第10章防水材料(PPT 33頁)
單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第十章 防水材料,第一節(jié) 瀝青,第二節(jié) 瀝青防水制品,第三節(jié) 新型防水材料,返回鍵,第一節(jié) 瀝青,瀝青是高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘伲ㄑ?、氮、碳等)衍生物組成的極其復(fù)雜的混合物,在常溫下呈黑色或黑褐色的固體、半固體或液體狀態(tài)。瀝青是一種無機(jī)的膠結(jié)材料,具有粘性、塑性、耐腐蝕及憎水性等,因此在建筑工程中主要用作防潮、防水、防腐材料,用于屋面、地下、以及其他防水工程、防腐工程以及道路工程。,瀝青分類:瀝青主要分為地瀝青和焦油瀝青,地瀝青又分為天然瀝青和石油瀝青,焦油瀝青分為煤瀝青,木瀝青,頁巖瀝青。,一、石油瀝青 石油瀝青是以原油為原料,經(jīng)過煉油廠常壓蒸餾、減壓蒸餾等提煉后,提取汽油、煤油、柴油、重柴油、潤滑油等產(chǎn)品后得到的渣油,通常這些渣油屬于低標(biāo)號的慢凝液體瀝青。,(一)技術(shù)性質(zhì),1,、粘滯性(簡稱粘性),是指瀝青在外力作用下抵抗變形的能力。瀝青在工程使用中可能受到各種力的作用,如重力、溫度應(yīng)力、車輪荷載等。在瀝青路面中,瀝青作為粘結(jié)材料將礦料粘結(jié)起來,形成強(qiáng)度,瀝青的粘滯性決定了路面的力學(xué)行為。為防止路面夏天出現(xiàn)車轍,冬天出現(xiàn)開裂,瀝青的粘性選擇是首要考慮的參數(shù)。瀝青的粘性通常用粘度表示,粘度和針入度是劃分瀝青等級(標(biāo)號)的主要依據(jù)。測定液體瀝青等材料流動狀態(tài)的粘度時,應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)(見瀝青試驗(yàn)部分),該試驗(yàn)方法是:在標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)中,液體狀態(tài)的瀝青,于規(guī)定的溫度條件下,通過規(guī)定的流孔直徑,流出,50ml,體積,所需的時間秒數(shù)(,s,),被稱為瀝青的粘度,并以,CT,d,表示(,T,為試驗(yàn)溫度,,,d,為流孔直徑,mm,)。,在溫度和流孔直徑相同的條件下,流出時間(,T,),愈長,表示瀝青粘度愈大。,針入度是在規(guī)定溫度(,25,度)和時間(,5,秒)條件下,一定重量的標(biāo)準(zhǔn)針(,100g,),,垂直貫入試樣的深度表示瀝青的針入度值,并以,0.1mm,為單位(,0.1mm=1,度)。瀝青的針入度用,PT,m,t,表示,其中,P,為針入度,,T,為試驗(yàn)溫度,,m,為標(biāo)準(zhǔn)針(包括連桿及砝碼)的質(zhì)量,,,t,為貫入時間。按我國現(xiàn)行試驗(yàn)法,試驗(yàn)條件為,P25,100g,5s,,,根據(jù)需要如采用其它試驗(yàn)條件時,應(yīng)在試驗(yàn)結(jié)果中注明。針入度值是度量瀝青稠度的一種指標(biāo),通常針入度值較小的瀝青,其稠度較高,粘度亦較高。,(,祥見實(shí)驗(yàn)部分,),2,、塑性 塑性是指在外力作用下,產(chǎn)生變形而不破壞的能力。用延度表示瀝青的延性 是當(dāng)其受到外力拉伸作用時,所能承受塑性變形的總能力。