沥青材料-防水材.ppt

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1、第八章,防 水 材 料,基本要求8.1 概述8.2 防水材料的基本成分8.3 防水卷材,目 录,基本要求,课时：讲课2，实验1 内容：防水材料的分类和应用介绍。防水材料的基本成分 组成,结构,化学性质,石油沥青的标准和选用。新型防水卷材的分类、种类、制备、标号、特点及使用范围。重点：石油沥青的技术性质高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材的特征，主要性能和选择。,8.1 概 述,防水材料是土木工程防止水透过建筑物结构层而使用的一种建筑材料。它是保证房屋建筑能够防雨水、地下水与其他水分渗透的重要组成部分，是建筑工程上不可缺少的主要材料。,Back,Introduction,柔性防水防水卷材防

2、水涂料 嵌缝材料,防 水 构 造,刚性防水防水混凝土,有两种类型的防水构造：刚性防水（防水混凝土等）和柔性防水。柔性防水包括三种类型：防水卷材，防水涂料和嵌缝材料。,常用柔性防水材料,常用柔性防水材料,沥青基防水材料,高聚物改性沥青,合成高分子防水材料,低档，逐步淘汰,中档，应用最多,高档，发展方向,有三种类型的常用柔性防水材料：沥青基防水材料,高聚物改性沥青和合成高分子防水材料。,目前我国建筑工程渗漏现象严重，提高建筑防水工程质量刻不容缓。合理设计和选材、精心施工、定期维护保养是解决问题的关键。在防水设防上要遵循刚柔相济、多层设防的原则。就防水材料而言，正向着高性能、多功能、低污染等方向发展

3、。,渗 漏 问 题,Back,石油沥青概述组成胶体结构技术性质标准及选用改性沥青,8.2 防水材料的基本成分,Back,石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油及润滑油以后的残留物或再加工而得的产品。建筑上主要使用石油沥青制成各种防水材料或现场直接使用。,概述,石 油 沥 青,Back,表 8.2.1 石油沥青的组成与性能关系,石油沥青的组成,石油沥青的组成与性能关系 如表 所示,23%的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的它能降低石油沥青的粘结力。石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成分。采用盐处理法等处理多腊石油可使石

4、油沥青的软化点提高，针入度降低，性质得到改善，使之达到使用要求。,其 它 组 分,Back,胶体结构,图8.2.1 胶体结构示意图,胶体结构示意图如图 所示,胶体结构的类型和性质如表 所示。,表 石油沥青胶体结构类型及特点,Back,防水性 粘性塑性温度敏感性（温度稳定性，感温性）大气稳定性（耐久性）,技 术 性 质,Back,防 水 性,石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密，附着力强和好的塑性，所以它有很好的防潮和防水性能。,Back,石油沥青性质憎水性构造致密附着力强好的塑性,好的防潮和防水材料,粘性,反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种性质，指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。是石油沥青性

5、质的重要指标之一。,绝对粘度 粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故工程上常用相对粘度（条件粘度）来表示。相对粘度针入度-固体或半固体石油沥青 标准粘度-液体石油沥青,指标及测试法,定义,针 入 度,表示固体或半固体石油沥青的相对粘度,定 义,试验仪器,针入度仪如图 所示,图 8.2.2 针入度仪,试验条件及方法,如图所示25，100g荷重标准针，5s深入试样中的深度，单位为1/10mm。读出针入度值,图 8.2.3 针入度试验示意图,指标与性质间的关系,越硬,针入度越小,粘度越大,针入度与粘度之间的关系是 针入度越小,粘度越大,石油沥青越硬。,表示液体石油沥青的相对粘度。,标 准 粘

6、度,标准粘度试验仪器试验条件及方法：50cm的沥青在规定温度（20、25、30、60）流过规定直径（3、5、10mm）的所需时间（s）,定义,试验,图 8.2.4 标准粘度仪器设备,Back,塑 性,指标,概念,石油沥青在外力作用下产生变形，除去外力后，仍保持变形后的形状的性质。,延 度,试验,在25温度，把沥青试样制成字型标准试模（中间最小截面积为1cm）以5cm/min的速度，进行拉伸试验，拉断时的长度即为延度，单位为cm,试验,延度试验Flash,塑 性,Back,石油沥青的粘性和塑性随温度升降而变化的性能。,用软化点表示沥青温度敏感性,定 义,指 标,温度敏感性,试验仪器设备,环球法软

