1、第第8 8章章 沥青及防水材料沥青及防水材料湖南都市职业学院湖南都市职业学院 建筑工程系建筑工程系授课教师：刘青峰E-mail:ldxhlqf163.con本章内容本章内容o8 8.1 1 沥青材料沥青材料 8.1.1 石油沥青、煤沥青石油沥青、煤沥青8.1.2 改性沥青改性沥青8.1.3 沥青防水材料沥青防水材料o8.2 8.2 防水材料防水材料8.2.1 合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材8.2.2 合成高分子新型防水涂料合成高分子新型防水涂料8.2.3 新型建筑密封材料新型建筑密封材料8.2.4 刚性防水材料刚性防水材料学习要求 掌握石油沥青的组成结构、技术性质、分类标准及选用方法，掌
2、握沥青基防水材料，了解橡胶和树脂基防水材料。掌握各种沥青材料和新型防水材料的应用。重点：石油沥青的技术性质及应用、各种防水材料的特点与应用。8.1 8.1 沥青材料沥青材料 o沥青是一种憎水性的有机胶凝材料，它是复沥青是一种憎水性的有机胶凝材料，它是复杂的高分子碳氢化合物及非金属杂的高分子碳氢化合物及非金属(氧、硫、氮氧、硫、氮等等)衍生物的混合物。衍生物的混合物。o在常温下呈黑色或黑褐色的黏稠状液体、半在常温下呈黑色或黑褐色的黏稠状液体、半固体或固体。固体或固体。沥青沥青地沥青地沥青 焦油沥青焦油沥青天然沥青：石油在自然条件下，长天然沥青：石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用形成的时
3、间经受地球物理因素作用形成的产物产物 石油沥青石油沥青：石油经各种炼制工艺加：石油经各种炼制工艺加工而得的沥青产品工而得的沥青产品 煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经再加工后得到煤沥青经再加工后得到煤沥青 页岩沥青：页岩炼油工业的副产品页岩沥青：页岩炼油工业的副产品 分类分类建筑工程建筑工程主要应用石油沥青主要应用石油沥青。应用应用n制造沥青砂浆、沥青混凝土制造沥青砂浆、沥青混凝土n制造防水卷材、防水涂料、防水油膏、制造防水卷材、防水涂料、防水油膏、胶粘剂及防锈防腐涂料等。胶粘剂及防锈防腐涂料等。n广泛用于路面、屋面、防水、耐腐蚀等广泛用于路面、屋面、防水、耐腐蚀等
4、工程材料。工程材料。北京二环主路铺油用上特立尼达湖沥青，北京青年报北京青年报2002年年5月月24日日o 这种曾用于机场跑道和高速路的高标准沥青，首次用于道路路面，就是为了增加二环路的舒适度，延长使用年限。这也是目前本市路面沥青表层最高的配置。o 每吨5000元，总共花费了800多万元，比一般的道路投资多出了一倍o 第一层为加强新旧路面的结合；第二层可加强路面整体的高温稳定性和抗车辙性能；第三层是从特立尼达和多巴哥进口的天然沥青8.1.1 石油沥青、煤沥青石油沥青、煤沥青o 石油沥青：石油沥青：石油经蒸馏等工序提炼出各种轻质油(如汽油、煤油、柴油等)及润滑油后得到的渣油，或再经加工而得到的物质
5、。o 煤沥青：煤沥青：由煤干馏得到的煤焦油经再加工而得到的产品，也称煤焦油沥青或柏油。1石油沥青的分类(1)按原油的成分分为：n石蜡基沥青、沥青基沥青和混合基沥青。(2)按石油加工方法不同分为：n残留沥青、蒸馏沥青、氧化沥青、裂化沥青和酸洗沥青。(3)按沥青产品在常温下的稠度分：n液体沥青和粘稠沥青。(4)按沥青的用途分为：n道路石油沥青、建筑石油沥青、防水防潮石油沥青和普通石油沥青。2 2、石油沥青的组成和结构、石油沥青的组成和结构o 化学组分化学组分 化学组分分析方法化学组分分析方法:将沥青分离为化学性质相近，而将沥青分离为化学性质相近，而且与其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组且
6、与其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。分。沥青的组分主要有油分、树脂和地沥青质，各组分含量多沥青的组分主要有油分、树脂和地沥青质，各组分含量多少直接关系到沥青的技术性质。少直接关系到沥青的技术性质。我国现行我国现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-2000JTJ052-2000）规定有）规定有三组分三组分和和四组分四组分两种分析法。两种分析法。（1 1）三组分分析法）三组分分析法 按三组分分析法所得各组分的性状列如下按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。表。石油沥青三组分分析法的各组分性状石油沥青三组分分析法的各组分性状 性状性状 组
