建筑材料(第六章)塑料 沥青 绿色建材

（六）着色剂
为使塑料制品具有特定的色彩和光泽，可加入着色剂。着色剂 按其在着色介质中的溶解性分为染料和颜料。颜料不仅对塑料具有 着色性，同时兼有填料和稳定剂的作用。
（七）其他
此外，根据建筑塑料使用及成型加工中的需要，有时还加入润 滑剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂及防霉剂等。
一、塑
分类：
料
按塑料受热时的变化特点，塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。
3、温度敏感性(温度感应性)
（1）定义——石油沥青的粘性和塑性随温度升降而变化的性能。 （2）指标——软化点(℃)。 沥青材料是一种非晶质高分子的混合材料，没有固定的熔点。沥青材料 在由固态转变为液态的温度阶段是一种粘滞流动状态，在工程施工和使用中 为保证沥青不致由于温度升高而产生流动的状态，常常采用软化点来表示沥 青的温度敏感性。 （3）软化点定义——是指沥青由固态转变为液态时的温度。 （4）测定方法——环球法
（三）增塑剂
为了提高塑料在加工时的可塑性和制品的柔韧性、弹性等，在 塑料制品的生产、加工时要加入少量的增塑剂。
（四）固化剂
主要作用是使某些合成树脂的线型结构交联成体型结构，从而 使树脂具有热固性。不同品种的树脂应采用不同品种的固化剂。
一、塑
成分： （五）稳定剂
料
许多塑料制品在成型加工和使用过程中，由于受热、光氧的作 用，过早地发生降解，氧化断链、交联等现象，使材料性能变坏。 为了稳定塑料制品的质量，延长使用寿命，通常要加入各种稳定剂。
塑料管
镀锌铁管
塑料管与镀锌铁管优缺点比较
从图中可见，镀锌铁管已生锈，产生污垢。塑 料管内壁光滑如新，水的流动摩擦阻力很小， 而且不会生锈，所以用塑料管作为上水管，不 仅可以减少输水的水头损失，减少能耗，而且 没有管内的锈蚀和污垢产生，使水的卫生标准 提高。
二、沥青材料（防水材料的基本成分）
一、概述
6、其他性质
为综合评价沥青的技术性能，还应全面地了解沥青的其他性质，如溶解 度、含蜡量、粘附性等。 溶解度：指沥青在有机溶剂（三氯乙烯、四氯化碳、苯等）中可溶物的百 分含量。可以反映沥青中起粘结作用的有效成分的含量。
（七）、石油沥青的技术标准及选用
1、石油沥青按用途分
（1）建筑石油沥青——制作防水卷材、防水涂料和密封膏；用于建筑 屋面和地下防水；管道防腐工程；（3个牌号） （2）防水防潮石油沥青——性能高于建筑石油沥青，适用于作油毡的 覆盖材料及建筑屋面和地下防水的胶粘剂； （4个牌号） （3）道路石油沥青——适用于铺筑路面，也可用于屋面防水、生产油 纸、油毡和绝缘材料。 （7个牌号） （4）普通石油沥青——含蜡量较多，温度敏感性大，不宜在建筑工程 中直接使用，可与其他沥青掺配使用。（3个牌号）
蒸发损失百分率
针入度比
蒸发前沥青质量 蒸发后残留物质量 蒸发前沥青质量
蒸发前沥青针入度 100%
100%
蒸发后残留物针入度
蒸发损失百分率越小,蒸发后针入度比越大,则表示沥青大气稳定性越好,亦既老化越慢。
5、安全性
沥青使用时必须加热，由于沥青在加热过程中挥发出的可燃气体会 与周围的空气组成混合气体，当遇到火焰会发生闪火，此时的温度称闪点。 若继续加热，挥发的油分饱和度增加，与空气组成的混合气体遇火极 易燃烧，燃烧时的温度称为燃点。 评价指标：闪点。 闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。
（五）弹性模量低，受力变形大。
塑料的弹性模量小，是钢的1／l0一1／20。且在室温下，塑料 在受荷载后就有明显的蠕变现象。因此，塑料在受力时的变形较 大．并具有较好的吸振、隔声性能。
（六）耐热性、耐火性差，受热变形大。
塑料的耐热性一般不高，在高温下承受荷载时往往软化变形， 甚至分解、变质，普通的热塑性塑料的热变形温度为60—120℃， 只有少量品种能在200℃左右长期使用。部分塑料易着火或缓慢燃 烧，燃烧时还会产生大量有毒烟雾，造成建筑物失火时的人员伤亡。
热塑性塑料的特点是受热时软化或熔融，冷却 后硬化，再加热时又可软化，冷却后又硬化， 这一过程可反复多次进行，而树脂的化学结构 基本不变。 热固性塑料的特点是受热时软化或熔融，可塑 造成型，随着进一步加热，硬化成不熔的塑料 制品。该过程不能反复进行。
一、塑
主要性能：
（一）密度小，比强度高。
一、塑
料