瀝青的延性通常以延度作為條件延性指標(biāo)來表征,瀝青延度值的大小直接反映了工程中瀝青在外力作用下,保持內(nèi)部結(jié)構(gòu)連續(xù)或抵抗開裂的能力。瀝青的延度值是采用延度)測定的,它是將瀝青試樣制成,8,字形標(biāo)準(zhǔn)試件(最小斷面,1cm2,),,在規(guī)定的試驗(yàn)溫度(通常,為,25,或,15,)和拉伸速度(通常為,5cm/min,),條件下,拉斷時的長度伸長值(以,cm,計(jì))。在科研中有時需測定瀝青低溫(,0,,,4,)時的延度,其拉伸速度常為,1cm/min,(,祥見實(shí)驗(yàn)部分),3,、溫度敏感性 瀝青物理性能隨溫度變化的性質(zhì)。瀝青是一種組成和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的非晶質(zhì)高聚物,它由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時,沒有敏感的固化點(diǎn)或液化點(diǎn)。對于瀝青的物理性質(zhì)與溫度之間的關(guān)系,通常采用產(chǎn)生硬化與滴落時相對應(yīng)的某一溫度區(qū)域范圍來表示,在此溫度區(qū)間內(nèi),瀝青是一種粘滯流動狀態(tài)。在工程實(shí)際中為保證瀝青不致由于溫度升高而產(chǎn)生流動的狀態(tài),取這一溫度區(qū)間的,0.8721,倍作為反映瀝青物理狀態(tài)與溫度之間關(guān)系的參數(shù),并稱之為軟化點(diǎn),軟化點(diǎn)用環(huán)球法測定。(祥見實(shí)驗(yàn)部分)瀝青的針入度、軟化點(diǎn)和延度是劃分瀝青標(biāo)號的主要依據(jù),稱為瀝青的三大指標(biāo),4,、大氣穩(wěn)定性(也稱抗老化性) 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。瀝青在上述的這些因素綜合作用下,逐漸失去粘性、塑性,而變脆變硬的現(xiàn)象稱為瀝青的老化。瀝青的大氣穩(wěn)定性用蒸發(fā)前后的減量值及針入度比來表示。大氣穩(wěn)定性的好壞,反映了瀝青的使用壽命的長短。大氣穩(wěn)定性好的瀝青,耐老化,使用壽命長。,另:瀝青的閃點(diǎn)與燃點(diǎn)也不可忽視。閃點(diǎn)(也稱閃火點(diǎn))指瀝青加熱產(chǎn)生的可燃?xì)怏w與空氣的混合物;在規(guī)定的條件下與火焰接觸,初次產(chǎn)生蘭色閃光時的瀝青溫度。燃點(diǎn)(著火點(diǎn))指瀝青加熱產(chǎn)生的可燃?xì)怏w與空氣的混合物,與火焰接觸能維持燃燒,5s,以上,此時瀝青的溫度就為燃點(diǎn)。燃點(diǎn)是瀝青可持續(xù)燃燒的最底溫度,燃點(diǎn)溫度比閃點(diǎn)溫度高約,10,度。,二)石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)與選用,石油瀝青牌號主要以針入度指標(biāo)的范圍及延度和軟化點(diǎn)指標(biāo)劃分的。其中對建筑石油瀝青,按(國家標(biāo)準(zhǔn))瀝青針入度值劃分,30,號和,10,號兩個牌號。道路石油瀝青按石油部部版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為七個牌號。