《建筑装饰材料》第八章防水材料

宿迁职业技术学院施工教研室杨云第八章防水材料第八章防水材料1防水基本用材2常用防水材料3屋面防水施工4地下室防水施工防水材料的定义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。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。防水材料的应用•防水材料在高楼上的应用，用于外墙防水。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，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凝土，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。1防水的基本用材沥青的种类较多，按产源可分为：沥青地沥青焦油沥青天然沥青石油沥青煤沥青木沥青…页岩沥青地方道路高速公路城市道路1．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。2．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。3．施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。4．维修简单，旧沥青混合料可再生利用。1.1石油沥青1.化学组分化学组分分析就是将沥青分离为化学性质相近，而且与其性质有一定联系的几个组，这些组就称为“组分”。石油沥青的三组分：•油分•树脂•地沥青质组分外观特征特征油分淡黄透明液体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，温度稳定性差树脂红褐色粘稠半固体温度敏感性高，溶点低于100℃，赋予沥青塑性和粘结性地沥青质深褐色固体末状微粒加热不熔化，分解为硬焦碳，使沥青呈黑色。赋予沥青黏性和温度稳定性，含量高时，温度敏感性好，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四组分分析法•沥青质•饱和分，又称饱和烃•环烷芳香分，又称芳香烃•极值芳香分，又称胶质2.石油沥青的技术性质1）粘滞性（粘性）粘滞性是指沥青材料在外力的作用下，沥青粒子产生相互位移时抵抗变形的性能。情况一：针入度（粘稠沥青的测定方法）沥青的针入度是在规定温度（25℃）和时间(5S)内，附加一定重量（100ｇ）的标准针垂直贯入试样的深度，以0.1ｍｍ表示。P25℃,100g,5s:针入度试验温度为25℃，标准针质量和贯入时间为100g和5s。针入度测定仪情况二：粘度（液体沥青粘滞性的测定方法）沥青的标准粘度（简称“粘度”）是试样在规定温度下，从标准粘度计规定直径（3、4、5、10mm）的流孔流出50ml所需的时间，以ｓ表示。流出的时间越长，粘度越大。•粘度的测试图2）塑性（延性）指沥青材料在外力拉伸作用下发生塑性变形的能力。以沥青的延度指标来反映沥青的延性。沥青的延度是规定形状（倒八字形）的试样在规定温度下，以一定速度受拉伸至断开时的长度，以cm表示。延度越大，沥青的延性越好。思考粘性和塑性的区别？•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(降低)而增大(减小)；•树脂含量愈多，沥青塑性愈大。塑性反映了沥青开裂后的自愈能力！3）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化的性能。随温度的升高，沥青的粘滞性降低（变稀），塑性增加（易变性），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。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（液化点）和硬化点之间温度的87.21%作为软化点。该法是将沥青试样注入规定尺寸的金属环内径（15.9±0.1mm），高（6.4±0.1）mm）内，上置规定尺寸和重量的钢球，放于水（或甘油）中，以（5±0.5）℃／min的速度加热，至沥青下垂量达规定距离（25.4mm）时的温度，以℃表示。软化点越高，沥青的温度敏感性越小•软化点测试图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，在车辆重复作用下易产生开裂。波浪车辙泛油温度稳定性差的表现：针入度、软化点、延度小结：•针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度•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。•延度是反映沥青材料塑性的一个指标•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“三大指标”。·4）沥青的耐久性（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，抵抗老化的性能。•沥青的老化——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。表现：针入度减少延度降低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5）其他性质--安全性•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℃表示。•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５ｓ时的试样温度，以℃表示。沥青材料在使用时必须加热，加热温度必须低于闪点。6）溶解度沥青的溶解度是指石油沥青在三氯乙烯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物质，会降低沥青的性能，应加以限制。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，随着牌号的增加，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）。3.