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沥青卷材防水能抗低温多少度

时间:2023-10-26 百科知识 版权反馈
【摘要】:防水材料是土木工程建设中不可缺少的建筑材料,在建筑、公路、桥梁等工程中有着广泛的应用,能起到防止雨水、地下水和其他水分渗透的作用。建筑工程防水材料按材料特性可分为柔性防水材料、刚性防水材料和瓦防水材料。目前建筑行业一般采用柔性材料和刚性材料相结合的方式防水。沥青基防水材料是目前应用较多的防水材料,但耐用寿命较短。沥青是生产制作防水材料及制品的重要原材料。

第三章 建筑防水材料

防水材料是土木工程建设中不可缺少的建筑材料,在建筑、公路、桥梁等工程中有着广泛的应用,能起到防止雨水、地下水和其他水分渗透的作用。

建筑工程防水材料按材料特性可分为柔性防水材料、刚性防水材料和瓦防水材料。柔性防水材料如:防水卷材、防水涂料和密封膏等;刚性防水材料如:防水砂浆、防水混凝土等;瓦防水材料如:烧结瓦、油毡瓦和混凝土平瓦等。目前建筑行业一般采用柔性材料和刚性材料相结合的方式防水。

沥青防水材料是传统的防水材料,其耐热性、低温柔性和黏结性等性能不良,通过掺加矿物填充料和高分子填充料进行改性后,发展出了沥青基防水材料。沥青基防水材料是目前应用较多的防水材料,但耐用寿命较短。

一、沥 青

沥青是生产制作防水材料及制品的重要原材料。它是由许多高分子碳氢化合物及非金属衍生物(如:氧、硫、氮等)组成的复杂混合物,是一种有机胶凝材料。在常温下呈褐色或黑褐色的固态或半固态、液态。沥青按产源可分为地沥青(包括天然沥青、石油沥青)和焦油沥青(包括煤沥青、页岩沥青)。目前工程中常用的主要是石油沥青,另外还使用少量的煤沥青。

(一)石油沥青

石油沥青是由石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油(如:汽油、柴油等)及润滑油以后的残留物,再经过加工而得的产品。

1.石油沥青的组分

沥青的化学组成复杂,对组成进行分析很困难,且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异,所以一般不对沥青作化学分析。通常从使用角度出发,将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组,这些组就称为“组分”。在沥青中各组分含量的多寡与沥青的技术性质有着直接的关系。石油沥青的组分及其主要特性见表3-1。

表3-1 石油沥青各组分的特性

此外,石油沥青中还含2%~3%的沥青碳和似碳物,为无定形的黑色固体粉末,它会降低石油沥青的黏结力。石油沥青中还含有蜡,它会降低石油沥青的黏结性和塑性,对温度特别敏感(即温度稳定性差)。蜡是石油沥青的有害成分。

2.石油沥青的胶体结构

油分、树脂和地沥青是石油沥青的三大组分,其中油分和树脂可以互相溶解,树脂能浸润地沥青质,并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心,周围吸附部分树脂和油分的互溶物而构成胶团,无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。根据沥青中各组分的相对比例不同,胶体结构可分为溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型,见图3-1。

图3-1 石油沥青胶体结构示意图
(a)溶胶结构 (b)溶凝胶结构 (c)凝胶结构

3.石油沥青的技术性质

1)黏滞性

石油沥青的黏滞性又称黏性,它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性,是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。是划分沥青牌号的主要指标。

液体沥青的黏滞性是用黏滞度(即标准黏度)来表示。黏滞度是指液体沥青在规定温度t(通常为25℃或60℃),从一定直径d(3mm、5mm或10mm)的小孔流出50mL所需的时间秒数,如图3-2所示。常用符号“CdtT”表示黏滞度。时间越长,表示黏滞度越大。

图3-2 黏滞度测定示意图

图3-3 针入度测定示意图

固态或半固态沥青的黏滞性用针入度表示。针入度是沥青在规定温度25℃下,用100g的标准针,在5s内插入沥青试样中的深度来表示,单位为1/10mm。针入度值越小,表示黏度越大(见图3-3)。