7、分组分外观特征外观特征平均平均分子量分子量碳氢比碳氢比/原子比原子比含量含量/%/%物化特征物化特征油分油分淡黄透明液体淡黄透明液体2002007007000.50.50.70.745456060几乎可溶于大部分有机溶剂，几乎可溶于大部分有机溶剂，具有光学活性，常发现有荧具有光学活性，常发现有荧光，相对密度约光，相对密度约0.9100.9100.9250.925树脂树脂红褐色粘稠红褐色粘稠半固体半固体800800300030000.70.70.80.815153030温度敏感性高，溶点低于温度敏感性高，溶点低于100100，相对密度大于，相对密度大于1.0001.000沥青沥青质质深褐色固体深
8、褐色固体微粒微粒10001000500050000.80.81.O1.O5 53030加热不熔化，分解为硬焦炭，加热不熔化，分解为硬焦炭，使沥青呈黑色，相对密度使沥青呈黑色，相对密度1.1001.1001.5001.500将石油沥青分离为：饱和分、芳香分、胶质和沥青质。将石油沥青分离为：饱和分、芳香分、胶质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：性状性状 组分组分外观特征外观特征平均相对密度平均相对密度平均分子量平均分子量主要化学结构主要化学结构饱和分饱和分无色液体无色液体0.890.89625625烷烃、环烷烃烷烃、环烷烃芳香分芳
9、香分黄色至红色液体黄色至红色液体O.99O.99730730芳香烃、含芳香烃、含S S衍生物衍生物胶质胶质棕色粘稠液体棕色粘稠液体1.091.09970970多环结构，含多环结构，含S S、O O、N N衍生物衍生物沥青质沥青质深棕色至黑色固态深棕色至黑色固态1.151.1534003400缩合环结构，含缩合环结构，含S S、O O、N N衍生物衍生物（2 2）四组分分析法）四组分分析法 2 2、石油沥青的组成和结构、石油沥青的组成和结构o胶体结构胶体结构（1）溶胶型结构）溶胶型结构（2）溶）溶-凝胶型结构凝胶型结构（3）凝胶型结构）凝胶型结构 a)a)b b)c c)沥青胶体结构示意图沥青胶
10、体结构示意图a)a)溶胶型结构；溶胶型结构；b b)溶溶-凝胶型结构；凝胶型结构；c c)凝胶型结构凝胶型结构 o 沥青胶体结构示意图 1.1.物理常数物理常数 2.2.粘滞性粘滞性 3.3.延性延性 4.4.温度敏感性温度敏感性5.5.耐久性耐久性6.6.安全性安全性7.7.其他性质其他性质3石油沥青的技术性质o密度密度在规定温度条件下，单位体积的质量。在规定温度条件下，单位体积的质量。单位：单位：kg/mkg/m3 3或或 g/cmg/cm3 3。我国现行试验方法规定测定我国现行试验方法规定测定1515下沥青密度。下沥青密度。o相对密度相对密度在规定温度下，沥青质量与同体积水质量在规定温度
11、下，沥青质量与同体积水质量 之比。之比。我国现行方法规定测定我国现行方法规定测定2525下下的相对密度。的相对密度。沥青沥青1515密度与密度与2525相对密度之间的换算公式：相对密度之间的换算公式：沥青与水的相对密度（沥青与水的相对密度（25/2525/25）=沥青的密度（沥青的密度（1515）0.9960.996(1)(1)物理常数物理常数反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称为粘性，以绝对粘度表示。为粘性，以绝对粘度表示。沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。沥青绝对粘度的测定方法
12、精密度要求高，操作复杂，不沥青绝对粘度的测定方法精密度要求高，操作复杂，不适于作为工程试验，因此，工程中通常采用适于作为工程试验，因此，工程中通常采用条件粘度条件粘度反映沥反映沥青的粘性。青的粘性。条件粘度条件粘度 针入度针入度（适应粘稠石油沥青）（适应粘稠石油沥青）液体沥青的粘度液体沥青的粘度（适应液体石油沥青）（适应液体石油沥青）(2)(2)粘滞性粘滞性针入度针入度o针入度的定义针入度的定义o针入度针入度在规定温度条件在规定温度条件下，以规定质量的标准针经下，以规定质量的标准针经过规定的时间贯入沥青试样过规定的时间贯入沥青试样的深度，的深度，o单位：单位：0.1mm0.1mm。o常用试验条
13、件：常用试验条件：规定温度：规定温度：2525 标准针质量：标准针质量：100g100g 贯入时间：贯入时间：5s5s针入度试验仪o 表示方法表示方法：P P（2525，100g100g，5s5s）。o 表征意义表征意义 沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。针入沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。针入度是目前我国粘稠石油沥青的度是目前我国粘稠石油沥青的分级指标分级指标。标号：一般取针入度的平均值。标号：一般取针入度的平均值。例如：例如：9090号沥青，针入度范围为号沥青，针入度范围为8080（.mmmm）110110号沥青，针入度范围为号沥青，针入度范围为8080（.mmmm）针入度针
