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§ 9 沥青 _ 防水材料 PowerPoint PPT Presentation


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制作人 — 依巴丹. § 9 沥青 _ 防水材料. 沥青是多种有机化合物的复杂混合物。 在常温下呈现固体、半固体或液体状态,颜色为黑色或黑褐色, 能溶解于多种有机溶剂,具有良好的粘结性、塑性、抗冲击性、不透水性、耐化学腐蚀及电绝缘性等, 广泛用于防水、防潮、防腐工程,还用来制造防水卷材、防水涂料、胶粘剂等。. 沥青材料的特点:. 1 、具有憎水性 2 、与混凝土、砂浆、木材、金属、砖、石料等材料有非常好的粘结能力 3 、具有较好的抗腐蚀能力,能抵抗一般酸、碱、盐等的腐蚀 4 、具有良好的电绝缘性。 5 易老化。. 第一节 沥青材料.

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§ 9 沥青 _ 防水材料

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Presentation Transcript


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制作人—依巴丹

§9 沥青_防水材料


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  • 沥青是多种有机化合物的复杂混合物。

  • 在常温下呈现固体、半固体或液体状态,颜色为黑色或黑褐色,

  • 能溶解于多种有机溶剂,具有良好的粘结性、塑性、抗冲击性、不透水性、耐化学腐蚀及电绝缘性等,

  • 广泛用于防水、防潮、防腐工程,还用来制造防水卷材、防水涂料、胶粘剂等。


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沥青材料的特点:

  • 1、具有憎水性

  • 2、与混凝土、砂浆、木材、金属、砖、石料等材料有非常好的粘结能力

  • 3、具有较好的抗腐蚀能力,能抵抗一般酸、碱、盐等的腐蚀

  • 4、具有良好的电绝缘性。

  • 5易老化。


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第一节 沥青材料

  • 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。


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一、沥青的分类

  • 1.地沥青 2.焦油沥青

  • 天然沥青

  • 地沥青

  • 石油沥青

  • 沥青 煤沥青

  • 焦油沥青 木沥青

  • 页岩沥青


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二、石油沥青的组分

  • 1.油分

  • 油分是淡黄色透明液体,密度小于1,几乎溶于大部分的有机溶剂中,但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。

  • 2.树脂

  • 为黄色至黑褐色黏稠半固体,密度等于1,温度敏感性高,熔点低于100度。赋予石油沥青一定的塑性、可流动性和粘结性。

  • 3.地沥青质

  • 深褐色至黑色无定型固体粉末,密度大于1,它决定着沥青的粘结力、黏度、温度稳定性和硬度等。


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石油沥青的组成元素

  • 石油沥青的组成元素主要是:

  • 碳(82%~88%)

  • 氢(8%~11%)

  • 其次是硫(<6%)

  • 氧(<1.5%)

  • 氮(<1%)等和微量的金属元素。


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石油沥青的胶体结构

根据沥青中各组分的含量和性质,可将沥青胶体结构分为三种类型:

  • a、溶胶结构

  • b、溶-凝胶结构

  • c、凝胶结构


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1、溶胶结构

  • 沥青中地沥青质的含量很少,由于胶质的胶溶作用,沥青质完全胶溶分散于芳香分和饱和分的介质中,胶团之间没有吸引力或者吸引力极小。这类沥青具有较好的自愈性和低温变形能力,但高温稳定性较差。


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2、溶-凝胶结构

  • 沥青中沥青质含量适当,并有较多的胶质作为保护物质,它们所成的胶团之间有一定的吸引力。这类沥青在高温时具有较好的稳定性,低温时又有较好的抗裂性能。


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3、凝胶结构

沥青中地沥青质含量很高,并有相当数量的胶质来形成胶团,胶团互相接触而形成空间网络结构,这种沥青具有明显的弹性效应,温度较高时具有较好的稳定性,但低温时变形能力较差。


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三、石油沥青的技术性质

  • 1、粘滞性(粘性)——反映石油沥青在外力作用下,抵抗变形的能力(即沥青材料在外力作用下沥青粒子生产相互位移时低抗变形的能力 )。

  • 液态沥青:粘滞度 ↑,粘滞性↑

  • 固态、半固态沥青:针入度(度)↑,粘滞性↓


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1、粘滞性(粘性)

  • 指标:

  • 针入度是石油沥青划分牌号的主要依据。

  • 影响因素:

