§9 沥青 _ 防水材料

制作人—

依巴丹

沥青是多种有机化合物的复杂混合物。在常温下呈现固体、半固体或液体状态，颜色为黑色或黑褐色，

能溶解于多种有机溶剂，具有良好的粘结性、塑性、抗冲击性、不透水性、耐化学腐蚀及电绝缘性等，

广泛用于防水、防潮、防腐工程，还用来制造防水卷材、防水涂料、胶粘剂等。

沥青材料的特点：1 、具有憎水性2 、与混凝土、砂浆、木材、金属、砖、石料等材料有非常好的粘结能力

3 、具有较好的抗腐蚀能力，能抵抗一般酸、碱、盐等的腐蚀

4 、具有良好的电绝缘性。5 易老化。

第一节 沥青材料

沥青是一种暗褐色至黑色的有机胶凝材料，它是由一些复杂的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物，能溶于苯或二硫化碳等溶剂。在常温下呈固体、半固体或液体。

一、沥青的分类 1.地沥青 2.焦油沥青 天然沥青 地沥青 石油沥青 沥青 煤沥青 焦油沥青 木沥青 页岩沥青

二、石油沥青的组分 1.油分 油分是淡黄色透明液体，密度小于1 ，几乎溶于大部分的有机溶剂中，但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。

2.树脂 为黄色至黑褐色黏稠半固体，密度等于1 ，温度敏感性高，熔点低于 100度。赋予石油沥青一定的塑性、可流动性和粘结性。

3.地沥青质 深褐色至黑色无定型固体粉末，密度大于1 ，它决定着沥青的粘结力、黏度、温度稳定性和硬度等。

石油沥青的组成元素

石油沥青的组成元素主要是：碳（ 82%~88%）氢（ 8%~11%）其次是硫（ <6%）氧（ <1.5%）氮（ <1%）等和微量的金属元素。

石油沥青的胶体结构

根据沥青中各组分的含量和性质，可将沥青胶体结构分为三种类型：

a、溶胶结构 b、溶 -凝胶结构 c、凝胶结构

1、溶胶结构

沥青中地沥青质的含量很少，由于胶质的胶溶作用，沥青质完全胶溶分散于芳香分和饱和分的介质中，胶团之间没有吸引力或者吸引力极小。这类沥青具有较好的自愈性和低温变形能力，但高温稳定性较差。

2、溶 -凝胶结构

沥青中沥青质含量适当，并有较多的胶质作为保护物质，它们所成的胶团之间有一定的吸引力。这类沥青在高温时具有较好的稳定性，低温时又有较好的抗裂性能。

3、凝胶结构

沥青中地沥青质含量很高，并有相当数量的胶质来形成胶团，胶团互相接触而形成空间网络结构，这种沥青具有明显的弹性效应，温度较高时具有较好的稳定性，但低温时变形能力较差。

