第八章 防水材料（课件）- 《建筑材料（第4版） 》同步教学（机械工业版）

第八章 防水材料 【学习要求】 了解石油沥青的组成、胶体结构技术性质及应用特点以及防水防腐材料的分类和特点； 掌握常见沥青基防水材料和合成高分子材料的品种、性能和应用，并熟悉与之相关的防水卷材的技术性能测试方法。 第八章防水材料 防水工程材料（简称为防水材料）是用于建筑物的屋面、地下室及水利、地铁、隧道、道路和桥梁等工程能够防止渗透、渗漏和侵蚀的一大类材料。 国内外使用沥青为防水材料已有很久历史，直至现在，仍然是以沥青基防水层为主。 近年来，防水材料已向改性沥青系列及橡胶和树脂基防水材料发展，防水层的构造已由多层向单层防水方向发展，施工方法已由热熔法向冷粘贴法发展。 第八章防水材料 8.1 沥青 沥青是一种暗褐色至黑色的有机胶凝材料，它是由一些复杂的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物，能溶于苯或二硫化碳等溶剂。 在常温下呈固体、半固体或液体。 沥青属憎水性材料，它与矿物质材料有较强的粘结力，具有良好的防水、抗渗、耐化学腐蚀性，广泛用于屋面或地下防水工程、防腐蚀工程、道面工程等。 第八章防水材料 沥青按其获得方式可分为： 天然沥青、石油沥青和焦油沥青三大类 天然沥青是石油在自然条件下，长时间经受各种地球物理作用而形成的，在自然界中主要以沥青脉、沥青湖及浸泡在多孔岩石或沙土中而存在； 石油沥青是石油油分分馏后的残渣加工制成的；焦油沥青则是多种有机物（煤、泥炭、木材等）经干馏得到的焦油，再经加工得到的产物。 第八章防水材料 8.1.1 石油沥青的组成 石油沥青是由许多高分子碳氢化合物及其非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的复杂混合物。 因此沥青的化学组成复杂，对组成进行分析很困难。同时化学组成还不能反映沥青物理性质的差异。 第八章防水材料 石油沥青分为：油分、树脂和地沥青质三大主要组分。 石油沥青中尚含有少量蜡。 蜡对沥青的温度敏感性有较大影响，高温时使沥青容易发软，低温时会使沥青变得脆硬易裂。 此外，蜡会使沥青与骨料的粘附性降低。 8.1.2 石油沥青的胶体结构 在沥青胶体结构中，地沥青质为胶核，树脂被吸附于其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再分散于油分中，形成稳定的胶体体系。 第八章防水材料 8.1.3 石油沥青的性能及应用 1. 石油沥青的技术性能 （1）粘滞性 （2）塑性 （3）温度敏感性 （4）粘附性 （5）耐侯性 （6）安全性 2. 石油沥青的技术标准及应用 石油沥青按针入度指标来划分牌号，牌号数字约为针入度的平均值。 常用的建筑石油沥青和道路石油沥青的牌号与主要性质之间的关系是： 牌号愈高，其粘性愈小（即针入度越大），塑性愈大（即延度越大），温度稳定性愈低（即软化点愈低）。 第八章防水材料 3. 沥青的掺配 某一种牌号的石油沥青往往不能满足工程技术要求，因此需用不同牌号沥青进行掺配。 在进行掺配时，为了不使掺配后的沥青胶体结构破坏，应选用表面张力相近和化学性质相似的沥青。 试验证明同产源的沥青容易保证掺配后的沥青胶体结构的均匀性。所谓同产源是指同属石油沥青，或同属煤沥青。 第八章防水材料 第八章防水材料 8.2 沥青基防水材料  沥青具有良好的塑性，能加工成良好的柔性防水材料。但沥青耐热性与耐寒性较差，即高温下强度低，低温下缺乏韧性。表现为高温易流淌，低温易脆裂。 8.2.1改性沥青 用于石油沥青改性的聚合物很多，按掺用高分子材料的不同，改性沥青可分为： 橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶树脂共混改性沥青三类 第八章防水材料 8.2.2 改性材料 1.SBS改性沥青防水卷材 SBS改性沥青防水卷材是以聚酯纤维无纺布为胎体，以SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)弹性体改性沥青为浸渍涂盖层，以塑料薄膜或矿物细料为隔离层制成的防水卷材。 