14、入度是沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变是沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，以形的总能力，以延度延度作为条件延性的表征指标。作为条件延性的表征指标。o 延度延度将沥青试样制成将沥青试样制成8 8字形标准试件，采用延度仪，字形标准试件，采用延度仪，在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：cmcm。规定条件为：试验温度有规定条件为：试验温度有00、1515、2525三种；三种；拉伸速度有拉伸速度有1 cm/min1 cm/min、5cm/min5cm/min两种。两种。(3)(3)延性延性沥青延度测定示意图沥青
15、延度测定示意图延度试验样品o延度的表示方法：延度的表示方法：D D（T T，v v）其中，其中，T T为试验温度，为试验温度，v v为拉伸速度。为拉伸速度。o测定延度的意义测定延度的意义 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。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：研究表明：随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，以及饱和随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，以及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相对降低。蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相对降低。沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。沥青延度越大，
16、其塑性变形越大，有利于低温变形。沥青延度沥青延度1 1）软化点）软化点2 2）针入度指数）针入度指数3 3）脆点）脆点 高温性能指标高温性能指标低温性能指标低温性能指标(4)(4)温度敏感性温度敏感性 沥青材料是一种非晶质高分子的混合材料，没有固定的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
17、性。沥青的温度敏感性。o 软化点软化点人为选定的沥青由固态到液态的转变温度范人为选定的沥青由固态到液态的转变温度范围中的一个条件粘度。围中的一个条件粘度。1 1）软化点）软化点o我国现行试验方法要求采我国现行试验方法要求采用用环与球法环与球法软化点。软化点。如图，该法是将沥青试样如图，该法是将沥青试样注于规定内径的铜环中，注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定的环上置一钢球，在规定的加热速度下，沥青试样逐加热速度下，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板作用下滴落到下层金属板时的温度，称为软化点，时的温度，称为软化点，单位：单位：。表示：表示：T TR
18、&BR&B 注意：初始温度注意：初始温度55 加热速度为加热速度为5/min5/min软化点测定方法软化点测定方法软化点试验仪o沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。o针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，o软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标，因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标，又是沥青粘度的一种量度。又是沥青粘度的一种量度。软化点的意义软化点的意义2 2）针入度指数）针入度指数o沥青的针入度指数沥青的针入度