普通石油瀝青按瀝青部版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定劃分為三個牌號(見表,10-2,),石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),由標(biāo)準(zhǔn)中可以看出,石油瀝青牌號愈大,針入度愈大(粘性愈小),延度值愈大(塑性愈大),軟化點(diǎn)愈低(溫度敏感性愈大)。因此在選用石油瀝青時,在滿足使用要求的前提下應(yīng)盡量選用較大牌號的瀝青,可以保證較長的使用年限。建筑瀝青多用于屋面和地下防水工程以及作為建筑防腐材料。道路瀝青多用于拌制瀝青沙漿和瀝青混凝土,用于道路路面及廠房地面等。普通石油瀝青含蠟量高,性能較差,在建筑中一般不單獨(dú)使用,可與其他瀝青摻配使用。,二、煤瀝青 煤瀝青是煤干餾得到的煤焦油,經(jīng)再提煉加工得到的產(chǎn)品,也稱煤焦油瀝青或柏油。,1,、煤瀝青分為低溫、中溫、高溫煤瀝青三大類。建筑中主要使用半固體的低溫煤瀝青。煤瀝青和石油瀝青相比,煤瀝青密度較大,塑性較差,溫度敏感性較大,在低溫下易變脆硬、老化快,于礦質(zhì)材料表面結(jié)合緊密,防腐能力強(qiáng),有毒和臭味等。因此,煤瀝青適用于地下防水工程及防腐工程中。,2,、鑒別方法 由于煤瀝青和石油瀝青相似,使用時必須加以區(qū)別,方法見表,10-3,鑒別方法,鑒別方法,煤瀝青,石油瀝青,密度,>1.1(,約為,1.25,),接近,1.0,錘擊,音清脆,韌性差,音啞,富有彈性,韌性好,燃燒,煙呈黃色,有刺激味,煙無色,無刺激性臭味,溶液顏色,用,30-50,倍的汽油或煤油溶解后,將溶液滴于濾紙上,斑點(diǎn)分為內(nèi)外兩圈,城內(nèi)黑外棕或黃色,溶解方法同左,斑點(diǎn)完全均勻散開,呈棕色。,第二節(jié) 瀝青防水制品,瀝青的使用方法很多,可以融化后熱用,也可以加熔劑稀釋或使其乳化后冷用,涂刷涂層,可以制成瀝青膠用來粘貼防水卷材,也可以制成瀝青防水制品及配置瀝青混凝土。,一、瀝青防水卷材 可以分為有胎的浸漬卷材和無胎的輥壓卷材。,(一)浸漬卷材是用原紙、玻璃紙、石棉布、麻布、合成纖維布等為胎,經(jīng)浸漬瀝青后所制得的卷狀材料。其中紙?zhí)r青卷材最為常見。它包括石油瀝青紙?zhí)ビ蜌郑ê喎Q油氈)和石油瀝青油紙(簡稱油紙)油氈是采用低軟化點(diǎn)石油瀝青浸漬原紙,然后用高軟化點(diǎn)石油瀝青覆蓋油紙兩面,再涂或撒隔離材料所制成的一種紙?zhí)ゾ聿?。油氈按所選用的隔離材料分為粉狀油氈和片狀油氈兩個品種,表示為粉氈和片氈。油氈分為,200,號、,350,號和,500,號三個標(biāo)號,并按浸漬材料總量和物理性質(zhì)分為合格品、一等品和優(yōu)等品三個等級。各種標(biāo)號的的油氈物理性能應(yīng)符合表,10-4,各種油氈的物理性能,油紙分為,200,號和,350,號兩個標(biāo)號,適用于建筑防潮和包裝,也可用于多層防水層的下層。各種油紙的物理性能應(yīng)符合表,10-4,注意:施工時必須先將隔離材料清除掉,以免影響粘貼質(zhì)量。儲存運(yùn)輸時,卷材應(yīng)立放,堆高不超過兩層,并應(yīng)防潮、防曬、防雨淋。,(二)輥壓卷材 瀝青再生橡膠油氈是一種常見的輥壓卷材,它是采用再生橡膠、,10,號石油瀝青和石灰石粉等填料,經(jīng)混煉、壓制而成的,抗拉強(qiáng)度大、彈性好、低溫柔韌性好、不透水性及耐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),適用于重要建筑物縫處防水。