地沥青质含量高,有适量的树脂和较少的油分时,石油沥青黏滞性大。在一定的温度范围内,温度升高时,黏滞性降低,反之增大。

2)塑性

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,是石油沥青的重要技术指标之一。

石油沥青的塑性用延度表示。延度测定是把沥青制成“8”字形标准试件(中间最小截面面积为1cm2),置于延度仪内25℃水中,以5cm/min的速度拉伸,用拉断时的伸长度来表示,单位用cm计,见图3-4。延度愈大,塑性愈好。

沥青中油分和地沥青质适量,树脂含量较多时,则塑性较好。温度升高,沥青的塑性增大。地沥青质颗粒表面膜层增厚,塑性也增大,反之则塑性越差。

图3-4 延伸度测定示意图

3)温度敏感性

温度敏感性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能。是石油沥青的重要技术指标之一。

温度敏感性以软化点指标表示。由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔,故规定以其中某一状态作为从固态转变到黏流态的起点,相应的温度则称为沥青的软化点。

沥青软化点一般采用“环球法”测定。它是把沥青试样装入规定尺寸(直径15.88mm,高6mm)的铜环内,试样上放置一标准钢球(直径9.5mm,质量3.5g),浸入水或甘油(沥青软化点大于100℃时要用甘油)中,以规定的速度升温(5℃/min),当沥青软化下垂至规定距离(25.4mm)时的温度即为其软化点,以摄氏度(℃)计,见图3-5。软化点越高,表明沥青的耐热性越好,即温度稳定性越好。

图3-5 软化点测定示意图(单位:mm)

另外,沥青的脆点是反映温度敏感性的另一个指标,它是指沥青从高弹态转到玻璃态过程中的某一规定状态的相应温度,该指标主要反映沥青的低温变形能力。寒冷地区应用的沥青考虑沥青的脆点。沥青的软化点愈高,脆点愈低,则沥青的温度敏感性越小。

石油沥青中地沥青质含量较多时,其温度敏感性较小。在工程使用时往往加入滑石粉、石灰石粉等矿物填料,以减小其温度敏感性。沥青中含蜡量较多时,则会在温度不太高(60℃左右)时发生流淌,在温度较低时又易变硬开裂。

4)大气稳定性

大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等气候因素的长期综合作用下抵抗老化的性能,反映沥青的耐久性。在大气因素的综合作用下,沥青中各组分会发生不断递变,低分子化合物将逐步转变成高分子化合物,即油分→树脂→地沥青质。实验证明,树脂转变为地沥青质比油分变为树脂的速度快得多(约快50%)。因此,石油沥青随着时间的进展,流动性和塑性将逐渐减小,硬脆性逐渐增大,直至脆裂。这个过程称为石油沥青的“老化”。所以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。

石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和加热后针入度比来评定。其测定方法是:先测定沥青试样的质量以及针入度,然后将试样置于烘箱中,在160℃以下加热蒸发5小时,待冷却再测定其质量及针入度。计算出蒸发损失质量占原质量的百分数,称为蒸发损失百分率;测得蒸发后针入度占原针入度的百分数,称为蒸发后针入度比。蒸发损失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大,则表示沥青的大气稳定性愈好。

以上四种性质是石油沥青材料的主要性质,前三项是划分石油沥青牌号的依据。此外,为评定沥青的品质和保证施工安全,还应了解石油沥青的溶解度、闪点和燃点等性质。

闪点和燃点的高低,表明沥青引起火灾或爆炸的可能性的大小,它关系到运输、储存和加热使用等方面的安全。例如建筑石油沥青闪点约230℃,在熬制时一般温度应控制在185~200℃,为安全起见,沥青加热还应与火焰隔离。

4.石油沥青的技术标准

常用石油沥青有建筑石油沥青、道路石油沥青、防水防潮石油沥青和普通石油沥青四种,各品种按技术性质划分牌号。各牌号石油沥青的技术指标要求见表3-2、表3-3、表3-4和表3-5。

表3-2 建筑石油沥青的技术要求(GB494-1985)

表3-3 道路石油沥青的技术要求(SH0522-1992)