19、指数评价沥青技术性质的一个重要指标，评价沥青技术性质的一个重要指标，既可以反映沥青的感温性，又可以划分沥青的胶体结构。既可以反映沥青的感温性，又可以划分沥青的胶体结构。o公式公式 针入度指数（针入度指数（Penetration IndexPenetration Index，简称，简称PIPI）是）是P.Ph.P.Ph.普费普费（PfeiferPfeifer）和）和F.M.F.M.范范杜尔马尔（杜尔马尔（Van DoormaalVan Doormaal）等提出的）等提出的一种评价沥青感温性的指标。一种评价沥青感温性的指标。研究观点：沥青针入度值的对数（研究观点：沥青针入度值的对数（lgPlgP）
20、与温度（）与温度（T T）具有）具有线性关系，表达式为：线性关系，表达式为：KATPlgKATPlg 式中：式中：A A为直线斜率，称为针入度为直线斜率，称为针入度-温度感应性系数。温度感应性系数。表示沥青针入度随温度的变表示沥青针入度随温度的变化率。化率。如图，如图，A A 值越高，沥青对温值越高，沥青对温度的敏感性越大度的敏感性越大。K K为截距（常数）。为截距（常数）。针入度针入度-温度感应性关系图温度感应性关系图 根据已知的针入度值根据已知的针入度值P P（2525，100g100g，5s5s）和软化点和软化点T TR&BR&B 假设软化点时的针入度值为假设软化点时的针入度值为 800
21、 800（0.1mm0.1mm）（沥青达到软化点时，针入度一般为（沥青达到软化点时，针入度一般为60060010001000，0.1mm0.1mm）建立针入度建立针入度-温度感应性系数温度感应性系数A A的基本公式：的基本公式：25lg800lg&)5,100,25(BRsgCTPAA A值的求取公式：值的求取公式：存在问题：存在问题：针入度针入度-温度感应性系数温度感应性系数A A值为小数，使用不值为小数，使用不方便，引入方便，引入PIPI值的概念。值的概念。经验公式：经验公式：1050130APIA A值的求取公式：值的求取公式：针入度指数愈大，表示沥青对温度的敏感性愈低。针入度指数愈大，
22、表示沥青对温度的敏感性愈低。划分沥青的胶体结构：划分沥青的胶体结构：PIPI-2-2者，属溶胶型沥青者，属溶胶型沥青PI=-2PI=-2+2+2之间者，属溶之间者，属溶-凝胶型沥青凝胶型沥青PIPI+2+2者，属凝胶型沥青者，属凝胶型沥青针入度指数的应用针入度指数的应用o 沥青材料在低温下受到瞬时荷载时常表现为脆性破坏，沥青材料在低温下受到瞬时荷载时常表现为脆性破坏，沥青脆性的测定极为复杂。沥青脆性的测定极为复杂。o 目前测试方法：采用弗拉斯（目前测试方法：采用弗拉斯（FraassFraass）脆点。）脆点。o 拉斯脆点试验原理：将沥青试样在一个标准的金属薄片拉斯脆点试验原理：将沥青试样在一个
23、标准的金属薄片上摊成薄层，将其置于脆点仪内并使其稍稍弯曲。当以上摊成薄层，将其置于脆点仪内并使其稍稍弯曲。当以1/min1/min的速度降温时，沥青薄膜的温度随之逐渐降低，的速度降温时，沥青薄膜的温度随之逐渐降低，当降至某一温度时，沥青薄膜在规定弯曲条件下会出现当降至某一温度时，沥青薄膜在规定弯曲条件下会出现一个或多个裂缝，此时的温度即为沥青的一个或多个裂缝，此时的温度即为沥青的脆点脆点。3 3）脆点）脆点 我们讲述了石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性。我们讲述了石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性。表征这三项性质的表征这三项性质的三大指标三大指标为：为：针入度、延度、软化点针入度、延度、软化点
24、 是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标。石油沥青的三大技术性质石油沥青的三大技术性质（5 5）耐久性）耐久性o影响因素影响因素 沥青材料在施工时需要加热，工程完成投入使用过程中又要长期经沥青材料在施工时需要加热，工程完成投入使用过程中又要长期经受大气、日照、降水、气温变化等自然因素的作用而影响耐久性。受大气、日照、降水、气温变化等自然因素的作用而影响耐久性。o沥青的老化沥青的老化 1 1）定义：）定义：在上述因素的综合作用下会产生不可逆的化学变化，在上述因素的综合作用下会产生不可逆的化学变化，而导致工程性能逐渐劣化的过程称为老化。而导致工程性能逐
25、渐劣化的过程称为老化。2 2）评价方法：）评价方法：采用蒸发损失试验和薄膜加热试验。采用蒸发损失试验和薄膜加热试验。（沥青试样在（沥青试样在160160条件下，加热蒸发条件下，加热蒸发5h5h）3 3）评价指标：）评价指标：%100蒸发前沥青质量蒸发后残留物质量蒸发前沥青质量蒸发损失百分率%100蒸发前沥青针入度蒸发后残留物针入度针入度比 蒸发后沥青延度蒸发后沥青延度 （5 5）耐久性）耐久性o沥青使用时必须加热，由于沥青在加热过程中挥发出的油会沥青使用时必须加热，由于沥青在加热过程中挥发出的油会与周围的空气组成混合气体，当遇到火焰会发生闪火，此时与周围的空气组成混合气体，当遇到火焰会发生闪火