这类卷材具有较高的弹性、延伸率、耐疲劳性和低温柔性，主要用于屋面及地下室防水，尤其适用寒冷地区。 以冷法施工或热熔铺贴，适于单层铺设或复合使用。 第八章防水材料 2. APP改性沥青防水卷材 APP改性沥青防水卷材是以APP(无规聚丙烯)树脂改性沥青浸涂玻璃纤维或聚酯纤维（布或毡）胎基，上表面撒以细矿物粒料，下表面覆以塑料薄膜制成的防水卷材。 这类卷材弹塑性好，具有突出的热稳定性和抗强光辐射性，适用于高温和有强烈太阳辐射地区的屋面防水。单层铺设，可冷、热施工。 第八章防水材料 3. 铝箔塑胶改性沥青防水卷材 铝箔塑胶改性沥青防水卷材是以玻璃纤维或聚酯纤维（布或毡）为胎基，用高分子（合成橡胶或树脂）改性沥青为浸渍涂盖层，以银白色铝箔为上表面反光保护层，以矿物粒料和塑料薄膜为底面隔离层制成的防水卷材。 4. 溶剂型改性沥青防水涂料 溶剂型改性沥青防水涂料是以沥青、溶剂、改性材料、辅助材料所组成，主要用于防水、防潮和防腐，其耐水性、耐化学侵蚀性均好，涂膜光亮平整，丰满度高。主要品种有：再生橡胶沥青防水涂料、氯丁橡胶沥青防水涂料、丁基橡胶沥青防水涂料等。 第八章防水材料 5. 水乳型改性沥青防水涂料 （1）水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料 以氯丁橡胶胶乳为改性剂，及助剂的配合与沥青乳液混合所形成的稳定橡胶沥青乳状液。 适用于民用及工业建筑的屋面工程、厕浴间、厨房防水；地下室、水池等防水、防潮工程；旧油毡屋面的维修。 （2）水乳型再生橡胶沥青防水涂料 再生橡胶的水分散体为改性剂，及助剂的配合与沥青乳液混合所形成的稳定再生橡胶沥青乳状液。 适用于四级建筑的屋面工程、厕浴间、厨房防水；地下室、防潮工程；旧油毡屋面的维修。 第八章防水材料 6.改性沥青密封材料 （1）改性沥青基嵌缝油膏 改性沥青基嵌缝油膏是以石油沥青为基料，加入橡胶改性材料及填充料等混合制成的冷用膏状材料。具有优良的防水防潮性能，粘结性好，延伸率高，能适应结构的适当伸缩变形，能自行结皮封膜。可用于嵌填建筑物的水平、垂直缝及各种构件的防水，使用很普遍。 （2）聚氯乙烯胶泥和塑料油膏 聚氯乙烯胶泥和塑料油膏是由煤焦油和聚氯乙烯树脂和增塑剂及其它填料加热塑化而成。胶泥是橡胶状弹性体，塑料油膏是在此基础上改进的热施工塑性材料，施工使用热熔后成为黑色的粘稠体。 特点是耐温性好，使用温度范围广，适合我国大部分地区的气候条件和坡度，粘结性好，延伸回复率高，耐老化，对钢筋无锈蚀。 适用于各种建筑、构筑物的防水、接缝。 第八章防水材料 8.3合成高分子防水材料 合成高分子防水材料具有抗拉强度高、延伸率大、弹性强、高低温特性好、防水性能优异的特性。 合成高分子基防水材料中常用的高分子有三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、有机硅橡胶、聚氨酯、丙烯酸酯、聚氯乙烯树脂等 8.3.1 三元乙丙橡胶防水卷材 三元乙丙橡胶防水卷材是以乙烯、丙烯和双环戊二烯三种单体共聚合成的三元乙丙橡胶为主体,掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂和填充剂等,经密炼、拉片、过滤、挤出(或压延)成型、硫化、检验、分卷、包装等工序加工制成的高弹性防水材料。 第八章防水材料 8.3.2 聚氯乙烯（PVC）防水卷材 聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入一定量的稳定剂、增塑剂、改性剂、抗氧剂及紫外线吸收剂等辅助材料，经捏合、混炼、造粒、挤出或压延等工序制成的防水卷材，是我国目前用量较大的一种卷材。 