再生橡膠油氈的物理性能見表,10-10,再生橡膠的物理性能,二、冷底子油與瀝青膠,瀝青膠主要用來粘貼防水材料,為了提高與基層的粘結(jié)力,常在基層上先涂一層冷底子油。,(一)冷底子油是用建筑石油瀝青加入汽油、煤油、輕柴油;或者用軟化點(diǎn)為,50-70,度的煤瀝青加入苯,融合而配制成的瀝青溶液,可以在常溫下涂刷,故稱冷底子油。,冷底子油作用機(jī)理:涂刷在多孔材料表面,滲入材料孔隙,溶劑揮發(fā),瀝青形成瀝青膜(牢固結(jié)合于基層表面,且具有憎水性)。配制時,常使用,30%-40%,的石油瀝青和,60%-70%,的溶劑(汽油或煤油),首先將瀝青加熱至,180-200,度,脫水后冷卻,至,130-140,度,并加入溶劑量的,10%,煤油,待溫度降至約,70,度時,再加入余下的溶劑(汽油)攪拌均勻?yàn)橹?。冷底子油最好是現(xiàn)用現(xiàn)配。若儲藏時,應(yīng)使用密閉容器,以防止溶劑揮發(fā)。,二)瀝青膠(也稱瑪碲脂)瀝青膠是在瀝青中加入適量的礦質(zhì)粉料或加入部分纖維狀填料配置而成的材料。具有較好的粘性、耐熱性和柔韌性,主要用于粘貼卷材、嵌縫、接頭、補(bǔ)漏及做防水層的底層。瀝青膠分為熱用和冷用兩種。熱用即熱瀝青瑪碲脂,是將,70-90%,的瀝青加熱至,180-200,度,使其脫水后,與,30-10%,的 干燥填料熱拌混合均勻后,熱用施工。冷瀝青瑪碲脂是,40-50%,的瀝青融化脫水后,緩慢加入,25-30%,的溶劑,再摻入,30-10%,的填料,混合拌勻制得。并在常溫下使用。冷用瀝青膠比熱用瀝青膠施工方便,涂層薄,節(jié)省瀝青;但是耗費(fèi)溶劑,成本高。根據(jù)使用要求瀝青膠應(yīng)具有良好的黏結(jié)性、耐熱性、和柔韌性,并以耐熱度的大小劃分為不同的標(biāo)號見表,10-19,瀝青的技術(shù)性能,第二節(jié) 瀝青防水制品,施工中,若采用一種瀝青不能滿足配置瀝青所須的軟化點(diǎn)時,可采用兩種或三種瀝青進(jìn)行摻配。摻配時,首先按下式估算:,P1=(t-t1/t1-t2)×100,P2=100-P1,式中 :,P1,、,P2 ,分別為高軟化點(diǎn)、低軟化點(diǎn)石油瀝青的用量百分?jǐn)?shù),,100%,;,t ,要求的軟化點(diǎn), 度 ;,t1,、,t2 ,分別為高軟化點(diǎn)、低軟化點(diǎn)石油瀝青的軟化點(diǎn)值,度 ;,然后,根據(jù)計(jì)算出的配比在,+,(,-,),510%,范圍內(nèi)進(jìn)行試配,并繪出摻配比,-,軟化點(diǎn)曲線圖,再從圖中曲線上確定出所要求的實(shí)際摻配比例。,三 乳化瀝青 它是微小的(,1-10,微米)瀝青顆粒,均勻穩(wěn)定的分散在水中的懸浮體,它是借助乳化劑作用,在機(jī)械強(qiáng)力攪拌下,將融化的瀝青分散而制成的,乳化瀝青顆粒。,乳化瀝青的特點(diǎn)是:(,1,)可在常溫下進(jìn)行涂刷或噴涂;(,2,)可以在較潮濕的基層上施工;(,3,)具有無毒、無嗅、干燥較快的特點(diǎn);,(,4,)不使用有機(jī)溶劑,費(fèi)用較低,施工效率高。,將乳化瀝青涂刷防水基層后,水分不斷的蒸發(fā),瀝青微粒不斷靠近,逐漸撕破乳化劑膜層,瀝青微粒凝聚成膜與基層粘結(jié)形成防水層。