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10防水材料本章主要讲述了石油沥青的主要技术性质、质量标准及应用；介绍了我国目前广泛应用的沥青防水材料、新型高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材及新型密封材料的性质和应用。本章提要本章内容10.1沥青10.2沥青防水制品10.3其他新型防水材料10.1沥青沥青是一种有机胶结材料，是有机化合物的复杂混合物。沥青具有良好的粘结性、塑性、不透水性及耐化学侵蚀性，并能抵抗大气的风化作用。在建筑工程上主要用于屋面及地下室防水、车间耐腐蚀地面及道路路面等。此外，还可用来制造防水卷材、防水涂料、油膏、胶结剂及防腐涂料等等。一般用于建筑工程的有石油沥青和煤沥青两种。10.1.1.1主要技术性质沥青的主要技术性质有粘滞性、塑性、温度稳定性、大气稳定性，另外它的闪点和燃点以及溶解度、水分(1)粘滞性是沥青在外力作用下抵抗发生形变的性能指标。沥青粘滞性的大小主要由它的组分和温度来确定，一般沥青质含量增大，其粘滞性增大；温度升高，其粘滞性降低。10.1.1石油沥青的主要技术性质及应用液态沥青的粘滞性用粘滞度表示；半固体或①粘滞度是液态沥青在一定温度下，经规定直径的孔洞漏下50mL所需要的时间(s)。②针入度是指在温度为25℃的条件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度，每深入0.1mm称为1度。沥青的牌号划分主要是依据针入度的大小确定的。(2)塑性塑性是指沥青在外力作用下，产生变形而不被破坏的能力。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)；沥青质含量相同时，树脂和油分的比例将决定沥青的塑性大小，油分、树脂含量愈多，沥青塑性愈大。沥青的塑性用延伸度来表示。(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，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。常用软化点表示。软化点是指沥青材料由固体状态转变为具有一定流动性膏体时的温度。(4)大气稳定性(抗老化性)大气稳定性是指沥青长期在阳光、空气、温度等的综合作用下，性能稳定的程度。沥青在大气因素的长期综合作用下，逐渐失去粘滞性、塑性而变硬变脆的现象称为沥青的老化。大气稳定性可以用沥青的蒸发损失量及针入度变化来表示。(5)闪点和燃点闪点是指沥青达到软化点后再继续加热，则会发生热分解而产生挥发性的气体，当与空气混合，在一定条件下与火焰接触，初次产生蓝色闪燃点又称着火点。当沥青温度达到闪点，温度如再上升，与火接触而产生的火焰能持续燃烧5s各种沥青的最高加热温度都必须低于其闪点和燃点。(6)沥青的溶解度是指沥青在溶剂中(苯或二硫化碳)溶解的百分率。沥青溶解度是用来确定沥青中沥青中有害物质含量高，主要会降低沥青的粘滞性。一般石油沥青溶解度高达98%以上，而(7)水分水在纯沥青中溶解度在0.001%~0.01%之间。沥青吸收的水分取决于所含能溶于水的盐分的多少，沥青含盐分越多，水作用时间越长，水分就由于沥青中含有水分，施工前要进行加热熬制。在加热过程中，应加快搅拌，促使水分蒸发，并降低加热温度，而且锅内沥青不能装得过多。沥青的主要技术标准以针入度、延伸度、软化点等指标表示，见表10.110.1.1.2沥青的技术质量标准表10.1石油沥青的质量指标使用沥青，应对其牌号加以鉴别。在施工现场的简易鉴别方法见表10.2。10.1.1.3石油沥青的简易鉴别表10.2石油沥青牌号简易鉴别方法牌号简易鉴别方法103060140~100质地较柔软建筑石油沥青主要用于屋面、地下防水及沟槽防水、防腐蚀等工程。道路石油沥青主要用于沥青混凝土或沥青砂浆，用于道路路面或工业厂房地面等工程。根据工程需要还可以将建筑石油10.1.1.4石油沥青的应用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。