温度度下下,以一定速度受拉伸至断开时的长度,以,以一定速度受拉伸至断开时的长度,以cm cm 表示。表示。延度越大,沥青的延性越好。延度越大,沥青的延性越好。3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质u 沥青塑性的大小与它的组分和所处温度紧密相关。沥青的沥青塑性的大小与它的组分和所处温度紧密相关。沥青的塑性随温度升高塑性随温度升高(降低降低)而增大而增大(减小减小);u 树脂含量愈多,沥青塑性愈大。树脂含
10、量愈多,沥青塑性愈大。塑性反映了沥青开裂后的自愈能力塑性反映了沥青开裂后的自愈能力3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质3)温度敏感性)温度敏感性温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。随温度的升高,沥青的粘滞性降低,塑性增加化的性能。随温度的升高,沥青的粘滞性降低,塑性增加,这样变化的程度越大,则表示沥青的温度敏感性越大。,这样变化的程度越大,则表示沥青的温度敏感性越大。常用软化点表示。常用软化点表示。3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质在工程中保证沥青不致温度升高而产生流动,一般取滴落点在工程中保证沥青
11、不致温度升高而产生流动,一般取滴落点(液化点)和硬化点之间温度的(液化点)和硬化点之间温度的87.21%87.21%作为软化点,用作为软化点,用“环环球球”法测定。法测定。该法是将沥青试样注入规定尺寸的金属环内径(该法是将沥青试样注入规定尺寸的金属环内径(15.90.1mm15.90.1mm),高(),高(6.40.16.40.1)mmmm)内,上置规定尺寸和重量的钢球,)内,上置规定尺寸和重量的钢球,放于水(或甘油)中,以(放于水(或甘油)中,以(50.550.5)minmin的速度加热,至的速度加热,至沥青下垂量达规定距离(沥青下垂量达规定距离(25.4mm25.4mm)时的温度,以)时的
12、温度,以表示。表示。软化点越高,沥青的温度敏感性越小软化点越高,沥青的温度敏感性越小3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质u软化点测试图软化点测试图夏季高温沥青易软化,路面易产生车辙、波夏季高温沥青易软化,路面易产生车辙、波浪;冬季低温时易脆裂,在车辆重复作用下浪;冬季低温时易脆裂,在车辆重复作用下易产生开裂。易产生开裂。波浪波浪车辙车辙泛油泛油温度稳定性差的表现:温度稳定性差的表现:温度稳定性差的表现:温度稳定性差的表现:3 3、石油、石油沥沥青青的技的技术术性性质质u针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度u软化点是反映沥青材料热稳定性的一个指标
13、,也是软化点是反映沥青材料热稳定性的一个指标,也是条件粘度的一种量度。条件粘度的一种量度。u延度是反映沥青材料塑性的一个指标延度是反映沥青材料塑性的一个指标u针入度、延度、软化点是评价粘稠石油沥青路用性针入度、延度、软化点是评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标,所以通称能最常用的经验指标,所以通称“三大指标三大指标”。4 4)沥青的耐久性(大气稳定性)沥青的耐久性(大气稳定性)u大气稳定性大气稳定性指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素长期综合作用下,抵指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素长期综合作用下,抵抗老化的性能。抗老化的性能。u沥青的老化沥青的老化指沥青在大气因素的长期综
14、合作用下,逐渐失去粘性、塑性而变硬变指沥青在大气因素的长期综合作用下,逐渐失去粘性、塑性而变硬变脆的现象。脆的现象。表现:表现:针入度减少针入度减少延度降低延度降低软化点升高软化点升高在长期的大气因素作用下,因沥青塑性降低,脆性增强,粘聚力减小,导致路面表面产生松散,引起路面破坏。沥青路面老化现象沥青路面老化现象5 5).其他性质其他性质 安全性安全性u闪点闪点是试样在规定的克利夫兰开口杯盛样器内,按规定的升温是试样在规定的克利夫兰开口杯盛样器内,按规定的升温速度受热时所蒸发的气体,以规定的方法与试焰接触,初速度受热时所蒸发的气体,以规定的方法与试焰接触,初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度,以
