第8章防水材料_精品文档PPT文档格式.ppt
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2.石油沥青的胶体结构n胶体结构胶体结构油分和树脂可互溶,树脂能浸润沥青质而在其表面形成薄膜,从而构成:
以地沥青质为核心构成胶核；
胶核周围吸附部分树脂和油分构成胶团；
无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。
分为三种类型：
溶胶型沥青质少、油分和树脂多，胶团之间易滑动。
沥青粘性小而流动性大，耐热性差；
凝胶型沥青质多、油分和树脂少，胶团之间不易滑动。
石油沥青弹性、粘结性大，耐热性高，但塑性差；
溶胶凝胶型沥青质含量适当，结构状态与沥青性质介于上述二者之间。
大多数优质沥青属于这种结构。
溶胶结构溶胶结构凝胶结构凝胶结构沥青的胶体结构沥青的胶体结构溶凝胶结构溶凝胶结构nn粘性（粘滞性）nn塑性（延性）nn温度敏感性nn大气稳定性nn其他性能8.1.2石油沥青的技术性质n8.1.2石油沥青的技术性质n一、粘滞性（粘性）n是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。
它反映了沥青软硬、稀稠的程度。
n1、评价指标：
n
（1）液体沥青用粘度表示。
n粘度是液体沥青在规定的温度下，从规定直径的孔流出50ml体积，所需的时间秒数。
n在温度和流孔直径相同的条件下，流出时间（T）愈长，表示沥青粘度愈大。
n
（2）固体、半固体沥青用针入度表示。
n针入度是指在25条件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（0.1mm=1度）。
n显然，针入度沥青越软，粘性。
n2、影响因素：
n
（1）组分：
沥青质多，有适量树脂而油分少时粘性n
（2）温度：
t粘性沥青的针入度试验规定的荷载、时间和温度下进行P针入度开始时5秒后针入度仪针入度仪n二、塑性n塑性是指在外力作用下，产生变形而不破坏的能力。
n1、作用：
沥青之所以能制造出性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的塑性。
塑性大的沥青防水层能随建筑物而变形，防水层不破裂。
若一旦破裂，由于塑性大，具有较强的自愈合能力。
n2、评价指标：
延度沥青的延度是将沥青试样制成8字形标准试件（中间最小断面为1cm2），在规定的试验温度（25）和拉伸速度（5cm/min）条件下，拉断时的长度伸长值（以cm计）。
n延度沥青的塑性n3、影响因素：
树脂塑性n
（2）温度：
t塑性延度试验沥青样品模具厘米刻度延度仪在250C下，以5cm/min的速度测量延度沥青延度试验n三、温度敏感性n指沥青的粘性与塑性随温度升降而变化的性质。
温度敏感性小（即温度稳定性好）的沥青，其粘性、塑性随温度的变化较小。
用于屋面防水工程的沥青，要求温度敏感性小，以免高温下流淌、低温下脆裂，失去防水功能。
软化点n指沥青由固态转变为具有一定流动性膏体时的温度。
n软化点沥青的耐热性（热稳定性），即温度敏感性测定方法测定方法测定方法测定方法：
环球法：
环球法影响因素影响因素影响因素影响因素n地沥青质软化点，温度敏感性；
n石腊温度敏感性；
n加入矿物粉末填料（滑石粉、石灰石粉等）可减小其温度敏感性。
石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质软化点测定试验装置软化点测定试验装置温度计钢球样品沥青软化点测定开始时终止时钢球n沥青的针入度、延度、软化点是划分沥青牌号的主要依据，称为沥青的三大技术指标。