注:①、②当25℃延度达不到100cm时,如15℃延度不小于100cm,也认为是合格的。

表3-4防水防潮石油沥青的技术要求(SH0002-1990)

表3-5 普通石油沥青的技术要求(SY1665-1977)(1988年确认)

5.石油沥青的选用

在选用沥青时,应根据工程性质、气候条件和所处工程部位来选用不同品种和牌号的沥青。选用的基本原则是:在满足黏性、塑性和温度敏感性等主要性质的前提下,尽量选用牌号较大的沥青。牌号大的沥青,耐老化能力强,从而保证沥青有较长的使用年限。

1)建筑石油沥青。主要用于制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝大多数用于屋面及地下防水、沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水工程,为了防止夏季流淌,沥青的软化点应比当地气温屋面可能达到的最高温度高20~25℃。

2)道路石油沥青。拌制沥青混凝土、沥青砂浆,用于道路路面或车间地面等工程。也可制作密封材料、黏结剂及沥青涂料等。

3)防水防潮石油沥青。适合做油毡的涂覆材料及建筑屋面和地下防水的黏结材料。

4)普通石油沥青。在工程中不宜单独使用,只能与其他种类石油沥青掺配使用。

6.沥青的掺配和改性

1)沥青的掺配

施工中,若采用一种沥青不能满足配制沥青胶所要求的软化点时,可用两种或三种沥青进行掺配。掺配时要注意遵循石油沥青只与石油沥青掺配,煤沥青只与煤沥青掺配的原则。

两种沥青的掺配比例可用以下公式估算。当三种及以上沥青进行掺配时,仍然按此式用两两相配的原则计算。

公式中:Q1———较软沥青用量,%;

   Q2———较硬沥青用量,%;

   T———掺配后沥青软化点,℃;

   T1———较软沥青软化点,℃;

   T2———较硬沥青软化点,℃。

以估算的掺配比例和其邻近的比例(±5%~±10%)进行试配(混合熬制均匀),测定掺配后沥青软化点,然后绘制掺配比———软化点关系曲线,即可从曲线上确定所要求的掺配。

2)石油沥青改性

为了改善石油沥青的某些性能,常在石油沥青中掺入一定数量的矿物填充料或聚合物填充料。

(1)矿物填充料

常用的矿物填充料有粉状材料和纤维状材料,如:滑石粉、石灰石粉、硅藻土和石棉等。石油沥青中掺入这些矿物填充料后,沥青的黏性和耐热性提高,温度敏感性降低。这种方法主要用于生产沥青胶。

(2)聚合物填充料

用于石油沥青改性的聚合物很多,目前使用最多的是SBS橡胶和APP树脂。

SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的缩写,它有两个聚合物嵌段,即聚苯乙烯和聚丁二烯,其中聚苯乙烯嵌段的抗拉强度高、耐高温性好,聚丁二烯嵌段的弹性高、耐疲劳性和柔软性好。在机械搅拌和助剂的参与下,一定量的SBS聚合物(一般为沥青重量的12%左右)与沥青通过相互作用,使沥青产生吸收、膨胀,形成分子键合牢固的沥青混合物,从而显著改善了沥青的弹性、延伸率、高温稳定性、低温柔软性、耐疲劳性和耐老化等性能。用SBS改性沥青制作的防水卷材称为弹性体防水卷材,这种卷材的最大特点是低温柔性好。

APP是无规聚丙烯的缩写,是生产有规聚丙烯(IPP)的副产品。将占石油沥青重量25%~30%的APP加入热熔沥青内搅拌,使之溶解,即可制得APP改性沥青。APP可大幅度提高沥青的软化点,并使沥青的低温柔性明显改善。用APP改性沥青制作的防水卷材称为塑性体防水卷材,这种卷材的最大特点是耐高温性能好(130℃不流淌),且热熔性好。

(二)煤沥青

煤沥青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,经冷凝而成的黑色黏性液体称为煤焦油,煤焦油经分馏加工提取轻油、中油、重油、蒽油以后,所得残渣即为煤沥青。根据蒸馏程度不同,煤沥青分为低温沥青、中温沥青和高温沥青三种。建筑上所采用的煤沥青多为黏稠或半固体的低温沥青。煤沥青的有关技术指标可参阅国家标准GB2290-80的规定。