15、次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度,以表示。表示。u燃点燃点试样继续受热时,蒸气接触火焰能持续燃烧时间不少于试样继续受热时,蒸气接触火焰能持续燃烧时间不少于时的试样温度,以时的试样温度,以表示。表示。沥青材料在使用时必须加热,加热温度必须低于闪点沥青材料在使用时必须加热,加热温度必须低于闪点 其他性其他性质质6 6)溶解度)溶解度 沥青的溶解度是指石油沥青在沥青的溶解度是指石油沥青在三氯乙烯三氯乙烯等有机溶剂中溶解等有机溶剂中溶解的百分率(即有效物质含量)。那些不溶解的物质为有害的百分率(即有效物质含量)。那些不溶解的物质为有害物质,会降低沥青的性能,应加以限制。物质,会降低沥青的性能,应加以限
16、制。石油沥青按技术性质划分为多种牌号,按应用不同石油沥青按技术性质划分为多种牌号,按应用不同可分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青三可分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青三类,其技术指标见下表。类,其技术指标见下表。三种石油沥青的牌号主要是根据针入度指标来划分的,三种石油沥青的牌号主要是根据针入度指标来划分的,随着随着牌号的增加,粘性越小(针入度越大),塑性越好牌号的增加,粘性越小(针入度越大),塑性越好(延度越大),温度敏感性越大(软化点越低)。(延度越大),温度敏感性越大(软化点越低)。4、石油沥青的分类及选用标准、石油沥青的分类及选用标准 项目项目 牌号牌号品种品种道路石
17、油沥青(道路石油沥青(SH0522-2000)建筑石油沥青建筑石油沥青(GB/T494-1998)普通石油沥普通石油沥(SY1665-88)200180140100甲甲100乙乙60甲甲60乙乙403010756555针入度(针入度(25,100g),1/10mm201-300161-200121-16091-12081-12051-8041-8036-5026-3510-25756555延度,(延度,(25),cm,不小于,不小于100100906070403.52.51.521.51软软化化点点(环环球球法法),),30-4535-4538-4842-5242-5245-5545-5560
18、75956080100溶解度,不小于溶解度,不小于99.099.099.099.099.099.099.099.599.599.5989898蒸蒸发发损损失失,%,不大于不大于111111111蒸蒸发发后后针针入入度度比比,%,不小于,不小于50606065657070656565闪闪点点(开开口口),不低于,不低于180200230230230230230230230230230230230道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青的技术标准道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青的技术标准p182u 道路沥青的针入度和延度较大,但软化点较低,此类沥青较软,道路沥青的针入度和延度较大,但软化点
19、较低,此类沥青较软,在常温下的弹性较好,可用来拌制沥青砂浆和沥青混凝土,用于道在常温下的弹性较好,可用来拌制沥青砂浆和沥青混凝土,用于道路路面或车间地面等工程。路路面或车间地面等工程。u 建筑石油沥青在常温下较硬,软化点较高,在使用中不易发生建筑石油沥青在常温下较硬,软化点较高,在使用中不易发生软化流淌流等现象,广泛用于建筑屋面工程和地下防水工程等。软化流淌流等现象,广泛用于建筑屋面工程和地下防水工程等。u 普通石油沥青,由于含有害成分石蜡较多,因此温度敏感性较普通石油沥青,由于含有害成分石蜡较多,因此温度敏感性较大,稳定性较差,粘性较小,塑性较差,故在工程中不宜单独使用,大,稳定性较差,粘性