  • ①组分,如组分中,地沥青质含量高,树脂适量,而油分少,粘滞性↑ 。

  • ②温度↑,粘滞性↓。


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针入度的测定

  • 在规定温度25℃条件下,以规定质量100g的标准针,经5s惯入试样中的深度(1/10㎜=1° )来表示。

  • 针入度常在10~200之间。

  • 针入度↓,表明沥青材料稠度↑,

  • 软化点↑,牌号小。


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2、塑性

  • (1)定义:塑性——

  • 指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏,除去外力后仍能保持变形后的形状的性质。


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塑性

  • (2)指标:延度(cm)↑,塑性↑。

  • (3)影响因素:

  • ①组分,如组分中树脂含量高,,而油分地沥青质适量,塑性↑。

  • ②温度↑,塑性↑。

  • ③拉伸速度↑,塑性↑。


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塑性的测定

  • 把沥青试样制成∞字形标准试模,在规定速度(每分钟5㎝)和规定温度(25℃)下,拉短式的长度(㎝)来表示。

  • 延度↑,塑性↑


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3、温度稳定性

  • (1)定义:温度稳定性(也叫温度稳定性)——

  • 指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。

  • 湿度敏感性较小的沥青的粘滞性、塑性随湿度的变化较小。


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温度稳定性

  • (2)指标:软化点(℃)——沥青受热由固态转变为具有一定流动性膏体时的温度。

  • 软化点↑,温度稳定性↓,温度稳定性↑。

  • 软化点通过环球法测定,介绍测定方法。

  • (3)影响因素:组分,如组分中地沥青质含量多,在一定程度上能够减小温度稳定性。


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温度稳定性的测定——环与球法

  • 软化点是沥青材料由固态转变为具有一定流动性的膏体时的温度。

  • 将沥青试样装入规定的铜环中,上面加一固定质量的钢球,渐渐升温,以沥青试样受热软化而下垂时的摄氏温度值来表示。

  • 软化点常在25~100℃之间。


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(4)实际意义:

  • 石油沥青的软化点不能太低,否则夏季易产生变形,甚至流淌;

  • 但也不能太高,否则品质太硬,不易施工,冬季易发生脆裂现象。

  • 在实际应用中希望得到高软化点和低脆化点的沥青,提高沥青的耐热性和耐寒性。


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4、大气稳定性

  • 大气稳定性(也叫抗老化性)——

  • 指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素长期综合作用下,抵抗老化的性能。

  • 老化——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。


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大气稳定性

  • 沥青的大气稳定性

  • 可以通过测定加热损失、加热前后针入度、软化点等性质的改变值来表示。


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(二)技术标准和选用

  • 按石油沥青技术标准,

  • 建筑石油沥青、道路石油沥青和普通石油沥青划分为多种牌号,见表10.1。


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石油沥青的牌号

  • 三种石油沥青的牌号

  • 主要是依据针入度指标来划分的,并且每个牌号还必须同时满足相应的延伸度和软化点等指标的要求。

  • 牌号↑,针入度↑(粘滞性↓),延伸度↑(塑性↑),软化点↓,(温度稳定性↓)。


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道路石油沥青与普通石油沥青

  • 道路石油沥青主要用来拌制沥青混凝土或沥青砂浆,主要用于道路路面或车间地面等工程。

  • 普通石油沥青含有较多的蜡,温度稳定性差,与软化点相同的建筑石油沥青相比,针入度较大、塑性较差,故在建筑工程上不宜直接使用,必须经过适当的改性处理后才能使用。


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二、沥青的改性

  • 建筑上使用的沥青应具备较好的综合性能,

  • 但通常沥青本身不能完全满足这些要求,

  • 所以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。


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沥青的改性

  • 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;

  • 橡胶树脂共混改性沥青等。


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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%。


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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。

  • 用于石油沥青改性的树脂主要有无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、古马隆树脂等。


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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,低温进具有一定的塑性。

  • 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。


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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。


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第二节 沥青防水制品

  • 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。


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一、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、价格低廉,所以沥青防水卷材的应用在我国占据主导地位。

  • 油毡——用低软化点的石油沥青浸渍原纸,然后再用高软化点的石油沥青涂盖油纸的两面,再涂或撒粉状(称“粉毡”)或片状(称“片毡”)隔离材料制成的。


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沥青防水卷材

  • 油毡按原纸1m2的质量克数分为

  • 200号、350号、500号三种标号;

  • 200号油毡适用于简易防水、临时性建筑防水、建筑防潮及包装等;