n（观看三大技术指标的实验动画，见土木工程材料CAI）n四、大气稳定性（也称抗老化性）n指石油沥青在大气因素（热、阳光，空气和水分等）的长期综合作用下抵抗老化的性能。
n1、沥青的老化：
在大气因素综合作用下，沥青中的低分子量组分会向高分子量组分转化递变，即油分树脂地沥青质，逐渐失去粘性、塑性，而变脆变硬的现象称为沥青的老化。
n2、评定：
沥青的大气稳定性用蒸发损失及蒸发后针入度比来评定。
蒸发损失越小、蒸发后针入度比越大，则表示沥青的大气稳定性越好，即“老化”越慢。
n大气稳定性的好坏，反映了沥青的使用寿命的长短。
大气稳定性好的沥青，耐老化，使用寿命长。
测测测测定定定定方方方方法法法法测测量量在在160160CC下下蒸蒸发发55小小时时后后，沥沥青青的的针针入入度度与与蒸蒸发前针入度比值的百分数，即为蒸发后针入度比。
发前针入度比值的百分数，即为蒸发后针入度比。
影响因素影响因素影响因素影响因素石油沥青中油分、树脂含量高，则大气稳定性好。
石油沥青中油分、树脂含量高，则大气稳定性好。
蒸发试验烘箱外观n此外为全面评定沥青质量和保证安全，还需了解沥青的溶解度、闪点等性质：
溶解度石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或笨中溶解的百分率，以表示沥青中有效物质含量，即纯净程度。
不溶解的物质会降低沥青的性能，应加以限制。
闪点加热沥青至初次闪火（有蓝色闪光）时的沥青温度。
燃点或着火点加热沥青，并与火接触能持续燃烧5秒以上时的温度。
石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质8.1.3石油沥青的技术标准与选用石油沥青的技术标准与选用一、石油沥青的技术标准11、品种：
石油沥青按用途分为道路石油沥青、建筑石、品种：
石油沥青按用途分为道路石油沥青、建筑石油沥青、防水防潮和普通石油沥青。
油沥青、防水防潮和普通石油沥青。
22、牌号：
从表中可看出，石油沥青的牌号主要是根据、牌号：
从表中可看出，石油沥青的牌号主要是根据针入度、延度和软化点等指标划分的，并以针入度值针入度、延度和软化点等指标划分的，并以针入度值表示。
表示。
33、同一品种石油沥青牌号与其性能之间的关系是：
、同一品种石油沥青牌号与其性能之间的关系是：
nn牌号牌号针入度针入度（即粘性（即粘性脆性脆性）、延度）、延度（即（即塑性塑性）、软化点）、软化点（即温度敏感性（即温度敏感性）、使用寿命）、使用寿命（耐久性）（耐久性）（牌号越大，油分、树脂含量越多，老（牌号越大，油分、树脂含量越多，老化越慢）。
化越慢）。
道路石油沥青标准道路石油沥青标准二、石油沥青的选用nn选用原则：
根据工程类别、气候条件和所处工程部位等选用原则：
根据工程类别、气候条件和所处工程部位等因素因素合理合理选用。
在满足使用要求的前提下，应尽量选用较大牌号的沥青，选用。
在满足使用要求的前提下，应尽量选用较大牌号的沥青，以保证较长的使用年限。
以保证较长的使用年限。
nn11、道路沥青：
、道路沥青：
nn特点：
针入度延度大、软化点低。
多用于拌制沥青砂浆和沥青混特点：
多用于拌制沥青砂浆和沥青混凝土，用于道路路面及厂房地面及地下防水工程等。
凝土，用于道路路面及厂房地面及地下防水工程等。
nn22、建筑沥青：
、建筑沥青：
针入度小、软化点高，但延度小（塑性差）。
多用于屋面特点：
多用于屋面和地下防水工程以及作为建筑防腐材料。
和地下防水工程以及作为建筑防腐材料。
nn一般屋面防水用沥青的软化点应比本地区屋面可能达到的最高温一般屋面防水用沥青的软化点应比本地区屋面可能达到的最高温度高度高20202525，亦即比最高气温高，亦即比最高气温高5050左右。