26、，此时的温度称为的温度称为闪点闪点。o若继续加热，挥发的油分饱和度增加，与空气组成的混合气若继续加热，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，燃烧时的温度称为体遇火极易燃烧，燃烧时的温度称为燃点燃点。o评价指标：评价指标：闪点闪点。o闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。o通常采用克利夫兰开口杯法测定（简称通常采用克利夫兰开口杯法测定（简称COCCOC法）。法）。（6 6）安全性）安全性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
27、等。质，如溶解度、含蜡量、粘附性等。1 1）溶解度：）溶解度：指沥青在有机溶剂（三氯乙烯、四氯化碳、苯等）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。分的含量。2 2）蜡：）蜡：性脆，易裂缝，对沥青的生产和使用都有重要的影响。性脆，易裂缝，对沥青的生产和使用都有重要的影响。对我国采用石蜡基原油炼制的沥青尤为重要，含蜡量将直接对我国采用石蜡基原油炼制的沥青尤为重要，含蜡量将直接影响沥青产品的质量。影响沥青产品的质量。3 3）粘附性：）粘附性：评价石料的化学等级，等级越高，沥青与石料的
28、评价石料的化学等级，等级越高，沥青与石料的粘附性越强。粘附性越强。（7 7）其他性质）其他性质4.4.石油沥青的技术标准石油沥青的技术标准(1)(1)建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准 标号：标号：建筑石油沥青按针入度值划分为建筑石油沥青按针入度值划分为4040号、号、3030号和号和1010号号 三个标号。三个标号。特点：特点：与道路石油沥青相比，针入度较小，延度较小，软化与道路石油沥青相比，针入度较小，延度较小，软化 点较高。点较高。技术标准：技术标准：建筑石油沥青建筑石油沥青GB/T494-98GB/T494-98的规定，见的规定，见下下表表：试验项目试验项目1010号号3030号
29、号4040号号 针入度（针入度（2525，100g,5s100g,5s）/0.1mm/0.1mm101025252626353536365050 延度（延度（2525，5cm/min5cm/min）不小于不小于 /cm/cm1.51.52.52.53.53.5 软化点（环球法）软化点（环球法）不小于不小于 /959575756060 溶解度（三氯乙烯、四氯化碳、溶解度（三氯乙烯、四氯化碳、苯）不小于苯）不小于 /%/%99.599.5 蒸发损失蒸发损失试验试验（163163、5h5h）质量损失质量损失不大于不大于 /%/%1 1 针入度比针入度比不小于不小于 /%/%6565 闪点（闪点（CO
30、CCOC）不小于不小于 /230230(1)(1)建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准o道路石油沥青的质量应符合道路石油沥青技术标准。道路石油沥青的质量应符合道路石油沥青技术标准。o沥青结合料各个等级的适用范围、适宜的气候分区应如沥青结合料各个等级的适用范围、适宜的气候分区应如下下表。表。(2)(2)道路石油沥青技术标准道路石油沥青技术标准沥沥青青等等级级A A级沥青级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次各个等级的公路，适用于任何场合和层次B B级沥青级沥青1.1.高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次二级及二级
31、以下公路的各个层次2.2.用做改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀用做改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青释沥青的基质沥青C C级沥青级沥青三级及三级以下公路的各个层次三级及三级以下公路的各个层次(2)(2)道路石油沥青技术标准道路石油沥青技术标准o沥青路面温度分区由高温和低温组合而成沥青路面温度分区由高温和低温组合而成。o第一个数字第一个数字代表代表高温分区高温分区：采用最近：采用最近3030年内年年内年最热月的平均日最高气温的平均值作为反映高温最热月的平均日最高气温的平均值作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子。和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子。o第二