三、石油沥青的技术性质 1 、粘滞性（粘性）——反映石油沥青在外力作用下，抵抗变形的能力（即沥青材料在外力作用下沥青粒子生产相互位移时低抗变形的能力 ）。

液态沥青：粘滞度 ↑，粘滞性↑固态、半固态沥青：针入度（度）↑，粘滞性↓

)(SC dt

1 、粘滞性（粘性）指标：针入度是石油沥青划分牌号的主要依据。影响因素：①组分，如组分中，地沥青质含量高，树脂适量，而油分少，粘滞性↑ 。

②温度↑，粘滞性↓。

针入度的测定 在规定温度 25℃ 条件下，以规定质量

100g 的标准针，经 5s 惯入试样中的深度（ 1/10 ㎜ =1° ）来表示。

针入度常在 10 ～ 200 之间。 针入度↓，表明沥青材料稠度↑， 软化点↑，牌号小。

2 、塑性

（ 1 ）定义：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。

塑性

（ 2 ）指标：延度（ cm）↑，塑性↑。（ 3 ）影响因素：①组分，如组分中树脂含量高，，而油分地沥青质适量，塑性↑。

②温度↑，塑性↑。③拉伸速度↑，塑性↑。

塑性的测定

把沥青试样制成∞字形标准试模，在规定速度（每分钟 5㎝）和规定温度（ 25℃ ）下，拉短式的长度（㎝）来表示。

延度↑，塑性↑

3 、温度稳定性（ 1 ）定义：温度稳定性（也叫温度稳定性）——

指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。

湿度敏感性较小的沥青的粘滞性、塑性随湿度的变化较小。

温度稳定性（ 2 ）指标：软化点（℃）——沥青受热由固态转变为具有一定流动性膏体时的温度。

软化点↑，温度稳定性↓，温度稳定性↑。软化点通过环球法测定，介绍测定方法。（ 3 ）影响因素：组分，如组分中地沥青质含量多，在一定程度上能够减小温度稳定性。

温度稳定性的测定——环与球法

软化点是沥青材料由固态转变为具有一定流动性的膏体时的温度。

将沥青试样装入规定的铜环中，上面加一固定质量的钢球，渐渐升温，以沥青试样受热软化而下垂时的摄氏温度值来表示。

软化点常在 25 ～ 100℃之间。

（ 4 ）实际意义： 石油沥青的软化点不能太低，否则夏季易产生变形，甚至流淌；

但也不能太高，否则品质太硬，不易施工，冬季易发生脆裂现象。

在实际应用中希望得到高软化点和低脆化点的沥青，提高沥青的耐热性和耐寒性。

4 、大气稳定性大气稳定性（也叫抗老化性）——指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素长期综合作用下，抵抗老化的性能。

老化——沥青在大气因素的长期综合作用下，逐渐失去粘滞性、塑性而变硬变脆的现象称为沥青的老化。

大气稳定性沥青的大气稳定性可以通过测定加热损失、加热前后针入度、软化点等性质的改变值来表示。

（二）技术标准和选用

按石油沥青技术标准，建筑石油沥青、道路石油沥青和普通石油沥青划分为多种牌号，见表10.1。

石油沥青的牌号

三种石油沥青的牌号主要是依据针入度指标来划分的，并且每个牌号还必须同时满足相应的延伸度和软化点等指标的要求。

牌号↑，针入度↑（粘滞性↓），延伸度↑（塑性↑），软化点↓，（温度稳定性↓）。

道路石油沥青与普通石油沥青道路石油沥青主要用来拌制沥青混凝土或沥青砂浆，主要用于道路路面或车间地面等工程。

普通石油沥青含有较多的蜡，温度稳定性差，与软化点相同的建筑石油沥青相比，针入度较大、塑性较差，故在建筑工程上不宜直接使用，必须经过适当的改性处理后才能使用。

二、沥青的改性建筑上使用的沥青应具备较好的综合性能，

但通常沥青本身不能完全满足这些要求，

所以通过对沥青进行氧化、乳化、催化，或加入橡胶、树脂和矿物填充料等对沥青进行改性处理。

沥青的改性 改性沥青可分为： 矿物填充料改性沥青； 橡胶改性沥青； 树脂改性沥青； 橡胶树脂共混改性沥青等。

1 、矿物填充料改性

在沥青中加入一定量的矿物填充料，可以提高沥青的粘滞性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，同时也可以减少沥青的用量。

常用的矿物填充料有粉状和纤维状两类。 粉状的有滑石粉、石灰石粉、白云石粉、粉煤灰、硅藻土和云母粉等；

纤维状的有石棉绒、石棉粉等。矿物填充料的掺量一般为 20％～ 40％。

2 、树脂改性用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的强度、塑性、耐热性、耐寒性、粘结性和抗老化性等。

用于石油沥青改性的树脂主要有无规聚丙烯（ APP）、聚氯乙烯（ PVC）、聚乙烯（ PE）、古马隆树脂等。

3 、橡胶改性沥青与橡胶相溶性较好，改性后的沥青高温变形小，低温进具有一定的塑性。

所用的橡胶有天然橡胶、合成橡胶（如氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶等）和再生橡胶。

4 、橡胶和树脂改性

橡胶和树脂用于沥青改性，使沥青同时具有橡胶和树脂的特性。且橡胶和树脂的混溶性较好，故改性效果良好。

橡胶和树脂共混改性沥青采用不同的原料品种、配比、制作工艺，可以得到不同性能的产品，主要用于防水卷材、片材、密封材料和涂料等。

第二节 沥青防水制品

防水卷材是建筑工程重要的防水材料之一。

根据其主要防水组成材料分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材等三大类。

一、沥青防水卷材

由于沥青具有良好的防水性能，而且资源丰富、价格低廉，所以沥青防水卷材的应用在我国占据主导地位。

油毡——用低软化点的石油沥青浸渍原纸，然后再用高软化点的石油沥青涂盖油纸的两面，再涂或撒粉状（称“粉毡”）或片状（称“片毡”）隔离材料制成的。

沥青防水卷材

油毡按原纸 1m2 的质量克数分为 200 号、 350 号、 500 号三种标号； 200 号油毡适用于简易防水、临时性建筑防

水、建筑防潮及包装等； 350 号和 500 号粉适用于多层、叠层防水；

片毡适用于单层防水。

沥青防水卷材

为了克服纸胎沥青油毡耐久性差、抵抗强度低等缺点，可用玻璃布等代替纸胎。玻璃布胎油毡的抗拉强度、耐久性等均优于纸胎油毡，柔韧好、耐腐蚀性强，适用于耐久性、耐蚀性、耐水性要求较高的工程。

