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第十章防水材料
本章主要内容
石油沥青
改性沥青和合成高分子防水材料
煤沥青
建筑防水制品
沥青是一种有机胶凝材料,它是多种碳氢化合物与及非金属(氧、硫、氮等)衍生物的混合物。在常温下为黑褐色或黑色固体、半固体或液体状态。具有结构致密、粘结力良好,不导电、不吸水,耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。
沥青
天然沥青
煤沥青
石油沥青
地沥青
焦油沥青
木沥青
泥炭沥青
页岩沥青
一、石油沥青的组成与结构 1、概念:石油沥青是由石油原油或石油衍生物经过常压或减压蒸馏,提炼出汽油、煤油、柴油、润滑油等轻质油分后的残渣,经加工制成的一种产品。 2、组成:石油沥青化学成分非常复杂,可分为油分、树脂和地沥青质三大组分。各组分的特点及作用见下表。
第一节石油沥青
组分
作用
油分
淡黄色透明液体;赋予沥青流动性。
树脂
粘稠半固体;增加沥青粘结力和延伸性。
地沥青质
固体粉末;决定沥青的粘结力、粘度、温度稳定性
2、主要技术性质
(1)粘滞性:反映沥青内部阻碍其相对流动的特性。
指标:针入度 P(25℃、50g、5s)单位:1/10mm
影响因素:温度;组分。
(2)塑性:沥青在外力作用下产生变形的性质。
指标:延度(cm)
影响因素:温度;沥青膜层的厚度
(3)温度稳定性:沥青粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。
指标:软化点(℃)
影响因素:地沥青质的含量;含蜡量。
(4)大气稳定性:石油沥青在热、光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能。
大气稳定性用沥青试样在加热蒸发前后的“蒸发损失百分率”和“针入度的比值”来表示。
闪点:沥青在规定条件下,加热到石油沥青的蒸气与火焰接触发生闪光时的最低温度。闪点是安全施工的指标。
燃点:闪点后温度再上升与火接触产生火焰,能持续燃烧5S以上的开始温度。
3、石油沥青的分类1)按用途分2)按石油沥青按其针入度、延度和软化点划分牌号(牌号越高,针入度越大、延度越大、软化点越低。)
石油沥青
道路石油沥青
特种石油沥青
建筑石油沥青
普通石油沥青
品种
牌号
主要应用
道路石油沥青
200、180、140
100甲、100乙
60甲、60乙
主要在道路工程中作胶凝材料
建筑石油沥青
30、10
主要用于制造油纸、油毡、防水涂料和嵌缝膏等,使用在防水及防腐工程中
普通石油沥青
75、65、55
含蜡量较高,粘结力差,一般不用于建筑工程中
第二节煤沥青
一、概念
煤沥青(煤焦油)俗称柏油,是炼焦厂或煤气厂的副产品,烟煤在干馏过程中的挥发物质,经冷凝而成黑色粘性液体。
二、分类
根据蒸馏温度不同,分为低温煤沥青、中温煤沥青和高温煤沥青。建筑上所用的煤沥青多为粘稠或半固体的低温煤沥青。
三、煤沥青与石油沥青的简易鉴别
鉴别方法
石油沥青
煤沥青
密度(g/cm3)

~
燃烧
烟少、无色、有松香味、无毒
烟多、黄色、臭味大、有毒
锤击
声哑、有弹性、韧性好
声脆、韧性差
颜色
呈辉亮褐色
浓黑色
溶解
易溶于煤油或汽油中,呈棕黑色
难溶于煤油或汽油中,呈黄绿色
一、改性沥青 建筑上使用的沥青通过对沥青进行氧化、乳化、催化,或加入橡胶、树脂和矿物填充料等对沥青进行改性处理。改性沥青可分为矿物填充料改性沥青、橡胶改性沥青、树脂改性沥青和橡胶树脂共混改性沥青等。 1、矿物填充料改性 在沥青中加入一定量的矿物填充料,可以提高沥青的粘滞性和耐热性,减小沥青的温度敏感性,同时也可以减少沥青的用量。常用的矿物填充料有粉状和纤维状两类。粉状的有滑石粉、石灰石粉、白云石粉、粉煤灰、硅藻土和云母粉等;纤维状的有石棉绒、石棉粉等。矿物填充料的掺量一般为20%~40%。 2、树脂改性 用树脂改性石油沥青,可以改善沥青的强度、塑性、耐热性、耐寒性、粘结性和抗老化性等。
第三节改性沥青和合成高分子防水材料
3、橡胶改性 沥青与橡胶相溶性较好,改性后的沥青高温变形小,低温时具有一定的塑性。所用的橡胶有天然橡胶、合成橡胶(如氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶等)和再生橡胶。 4、橡胶和树脂改性 橡胶和树脂用于沥青改性,使沥青同时具有橡胶和树脂的特性。且橡胶和树脂的混溶性较好,故改性效果良好。橡胶和树脂共混改性沥青采用不同的原料品种、配比、制作工艺,可以得到不同性能的产品,主要用于防水卷材、片材、密封材料和涂料等。
第四节建筑防水制品
防水卷材是建筑工程重要的防水材料之一。根据其主要防水组成材料分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材等三大类。
一、防水卷材
1、沥青防水卷材
由于沥青具有良好的防水性能,而且资源丰富、价