9.4-密封材料（课件）- 《建筑材料》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

项目九 防水材料 目 录 CONTENT 行业PPT模板http:///hangye/ 1 2 3 4 沥青 防水卷材 防水涂料 密封材料 5 沥青性能检测 PART 04 密封材料 9.4.1 塑性密封膏 1.油性嵌缝膏 油性嵌缝膏是以天然或合成的油脂等为基料,同碳酸钙、滑石粉等矿物掺合,形成高黏度的塑性膏状物,一般在氧化后表面成膜,并随时间延续氧化深入内部而逐渐硬化。 9.4.1 塑性密封膏 2.止水带 橡胶止水带以天然橡胶或各种合成橡胶为主要原料,掺入多种助剂和填充料,经塑化、混炼、压延和硫化等工序制成。橡胶止水带包括在混凝土浇筑过程中部分或全部浇埋在混凝土中或外贴于混凝土表面的橡胶止水带、遇水膨胀橡胶复合止水带、具有钢边的橡胶止水带以及沉管隧道接头缝用橡胶止水带和橡胶复合止水带。橡胶止水带主要用于混凝土现浇时设在施工缝及变形缝内与混凝土结构成为一体的基础工程,如地下设施、隧道涵洞、输水渡槽、拦水坝、贮液构筑物等。 9.4.1 塑性密封膏 3.遇水膨胀橡胶 遇水膨胀橡胶是由天然橡胶、氯丁橡胶等合成橡胶与水溶性聚氨酯预聚体、丙烯酸钠高分子吸水性树脂等吸水性材料混合制成的遇水膨胀性防水材料。遇水膨胀橡胶的拉伸强度大于3MPa,遇水体积膨胀率为150%~600%。其可用于各种环境的止水工程。 9.4.2 弹性密封膏 1.聚氨酯密封膏 聚氨酯密封膏是以聚氨酯为主要组分,再配加其他组分材料制成的双组分反应型密封材料。它是目前较好的密封材料之一。 聚氨酯密封膏黏结力强,与混凝土、砖石、塑料、铝制品、塑钢制品、镀锌板材等材料黏结牢固;高强高弹,柔软且强度高,特别适用于循环变形较大结构的密封防水;耐候性、抗撕裂性、耐磨性、抗穿刺性好。 9.4.2 弹性密封膏 2.有机硅橡胶(硅酮)密封膏 硅酮密封膏具有良好的耐候性、耐久性、耐热性和耐寒性,施工时操作方便、毒性小。硅酮密封材料的最大优点是弹性大,拉伸-压缩循环性能好。 9.4.2 弹性密封膏 3.丙烯酸类密封膏 丙烯酸类密封膏是在丙烯酸类树脂中掺入增量剂、增塑剂、分散剂等配制而成的,分为溶剂型和水乳型两种,目前使用的以水乳型为主。丙烯酸类密封材料在一般建材基底(包括砖、砂浆、石、混凝土等)上不产生污渍。它具有优良的抗紫外线性能;延伸率很大,初期固化阶段为200%~600%,经过热老化、气候老化试验后达完全固化时的延伸率为100%~350%;在-34~80℃均有良好的性能,并且具有较好的自密性。 9.4.3 弹塑性密封膏 1.氯丁橡胶基密封膏 氯丁橡胶基密封膏是以氯丁橡胶和丙烯系塑料为主要材料,再掺入少量增塑剂、硫化剂、增韧剂、防老化剂、溶剂及填充料等配制而成的一种黏稠的溶剂型膏状体。 氯丁橡胶基密封膏与砂浆、混凝土、铁及石膏板等都有良好的黏结能力,黏结强度为0.1~0.4MPa;具有优良的延伸性和回弹性能,延伸率可达500%,恢复率可达60%~90%,用于工业厂房屋面及墙板嵌缝。同时,具有很好的抗老化、耐热和耐低温性能和耐气候稳定性,还有良好的挤出性能,便于施工,在最高气温下施工垂直缝,密封膏不流淌,所以可用于垂直墙面的纵向缝、水平缝及各种异型变形缝。 9.4.3 弹塑性密封膏 2.PVC嵌缝接缝膏 PVC嵌缝接缝膏是以煤焦油和PVC树脂粉为基料,按一定比例加入增塑剂、稳定剂及填充料等,在一定温度下塑化而成的弹塑性热施工的膏状密封材料,又称PVC胶泥。 PVC嵌缝接缝膏具有良好的耐热、耐寒性能,炎热不流淌,不粘脚;寒冬有弹性,适用温度范围为-20~80℃,使用10年以上不老化;有良好的黏结性、延伸性,适应屋面基层因热胀冷缩、振动、沉降而引起的变化;抗老化性好,有一定的耐酸碱、耐油能力。 9.4.3 弹塑性密封膏 3.PVC油膏 PVC油膏(PVC塑料防水油膏)是以PVC、煤焦油为基料,加入适量改性材料等,经塑化制成的一种新型建筑防水涂料和防水嵌缝材料。