32、个数字第二个数字代表代表低温分区低温分区：采用最近：采用最近3030年内的年内的极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子。极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子。数字越小表示气候因素越严重。数字越小表示气候因素越严重。沥青路面温度沥青路面温度气候区名气候区名最热月平均最高气温最热月平均最高气温/年极端最低气温年极端最低气温/备注备注1-11-1夏炎热冬严寒夏炎热冬严寒 30 30-37.0-9.0-9.0 2-l2-l夏热冬严寒夏热冬严寒20203030-37.0-9.0-9.0 3-13-1夏凉冬严寒夏凉冬严寒 20 20-37.0-9.0-9.0不存在不存在沥青路面温度沥青路面温度5
33、.石油沥青的选用o 选用原则是，根据工程性质（道路、房屋、防腐）、使用部位以及气候条件来选用不同品种和牌号的沥青。o 在满足主要技术性能要求的前提下，应选用较大牌号的石油沥青，以保证其具有较长的使用年限。道路石油沥青o 具有黏滞性小、塑性好等特点，多用于拌制沥青混凝土和沥青砂浆等，用于道路路面或车间地面等工程。o 道路石油沥青还可用作密封材料、粘结剂及沥青涂料等。o 在建筑工程中，有时用60号沥青与建筑石油沥青掺配使用。建筑石油沥青o具有黏滞性较大、塑性较差、温度敏感性较小等特点，主要用作制造防水卷材、防水涂料和沥青胶等，用于屋面及地下防水、沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。o使用时制成的沥青
34、胶膜较厚，增大了对温度的敏感性。o对不受较高温度作用的部位，宜选用牌号较大的沥青。根据要求可选用10号或30号，或将10号与30号，60号掺配使用。严寒地区屋面工程不宜单独使用10号沥青。o 对于屋面防水工程，应防止沥青因软化而流淌。由于沥青吸热，在夏天高温季节，一般屋面沥青防水层的温度高于当地环境气温2530；为避免夏季流淌，一般屋面用沥青的软化点应高于当地屋面最高温度20以上，并适当考虑屋面的坡度。防水防潮石油沥青o 针入度均与30号建筑石油沥青相近，但软化点比30号沥青高1530，所以质量优于建筑石油沥青,特别适合用作防水卷材的涂料及屋面与地下防水的粘结材料。n3号沥青温度敏感性一般，适
35、用于一般温度下的室内及地下防水工程n4号沥青温度敏感性较小，适用于一般地区可行走的缓坡屋面防水n5号沥青温度敏感性小，适用于一般地区暴露屋顶或气温较高地区的屋面防水n6号沥青温度敏感性最小，适用于一般地区，特别是用于寒冷地区的屋面及其他防水工程。6 6、煤沥青、煤沥青o化学组成和组分化学组成和组分 煤沥青的组成主要是芳香族碳氢化合物及其氧、硫、碳的煤沥青的组成主要是芳香族碳氢化合物及其氧、硫、碳的 衍生物的混合物。煤沥青化学组分的分析方法与石油沥青的方衍生物的混合物。煤沥青化学组分的分析方法与石油沥青的方 法相似，目前主要将煤沥青分离为：油分、树脂法相似，目前主要将煤沥青分离为：油分、树脂A
36、A、树脂、树脂B B、游、游 离碳离碳C C1 1和游离碳和游离碳C C2 2等等5 5个组分。个组分。o技术性质技术性质 煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：（1 1）温度稳定性较差。）温度稳定性较差。（2 2）气候稳定性较差。）气候稳定性较差。（3 3）与矿质集料的粘附性较好。）与矿质集料的粘附性较好。（4 4）防腐能力强，防腐能力强，适用于地下防水工程及防腐工程，还可以浸渍油毡。将其用于木材防腐中，有较好的效果。煤沥青和石油沥青简易的鉴别方法o 通常可用烧热的铁棒去烫，煤沥青发出刺激性臭味，石油沥青有松香味。o 也可以取一点沥青渣，
37、在少量汽油或煤油中试溶，全溶者为石油沥青，不溶者为煤沥青。o 煤沥青因含有葸、萘、酚等而有毒性，在贮运和施工中，应遵守有关劳保规定，以防止中毒。8.1.2 改性沥青改性沥青o在沥青中加入适量的磨细矿物填充料、橡胶、树脂等添加剂制成改性沥青基材料，以满足使用要求。1基层处理剂(1)冷底子油(2)乳化沥青 2矿物填充料改性沥青沥青玛蹄脂3聚合物改性(1)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性沥青。(2)无规聚丙烯(APP)改性沥青。4其他改性(1)再生橡胶改性沥青。(2)橡胶和树脂共混改性沥青。1基层处理剂o 冷底子油o 乳化沥青(1)冷底子油o 将沥青溶解于有机溶剂中的沥青涂料。它可以用3040的
