建筑材料应用与检测 教案 作者 张凡 09防水材料应用与检测教案.doc

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1、第九章防水材料学习目标了解沥青的化学组分与结构，掌握石油沥青的主要性质、分类和标准及其选用。了解改性沥青的概念。熟悉常见的防水卷材、防水涂料及密封材料的常用品种、特性和应用。能力要求学会石油沥青的技术性能检测技术，会应用所学防水材料的知识进行选材，使学生具备合理使用各种建筑功能材料的能力。基础知识9.1沥青概述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。沥青是一种憎水性的有机胶结材料，常温下呈固体、半固体或粘性液体。沥青能与砂、石、砖、混凝土、木材、金属等材料牢

2、固地粘结在一起，具有良好耐腐蚀性，在建设工程中主要用于道路工程以及防潮、防水、防腐蚀材料。防水材料是保证建筑物能够防止雨水、地下水等渗漏的主要材料；防水材料质量的优劣直接影响建筑物的使用功能和使用寿命；多年来，国内外一直以沥青防水材料为主，近年来，出现了改性沥青材料，并向沥青橡胶和树脂基防水材料发展随着现代科学技术的发展，建筑防水材料的品种、数量越来越多，性能各异。依据建筑防水材料的外观形态可分为防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性防水材料四大系列；防水材料按其组成可分为沥青材料、沥青基制品防水材料、改性沥青防水材料和合

3、成高分子防水材料等。沥青的定义：沥青作为一种憎水性的有机胶凝材料，是由多种有机化合物构成的复杂混合物。沥青的物理性质：形状：在常温下是粘稠状的液体、半固体或固体；颜色：呈辉亮褐色以至黑色；具有良好的不透水性、粘结性、塑性和抗冲击性、耐化学腐蚀性，电绝缘体；能溶解于二硫化碳、苯等有机溶液。9.1.1石油沥青组分和结构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，所以一般不作沥青的化学分析。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

4、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9-l。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粘结力。石油沥青中还含有蜡，它会降低石油沥青的粘结性和塑性，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。[思考1]试述石油沥青的三大组分及其特性。石油沥青的组分与其性质有何关系？解:（1）油分。油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分，密度介于0.7～1.0ｇ／cm3之间。在17

5、0°Ｃ较长时间加热，油分可以挥发。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中，但不溶于酒精。油分的多少决定了沥青的流动性。(２)树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体）;分子量比油分大（600～1000），密度为1.0～1.1ｇ／cm3。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。树脂主要使沥青具有塑性和粘性。（３）地沥青质（沥青质）。地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质（固体粉末）;分子量比树脂更大（1000以上），密度大于1ｇ／c

6、m3，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。地沥青质是决定石油沥青粘结力、温度敏感性、粘度的重要组成部分。石油沥青的组分与其性质的关系:油分赋予沥青以流动性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。地沥青质含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。2．石油沥青的胶体结构沥青中的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

7、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。溶胶型结构的沥青具有较好的自愈性和低温变形能力，但高温稳定性差；凝胶型结构的沥青常温下具有较好的温度稳定性，但低温变形能力差；溶一凝胶型结构的性质介于上述二种之间，大多数优质石油沥青属于这种结构状态。9.1.2石油沥青的技术标准与选用防水性：石油沥青是憎水性的胶凝材料，本身结构致密，不溶于水；1．粘滞性：粘性是指沥青在外力作用下，抵抗变形的能力。同时粘性也是沥青软硬、稀稠程度的反映；石油中地沥青质含量较多时，粘性较大；温度下降时

8、，粘性较大。粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用相对粘度（条件粘度）来表示粘滞性;对使用粘稠（半固体或固体）的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。粘稠石油沥青的针入度:是在规定温度（25℃）条件下，以规定质量（100ｇ）的标准针，在规定时间（５s）内贯入试样中的深度来表示，单位以1/10mm计