其生产同PVC胶泥,各项性能也与PVC胶泥相似,其适应性广,黏结性强,具有良好的防水性、弹塑性,较好的耐寒、耐腐蚀和抗老化性能,且其成本低,低温柔性好。 PART 05 沥青性能检测 9.5.1 取样方式及数量 1.取样方式 从桶、袋、箱中取样时应在样品表面以下及容器侧面以内至少75mm处采取。若沥青是可以打碎的,则用干净锤头打碎后取样;若沥青是软的,则用干净的适宜工具切割取样。 9.5.1 取样方式及数量 2.取样数量 (1)同批产品的取样数量。当能确认供取样用的沥青产品是同一批生产的产品时,随机取一件,再按前述取样方式取4kg供检测用。 (2)非同批产品的取样数量。当不能确认供取样用的沥青产品是同一批生产的产品时,则应按随机取样原则选出若干件沥青产品,再按前述取样方式取样,其件数等于总件的立方根。表9-10给出了不同装载件数所要取出的样品件数。当取样件数超过1件时,每个样品质量应不少于0.1kg,这样取出的样品经充分混合均匀后取出4kg供检测用。当不是一批产品且批次可以明显分出时,从每一批次中取出4kg样品供检测。 9.5.2 沥青针入度测定 沥青的针入度以标准针在一定的载荷、时间及温度条件下垂直穿入沥青试件的深度来表示,单位为1/10mm。除非经另行规定,标准针、针连杆与附加砝码的总质量为(100±0.05)g,温度为(25±0.1)℃,时间为5s。 1.试验目的 测定针入度小于350的石油沥青的针入度,以确定沥青的黏稠程度。 9.5.2 沥青针入度测定 2.主要仪器设备 1 针入度仪(图9-5): 能使针连杆在无明显摩擦下垂直运动,并能指示穿入深度准确到0.1mm的仪器均可使用。 2 标准针: 应由硬化回火的不锈钢制成,洛氏硬度为54~60,针长约50mm,长针长约60mm,所有针的直径为1.00~1.02mm。 3 试件皿: 应使用最小尺寸符合表9-11要求的金属或玻璃的圆柱形平底容器。 9.5.2 沥青针入度测定 9.5.2 沥青针入度测定 9.5.2 沥青针入度测定 4 5 6 7 恒温水浴:容量不小于10L,能保持温度在试验温度的±0.1℃范围内。 计时器:刻度不大于0.1s,60s内的准确度达到±0.1s的任何计时装置均可。 平底玻璃皿:容量不少于350mL,深度要没过最大的试件皿。 温度计:液体玻璃温度计,刻度范围为-8~55℃,分度值为0.1℃。 9.5.2 沥青针入度测定 3.试验样品的制备 (1)小心加热样品,不断搅拌以防局部过热,加热到使样品易于流动。 (2)将试件倒入预先选好的试件皿中,试件深度应至少是预计锥入深度的120%。 (3)将试件皿松松地盖住以防灰尘落入。 9.5.2 沥青针入度测定 4.试验步骤 (1)调节针入度仪的水平,检查针连杆和导轨,确保上面没有水和其他物质。如果预测针入度超过350,应选择长针,否则用标准针。先用合适的溶剂将针擦干净,再用干净的布擦干,然后将针插入针连杆中固定。按试验条件选择合适的砝码并放好砝码。 (2)如果测试时针入度仪是在水浴中,则直接将试件皿放在浸在水中的支架上,使试件完全浸在水中。如果试验时针入度仪不在水浴中,将已恒温到试验温度的试件皿放在平底玻璃皿中的三角支架上,用与水浴相同温度的水完全覆盖样品,将平底玻璃皿放置在针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆,使针尖刚刚接触到试件的表面,必要时用放置在合适位置的光源观察针头位置,使针尖与水中针头的投影刚刚接触为止。轻轻拉下活杆,使其与针连杆顶端相接触,调节针入度仪上的表盘读数指零或归零。 9.5.2 沥青针入度测定 (4)拉下活杆,再使其与针连杆顶端相接触,此时表盘指针的读数即为试件的针入度,或自动方式停止锥入,通过数据显示设备直接读出锥入深度数值,得到针入度,用1/10mm表示。 (3)在规定时间内快速释放针连杆,同时启动秒表或计时装置,使标准针自由下落穿入沥青试件中,到规定时间使标准针停止移动。 9.5.2 沥青针入度测定 (5)同一试件至少重复测定三次。每一试验点的距离和试验点与试件皿边缘的距离都不得小于10mm。