1.煤沥青的特性

煤沥青的主要组分为油分、脂胶、游离碳等,亦含少量酸、碱物质。由于煤沥青的组分和石油沥青不同,故其性能也不同,主要表现如下。

(1)温度敏感性大。因含可溶性树脂多,由固态或黏稠转变为黏流态(或液态)的温度间隔较窄,夏天易软化流淌而冬天易脆裂。

(2)大气稳定性较差。含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多,在热、阳光、氧气等长期综合作用下,煤沥青的组成变化较大,易硬脆。

(3)塑性较差。含有较多的游离碳,使用中易因变形而开裂。

(4)黏附力较好。煤沥青中的酸、碱物质都是表面活性物质,与矿料表面的黏附力强。

(5)防腐性好。因含酚、蒽等有毒物质、防腐蚀能力较强,故适用于木材的防腐处理。又因酚易溶于水,故防水性不及石油沥青。

煤沥青在储存和施工中要遵守有关操作和劳保规定,以防止发生中毒事故。

2.煤沥青与石油沥青的鉴别方法

根据煤沥青和石油沥青的某些特征,可按表3-6所列方法进行鉴别。

3.煤沥青的应用

煤沥青具有很好的防腐能力、良好的黏结能力。因此可用于配制防腐涂料、胶黏剂、防水涂料,油膏以及制作油毡等。

表3-6 煤沥青与石油沥青简易鉴别方法

二、防水卷材

防水卷材是主要的防水材料之一。根据其化学成分可分为沥青防水卷材、改性沥青防水卷材、高分子防水卷材。

(一)防水卷材的一般性能

1.不透水性

防水卷材在一定压力水作用下,持续一段时间,卷材不透水的性能。一般水压力为0.2~0.3MPa,持续时间30分钟。防水卷材的厚度愈大,防水成分沥青、树脂含量愈高,防水卷材不透水性愈好。

2.拉力

防水卷材拉伸时所能承受的最大拉力。其能承受的拉力与卷材胎芯、防水成分有关,胎芯抗拉强度愈高,其所能承受的拉力愈大。防水卷材在实际使用中经常会承受拉力,一种原因是基层与防水材料热膨胀系数不一致,环境温度发生变化时,两者变形不一致,从而使卷材产生拉力。另一种原因是基层潮湿,基层温度升高向外排湿时,卷材起鼓,导致卷材受拉。因此,对防水卷材有拉力要求。

3.延伸率

防水卷材最大拉力时的伸长率。延伸率愈大,防水卷材塑性愈好,使用中能缓解卷材承受的拉应力,使卷材不易开裂。

4.耐热度

防水卷材防水成分一般是有机物,当其受高温作用时,内部往往会蓄积大量热量,使卷材温度迅速上升,而有卷材防水部分的有机物本来软化温度就低,在高温作用下卷材易发生滑动,影响防水效果。因而,常常要求防水卷材应有一定的耐热度。

5.低温柔性

低温柔性是防水卷材在低温时的塑性变形能力。防水卷材中的有机物在温度发生变化时,其状态也会发生变化,通常是温度愈低,其愈硬且愈易开裂。因此,要求防水卷材应有一定的低温柔性。

6.耐久性

防水卷材抵抗自然物理化学作用的能力。有机物在受到阳光、高温、空气等作用时,一种结果是有机分子降解粉化,另一种结果是有机分子聚合成更大的分子,使有机物变硬脆裂。因此,要求防水卷材应有足够的耐久性。防水卷材的耐久性一般用人工加速其老化的方法来评定。

7.撕裂强度

反映防水卷材与基层之间、卷材与卷材之间的黏结能力。撕裂强度高,卷材与基层之间、卷材与卷材之间黏结就牢固,不易松动,易保证防水质量。

(二)常用防水卷材

1.沥青防水卷材

沥青作为防水材料除直接使用外,更多的用以配制成各种防水材料制品,其制品有沥青防水卷材、沥青涂料、沥青胶和嵌缝密封材料等。

沥青防水卷材包括浸渍卷材和辊压卷材。浸渍卷材是用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青(或焦油沥青)制成的卷状材料。辊压卷材是用石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中,经碾压制成的卷状材料。

