《建筑材料与检测》教学教案—07建筑功能材料及其性能检测

模块七建筑功能防水材料

学习单元

单元一建筑防水材料

一、建筑防水材料概述

【知识目标】

1、了解建筑防水材料的分类及基本技术性质。

2、了解不同建筑部位对建筑防水材料性能的特殊要求。

建筑防水材料是用于建筑物或构筑物的屋面、墙面、基础等易产生裂缝部位或构件的接缝处，起着防潮、防渗、防漏功能的建筑功能材料。

（一）建筑防水材料的分类

沥青类防水卷材

防水卷材改性沥青防水卷材

合成高分子防水卷材

改性沥青类防水涂料

防水涂料合成高分子类防水涂料

水泥基防水涂料

建筑防水材料

防水密封材料

密封膏

密封胶条

防水混凝土

刚性防水材料 防水砂浆

注浆堵漏材料

（二）建筑防水材料的基本性质

1、良好的耐候性。 对光、热、酸雨、紫外线等的作用有一定的抵抗能力。

2、良好的抗水渗透和耐酸碱性能。

3、良好的抵抗温度和应力变形能力。 对外界温度和外力具有一定的适应性。能承受温差变化以及各种外力与基层伸缩、开裂所引起的变形。

4、整体性好。 既能保持自身的黏结性，又能与基层牢固粘结，同时在外力作用下有较高的抗剥离能力，形成稳定的不透水整体。

（三）不同部位防水工程对防水材料的要求 1、屋面防水工程

屋面防水等级及设防要求见表7-1.

屋面防水层，防水材料必须具备良好的耐候性和耐温度、外力作用的性能。 2、地下防水工程

防水材料必须具备抗渗水能力和较大的延伸能力，具有良好的整体不透水性。 3、室内厕浴间防水工程

必须适应基层形状的变化并要有利于管道设备的敷设；具有非常好的不透水性、耐腐蚀性、耐霉变性和耐穿刺性。

4、建筑外墙板缝防水工程

建筑外墙要求防水材料具有较好的耐候性，较高的延伸率及黏结性。

二、沥青材料

【知识目标】

1、了解石油沥青的组分，掌握粘稠石油沥青的技术性质和使用要求；

2、理解沥青的改性机理，掌握改性沥青的特性和工程应用。

沥青材料是由高分子碳氢化合物及其非金属（氧、氮、硫）衍生物所组成的复杂的有机混合物。常温下沥青呈固体、半固体或液体状态。

在建筑工程中主要用作胶凝材料、防潮防水材料和防腐蚀材料，广泛用于屋面、地下防水工程、防腐蚀工程、道路路面工程以及水池、浴池等的防水防潮部位。

沥青材料可分为地沥青和焦油沥青两大类。石油沥青由于产量高、价格低，并且具有良好的技术性能，因此被较多地用于建筑工程中。

（一）石油沥青

一）石油沥青的组分

石油沥青是指由石油原油分馏提炼出各种轻质油分（汽油、煤油、柴油等）及润滑油后的残渣，再经过加工炼制而得到的产品。

将沥青分离为化学性质、物理性质相近而又与使用性能密切相关的几个组，这些组称为组分。

按照四组分分析法，石油沥青分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质四种组分。

蜡是沥青中的有害成分，蜡含量过多会使沥青的黏结性、高温稳定性等技术性能大幅度下降，所以要严格限制沥青中蜡的含量；沥青中饱和分和芳香分含量增加，会使沥青的流动性增大、变软；胶质分含量增加，沥青塑性和黏结性将增加；沥青质含量增加，沥青的粘滞性将增大，但过多的沥青质，会导致沥青变硬。

二）石油沥青的主要技术性质

1、防水性

石油沥青是憎水材料，能够紧密粘附于矿物材料表面，是建筑工程中应用范围很广的防潮防水材料。

2、耐腐蚀性

石油沥青对于一般的酸、碱、盐类侵蚀性液体和气体有一定耐蚀能力，可广泛地用于有耐腐蚀要求的地坪、地基、水池、地沟等处。

3、粘滞性

固体和半固体石油沥青、改性沥青以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的黏度用针入度指标表示；而对于液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等流动状态沥青的粘滞性，以粘度指标表示。

（1）针入度

针入度是在规定温度（Ｔ）和时间（t）内，附加一定质量的标准针（m）垂直贯入沥青试样的深度，单位为0.1mm；以P T，m，t表示，其中P为针入度，Ｔ为试验温度，m为标准针、针连杆及砝码的总质量，t为贯入时间。针入度用针入度仪测定。图7-2为沥青针入度测定示意图。

图7-2 沥青针入度测定示意图

最常用的针入度测定条件为25℃、100g、5s。例如某沥青在温度25℃、荷载100g、时间5s的条件下测得针入度为105（0.1mm），可表示为：Ｐ（25℃，100g，5s）＝105（0.1mm）。

工程上用针入度来划分粘稠沥青的等级（标号），所以亦称粘稠沥青为“针入度级沥青”。沥青标号越大，表示沥青越软，粘性相对越差。

（2）粘度

粘度是用于表示乳化沥青等液体状态沥青粘性的指标，用标准粘度计测定，如图7-3所示。

粘度测定是将液体状态的沥青盛装于标准粘度计盛样管中，测定在规定的温度条件下，通过规定的流孔孔径，流出规定体积的沥青所需的时间即为粘度，以秒（s）表示

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图7-3 沥青标准粘度测定示意图

1－沥青试样；2－活动球杆；3－流孔；4－水；5-沥青盛样管；6-接取沥青的量杯；7-流出的沥青试样

黏度通常以符号ＣT，d表示，其中C为粘度，Ｔ为试验温度，d为流孔直径。

常用的试验温度为25℃、30℃、50℃和60℃，流孔孔径分别是３mm、4mm、5mm和10mm四种。

当温度和流孔孔径一定时，流出规定量沥青所需时间愈长，表示沥青粘度愈大。粘度用来划分液体沥青的等级（标号），所以液体沥青亦称为“粘度级沥青”。

4、塑性

塑性是指沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力。塑性的评价指标是延度。延度是规定形状的沥青试样，在规定温度下以一定速度被拉断时的长度，单位是“cm

延度值越大，沥青的塑性越好。一般地，沥青中的胶质分含量越多，沥青的塑性越好，变形后的恢复能力或自愈合能力越强。

5、温度稳定性

表示沥青温度稳定性的指标有软化点和脆点。

（1）软化点

软化点是评价沥青高温稳定性的温度指标。

为了方便工程应用，规定用“软化点”来恒量沥青由固态逐渐升温达到一定流动性膏状体时的温度，用以评价沥青的高温稳定性。

我国现行测定软化点的方法为“环与球法”，图7-5a所示为环与球法软化点测定仪示意图。如图7-5b为软化点测定过程示意图。