一般地区可选左右。
一般地区可选3030号、号、夏季炎热地区宜选用夏季炎热地区宜选用1010号石油沥青。
号石油沥青。
nn33、防水防潮石油沥青：
、防水防潮石油沥青：
软化点高，温度稳定性好，适用于寒冷软化点高，温度稳定性好，适用于寒冷地区的防水防潮工程。
地区的防水防潮工程。
nn44、普通石油沥青：
、普通石油沥青：
含蜡量高，性能较差，在建筑中一般不单独含蜡量高，性能较差，在建筑中一般不单独使用，可与其他沥青掺配使用。
使用，可与其他沥青掺配使用。
n观察与讨论：
n建筑石油沥青的选用n请比较下列A、B两种建筑石油沥青的针入度、延度及软化点测定值。
若于南方夏季炎热地区屋面选用何种沥青较合适，请讨论。
n讨论：
宜用B石油沥青，一般屋面用沥青应比当地屋面可能达到的最高温度高出2025，亦即比当地最高温度高出50左右。
南方炎热地区气温相当高，A沥青软化点较低，难以满足要求，夏季易流淌。
可选B，但B沥青延伸度较小，在严寒地区不宜使用，否则易出现脆裂现象。
8.1.4沥青的掺配与改性一、沥青的掺配一、沥青的掺配当单独用一种牌号的沥青不能满足工程要求的软化点时，可用相当单独用一种牌号的沥青不能满足工程要求的软化点时，可用相同产源的两种或三种沥青掺配使用。
掺配量可按下式估算：
同产源的两种或三种沥青掺配使用。
nn式中：
式中：
QQ11低软化点沥青掺量，低软化点沥青掺量，%；
QQ22高软化点沥青掺量，高软化点沥青掺量，%T1T1低软化点沥青的软化点低软化点沥青的软化点,T2,T2高软化点沥青的软化点高软化点沥青的软化点,TT要求沥青的软化点，要求沥青的软化点，nn如用三种沥青时，可先算出两种沥青的配比，再与第三种沥青进如用三种沥青时，可先算出两种沥青的配比，再与第三种沥青进行配比计算。
行配比计算。
nn根据估算的掺配比例及其邻近比例（根据估算的掺配比例及其邻近比例（5%5%）进行试配，绘制）进行试配，绘制“掺掺配比配比-软化点软化点”曲线，从曲线上确定实际掺配比例。
曲线，从曲线上确定实际掺配比例。
n二、沥青的改性n1、矿物填充料改性n为提高沥青的粘结能力和耐热性，降低温度敏感性，经常在石油沥青中加入一定数量的粉状或纤维状矿物填充料进行改性。
常用的有：
滑石粉、石灰石粉、云母粉、硅藻土粉和石棉等。
n2、聚合物改性（包括橡胶和合成树脂）n橡胶具有显著的高弹性、可挠性、不透水性；
用合成树脂可改进沥青的耐寒性、耐热性、抗老化性、粘结性等。
目前使用最普遍的是SBS橡胶和APP树脂：
n
（1）SBS改性沥青SBS是丁苯橡胶的一种，是以丁二烯、苯乙烯为单体经聚合反应形成的共聚物，一种热塑性弹性体（简称SBS）。
SBS改性沥青具有弹性好、延度大、低温柔韧性与热稳定性高、耐候性好等优点，是目前世界上应用最广的改性沥青之一。
n
（2）APP改性沥青APP是无规聚丙烯均聚物，是聚丙烯（PP）的一种。
经APP改性后的沥青软化点高，延度大，具有优良的耐热性和耐老化性，尤其适用于气温较高的地区。
n煤沥青n煤沥青是煤干馏得到的煤焦油，经再提炼加工得到的产品，也称煤焦油沥青或柏油。
n1、煤沥青分为低温、中温、高温煤沥青三大类。
建筑中主要使用半固体的低温煤沥青。
煤沥青和石油沥青相比，煤沥青密度较大，塑性较差，温度敏感性较大，在低温下易变脆硬、老化快，于矿质材料表面结合紧密，防腐能力强，有毒和臭味等。
因此，煤沥青适用于地下防水工程及防腐工程中。
n2、鉴别方法:
鉴别方法鉴别方法煤沥青煤沥青石油沥青石油沥青密度密度1.1（1.1（约为约为1.251
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