传统防水卷材有石油沥青纸胎油毡、油纸、石油玻璃纤维胎油毡等。油纸是用低软化点沥青浸渍原纸而成的无涂盖层的纸胎防水卷材。油毡是用高软化点沥青涂盖油纸的两面,并撒布隔离材料后而成的。石油玻璃纤维胎油毡与石油沥青油毡相比,防水性能略好,耐化学侵蚀性好,柔性好,但拉力较小,其他性能与石油油毡相近。这种油毡和石油沥青玻璃布油毡将会逐渐取代石油沥青油毡、油纸。适用于地下防水、防腐层,屋面防水层及非热力管道的保护层。

目前建筑工程中常用的有石油沥青油纸、石油沥青油毡和煤沥青油毡三种。所用隔离材料为粉状时称为粉毡,为片状时称为片毡。按原纸1m2的质量克数,油毡分200号、350号和500号三种标号,油纸分为200号和350号两种标号。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。350号和500号粉毡适用于屋面、地下、水利等工程的多层防水;片毡用于单层防水。油纸适用于建筑防潮和包装,也可用于多层防水层的下层。传统防水材料价格低、低温脆裂、高温流淌、抗拉强度低、延伸性差、易老化、易腐烂、耐用寿命短(3~5年),逐渐被淘汰。

2.改性沥青防水卷材

1)弹性体改性沥青防水卷材

弹性体改性沥青防水卷材(简称“SBS卷材”)是用沥青或热塑性弹性体(如SBS)改性沥青浸渍胎基(单位面积质量≤100g/m2的玻纤毡不需浸渍),两面涂以弹性体沥青涂盖层,上表面撒以细砂、矿物粒(片)或覆盖聚乙烯膜,下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一类防水卷材。

弹性体改性沥青防水卷材按胎基分为聚酯胎(PY)和玻纤胎(G)两类,按上表面材料分为聚乙烯膜(PE)、细砂(S)与矿物粒(片)料(M)3种,按物理力学性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。卷材按不同胎基,不同上表面材料分为6个品种,见表3-7。

表3-7 弹(塑)性体改性沥青防水卷材品种

弹性体改性沥青防水卷材幅宽1000mm,每卷面积分为15m2、10m2和7.5m2。聚酯胎卷材厚度有3mm和4mm两种,玻纤胎卷材厚度有2mm、3mm和4mm三种。

特性与应用:SBS卷材在常温下有弹性,在高温下有热塑性,低温柔性好,耐热性、耐水性和耐腐蚀性好。其中聚酯毡机械性能、耐水性和耐腐蚀性性能最优;玻纤毡价格低,但强度较低,无延伸性。SBS卷材适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程,尤其适用于较低气温环境的建筑防水。SBS卷材可用纸包装或塑胶带包装,纸包装时应以全柱面包装,柱面两端未包装长度总计不应超过100mm,包装上应标记生产厂名、商标、产品标记、生产日期和批号、生产许可证号和储存与运输注意事项等内容,存储运输(轮船、火车运)时必须立放且堆放高度不超过两层,储存温度不应高于50℃。

2)塑性体改性沥青防水卷材

塑性体改性沥青防水卷材(统称“APP卷材”)是用沥青或热塑性弹性体(如无规聚丙烯APP或聚烯烃类聚合物APAO、APO)改性沥青浸渍胎基(单位面积质量≤100g/m2的玻纤毡不需浸渍),两面涂以塑性体沥青涂盖层,上表面撒以细砂、矿物粒(片)或覆盖聚乙烯膜,下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一类防水卷材。

APP防水卷材按胎基分为聚酯胎(PY)和玻纤胎(G)两类,按上表面材料分为聚乙烯膜(PE)、细砂(S)与矿物粒(片)料(M)3种,按物理力学性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。卷材按不同胎基,不同上表面材料分为6个品种。