石油沥青的分类及选用标准项目牌号品种道路石油沥青（SH0522-2000）建筑石油沥青（GB/T494-1998）普通石油沥（SY1665-88)200180140100甲100乙60甲60乙403010756555针入度（25℃，100g）,1/10mm201-300161-200121-16091-12081-12051-8041-8036-5026-3510-25756555延度，（25℃）,cm，不小于—100100906070403.52.51.521.51软化点（环球法），℃30-4535-4538-4842-5242-5245-5545-55＞60＞75＞956080100溶解度，不小于99.099.099.099.099.099.099.099.599.599.5989898蒸发损失，%，不大于111111111———蒸发后针入度比，%，不小于50606065657070656565———闪点（开口），℃，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p182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，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。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。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，一般与建筑石油沥青掺合使用。1.2煤沥青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，提取出各种油质后的产品即为煤沥青。煤沥青的特征和应用煤沥青的主要性能表现为：•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。•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。•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。•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。•煤沥青中酚.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.地下防水层的防腐处理等。•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性质石油沥青煤沥青密度(g/cm3)燃烧锤击颜色溶解温度稳定性大气稳定性防水性抗腐蚀性近于1.0烟少、无色、有松香味、无毒韧性较好呈辉亮褐色易溶于煤油与汽油中，呈棕黑色较好较高较好差1.25~1.28烟多、黄色、臭味大、有毒韧性差，较脆浓黑色难溶于煤油与汽油中，呈黄绿色较差较低较差(含酚、能溶于水)强1.3改性沥青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。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：•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热性，减少沥青的温度敏感性，主要适用于生产沥青玛蹄脂（沥青玛蹄脂（SMA）是一种由沥青、纤维稳定剂、砂粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料）。•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、粘结性和强度。•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。•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树脂的特性。防水工程分为屋面工程防水和地下工程防水。防水工程质量的优劣，不仅关系到建（构）筑物的使用寿命,且直接关系到使用功能。屋面及地下工程的防水等级均分为4级，其防水等级标准及设防要求见表1、表2、表3：影响防水工程质量的因素有：设计的合理性、防水材料的选择、施工工艺及施工质量、保养与维修管理等。其中，施工质量是关键因素。常见的防水工程表1屋面工程的防水等级和设防要求项目屋面防水等级ⅠⅡⅢⅣ建筑物类别特别重要或对防水有特殊要求的建筑重要建筑和高层建筑一般建筑非永久性的建筑使用年限25年15年10年5年防水层选用材料合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、金属板材、合成高分子防水涂料、细石砼等前述材料＋高聚物改性沥青防水涂料、平瓦、油毡瓦等前述材料＋三毡四油沥青防水卷材等二毡三油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料等设防要求三道或三道以上设防二道设防一道设防一道设防表2地下工程防水等级标准防水等级标准Ⅰ级不允许渗水，结构表面无湿渍Ⅱ级不允许漏水，结构表面可有少量湿渍湿渍总面积不大于总防水面积的1‰，单个湿渍面积不大于0.1m2，任意100m2防水面积不超过1处Ⅲ级有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂单个湿渍面积不大于0.3m2，单个漏水点的漏水量不大于2.5L/d，任意100m2防水面积不超过7处Ⅳ级有漏水点，不得有线流和漏泥砂整个工程平均漏水量不大于2L/m2d，任意100m2防水面积的平均漏水量不大于4L/m2d表3明挖法地下工程防水设防（1）工程部位主体施工缝防水措施防水砼防水砂浆防水卷材防水涂料塑料防水板金属板遇水膨胀止水条中埋式止水带外贴式止水带外抹防水砂浆外涂防水涂料防水等级1级应选应选一至二种应选二种2级应选应选一种应选一至二种3级应选宜选一至二种宜选一至二种4级宜选宜选一种表3明挖法地下工程防水设防（2）工程部位后浇带变形缝、诱导缝防水措施膨胀砼遇水膨胀止水条外贴式止水带防水嵌缝材料中埋式止水带外贴式止水带可卸式止水带防水嵌缝材料外贴防水卷材外涂防水涂料遇水膨胀止水条防水等级1级应选应选二种应选应选二种2级应选应选一至二种应选应选一至二种3级应选宜选一至二种应选宜选一至二种4级应选宜选一种应选宜选一种2防水材料2.1防水卷材2.1.1合成高分子卷材以合成橡胶、合成树脂为基料，加入适量的化学助剂和填充料加工而成的可卷曲的片状防水材料，合成高分子卷材具有高强度、高伸长率、高撕裂强度和耐高低温、耐臭氧、耐老化寿命长等特性。三元乙丙橡胶防水卷材常用品牌有“三元乙丙”、“氯化聚乙烯”、“氯化聚乙烯-橡胶共混”等，宽度为1～1.2m，厚度有1、1.2、1.5、2mm四种