7、化点仪,图 8.2.5 环球法软化点仪,软化点,温度 敏感性,关 系,试验条件和方法,图 8.2.6 延度试验示意图,将沥青试样装入规定尺寸(D=16mm,h=6mm)的铜环内，式样上放置一标准钢(5mm,W=3.5g)，侵入水或甘油中，已规定的速度（5/min）加热，使沥青下垂，当下垂到规定距离时的温度（）即为软化点。,温度敏感性,Back,石油沥青长期在热、氧气和潮湿等综合因素的作用下抵抗老化的性能。,指标,大气稳定性,定义,蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。,蒸发损失试验,（道路沥青标准中）:50g沥青，D=5.535h盛样器，163烘箱5h。,关 系,蒸发损失越低，稳定性越好。,蒸发后

8、的针入度比试验,(道路沥青标准中):制备 50ml 沥青3.2mm厚，烘箱（163 5h）,蒸发后的针入度比越大，稳定性越好,关系,Back,大气稳定性,标准与选用,关于石油沥青的三个标准：SH0522-2000:道路石油沥青GB/T 494-1998:建筑石油沥青SY1665-77:普通石油沥青,牌号划分方法,三种石油沥青都是按针入度指标来划分牌号的。每个牌号还应保证相应的延度和软化点，以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、闪点等。,建筑石油沥青分为40号、30号和10号三个牌号道路石油沥青分七个牌号(A-200、A-180、A-140、A-100甲、A-100乙、A-60甲、A-60乙)普

9、通石油沥青分为三个牌号（75、65和55）,常用牌号,牌号与性能的关系,8.3 防水卷材,概述 高聚物改性沥青防水卷材 合成高分子防水卷材,Back,防水卷材是建筑工程中防水材料的重要品种之一它主要包括沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材料合成高分子卷材,概 述,Introduction,防水卷材必须具备的性能主要包括：耐水性温度稳定性机械强度延伸性抗断裂性柔韧性大气稳定性,防水卷材必须具备的性能,图 8.3.1 防水卷材,Back,高聚物改性沥青防水卷材,图 改性沥青防水卷材示意图,高聚物改性沥青防水卷材是一种可卷曲片状防水材料。以合成高聚物改性沥青为涂盖层。以纤维织物或纤维毡为胎体。以粉状、

10、片状或薄膜为覆面材料。,Back,SBS改性沥青防水卷材 弹性沥青卷材APP改性沥青防水材料 塑性沥青卷材,Back,高聚物改性沥青防水卷材,沥青或苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS改性沥青（弹性体沥青）浸渍胎基，两面涂以弹性体沥青，上表面撒以细纱、矿物粒（片）或覆盖聚乙烯膜所制成的防水卷材。,定义,SBS改性沥青防水卷材,它属于弹性体沥青防水卷材，是用热塑性弹性体，如SBS改性沥青（简称弹性体沥青）防水材料。胎基可使用玻璃纤维和聚酯毡两种材料。,图 8.3.3 SBS改性沥青防水卷材,标号、等级及性能,按“弹性体沥青防水卷材”（JC/T5602001）的规定：这类卷材以10卷材的标称重量（）作为卷

11、材号玻纤毡胎基的卷材分为25、35和45三个标号聚酯胎的卷材分为25、35、45和55四个标号按卷材的物理性能分为三类：合格品 一等品 优质品 二类胎基的卷材的各标号及物理性符合表8.3.1 及表8.3.2.的规定。试验仪器设备如图 所示。,表 玻纤毡胎基弹性体沥青防水卷材技术性能,表 聚酯毡胎基弹性体沥青防水卷材技术性能,广泛适用于各类建筑防水、防潮工程，尤其适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。其中35 号及其以下的品种用作多层防水。35号以上的品种可用作单层防水和多层防水的面层，并可采用热施工。,应用,Back,SBS改性沥青防水卷材,APP改性沥青防水卷材属于塑性体沥青防水卷材中的