APP防水卷材幅宽1000mm,每卷面积分为15m2、10m2和7.5m2。聚酯胎卷材厚度有3mm和4mm两种,玻纤胎卷材厚度有2mm、3mm和4mm三种。

特性与应用:APP卷材耐热性优,耐水性、耐腐蚀性好,低温柔性较好(但不及SBS卷材)。其中聚酯毡机械性能、耐水性和耐腐蚀性性能优良;玻纤毡价格低,但强度较低,无延伸性。APP卷材适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程,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。APP卷材在包装、标记、储存和运输等方面的要求同SBS卷材。

3)高分子防水卷材

聚氯乙烯防水卷材:聚氯乙烯(PVC)防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料,掺加填充料(如:铝矾土)和适量的改性剂、增塑剂(如:邻苯二甲酸二辛脂)及其他助剂(如:煤焦油),经混炼、压延或挤出成型而成的防水卷材。卷材根据其基料的组成及其特性分为下列类型。

S型:以煤焦油与聚氯乙烯树脂混溶料为基料的柔性卷材。

P型:以增塑聚氯乙烯为基料的塑性卷材。

PVC防水卷材的特性与应用:PVC防水卷材耐老化性能好(耐用年限25年以上),拉伸强度高,断裂伸长率极大,原材料丰富,价格便宜。用热风焊铺贴,施工方便,不污染环境。适用于我国南北方广大地区防水要求高、耐用年限长的工业与民用建筑的防水工程。用于屋面防水时,可做成单层外露防水。

三、防水涂料

(一)防水涂料概述

防水涂料是以沥青、高分子合成材料等为主体,在常温下呈无定型液态或半液态,经涂布能在结构物表面结成坚韧防水膜的物料的总称。而且,涂布的防水涂料同时起黏结剂作用。

防水材料按液态类型可分为溶剂型、水乳型和反应型三种。按成膜物质的主要成分分为沥青基、高聚物改性沥青基和合成高分子三种;按涂料施工厚度分为薄质和厚质两类。

溶剂型涂料是将碎块沥青或热熔沥青溶于有机溶剂(汽油、苯、甲苯等)中,经强力搅拌而成。成膜的基本原理是涂料使用后溶剂挥发,沥青彼此靠拢而黏结。

水乳型涂料是沥青和改性材料微粒(粒径1μm左右)经强力搅拌分散于水中或分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。成膜的基本原理是涂料使用后,其中的水分逐渐散失,沥青微粒靠拢而将乳化剂薄膜挤破,从而相互团聚而黏结。配制时,首先在水中加入少量乳化剂,再将热熔沥青缓缓倒入,同时高速搅拌,使沥青分散成微小颗粒,均匀分散在溶有乳化剂的水中。常用的乳化剂有:阴离子乳化剂,如:钠皂或肥皂、洗衣粉等;阳离子乳化剂,如:双甲基十八烷溴胺和三甲基十六烷溴胺等;非离子乳化剂,如:聚乙烯醇,平平加(烷基苯酚环氧乙烷缩合物)等;矿物胶体乳化剂,如:石灰膏及膨润土等。

反应型涂料是组分之间能发生化学反应,并能形成防水膜的涂料。

1.常见的沥青基防水涂料

(1)冷底子油(属溶剂型)。

(2)沥青玛脂(实际上是胶结料)。

(3)水性沥青基厚质防水涂料:以矿物胶体乳化剂配制的乳化沥青为基料,加入石棉纤维或其他无机矿物填充料形成的防水涂料,属水乳型,JC408-1991将其称为AE-1涂料。

(4)水性沥青基薄质防水涂料:以化学乳化剂配制的乳化沥青为基料,掺入氯丁胶乳或再生橡胶,形成水分散体的防水涂料,属水乳型,JC408-1991将其称为AE-2涂料。

2.常见的聚合物改性沥青防水涂料

(1)再生橡胶改性沥青防水涂料:以再生橡胶为改性剂,汽油为溶剂,添加其他填料(滑石粉、石灰石粉等),经加热搅拌而成。

(2)氯丁橡胶改性沥青防水涂料:分为溶剂型和水乳型。溶剂型是以氯丁橡胶为改性剂,汽油(或甲苯)为溶剂,加入填料、防老化剂等制成;水乳型是以水代替汽油(或甲苯),借助于表面活性剂,使氯丁橡胶和石油沥青微粒稳定地分散在水中,形成的乳液状涂料。