38、10号或30号石油沥青与60一70的稀释剂(汽油、煤油、柴油)按比例配制而成。由于它多在常温下用于防水工程的底层，故称为冷底子油。o 粘度小，能渗透到混凝土、砂浆、木材等基底的表层内，待溶剂挥发后，会在基底表面形成一层粘结牢固的沥青膜层。o 作用：使基底表面具有憎水性，并为粘贴同类防水材料创造有利条件。o 随用随配，若贮存时，应使用密闭容器，以防止溶剂挥发。(2)乳化沥青乳化沥青是将粘稠沥青热融，经过机械的作用，以细小的微滴（粒乳化沥青是将粘稠沥青热融，经过机械的作用，以细小的微滴（粒径约为径约为2 25m5m）状态分散于含有乳化）状态分散于含有乳化稳定剂的水溶液中，形成稳定剂的水溶液中，形成
39、水包油状的沥青乳液。水包油状的沥青乳液。乳化沥青的优点乳化沥青的优点1 1）常温施工、节约能源。）常温施工、节约能源。2 2）便于施工、节约沥青）便于施工、节约沥青3 3）保护环境、保障健康。）保护环境、保障健康。4 4）路面粗糙，减少事故。）路面粗糙，减少事故。乳化沥青的应用乳化沥青的应用o一般，针入度为一般，针入度为10103030（0.1mm0.1mm）的石油沥青多用来）的石油沥青多用来制备建筑防水用乳化沥青；针入度为制备建筑防水用乳化沥青；针入度为100100300300（0.1mm0.1mm）的石油沥青多用来制备路用乳化沥青。的石油沥青多用来制备路用乳化沥青。o近几年阳离子乳化沥青发
40、展很快。在道路工程中，近几年阳离子乳化沥青发展很快。在道路工程中，以阳离子乳化沥青为主，可以用于路面的保护层结构、以阳离子乳化沥青为主，可以用于路面的保护层结构、修补路面，也可以用作路面抗滑表层。修补路面，也可以用作路面抗滑表层。2矿物填充料改性沥青沥青玛蹄脂o 沥青与适量的粉状或纤维状矿物质填充料的混合物。目前，以石油沥青玛蹄脂为主，而焦油沥青玛蹄脂已极少使用。o 沥青胶常用l0号或30号石油沥青配制。o 掺入填料的目的不仅是为了节省沥青，更主要的是为了提高沥青玛蹄脂的粘结性、耐热性及大气稳定性等。o 使用纤维状填料还可以提高柔韧性和抗裂性。o 常用的粉状填料有石灰石粉、滑石粉，常用的纤维状
41、填料有石棉绒和石棉粉等。(1）沥青玛蹄脂的技术要求o1)耐热性：沥青玛蹄脂的耐热性用耐热度来表示。其测定方法是将用2mm厚的沥青玛蹄脂粘合的两张油纸放在45斜面上，在一定温度下停放5h，沥青玛蹄脂不流淌，油纸不相互滑动时的最高恒温温度即为耐热度。o2)粘结性：沥青玛琦脂的粘结性是保证被粘结材料与底层粘结牢固的性质。其测定方法是在两张油纸之间涂2mm厚沥青玛蹄脂，然后慢慢撕开，若油纸与沥青玛蹄脂脱离的面积不超过粘结面积的12，则粘结性合格。o3)柔韧性：柔韧性是保证沥青玛蹄脂在使用中受到基层变形影响时不致破坏的性质。其测定方法是在油纸上涂2mm厚的沥青玛碲脂，绕规定直径的圆棒，在2s内匀速绕成半
42、圆，然后检查弯曲拱面处，若无裂纹，则为合格。o石油沥青玛蹄脂按其耐热度、粘结力和柔韧性划分标号，并用耐热度来表示。(2）沥青玛蹄脂的应用o 主要用于粘贴防水卷材，也可用于防水涂层、沥青砂浆防水层的底层及接头密封等。o 选用时应根据屋面坡度及历年室外最高气温等条件来选择，以保证夏季不流淌，冬季不开裂。o 分热用和冷用两种。n热用即将沥青加热脱水后与一定量填料热拌后，趁热施工；n冷用即将沥青熔化脱水后，加入2530的溶剂，再掺入10一30的填料，拌匀后即可在常温下施工。2聚合物改性o 提高沥青的强度、低温柔韧性、塑性、耐热性、粘结性、不透气性和抗老化性o 主要用于生产防水卷材、密封材料和防水涂料。
43、o 用于沥青改性的合成树脂主要有SBS、APP等。(1)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性沥青o SBS改性的沥青具有热不黏冷不脆、塑性好、抗老化性能高等优良性能o 目前应用最成功和用量最大的改性沥青。o 掺用15的SBS，在常温下能充分显示出橡胶的弹性，延伸率可达200，热塑性范围可扩大到一25+100，而且在一50下仍具有防水功能，是目前沥青改性中使用量极大，也是比较成功的一种高分子改性材料。o 主要用于防水卷材，也可应用于密封材料。(2)无规聚丙烯(APP)改性沥青o 使改性沥青的软化点提高，从而降低了温度敏感性。o 良好的弹塑性、低温柔韧性、耐冲击性和抗老化等性能。o 化学稳定性、耐