10.1.2煤沥青的主要技术性质及应用煤沥青可分为硬煤沥青与软煤沥青两种。硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、中油、重油及蒽油之后的残留物，常温下一般呈硬的固体；软煤沥青是从煤焦油中蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产品。10.1.2.1分类煤沥青的技术指标按国家标准GB2290—80规定，见表10.3。10.1.2.2煤沥青的技术指标表10.3煤沥青的技术指标指标名称低温沥青中温沥青高温沥青一类二类电极用一般用软化点(环球法)(℃)甲苯不溶物含量(%)灰分(%)不大于水分(%)挥发分(%)喹啉不溶物含量(%)不大于30~45————＞45~75————＞75~9015~250.35.060~7010＞75~95＜250.55.055~75＞95~120——5.0—煤沥青与石油沥青都是一种复杂的高分子碳氢化合物，它们的外观相似，具有共同点，但由于组分不同，它们之间存在着很大区别。石油沥青与煤沥青的主要区别见表10.4。10.1.2.3煤沥青与石油沥青的区别表10.4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)强煤沥青的许多性能都不及石油沥青。煤沥青塑性、温度稳定性较差，冬季易脆，夏季易于软化，老化快。加热燃烧时，烟呈黄色，有刺激性臭味，略有毒性，但具有较高的抗微生物侵蚀作用，适用于地下防水工程或作为防腐材料用。10.1.2.4煤沥青的应用10.2沥青防水制品目前，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筑物中，特别是屋面工程中仍被普遍采用。沥青防水卷材种类较多，其分类方法和品种见表10.510.2.1沥青防水卷材表10.5沥青防水卷材的分类及品种分类方法品种名称按生产工艺分按浸渍材料(沥青)品种分按使用基胎分按面层隔离剂分按用途分浸渍卷材(有胎)、辊压卷材(无胎)石油沥青油毡、煤沥青油毡、页岩沥青油毡纸胎、布胎粉毡、普通油毡、耐火油毡、耐热油毡、耐腐蚀油毡等(1)石油沥青油纸、油毡石油沥青油纸(简称油纸)是用低软化点石油沥青浸渍原纸(生产油毡的专用纸，主要成分为棉纤维，外加20%~30%的废纸)而成的一种无涂盖层的防水卷材。油纸按原纸1m2的质量克数分为200、350两个标号。主要用于多层(粘贴式)防水层下层、隔蒸汽层、防潮层等。其技术性能见表10.6。10.2.1.1纸胎卷材石油沥青油毡(简称油毡)是采用高软化点沥青涂盖油纸的两面，再涂或撒隔离材料所制成的一种纸胎防水材料。涂撒粉状材料(滑石粉)称“粉毡”，涂撒片状材料(云母片)称“片毡”。油毡的幅宽分为915mm和1000mm两种规格。油毡分为200号、350号和500号三种标号。各等级油毡的技术性能按GB326—89规定，应符合表10.7的各项指标要求。(2)煤沥青纸胎油毡煤沥青纸胎油毡(以下称简油毡)是采用低软化点煤沥青浸渍原纸，然后用高软化点煤沥青涂盖油纸两面，再涂或撒隔离材料所制成的一种纸胎防水卷材。油毡按技术要求分为一等品(B)和合格品(C)；按所用隔离材料分为粉状面油毡(F)和片状面油毡(P)两个品种。油毡的标号分为200号、270号和350号三种。各等级各标号油毡的技术性质应符合JC505—92规定，见表10.8。表10.6石油沥青油纸技术性能指标名称标号200350浸渍材料占干原纸质量百分比(%)不小于100吸水性(真空法)(%)不大于25拉力(N)(在25±2℃时，纵向)不小于110240柔度(在18±2℃时)〖〗围绕10mm圆棒或弯板无裂纹表10.7各种标号等级的石油沥青油毡的技术指标表10.8各标号各等级的煤沥青纸胎油毡的技术指标玻璃布胎沥青油毡(简称玻璃布油毡)是用石油沥青涂盖材料浸涂玻璃纤维织布的两面，再涂或撒隔离材料所制成的一种以无机纤维为胎体的按油毡幅宽可分为900mm和1000mm两个规沥青玻璃布油毡的技术性能应符合表10.9所规定的技术指标。