(3)树脂改性沥青防水涂料:以SBS树脂改性沥青,再加表面活性剂及少许其他树脂等制成的水乳型的弹性防水涂料。

3.常见的高分子防水涂料

(1)聚氨酯防水涂料:是双组分反应型涂料。甲组分是含有异氰酸基的预聚体,乙组分由含有多羧基的固化剂与增塑剂、填充料、稀释剂等组成。甲乙两组分混合后,经固化反应,即形成均匀、富有弹性的防水涂膜。

(2)硅橡胶防水涂料:以硅橡胶乳液和其他高分子乳液配制成复合乳液为成膜物质,再加上增塑剂、消泡剂、稳定剂、填料等生产的乳液型防水涂料。有Ⅰ型和Ⅱ型两种。

(二)冷底子油

冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青溶液。

冷底子油黏度小,具有良好的流动性,涂刷在混凝土、砂浆或木材等基面上,能很快渗入基层孔隙中,待溶剂挥发后,便与基面牢固结合,使基面具有一定的憎水性,为黏结同类材料创造了条件。因它多在常温下用作防水工程的底层,故称冷底子油。

冷底子油形成的涂膜较薄,一般不单独做防水材料使用,只做某些防水材料的配套。施工时在基层上先涂刷一道冷底子油,再刷沥青防水涂料或铺防水卷材。

冷底子油随配随用,配制时应采用与沥青相同产源的溶剂。通常采用30%~40%的30号或10号石油沥青与60%~70%的有机溶剂(多用汽油)配制而成。配制方法有热配法和冷配法两种。热配法是先将沥青加热熔化脱水后,待冷却至约70℃时再缓慢加入溶剂,搅拌均匀即成。冷配法是将沥青打碎成小块后,按质量比加入溶剂中,不停搅拌至沥青全部溶化为止。

(三)水性沥青基涂料

水性沥青基防水涂料,是以乳化沥青为基料的防水涂料,按乳化剂成品外观和施工工艺的差别分为水性沥青基厚质防水涂料和水性沥青基薄质防水涂料两类。

水性沥青防水涂料可在复杂表面形成无接缝、较柔韧的防水膜,无毒,不燃,冷作业,无污染。但性能较低,一般可涂刷或喷涂在材料表面作为防潮或防水层,也可做冷底子油用。做屋面防水工程时,必须与其他材料配套使用,或用于油毡屋面的保护层,不宜单独使用。

水性沥青防水涂料可直接在潮湿但无积水的表面上施工。施工时温度不宜低于5℃,以免水分结冰破坏防水层;也不宜在夏季烈日下施工,以防水分蒸发过快,乳化沥青结膜过快,膜内水分蒸发不出而产生气泡。

(四)聚氨酯防水涂料

聚氨酯防水涂料是高分子反应型涂料。这一类涂料通过组分间的化学反应直接由液态变为固态,固化时几乎不产生体积收缩,易形成厚膜。

聚氨酯防水涂料弹性好,延伸率大,耐臭氧,耐候性好,耐腐蚀性好,耐磨性好,不燃烧,施工操作简便。涂刷3~4层时耐用年限在10年以上。这种涂料主要用于高级建筑的卫生间、厨房、厕所、水池及地下室防水工程和有保护层的屋面防水工程。

四、密封材料

能承受建筑物接缝位移以达到气密、水密目的而嵌入接缝中的材料称为建筑密封材料。具有一定形状和尺寸的密封材料称为定型密封材料。非定型密封材料又称密封胶、剂,是溶剂型、乳液型、化学反应型等黏稠状材料,又称密封膏。主要用于防水工程嵌填各种变形缝、分档缝、分格缝、墙板缝、门窗框、幕墙材料周边、密封细部构造及卷材搭接缝等部位。