44、水性大大提高。o 主要用于防水卷材。3其他改性o 橡胶是沥青的主要改性材料。o(1)再生橡胶改性沥青。o(2)橡胶和树脂共混改性沥青。(1)再生橡胶改性沥青o 具有一定的弹性、塑性，良好的粘结力、气密性、低温柔韧性和抗老化等性能，而且价格低廉。o 可用于防水卷材、片材、密封材料、胶粘剂和涂料等。o 制备方法，将废旧橡胶加工成直径为1.5mm或更小颗粒，然后与沥青混合，经加热脱硫而成。o 此外还可使用丁基橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等改性材料。(2)橡胶和树脂共混改性沥青o 用橡胶和树脂两种改性材料同时改善沥青的性质，使其同时具有橡胶和树脂的特性。由于橡胶和树脂的混溶性较好，故改性效果良好
45、。o 橡胶和树脂共混改性沥青的原料品种、配比、制作工艺不同，其性能也不相同。o 可用于防水卷材、片材、密封材料和涂料等。813 沥青防水材料沥青防水材料o 1沥青防水涂料o 2建筑防水沥青嵌缝油膏o 3沥青卷材o 4沥青混合料及沥青砂浆1 沥青防水涂料o(1)沥青基防水涂料o(2)溶剂型氯丁胶改性沥青防水涂料o(3)水乳型氯丁胶乳沥青防水涂料o(4)再生橡胶沥青涂料(1)沥青基防水涂料o以石油沥青为基料，掺加无机填料和助剂而制成的低档防水涂料。o按其类型可分为溶剂型和水乳型，按其使用目的可制成薄质型和厚质型。o溶剂型沥青基防水涂料：n未改性石油沥青用有机溶剂(溶剂油)充分溶解而成，如：冷底子油
46、。通常为薄质型。n一般主要作为SBS、APP改性沥青防水卷材的基层处理剂，混凝土基面防潮、防渗或低等级建筑防水工程。o水乳型沥青基防水涂料n将未改性的石油沥青为基料，以水为分散介质，加入无机填料、分散剂等有关助剂，在机械强力搅拌作用下，制成的水乳型沥青乳液防水涂料，如：乳化沥青。厚质有水性石灰乳化沥青防水涂料、水性石棉沥青防水涂料、膨润土沥青乳液防水涂料等。n该类材料可在潮湿基层上施工，多数用于级和级防水等级的工业与民用建筑的屋面防水、地下混凝土的防水防潮以及卫生间的防水等。(2)溶剂型氯丁胶改性沥青防水涂料o 以石油沥青为基料，氯丁橡胶为改性材料，加入适量的无机填料、增塑剂和剂等，经溶解、混
47、合而成的溶剂型防水涂料。o 特点对温度敏感性小，在5以上温度均可施工，可在低温贮存；为冷施工涂料，施工方便快捷，涂膜无接头，形成无缝防水层；涂膜具有优良的耐候性、耐蚀性，较高弹性、粘结性，低温不脆裂、高温不流淌等特性；适用范围o 广泛适用工民建的屋面、地下室、卫生间等防水、防潮工程，也适用于旧建筑防水维修及管道防腐。因涂料中含有低沸点的芳烃溶剂，施工现场应具备良好通风条件，严禁吸烟或有明火，施工者应注意劳动保护并应配备消防器材。o 此外还有溶剂型丁基胶沥青防水涂料、溶剂型SBS改性沥青防水涂料。(3）水乳型氯丁胶乳沥青防水涂料o 是石油沥青为基料，以水为分散介质，以氯丁胶乳为改性 剂，再加入填
48、料和助剂混合而成。o 1）特点o 防水涂膜耐候性、耐高温和低温性好，使用寿命长；施工安全，冷施工，可采用刮涂、滚刷或喷涂等方法，操作方便；产品无毒、无味、不污染环境；耐酸、碱性能好，有良好的抗渗透性、气密性和抗裂性；产品为阳离于型，对施工基面含水量要求不十分严格，具有成膜快、强度高特点；可制成同类系列产品，应用范围广。适用范围o 用于屋面、厕浴间、天沟、防水层和屋面隔汽层；地下室防水、防渗隔离层；斜沟、天沟、建筑物间连接缝等非平面防水层；高速公路、桥涵洞、桥梁等。其他水乳型改性沥青防水涂料o 水乳型阳离子丁苯胶乳改性沥青防水涂料，除具有水乳型橡胶改性沥青防水涂料通常性能之外，还具有耐温高的特点
49、。o 水乳型SBS改性沥青防水涂料是以石油沥青为基料，以SBS为改性剂，加入多种辅助材料制成的水乳型防水涂料。产品适用于建筑、市政工程的防潮，特别适用于屋面维修工程。o FYT-1型阳离子氯丁胶乳沥青桥面防水涂料以石油沥青为基料，氯丁胶乳等聚合物为改性剂，以水等助剂为分散剂，专用于高速公路桥面(桥梁)、城市立交桥和铁路桥梁及桥涵等防水工程的专用防水涂料。其他水乳型改性沥青防水涂料oSCA型水性桥梁路面防水涂料是以石油沥青为基料，经乳化，以特殊高分子材料改性的水性涂料。其特点粘结力强，能适应基层适量变形，耐热、耐腐、耐久等。oWSA弹性厚质防水涂料是以聚合物改性沥青为基料，采用共混技术，生产成为
50、水乳型、单组分弹性防水涂料。具有比通用聚合物改性涂料更好的延伸性、回弹性、低温柔性和抗老化性，使用寿命可达10年以上。有良好施工性，无毒、不燃，施工中可以一次涂刮数毫米，与建筑表面形成牢固的整体弹性防水层，施工快速。主要用于各种预制、现浇混凝土结构及工业与民用建筑屋面防水，地下室、厕浴间等基层防水、防渗及接缝防水等。（4）再生橡胶沥青涂料o 分溶剂型和水乳型两种。o 溶剂型：n以1份石油沥青，掺入0.8份的再生橡胶做为基料，再掺入适当的填料和辅助材料，以汽油等溶剂溶制而成的。n防水性、柔韧性、抗冻性及抗老化性均强，但需要较多的溶剂和改性材料，成本较高。o 水乳型：n以再生胶乳液与乳化沥青溶液配