10.2.1.2玻璃布胎沥青油毡表10.9玻璃布胎沥青油毡技术指标项目名称性指指标单位面积浸、涂料总质量(g/m2)不小于玻璃纤维布质量(g/m2)抗剥离性(剥离面积)不大于不透水性压力(Pa)保持时间(min)吸水性(%)拉力(N)在18±2℃柔度在0℃时5001032/32.94×105150.1在85±2℃温度下受热2h，涂盖层529绕20mm圆棒无裂纹沥青胶又名玛王帝脂，是在沥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，分为冷、热两种，前者称为冷沥青胶或冷玛王帝脂，后者称热沥青胶或热玛王帝脂，两者又均有石油沥青胶及煤沥青胶两类。石油沥青胶适用于粘结石油沥青类卷材，煤沥青胶适用于粘贴沥青胶的标号(耐热度)、技术要求分别见表10.10和表10.11。10.2.2沥青胶表10.10沥青胶的标号(耐热度)及适用范围表10.11沥青胶的技术要求冷底子油属溶剂型沥青涂料，其实质是一种沥青溶液。由于形成涂膜较薄，故一般不单独作防水材料使用，往往仅作某些防水材料的配套材料使用。石油沥青冷底子油是由60号、30号或10号石油沥青，加入溶剂(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、砂浆或金属表面。10.2.3冷底子油冷底子油一般可参考下列配合比(质量比)配(1)石油沥青∶汽油=30∶70(2)石油沥青∶煤油或轻柴油=40∶6010.2.3.1配合比在水泥基底上涂刷慢挥发性冷底子油，其中干燥时间为12~48h；涂刷快挥发性冷底子油的干燥时间为5~10h当加入慢挥发性溶剂时，沥青的温度不得超过140℃；加入快挥发性溶剂时，则沥青的温度不得超过110℃。10.2.3.2干燥时间及沥青的加热温度乳化沥青是一种冷施工的防水涂料，是将石油沥青在乳化剂水溶液作用下，经乳化机(搅拌机)强烈搅拌而成。目前我国生产最多的乳化沥青大致有阴离子型乳化沥青、阳离子型乳化沥青、非离子型乳化沥青和无机型乳化沥青四个类型。其质量指标应符合JC408—91规定，见表10.12。10.2.4乳化沥青表10.12沥青防水涂料质量指标JG-1防水冷胶料是油溶性再生橡胶沥青防水胶粘剂，它是以渣油与开司粉加温熬制，掺入一再生橡胶掺入沥青具有良好的粘结性、耐热性、抗裂性、不透水性和抗老化性。用JG-1冷胶结料与中碱玻璃丝布配合使用作防水层，适用于屋面、墙体、地面及地下室等工程。JG-1防水冷胶料的各项技术指标应符合表10.13的要求。10.2.5防水涂料10.2.5.1JG－1防水冷胶料表10.13JG-防水冷胶料的技术指标项目测试条件指标粘结强度在20±2℃下，用十字交叉法测抗拉强度＞0.2MPa耐热性80±2℃试件垂直放置6h无流淌、脱落、下滑现象低温柔韧性-20℃时，绕直径10mm轴棒半周涂膜无网纹、裂纹、剥落现象耐碱性20℃饱和Ca(OH)2水溶液中浸泡15d无剥落起泡、分层、起皱等现象耐酸性在1%硫酸溶液中浸泡15d无剥落起泡、斑点、分层起皱现象不透水性干燥性动力压0.1MPa，30mm在温度20±2℃，湿度65%±5%下涂膜不透水表干2.5h，实干10h抗裂性在20±2℃下，涂膜厚0.3~0.4mm，基层裂缝宽小于0.2mm时涂膜不开裂氯丁橡胶沥青防水涂料可分为溶剂型和水乳型溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料是氯丁橡胶和石油沥青溶于甲基而形成的一种混合胶体溶液，水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料是以阳离子型氯丁胶乳与阳离子型沥青乳液混合构成，是氯丁橡胶及石油沥青的微粒借助于阳离子型表面活性剂的作用，稳定分散在水中而形成的一种乳状液10.2.5.2氯丁橡胶沥青防水涂料它具有橡胶和沥青双重优点。有较好的耐水性，耐腐蚀性，成膜快、涂膜致密完整、延伸性好，抗基层变形性能较强，能适应多种复杂层面，耐候性能好，能在常温及较低温度条件下施工。可用于工业与民用建筑混凝土屋面防水层，防腐蚀地坪的隔离层、旧油毡屋面维修，以及厨房、水池、厕所、