(一)聚氨酯建筑密封膏

聚氨酯建筑密封膏是以聚氨基甲酸酯聚合物为主要成分的双组分反应固化型的建筑密封材料。甲组分含有异氰酸基的预聚体,乙组分含有多羧基的固化剂与其他辅料。使用时,将甲乙两组分按比例混合,经固化反应成为弹性体。

聚氨酯建筑密封膏弹性好,黏结力强,耐疲劳性和耐候性优良,且耐水、耐油,是一种中高档密封材料。广泛用于屋面、墙板、地下室、门窗、管道、卫生间、蓄水池、机场跑道、公路、桥梁等的接缝密封防水。

(二)聚硫建筑密封膏

聚硫建筑密封膏是以液态聚硫橡胶为基料的常温硫化双组分建筑密封膏。

聚硫建筑密封膏耐候性优异,低温柔性好,黏结力强,且耐水、耐油、耐湿热,是一种高档密封材料。它广泛用于建筑物上部结构、地下结构、水下结构及门窗玻璃、管道接缝等的接缝密封防水。施工时,黏接面应清洁干燥,多孔材料表面应打底。

(三)丙烯酸酯建筑密封膏

单组分水乳型丙烯酸酯建筑密封膏是以丙烯酸酯乳液为基料的建筑密封膏。

丙烯酸酯建筑密封膏延伸性、耐候性和黏结性均较好,耐水性差,属中档密封膏。它不能用于长期浸水部位。施工前应打底,可用于潮湿但无积水的基面。施工温度应在5℃以上;也不能在高温气候施工,如施工温度超过40℃,应用水冲刷冷却,待稍干后再施工。

(四)建筑用硅酮结构密封胶

建筑用硅酮结构密封胶是以聚硅氧烷为主要成分的单组分和双组分室温固化型的建筑密封材料。

建筑用硅酮结构密封胶具有优异的耐热、耐寒性,良好的耐候性、耐疲劳性、耐水性,与各种金属、非金属材料均有良好的黏结性能。适用于建筑玻璃幕墙及其他结构的黏结、密封。

(五)建筑防水沥青嵌缝油膏

建筑防水沥青嵌缝油膏(简称油膏)是以石油沥青为基料,加入改性材料及填充料混合制成的冷用膏状材料。

建筑防水沥青嵌缝油膏价格低,各种性能均较差,在发达国家已逐渐被淘汰。

五、其他防水材料

(一)水泥基渗透结晶型防水材料

水泥基渗透结晶型防水材料(简称CCCW),是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材,掺入活性化学物质制成的刚性防水材料。与水作用后,材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,填塞毛细孔道,从而使混凝土致密、防水。

水泥基渗透结晶型防水材料按使用方法分为水泥基渗透结晶型防水涂料(C)、水泥基渗透结晶型防水剂(A)两种,其中防水涂料按物理力学性能又分为Ⅰ型和Ⅱ型两种。

水泥基渗透结晶型防水涂料是一种粉状材料,经与水拌和可调配成刷涂或喷涂在水泥混凝土表面的浆料。亦可将其以干粉撒覆并压入未完全凝固的水泥混凝土表面。

水泥基渗透结晶型防水剂是一种掺入混凝土内部的粉状材料。

(二)高分子防水卷材胶黏剂

高分子防水卷材胶黏剂是适用于高分子防水卷材冷黏结的,以合成弹性体为基料的胶黏剂。

高分子防水卷材胶黏剂按固化机理分为单组分(Ⅰ)和双组分(Ⅱ)两个类型;按施工部位分为基底胶(J)、搭接胶(D)和通用胶(T)三个品种。

基底胶指用于卷材与防水基层黏结的胶黏剂。搭接胶指用于卷材与卷材黏结的胶黏剂。通用胶指兼有基底和搭接功能的胶黏剂。

(三)沥青胶

沥青胶又称沥青玛帝脂,它是在沥青中掺入适量的矿物粉料或再掺入部分纤维状填充料配制而成的材料。与纯沥青相比,沥青胶具有较好的黏性、耐热性、柔韧性和抗老化性,主要用于黏贴卷材、嵌缝、接头、补漏及做防水层的底层。

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