每次试验前都应将试件和平底玻璃皿放入恒温水浴中,每次测定都要用干净的针。当针入度小于200时可将针取下,用合适的溶剂擦净后继续使用。当针入度超过200时,每个试件皿中扎一针,三个试件皿得到三个数据。或者每个试件至少用三根针,每次试验用的针留在试件中,直到三根针扎完时再将针从试件中取出。但是这样测得的针入度的最高值和最低值之差不得超过平均值的4%。 9.5.2 沥青针入度测定 5.结果计算与数据处理 (1)报告三次测定针入度的平均值,取至整数,作为试验结果。三次测定的针入度值相差不应大于表9-12中的数值。 (2)重复性。同一操作者在同一试验室用同一台仪器对同一样品测得的两次结果不超过平均值的4%。 (3)再现性。不同操作者在不同试验室用同一类型的不同仪器对同一样品测得的两次结果不超过平均值的11%。 9.5.3 沥青延度测定 1.试验目的 测定沥青延度,以确定沥青的塑性。 2.仪器与材料 (1)模具:模具应按图9-6中所给样式进行设计。试件模具由黄铜制造,由两个弧形端模和两个侧模组成,组装模具的尺寸变化范围如图9-6所示。 (2)水浴:水浴能保持试验温度变化不大于0.1℃,容量至少为10L,试件浸入水中深度不得小于10cm,水浴中设置带孔搁架以支撑试件,搁架距水浴底部不得小于5cm。 (3)延度仪:对于测量沥青的延度来说,凡是能将试件持续浸没于水中,能按照一定的速度拉伸试件的仪器均可使用。该仪器在启动时应无明显的振动。 (4)温度计:0~50℃,分度为0.1℃和0.5℃各一支。 (5)隔离剂:以质量计,由两份甘油和一份滑石粉调制而成。 (6)支撑板:黄铜板,一面应磨光至表面粗糙度为Ra0.63。 9.5.3 沥青延度测定 9.5.3 沥青延度测定 3.准备工作 (1)将模具组装在支撑板上,将隔离剂涂于支撑板表面及图9-6中的侧模的内表面,以防沥青沾在模具上。 (2)小心加热样品,充分搅拌以防局部过热,直到样品容易倾倒。 (3)恒温:将支撑板、模具和试件一起放入水浴中,并在试验温度下保持85~95min,然后从板上取下试件,拆掉侧模,立即进行拉伸试验。 9.5.3 沥青延度测定 4.试验步骤 (1)将模具两端的孔分别套在试验仪器的柱上,然后以一定的速度拉伸,直到试件拉伸断裂。拉伸速度允许误差在±5%以内,测量试件从拉伸到断裂所经过的距离,以cm表示。试验时,试件距水面和水底的距离不小于2.5cm,并且要使温度保持在规定温度的±0.5℃范围内。 9.5.3 沥青延度测定 (2)如果沥青浮于水面或沉入槽底,则试验不正常。应使用乙醇或氯化钠调整水的密度,使沥青材料既不浮于水面,又不沉入槽底。 (3)正常的试验应将试件拉成锥形或线形或柱形,直至断裂时实际横断面的面积接近于零或为一均匀断面。如果三次试验得不到正常结果,则报告在该条件下延度无法测定。 9.5.3 沥青延度测定 5.结果计算与数据处理 (1)若三个试件测定值在其平均值的5%内,取平行测定三个结果的平均值作为测定结果。 (2)重复性。同一操作者在同一试验室使用同一试验仪器对在不同时间同一样品进行试验得到的结果不超过平均值的10%(置信度95%)。 (3)再现性。不同操作者在不同试验室用相同类型的仪器对同一样品进行试验得到的结果不超过平均值的20%(置信度95%) 9.5.4 沥青软化点测定 BUSINESS REPORT 1.意义和应用 (1)沥青是没有严格熔点的黏性物质。随着温度升高,它们逐渐变软,黏度降低。因此软化点应严格按照试验方法来测定,才能使结果有较好的重复性。 (2)软化点用于沥青材料分类,是沥青产品标准中的重要技术指标。 9.5.4 沥青软化点测定 2.仪器与材料 (1)环:两只黄铜肩或锥环,其尺寸规格如图9-7(a)、(b)所示。 (2)支撑板:扁平光滑的黄铜板或瓷砖,其尺寸约为50mm×75mm。 (3)球:两只直径为9.5mm的钢球,每只质量为(3.50±0.05)g。 (4)钢球定位器:两只钢球定位器用于使钢球定位于试件中央,其一般形状和尺寸如图9-7(c)所示。 (5)浴槽:可以加热的玻璃容器,其内径不小于85mm,离加热底部的深度不小于120mm。 9.5.4 沥青软化点测定 9.5.4 沥青软化点测定 9.5.4 沥青软化点测定 (6)环支撑架和组装:一只铜支撑架用于支撑两个水平位置的环,其形状和尺寸如图9-7(d)所示,其安装图形如图9-7(e)所示。支撑架上的肩环的底部距离下支撑板的上表面为25mm,下支撑板的下表面距离浴槽底部为(16±3)mm。 (7)刀:切沥青用。 9.5.4 沥青软化点测定 (8)温度计:应符合《石油产品试验用玻璃液体温度计技术条件》(GB/T514—2005)中沥青软化点专用温度计的技术要求,即测温范围为30~180℃、最小分度值为0.5℃的全浸式温度计。该温度计不允许使用其他温度计代替,可使用满足相同精度、数据显示最小温度和误差要求的其他测温设备代替。合适的温度计或合适的测温设备应按图9-7(e)悬于支架上,使得水银球底部或测温点与环底部水平,其距离在13mm 以内,但不要接触环或支撑架。 (9)加热介质:新煮沸过的蒸馏水或甘油。 (10)隔离剂:以质量计,由两份甘油和一份滑石粉调制而成。此隔离剂适合30~157℃的沥青材料。 9.5.4 沥青软化点测定 3.准备工作 (1)样品的加热时间在不影响样品性质和在保证样品充分流动的基础上尽量短。石油 沥青、改性沥青、天然沥青以及乳化沥青残留物加热温度不应超过预计沥青软化点110℃。煤焦油沥青样品加热温度不应超过煤焦油沥青预计软化点55℃。 (2)如果样品为按照《乳化沥青蒸发残留物含量测定法》(SH/T0099.4—2005)、《乳化沥青残留物含量测定法(低温减压蒸馏法)》(SH/T0099.16—2005)、《低温蒸发回收乳化沥青残留物试验法》(NB/SH/T0890—2014)方法得到的乳化沥青残留物或高聚物改性乳化沥青残留物,可将其热残留物搅拌均匀后直接注入试模中。如果重复试验,不能重新加热样品,应在干净的容器中用新鲜样品制备试件。 9.5.4 沥青软化点测定 (3)若估计软化点为120~157℃,应将黄铜环与支撑板预热至80~100℃,然后将铜环放到涂有隔离剂的支撑板上。否则会出现沥青试件从铜环中完全脱落的现象。 (4)向每个环中倒入略过量的沥青试件,让试件在室温下至少冷却30min。对于在室温下较软的样品,应将试件在低于预计软化点10℃以上的环境中冷却30min。从开始倒试件时起至完成试验的时间不得超过240min。 (5)当试件冷却后,用稍加热的小刀或刮刀干净地刮去多余的沥青,使得每一个圆片饱满且和环的顶部齐平。 9.5.4 沥青软化点测定 PROJECT Introduction 4.试验步骤 (1)选择下列一种加热介质和适合预计软化点的温度计或测温设备。 ①新煮沸过的蒸馏水适于软化点为30~80℃的沥青,起始加热介质的温度应为(5±1)℃。 ②甘油适于软化点为80~157℃的沥青,起始加热介质的温度应为(30±1)℃。 9.5.4 沥青软化点测定 ③为了进行仲裁,所有软化点低于80℃的沥青应在水浴中测定,而软化点为80~157℃的沥青材料在甘油浴中测定。仲裁时采用标准中规定的相应的温度计。或者上述内容由买卖双方共同决定。 (2)把仪器放在通风橱内并配置两个样品环、钢球定位器,并将温度计插入合适的位置,浴槽装满加热介质,并使各仪器处于适当位置。用镊子将钢球置于浴槽底部,使其同支架的其他部位达到相同的起始温度。 9.5.4 沥青软化点测定 (3)如果有必要,将浴槽置于冰水中,或小心加热并维持适当的起始浴温达15min,并使仪器处于适当位置,注意不要玷污浴液。 (4)再次用镊子从浴槽底部将钢球夹住并置于定位器中。 9.5.4 沥青软化点测定 (5)从浴槽底部加热使温度以恒定的速率5℃/min上升。为防止通风的影响,有必要时可用保护装置,试验期间不能取加热速率的平均值,但在3min后,升温速度应达到(5±0.5)℃/min,若温度上升速率超过此限定范围,则此次试验失败。 (6)当包着沥青的钢球触及下支撑板时,分别记录温度计所显示的温度。