  • 350号和500号粉适用于多层、叠层防水;片毡适用于单层防水。


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沥青防水卷材

  • 为了克服纸胎沥青油毡耐久性差、抵抗强度低等缺点,可用玻璃布等代替纸胎。玻璃布胎油毡的抗拉强度、耐久性等均优于纸胎油毡,柔韧好、耐腐蚀性强,适用于耐久性、耐蚀性、耐水性要求较高的工程。


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二、高聚物改性沥青防水卷材

  • 高聚物改性沥青防水卷材克服了沥青防水卷材的温度稳定性差、延伸率小,难于适应基层开裂及伸缩的缺点,具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高,延伸率较大等优异性能。


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(一)弹性体改性沥青防水卷材(SBS)

  • 1、定义:

  • SBS改性沥青防水卷材是以玻纤毡或聚脂毡为胎基,以SBS橡胶改性石油沥青为浸渍涂盖层,两面再覆以隔离材料所制成的建筑防水卷材,简称SBS卷材。


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2、品种与规格:

  • SBS卷材按不同胎基、不同隔离材料分为6个品种,见表10-4。

  • 按物理力学性能分为I型和II型,见表10-5。

  • SBS卷材宽1000mm。聚酯胎卷材厚度为3mm和4mm;玻纤胎卷材厚度为2、3和4mm。每卷面积为15、10、7.5m2。三种。


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3、应用

  • SBS卷材适用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程,

  • 尤其适用于较低气温环境的建筑防水。


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(二)塑性体改性沥青防水卷材(APP)

  • 1、定义:

  • 塑性体改性沥青防水卷材是以聚酯胎或玻纤胎为胎基,无规聚丙烯(APP)或聚烯烃类聚合物(APAO、APO)作改剂,两面覆以隔离材料所制成的建筑防水卷材,统称APP卷材。


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2、品种与规格:

  • 同SBS卷材。

  • 3、应用:

  • APP卷材适用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程,以及道路、桥梁等建筑物的防水,尤其适用于较高气温环境的建筑防水。


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第三节 防水涂料

  • 防水涂料是指常温下呈粘稠状态,涂布在结构物表面,经溶剂或水分挥发,或各组分间的化学反应,形成具有一定弹性的连续、坚韧的薄膜,使基层表面与水隔绝,起到防水和防潮作用的物质。

  • 广泛应用于工业与民用建筑的屋面防水工程、地下混凝土工程的防潮防渗等。


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防水涂料

  • 防水涂料按成膜物质的主要成分分为

  • 沥青类防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料三类;

  • 按涂料的介质不同,又可分为溶剂型、乳液型和反应型三类。


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一、沥青类防水涂料

  • (一)沥青胶

  • 沥青交又称玛碲脂,是在沥青中加入滑石粉、云母粉、石棉粉、粉煤灰等填充料加工而成的,分冷热用两种,

  • 分别称为冷沥青胶(冷玛碲脂)和热沥青胶(热玛碲脂),两者又均有石油沥青胶及煤沥青胶两类


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沥青胶

  • 石油沥青胶适用于粘贴石油沥青类卷材,煤沥青胶适用于粘贴沥青类卷材。

  • 加入填充料是为了提高耐热性、增加韧性、降低低温脆性及减少沥青的用量,通常掺量为10%~30%。


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(二)冷底子油

  • 冷底子油是用建筑石油沥青加入溶剂配制而成的一种溶液。

  • 冷底子油粘度小,涂刷后能很快渗入混凝土、砂浆或木材等材料的毛细孔隙中,溶剂挥发,沥青颗粒则留在基底的微孔中,与基底表面牢固结合,

  • 并使基底具有一定的憎水性,为粘贴同类防水卷材创造有利条件。


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  • 若在冷底子油层上铺热沥青胶粘贴卷材时,可使防水层与基层粘贴牢固。

  • 由于形成的涂膜较薄,一般不单独作为防水材料使用,往往仅作为某些防水材料的配套材料使用。


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(三)水乳型沥青防水涂料

  • 水乳型沥青防水涂料即水性沥青防水涂料。

  • 是将石油沥青在乳化剂水溶液作用下,经乳化机(搅拌机)强烈搅拌而成的一种冷施工的防水涂料。


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  • 沥青在搅拌机的作用下,被分散成1~6μm的微小颗粒,并被乳化剂包裹起来悬浮在水中,涂到基层上后,水分逐渐蒸发,沥青颗粒凝聚成膜,形成了均匀、稳定、粘结牢固的防水层。


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  • §9 沥青_防水材料

  • ——内容结束。


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