二、高聚物改性沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材克服了沥青防水卷材的温度稳定性差、延伸率小，难于适应基层开裂及伸缩的缺点，具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高，延伸率较大等优异性能。

（一）弹性体改性沥青防水卷材（ SBS ）

1 、定义：SBS改性沥青防水卷材是以玻纤毡或聚脂毡为胎基，以 SBS橡胶改性石油沥青为浸渍涂盖层，两面再覆以隔离材料所制成的建筑防水卷材，简称 SBS卷材。

2 、品种与规格：SBS卷材按不同胎基、不同隔离材料分为 6个品种，见表 10-4。

按物理力学性能分为 I 型和 II型，见表10-5。

SBS卷材宽 1000mm。聚酯胎卷材厚度为3mm和 4mm；玻纤胎卷材厚度为 2 、 3 和4mm。每卷面积为 15、 10、 7.5m2。三种。

3 、应用

SBS卷材适用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程，

尤其适用于较低气温环境的建筑防水。

（二）塑性体改性沥青防水卷材（ APP）

1 、定义：塑性体改性沥青防水卷材是以聚酯胎或玻纤胎为胎基，无规聚丙烯（ APP ）或聚烯烃类聚合物（ APAO、 APO）作改剂，两面覆以隔离材料所制成的建筑防水卷材，统称 APP卷材。

2 、品种与规格：同 SBS卷材。3 、应用：APP卷材适用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程，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。

第三节 防水涂料

防水涂料是指常温下呈粘稠状态，涂布在结构物表面，经溶剂或水分挥发，或各组分间的化学反应，形成具有一定弹性的连续、坚韧的薄膜，使基层表面与水隔绝，起到防水和防潮作用的物质。

广泛应用于工业与民用建筑的屋面防水工程、地下混凝土工程的防潮防渗等。

防水涂料

防水涂料按成膜物质的主要成分分为

沥青类防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料三类；

按涂料的介质不同，又可分为溶剂型、乳液型和反应型三类。

一、沥青类防水涂料（一）沥青胶沥青交又称玛碲脂，是在沥青中加入滑石粉、云母粉、石棉粉、粉煤灰等填充料加工而成的，分冷热用两种，

分别称为冷沥青胶（冷玛碲脂）和热沥青胶（热玛碲脂），两者又均有石油沥青胶及煤沥青胶两类

沥青胶

石油沥青胶适用于粘贴石油沥青类卷材，煤沥青胶适用于粘贴沥青类卷材。

加入填充料是为了提高耐热性、增加韧性、降低低温脆性及减少沥青的用量，通常掺量为 10％～ 30％。

（二）冷底子油冷底子油是用建筑石油沥青加入溶剂配制而成的一种溶液。

冷底子油粘度小，涂刷后能很快渗入混凝土、砂浆或木材等材料的毛细孔隙中，溶剂挥发，沥青颗粒则留在基底的微孔中，与基底表面牢固结合，

并使基底具有一定的憎水性，为粘贴同类防水卷材创造有利条件。

若在冷底子油层上铺热沥青胶粘贴卷材时，可使防水层与基层粘贴牢固。

由于形成的涂膜较薄，一般不单独作为防水材料使用，往往仅作为某些防水材料的配套材料使用。

（三）水乳型沥青防水涂料水乳型沥青防水涂料即水性沥青防水涂料。

是将石油沥青在乳化剂水溶液作用下，经乳化机（搅拌机）强烈搅拌而成的一种冷施工的防水涂料。

沥青在搅拌机的作用下，被分散成1 ～ 6μm的微小颗粒，并被乳化剂包裹起来悬浮在水中，涂到基层上后，水分逐渐蒸发，沥青颗粒凝聚成膜，形成了均匀、稳定、粘结牢固的防水层。

§9 沥青 _ 防水材料 ——内容结束。