无须对温度计的浸没部分进行校正。取两个温度的平均值作为沥青材料的软化点。当软化点为30~157℃时,如果两个温度的差值超过1℃,则重新试验。 9.5.4 沥青软化点测定 5.结果计算与数据处理 (1)因为软化点的测定是条件性的试验方法,对于给定的沥青试件,当软化点略高于80℃时,水浴中测定的软化点低于甘油浴中测定的软化点。 (2)软化点高于80℃时,从水浴变成甘油浴时的变化是不连续的。在甘油浴中所报告的沥青软化点最低可能为84.5℃,而煤焦油沥青的软化点最低可能为82℃。当甘油浴中软化点低于这些值时,应转为水浴中的软化点为80℃或更低,并在报告中注明。 9.5.4 沥青软化点测定 ①将甘油浴软化点转化为水浴软化点时,石油沥青的校正值为-4.5℃,煤焦油沥青的为-2.0℃。采用此校正值只能粗略地表示出软化点的高低,欲得到准确的软化点应在水浴中重复试验。 ②无论在任何情况下,如果甘油浴中所测得的石油沥青软化点的平均值为80.0℃或更低,煤焦油沥青软化点的平均值为77.5℃或更低,则应在水浴中重复试验。 9.5.4 沥青软化点测定 (3)将水浴中略高于80℃的软化点转化成甘油浴中的软化点时,石油沥青的校正值为+4.5℃,煤焦油沥青的校正值为+2.0℃。采用此校正值只能粗略地表示出软化点的高低,欲得到准确的软化点应在甘油浴中重复试验。 在任何情况下,如果水浴中两次测定温度的平均值为85.0℃或更高,则应在甘油浴中重复试验。 (4)取两个结果的平均值作为试验结果。 (5)报告试验结果时同时报告浴槽中所使用加热介质的种类。 9.5.4 沥青软化点测定 (6)重复性。在同一试验室,由同一操作者使用相同的设备,按照相同的测试方法,并在短时间内对同一被测对象相互进行独立测试获得的两个试验结果的绝对差值不超过1.2℃。 (7)再现性。在不同试验室,由不同的操作者使用不同的设备,按照相同的测试方法,对同一被测对象相互进行独立测试获得的两个试验结果的绝对差值不超过2.0℃。 9.5.4 沥青软化点测定 复习思考题 1.名词解释 (1)沥青的延性。 (2)乳化沥青。 (3)石油沥青的大气稳定性。 2.填空题 (1)石油沥青的三组分为_____、 _____和_____ 。 (2)石油沥青的大气稳定性是指沥青长期在_____ 、 _____ 、 _____等的综合作用下抵抗老化,保持性能稳定的性能。 (3)一般同一类石油沥青随着牌号的增加,其针入度_____,延度_____,而软化点_____ 。 (4)沥青的塑性指标一般用_____来表示,温度感应性用_____来表示。 3.单项选择题 (1)( )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。 A.软化点 B.闪点 C.燃点 D.延度 9.5.4 沥青软化点测定 复习思考题 (2)沥青的牌号是根据以下( )技术指标来划分的。 A.针入度 B.延度 C.软化点 D.闪点 (3)石油沥青的组分长期在大气中将会转化,其转化顺序是( )。 A.油分—树脂—地沥青质 B.固定不变 C.地沥青质—树脂—油分 D.不断减少 (4)石油沥青材料属于( )结构。 A.散粒结构 B.纤维结构 C.胶体结构 D.层状结构 4.多项选择题 (1)根据用途不同,沥青分为( )。 A.道路石油沥青 B.普通石油沥青 C.建筑石油沥青 D.天然沥青 (2)常用作沥青矿物填充料的物质有( )。 A.滑石粉 B.石灰石粉 C.磨细纱 D.水泥 (3)以下属于高分子防水卷材的是( )。 A.三元乙丙橡胶防水卷材 B.APP防水卷材 C.聚氯乙烯防水卷材 D.SBS防水卷材 9.5.4 沥青软化点测定 复习思考题 5.思考题 (1)石油沥青可分为哪几类? 各有什么用途? (2)建筑石油沥青针入度较小,软化点较高,延伸率较小,主要用于屋面及地下防水等工程。我国武汉、长沙等地的建筑屋面温度约达68℃,选择什么样的沥青才能满足要求,为什么? (3)SBS防水卷材和APP防水卷材的应用都有哪些? 非常感谢您的观看 $$