20、较小,塑性较差,故在工程中不宜单独使用,一般与建筑石油沥青掺合使用。一般与建筑石油沥青掺合使用。1.1.21.1.2、煤、煤沥沥青青 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。烟煤干馏时所挥发煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油,煤焦油经分馏加工,提取出各种的物质冷凝为煤焦油,煤焦油经分馏加工,提取出各种油质后的产品即为煤沥青。油质后的产品即为煤沥青。煤煤沥沥青青的特征和的特征和应应用用u煤沥青的主要性能表现为:煤沥青的主要性能表现为:u煤沥青中可溶性树脂的含量大,温度稳定性差,受热易软煤沥青中可溶性树脂的含量大,温度稳定性差,受热易软化,受冷易脆裂。化,受冷易脆裂。u煤沥
21、青中不饱和碳氢化合物含量较大,大气稳定性差,容煤沥青中不饱和碳氢化合物含量较大,大气稳定性差,容易老化。易老化。u煤沥青中游离碳的含量较大,塑性差,在使用过程中容易煤沥青中游离碳的含量较大,塑性差,在使用过程中容易开裂。开裂。煤煤沥沥青青的特征和的特征和应应用用u煤沥青具有良好的粘结力,可以与矿物表面很好的粘结在煤沥青具有良好的粘结力,可以与矿物表面很好的粘结在一起。一起。u煤沥青中酚煤沥青中酚.蒽等有毒物质,有很强的防腐能力,可以用蒽等有毒物质,有很强的防腐能力,可以用.作木材的防腐处理作木材的防腐处理.地下防水层的防腐处理等。地下防水层的防腐处理等。u煤沥青中的酚易容易水,所以其防水性相对
22、较差。煤沥青中的酚易容易水,所以其防水性相对较差。石油沥青与煤沥青的主要区别石油沥青与煤沥青的主要区别 性质性质石油沥青石油沥青煤沥青煤沥青密度密度(g/cm3)燃烧燃烧锤击锤击颜色颜色溶解溶解温度稳定性温度稳定性大气稳定性大气稳定性防水性防水性抗腐蚀性抗腐蚀性近于近于1.0烟少、无色、有松香味、无毒烟少、无色、有松香味、无毒韧性较好韧性较好呈辉亮褐色呈辉亮褐色易溶于煤油与汽油中,呈棕黑色易溶于煤油与汽油中,呈棕黑色较好较好较高较高较好较好差差 1.251.28烟多、黄色、臭味大、有毒烟多、黄色、臭味大、有毒韧性差,较脆韧性差,较脆浓黑色浓黑色难溶于煤油与汽油中,呈黄绿色难溶于煤油与汽油中,呈
23、黄绿色较差较差较低较低较差较差(含酚、能溶于水含酚、能溶于水)强强 1.1.3 1.1.3、改性、改性沥沥青青u 为改善沥青的防水性能,提高其低温下的柔韧性、塑性、为改善沥青的防水性能,提高其低温下的柔韧性、塑性、变形性和高温下的热稳定性和机械强度,必须对沥青进行变形性和高温下的热稳定性和机械强度,必须对沥青进行氧化、乳化、催化或掺入橡胶、树脂、矿物质等措施,对氧化、乳化、催化或掺入橡胶、树脂、矿物质等措施,对沥青材料加以改性,使沥青的性质得到不同程度的改善。沥青材料加以改性,使沥青的性质得到不同程度的改善。经改性后的沥青称之为改性沥青。经改性后的沥青称之为改性沥青。改性沥青可分为以下几种类型
24、:改性沥青可分为以下几种类型:u矿物填料改性沥青矿物填料改性沥青 在沥青中掺入矿物填充料,用以增加沥青的粘结力和耐在沥青中掺入矿物填充料,用以增加沥青的粘结力和耐热性,减少沥青的温度敏感性,主要适用于生产沥青玛热性,减少沥青的温度敏感性,主要适用于生产沥青玛蹄脂。蹄脂。u树脂改性沥青树脂改性沥青 用树脂改性沥青,可以改善沥青的耐寒性、耐热性、粘用树脂改性沥青,可以改善沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和强度。结性和强度。改性改性沥沥青青u橡胶改性沥青橡胶改性沥青 橡胶与石油沥青有很好的混溶性,用橡胶改性沥青,能使橡胶与石油沥青有很好的混溶性,用橡胶改性沥青,能使沥青具有橡胶的很多优点,如高温变形性小
25、,低温柔韧性沥青具有橡胶的很多优点,如高温变形性小,低温柔韧性好,有较高的强度、延伸率和耐老化性等。好,有较高的强度、延伸率和耐老化性等。u橡胶和树脂共混改性沥青橡胶和树脂共混改性沥青 同时用橡胶和树脂来改性石油沥青,可使沥青兼具橡胶和同时用橡胶和树脂来改性石油沥青,可使沥青兼具橡胶和树脂的特性。树脂的特性。1.2 1.2 防水卷材防水卷材u防水卷材是一种可卷曲的片状防水材料防水卷材是一种可卷曲的片状防水材料 。1.2.1 1.2.1 沥青防水卷材沥青防水卷材u目前,所用的防水卷材仍以沥青防水卷材为主,被广泛应目前,所用的防水卷材仍以沥青防水卷材为主,被广泛应用在地下、水工、工业及其他建筑和构
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