8.3.3 氯化聚乙烯防水卷材 氯化聚乙烯防水卷材，是以含氯量为30%～40%的氯化聚乙烯树脂为主要原料，掺入适量的化学助剂和大量的填充材料，采用塑料（或橡胶）的加工工艺，经过捏合、塑炼、压延等工序加工而成。属于非硫化型高档防水卷材。 第八章防水材料 8.3.4 氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材 氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材是以氯化聚乙烯树脂与合成橡胶为主体，加入硫化剂、促进剂、稳定剂、软化剂及填料等，经塑炼、混炼、过滤、压延或挤出成型及硫化等工序制成的防水卷材。 8.3.5 氯磺化聚乙烯防水卷材 氯磺化聚乙烯防水卷材是以氯磺化聚乙烯橡胶为主，加入适量的软化剂、交联剂、填料、着色剂后，经混炼、压延或挤出、硫化等工序加工而成的弹性防水卷材。 第八章防水材料 8.3.6聚氨酯防水涂料 聚氨酯防水涂料有单组分和双组分两类。 其中单组分涂料的物理性能和施工性能均不及双组分涂料，故我国自80年代聚氨酯防水涂料研制成功以来， 主要应用双组分聚氨酯防水涂料。 双组分聚氨酯防水涂料产品，甲组分是聚氨酯预聚体，乙组分是固化剂等多种改性剂组成的液体； 按一定的比例混合均匀，经过固化反应，形成富有弹性的整体防水膜。 第八章防水材料 8.3.7丙烯酸酯防水涂料 丙烯酸酯防水涂料是以丙烯酸树脂乳液为主，加入适量的颜料、填料等配置而成的水乳型防水涂料。 具有耐高低温性好、不透水性强、无毒、无味、无污染、操作简单等优点，可在各种复杂的基层表面上施工，并具有白色、多种浅色、黑色等，使用寿命10～15年。 丙烯酸防水涂料广泛应用于外墙防水装饰及各种彩色防水层。丙烯酸涂料的缺点是延伸率较小，为此可加入合成橡胶乳液予以改性，使其形成橡胶状弹性涂膜。 8.3.8硅橡胶防水涂料 硅橡胶防水涂料是以硅橡胶乳液以及其他乳液的复合物为基料，掺入无机填料及各种助剂配制而成的乳液型防水涂料。该涂料兼有涂膜防水和渗透性防水材料的优良特性，具有良好的防水性、渗透性、成膜性、弹性、粘结性、延伸性、耐高低温性、抗裂性、耐氧化性和耐候性。 并且无毒、无味、不燃、使用安全。适用于地下室、卫生间、屋面以及地上地下构筑物的防水防渗和渗漏水修补等工程。 第八章防水材料 8.3.9丙烯酸酯建筑密封膏 丙烯酸酯建筑密封膏是以丙烯酸乳液为胶粘剂，掺入少量表面活性剂、增塑剂、改性剂及颜料、填料等配制而成的单组分水乳型建筑密封膏。这种密封膏具有优良的耐紫外线性能和耐油性、粘结性、延伸性、耐低温性、耐热性和耐老化性能，并且以水为稀释剂，粘度较小，无污染、无毒、不燃，安全可靠，价格适中，可配成各种颜色，操作方便、干燥速度快，保存期长。但固化后有15%～20%的收缩率，应用时应予事先考虑。该密封膏应用范围广泛，可用于钢、铝、混凝土、玻璃和陶瓷等材料的嵌缝防水以及用作钢窗、铝合金窗的玻璃腻子等。还可用于各种预制墙板、屋面板、门窗、卫生间等的接缝密封防水及裂缝修补。 第八章防水材料 8.3.10聚氨酯建筑密封膏 聚氨酯建筑密封膏是由多异氰酸酯与聚醚通过加聚反应制成预聚体后，加入固化剂、助剂等在常温下交联固化成的高弹性建筑用密封膏。 这类密封膏分单、双组分两种规格。 按产品的流变性分为非下垂型（N型）和自流平型（L）两类。聚氨酯建筑密封膏的标记为PU；按拉伸-压缩循环性能分级别。产品外观应为均匀膏状物，无结皮凝胶或不易分散的固体物。聚氨酯建筑密封膏的理化性能必须符合表9-38的规定。 第八章防水材料 【思考题与习题】 1.石油沥青的主要技术性质是什么？这些性质相应的指标各是什么？如何测定？ 2. 工程中选用石油沥青牌号的原则是什么？在地下防潮工程中，如何选择石油沥青的牌号？ 3. 某防水工程需石油沥青30 t，要求软化点不低于80℃，现有60号和10号石油沥青，测得他们的软化点分别是49℃和98℃，问这两种牌号的石油沥青如何掺配？     第八章防水材料 感谢聆听 $$