一般來說,基層愈干燥,環(huán)境溫度愈高,空氣流通,瀝青微粒愈小,乳化瀝青的成膜速度愈快。制作乳化瀝青用的 乳化劑有很多種,如石灰膏,動物膠,肥皂,洗衣粉,水玻璃,松香等。選用不同品種的乳化劑,就能得到不同品種的乳化瀝青。乳化瀝青在成膜后應(yīng)具有一定的耐熱性、粘結(jié)性、韌性和防水等性能。,乳化瀝青可以作為冷底子油用;可以用來粘貼卷材,構(gòu)成多層防水層;也可以作為防潮、防水涂料以及拌制瀝青混凝土,瀝青沙漿鋪設(shè)路面。,四 瀝青嵌縫油膏 它是以石油瀝青為基料,摻入稀釋劑、改性材料及填充料混合配制而成的冷用膏狀材料,主要用于屋面、墻面溝、槽等處的防水層作為封縫材料。使用效果較好的有建筑防水瀝青嵌縫油膏、馬牌建筑油膏、聚氯乙烯膠泥等。,油膏按耐熱度和低溫柔性不同,分為,701,、,702,、,703,、,801,、,802,、,803,等六個標(biāo)號,其中技術(shù)性能應(yīng)符合部版標(biāo)準(zhǔn),JC207-76,規(guī)定,.,返回鍵,標(biāo)號(橫向),指標(biāo)名稱(縱向),石 油 瀝 青 膠,焦油瀝青膠,S-60,S-65,S-70,S-75,S-80,S-85,J-55,J-60,J-65,耐 熱 度,用,2mm,厚的瀝青膠粘和兩張瀝青油紙,于不低于下列溫度中,在,100%,(或,45,度角)的坡度上停放,5,小時,瀝青膠結(jié)材不應(yīng)流出,油紙不應(yīng)滑動,60,65,70,75,80,85,55,60,65,柔 韌 性,涂在瀝青油紙上的,2mm,厚的瀝青膠層,在,16-20,度時,圍繞下列直徑(,mm,),的圓棒以,2s,的均衡速度彎曲半周,瀝青膠結(jié)材料不應(yīng)有裂紋,10,15,15,20,25,30,25,30,35,粘結(jié)力,將兩張瀝青膠貼在一起的瀝青油紙揭開時,若被撕開的面積超過粘貼的,1/2,時,則認(rèn)為粘結(jié)力不合格,否則即為合格,返回鍵,標(biāo)號(橫向),指標(biāo)名稱(縱向),石 油 瀝 青 膠,焦油瀝青膠,S-60,S-65,S-70,S-75,S-80,S-85,J-55,J-60,J-65,耐 熱 度,用,2mm,厚的瀝青膠粘和兩張瀝青油紙,于不低于下列溫度中,在,100%,(或,45,度角)的坡度上停放,5,小時,瀝青膠結(jié)材不應(yīng)流出,油紙不應(yīng)滑動,60,65,70,75,80,85,55,60,65,柔 韌 性,涂在瀝青油紙上的,2mm,厚的瀝青膠層,在,16-20,度時,圍繞下列直徑(,mm,),的圓棒以,2s,的均衡速度彎曲半周,瀝青膠結(jié)材料不應(yīng)有裂紋,10,15,15,20,25,30,25,30,35,粘結(jié)力,將兩張瀝青膠貼在一起的瀝青油紙揭開時,若被撕開的面積超過粘貼的,1/2,時,則認(rèn)為粘結(jié)力不合格,否則即為合格,返回鍵,項(xiàng) 目,指 標(biāo) 名 稱,標(biāo) 號,701,702,703,801,802,803,1,耐熱度,溫度,,70,80,下垂值,不大于,,mm,4,2,粘結(jié)性,不小于,,mm,15,3,保油性,滲油幅度,不大于,,mm,5,滲油張數(shù),不多于,張,4,4,揮發(fā)率,不大于,,%,2.8,5,施工度,不小于,,mm,22,6,底溫柔性,溫度,,-10,-20,-30,-10,-20,-30,粘結(jié)狀況,合 格,7,浸水后粘界性,不小于,,mm,15,第三節(jié) 新型防水材料,我國的建筑防水一直沿用石油瀝青防水材料。