成分： （1）树脂 树脂是塑料的基本组成材料，在多组分塑料中 约占30%-70%，单组分的塑料中含有树脂几乎 达100%。树脂在塑料中主要起胶结作用，把填 充料等其他组分胶结成一个整体。因此，树脂 是决定塑料性质的最主要因素。
一、塑
成分： （二）填充料
料
为了改善塑料制品某些性质如提高塑料制品的强度、硬度和耐 热性以及降低成本等而在塑料制品中加入的一些材料。填料在塑料 组成材料中约占40%-70%，由于填料一般都比合成树脂便宜，故 填充料的加入能降低塑料的成本。
一、塑
常用制品：
料
主要介绍塑料管材。塑料管有热塑性塑料管和热固性塑料管两大类。
塑料管的种类有：硬质聚氯乙烯（UPVC）塑料 管、聚乙烯（PE）塑料管、聚丙烯（PP）塑料 管和PPR塑料管、聚丁烯（PB）塑料管、玻璃 钢（FRP）管和复合塑料管等。
塑料管与镀锌铁管优缺点比较
请观察使用两年后的塑料管和镀锌铁管的照片，如下 图所示，对其优缺点予以比较。
【总结】：表征石油沥青的粘滞性、塑性和温度敏感性这三项性质的
三大指标为：针入度、延度、软化点 是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标。 4、大气稳定性——抗老化性能 （1）定义——石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期作用下抵抗老 化的性能。 （2）沥青的老化 ①定义：石油沥青随着时间的进展而流动性和塑性逐渐减小，硬脆性逐渐 增大，直至脆裂的过程。 ②老化的原因—— 低分子量组分向高分子量组分转化，即：油分树脂 地沥青质 ∴地沥青质相对含量少的沥青，具有较 的大气稳定性。 （3）评价指标：
2、塑性
（1）定义——沥青材料在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后仍保持 变形后形状的性质。 （2）指标——延(伸)度（cm)。 延度越大，塑性越好。
（3）延度定义——将沥青试样制成∞字形标准试模，采用延度仪，在规定拉 伸速度（5cm/min）和规定温度（25℃）下拉断时的伸长，单位：cm。 沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切的关系。 研究表明： 沥青中油分和地沥青质适量时，树脂含量愈多，沥青的塑性愈大； 温度升高，沥青的塑性增大； 在常温下，塑性较好的沥青在产生裂缝时，也可能由于特有的粘塑性而自 行愈合（反映了沥青开裂后的自愈能力） 沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。
料
塑料的密度一般为0.8—2.2g/ cm3，与木材的密度相近，塑料 的比强度(强度与密度之比)接近甚至超过钢材，是普通混凝土的5— 15倍，是一种很好的轻质高强材料。
（二）可加工性好，装饰性强。
塑料可以采用多种方法加工成型，制成薄膜、薄板、管材、异 型材等各种产品；并且便于切割、粘结和“焊接”加工。塑料易于 着色，可制成各种鲜艳的颜色。
石油沥青各组分的特性
组
油 树
分
分 脂
颜 色 状态
无-淡黄 液态 黄-黑褐 半固态 深褐-黑 固态
分子量 密 度
小 中 大
含量
作
用
0.7-1.0 40-60 1.0-1.1 15-30 1.1-1.5 10-30
赋予沥青以流动性 赋予沥青以塑性和粘结性 决定沥青耐热性、粘性和脆性
地沥青质
石油沥青中还含有石蜡，它会降低石油沥青的粘结性和塑性，同时对温度 特别敏感（温度稳定性差）——石油沥青中的有害成分。 （五）、石油沥青的胶体结构 1、定义(胶体结构特点)—— 以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分 互溶物而构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。 2、分散相（溶质） —— 吸附部分树脂的地沥青质 连续介质（溶剂）—— 溶有树脂的油分 溶胶结构 —— 流动性和塑性较好，自愈合能力强，温度敏感性高 3、胶体结构 溶–凝胶结构 —— 介于二者之间
2、石油沥青的牌号——主要根据针入度、延度和软化点等指标划分，
并以针入度（平均）值表示。 牌号大，针入度大，延度大，软化点低；沥青愈_____。 牌号大，粘性____，塑性____，温度敏感性____，大气稳定性越____。 牌号大，使用年限愈_____。 ∴在选用石油沥青时，在满足使用要求的前提下应尽量选用较大牌号的 沥青，可以保证较长的使用年限。