12、一种。塑性体沥青防水卷材是用沥青或热塑料改性沥青（简称“塑性体沥青”）浸渍胎基，两面涂以塑性体沥青涂盖层，上撒以细沙、矿物粒（片）或覆盖聚乙烯膜，下表面撒以细纱或覆盖无规聚丙烯所制成的一类防水卷材。卷材也使用玻纤毡或聚酯毡两种胎基。,APP改性沥青防水卷材,定义,图 8.3.5 APP改性沥青防水卷材,标号、等级和性质,按“塑性体沥青防水卷材”（JC/T559-2001）的规定：这类卷材以10卷材的标称重量（）作为卷材号。玻纤毡胎基的卷材分为25、35和45三个标号 聚酯胎基的卷材分为25、35、45和55四个标号按卷材的物理性能可分为三类：合格品一等品优等品二类胎基的卷材的各标号及物理性符合

13、下表的规定。,拉伸性能耐热度柔度不透水性,物理性能,APP改性沥青防水卷材,表 玻纤毡胎基塑性体沥青防水卷材技术性能,表 8.3.4 聚酯毡胎基塑性体沥青防水卷材技术性能,应用,广泛适用于各类建筑防水、防潮工程，尤其适用于高温或有强烈太阳辐照地区的建筑物防水 35号及其下品种用作多层防水；35号以上的品种可用作单层防水或多层防水的面层。高聚物改性沥青防水卷材除上述两类材料外，还有许多其他品种，他们因高聚物品种和胎体品种不同而性能各异，在建筑防水工程中的适用范围也各不相同。,APP改性沥青防水卷材,Back,合成高分子防水卷材,合成高分子防水卷材是一种柔性防水卷材。合成高分子防水卷材是以合成橡胶

14、、合成树脂或它们两者的共混体为基料，加入适量的化学助填充料等，经混炼、压延或挤出等工序加工而制成的或卷曲的片状防水材料。,定义,图 8.3.6 合成高分子防水卷材,合成高分子防水卷材具有拉伸强度和抗撕裂强度高，断裂伸长率大，耐热性和低温柔性好，耐腐、耐老化等一系列优异性能，是新型高档防水材料。常见的有三元乙丙(EPDM)橡胶防水卷材、聚氯乙烯（PVC）防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材和氯化聚乙橡胶共混防水卷材等。此类卷材厚度分为1、1.2、1.5、2.0等规格，一般单层铺设，可采用冷粘法或自粘法施工。,合成高分子防水卷材,注意:I-塑性卷材 II-弹性卷材 III-合成纤维卷材,表 8.3.5 合

15、成高分子防水卷材的物理性能,Back,8.4 什么是“沥青混凝土”,沥青混凝土,填料,矿质集料,沥青混合料,压实,摊铺,沥青混合料由矿质混合料和沥青胶组成的混合体系。矿料(矿质集料,矿质混合料)+沥青 沥青混合料 摊铺，压实 沥青混凝土(AC)或 沥青碎石(AM),Back,沥青混合料的定义,经人工合理选择级配组成的矿料与适量沥青结合料，经拌合组成的优质路面材料。,沥青混合料示意图,Bituminous Mixture,Coal bituminous mixture,Petroleum bituminous mixture,Bituminous,按照沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青混合料,

16、沥青混合料的分类,沥青混合料的分类,Fig.9.1.1 铺设现场施工,按施工温度分为热拌热铺、热拌冷铺和冷拌冷铺,Bituminous Mixture,Maximum Particle Diameter,Coarse gradeDmax=37.5,31.5mm,Special coarse gradeDmax=53mm,Medium gradeDmax=26.5,19mm,Fine gradeDmax=16,13.2,4.75mm,图9.1.2 颗粒筛,按最大粒径分为：特粗式，粗粒式，中粒式和 细粒式,沥青混合料的分类,Bituminous Mixture,Discontinuous,Cont

17、inuous,Mineral Gradation,按矿料级配分为：连续式和间断式,沥青混合料的分类,Bituminous Mixture,Admixture material compactness or the residual porosity after pressure,Dense gradation(p10%),Half open-gradation(p10%),Open-gradationp15%,Density type 3%6%,Density type 4%10%,按混合料密实度或压实后剩余孔隙率p 分为三类：密级配，半开级配和开级配,Back,沥青混合料的分类,沥青混合料的特点,粘-弹-塑性好，力学性质优良，有高温稳定性和低温柔性。安全性好施工方便经济耐久可再生利用,热拌热铺沥青混合料,它是沥青混合料中使用最广泛、最典型的材料工程应用广泛,Back,