由于瀝青在低溫下易脆裂,高溫下易流淌,而且老化較快,因此出現(xiàn)一些工程質(zhì)量問題,這對建筑物的使用功能和使用壽命產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。為了改變這種落后面貌,適應(yīng)建筑現(xiàn)代化的需求,近年來我國已研制生產(chǎn)了一皮新型防水材料。,一 、 瀝青基的防水材料 為了改善瀝青的性能,常用橡膠、樹脂等對瀝青改性。橡膠、樹脂與瀝青間有很好的互溶性,混熔后使瀝青具有橡膠或樹脂的很多優(yōu)點(diǎn),如高溫變形小、低溫柔韌好、粘結(jié)力強(qiáng)及不透水性等。,可對瀝青改性,使之成為橡膠瀝青,常用的橡膠有氯丁橡膠、丁基橡膠及再生橡膠等。也用樹脂對瀝青改性。使之成為樹脂瀝青,常用的樹脂有古馬隆樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯脂等。將魚油硫化后的硫化魚油也是一種很好的瀝青改性材料。改性后的瀝青可制成卷材(如再生油氈)、瀝青防水涂料及油膏等。,瀝青基類的防水涂料可分為溶劑型涂料(即指汽油、煤油、甲苯等有機(jī)溶劑,將改性的瀝青稀釋而制得的涂料)和水乳型(以水和乳化劑為稀釋劑的涂料)。實(shí)際上,冷底子油、瀝青膠(溶劑型)和乳化瀝青(水乳型)都屬于防水涂料。,溶劑型瀝青防水涂料最常用的是再生橡膠瀝青防水涂料,它是由再生橡膠、瀝青和汽油為主要原料,經(jīng)再生和研磨制漿后制得的,可直接涂于基層形成涂膜防水。此外,還有,JC-1,冷水膠料、氯丁,-1,防水涂料、魚油改性瀝青涂料等,均屬此列。,水乳型瀝青涂料是將改性材料經(jīng)乳化后制成乳膠,石油瀝青制成乳化瀝青,再將二者按比例進(jìn)行混熔而得。常見的水乳型瀝青涂料,JC-2,型冷膠料、水性石棉瀝青防水涂料、彈性瀝青防水涂料、氯丁膠乳瀝青防水涂料等。,防水涂料常用為冷法施工,經(jīng)涂刷后在防水基層形成一堅(jiān)韌的防水膜層。,二、 橡膠基和樹脂基防水材料,隨著合成高分子材料的發(fā)展,以合成橡膠、樹脂等為主體的高效能防水材料,得到了廣泛的開發(fā)與應(yīng)用。這類材料采用冷加工,鋪設(shè)單層防水層,其效果遠(yuǎn)超過熱施工的多層瀝青油氈防水層。,我國當(dāng)前生產(chǎn)的這類防水材料有防水卷材,如三元乙丙橡膠卷材,氯丁橡膠防水卷材,聚氯乙烯,(,PVC,),防水卷材,氯化聚乙烯防水卷材等;防水涂料如氯丁橡膠,-,海帕侖涂料、低分子量丁基橡膠涂料、硅酮涂料及聚氨脂涂料等。,三、 粉狀防水涂料 我國于,80,年代末成功的研制出一種粉狀的防水材料。它是以無機(jī)非金屬原料的粉末,其表面涂以強(qiáng)憎水性的有機(jī)高分子材料而成。由于采用了輕質(zhì)的粉狀顆粒構(gòu)成防水層,因此又可以起到保溫隔熱的效果,長稱為防水隔熱粉。施工市將防水隔熱粉鋪撒于找平層上,然后再加一層牛皮紙作為隔離層,最后在隔離層上面加細(xì)石混凝土作為防水粉的保護(hù)層。這樣,不僅防止粉層的改變,同時也防止了防水隔熱粉表面高分子材料的老化變質(zhì)。,這種粉狀防水材料適用于平屋面的防水工程及底下工程等,具有良好的應(yīng)變性能,能抗熱漲冷縮、抗震動,防水性能不受基層裂縫的影響并且施工方便。,