如图，该法是将沥青试样注于规定内径的铜环中， 试样上放置一标准钢球（3.5g），把它们一起放入水 或甘油中，在规定的加热速度下（5℃/min ）， 沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金 属板时（25.4mm）的温度，称为软化点，单位：℃
软化点高,温度敏感性小；温度稳定性好；耐热性好。 土木工程必须选用软化点高 (即温度敏感性小，或温度稳定性好)的沥青
塑料、沥青、绿色建材
建筑材料 第六章
Contents
1. 塑料
2. 沥青
3. 装饰材料 4. 绿色建材
一、塑
定义：
料
塑料是以聚合物为基本材料，加 入各种添加剂后，在一定温度和压力 下混合、塑化、成型的材料或制品的 总称。
一、塑
料
成分： 塑料按组成成份的多少，可分为单组分塑料 和多组分塑料。 单组分塑料仅含合成树脂，如“有机玻璃” 就是由一种被称为聚甲基丙烯酸甲酯的合成树 脂组成。 多组分塑料除含有合成树脂外，还含有填充 料、增塑剂、固化剂、着色剂、稳定剂及其他 添加剂。建筑装饰上常用的塑料制品一般都属 于多组分塑料。
页岩沥青：页岩炼油工业的副产品。 3、应用: 广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。
土木工程建筑主要应用石油沥青，煤沥青也有应用。
二、石油沥青（petroleum asphalt)
(一)、定义——石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油(如汽油、煤 油、柴油等)及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。 (二)、特点
1、定义——是一种有机胶凝材料，是由许多高分子碳氢化合物及其非金属 （氧、硫、氮等）衍生物所组成的极其复杂混合物。 在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。
2、分类:
天然沥青：是由自然界的沥青湖或从含有沥 青的岩石中提炼而得的沥青 。 地沥青 沥青 焦油沥青 石油沥青：是石油原油经蒸馏，提炼出汽油、 煤油及润滑油后的残渣或再经加工的产品。 煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经再加工后 得到煤沥青。
百度文库
1、石油沥青是一种有机胶凝材料，在常温下呈固体、半固体或粘性液体，
颜色为褐色或黑褐色； 2、石油沥青具有良好的粘性、塑性、耐腐蚀性和憎水性；
3、石油沥青在土木工程中主要用作防潮、防水、防腐蚀材料，用于屋面、
地下防水工程及其它防水工程和防腐工程，还大量用于道路工程。 (三)、组成—— 石油沥青是由许多高分子碳氢（C-H）化合物及其非金属 （O、N、S）衍生物组成的复杂混合物。 （四)、组分(丛)—— 石油沥青化学组成复杂，对组成进行分析很困难。通 常从使用的角度出发，将沥青中化学成分和物理力学性质相近的成 分划分为若干个组。
凝胶结构——流动性和塑性较低，自愈合能力差，温度敏感性较
小，弹性和粘性较高
（六）、石油沥青的技术性能
1、粘(滞)性
（1）定义——反映沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，是沥青软硬、稀稠 程度的反映。粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。 （2）指标 液态沥青——标准粘度； 固态或半固态沥青——针入度(0.1mm)。 （3）针入度定义——在规定温度条件下，以规定质量的标准针经过规定的时 间贯入沥青试样的深度，单位： 0.1mm。 规定温度：25℃ 常用试验条件： 标准针质量：100g 贯入时间：5s （4）表征意义——针入度大，粘性小，沥青愈软。 针入度是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。 牌号的数值：一般取针入度波动范围的中间值。 例如：90号沥青，针入度范围为80～100
（三）耐化学腐蚀性好，耐水性强。
大多数塑料对酸、碱、盐等的耐腐蚀性比金属材料和部分无机 材料强，特别适合做化工厂的门窗、地面、墙壁等。塑料对环境水 也有很好的抵抗腐蚀能力，吸水率较低，可广泛用于防水和防潮工 程。
一、塑
主要性能：
料
（四）隔热性能好，电绝缘性能优良。
塑料的导热性很小,只有金属的1／100。特别是泡沫塑料的导 热性最小，与空气相当。常用于隔热保温工程。塑料具有良好的电 绝缘性能，是良好的绝缘材料。