模块7 防水材料

1、建 筑 材 料模块模块7 7 防防 水水 材材 料料7.3地下防水工程用防水材料7.1 防水材料概述7.2常用的防水材料 了解防水材料的分类及不同防水工程对防水材料技术性能的具体要求。 掌握黏稠石油沥青的技术性质及其在防水工程中的应用。 掌握SBS、APP等改性沥青防水卷材的性能及应用。 了解防水涂料的技术特性及工程应用。 知识目标知识目标模块模块7 7 防防 水水 材材 料料 了解防水密封材料的分类及其基本技术性能和工程应用。 了解刚性防水材料的分类，掌握防水混凝土的防水机理、配合比设计的特点及工程应用。 掌握地下防水工程常用防水材料的种类和技术特性。 知识目标知识目标模块模块7 7 防防

2、水水 材材 料料7.1 7.1 防水材料概述防水材料概述7.1.1防水材料的分类7.1 7.1 防水材料概述防水材料概述1 1）技术性能基本要求）技术性能基本要求7.1.2防水材料的技术性能要求（1） 良好的大气稳定性。（2） 良好的抗水能力和耐酸碱侵蚀性能。（3） 良好的温度稳定性和应力变形能力。（4） 整体性好。7.1 7.1 防水材料概述防水材料概述2 2）不同工程防水的具体要求）不同工程防水的具体要求（3）建筑外墙板缝防水工程。（2）室内厕浴间防水工程。（4）地下防水工程。（1）屋面防水工程。7.1 7.1 防水材料概述防水材料概述表7-1 防水工程与推广使用的防水材料7.1 7.1

3、防水材料概述防水材料概述7.1.3防水原则 防水工程的防水原则是“防、排、截、堵”相结合，多道设防，刚柔并举。 依据防水原则要求，进行防水工程的设计、施工和维修养护等环节的防水工作，要综合考虑工程地质条件、水文地质条件、防水结构特点、防水的环境条件、施工方法等多种因素影响，复合使用防水材料，极大限度地选用防水新材料，推广新的防水施工技术和施工工艺，切实发挥防水材料的防水功能，为防水工程质量提供基础保障。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料7.2.1沥青材料 石油沥青是指由石油原油分馏提炼出汽油、煤油、柴油等各种轻质油分及润滑油后的残渣，再经过加工炼制而得到的产品。因此，石油原油的成分和

4、性能决定着石油沥青的成分和性能。 1.1.石油沥青石油沥青7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 （1）防水性。 ( 2 )耐腐蚀性。 ( 3 )黏滞性。黏滞性是指沥青材料抵抗外力作用产生流动变形的能力。与黏附的基体材料间有着较高的黏结力。 工程上用针入度衡量固体和半固体石油沥青、改性沥青，以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的黏滞性；用黏度来衡量液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等流动状态沥青的黏滞性。针入度用针入度仪测定，如图7-1所示。测定的示意图如图7-2所示。1 1）石油沥青的主要技术性质）石油沥青的主要技术性质7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料图7-1 沥青针入度

5、测定仪图7-2 沥青针入度测定7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 针入度是衡量（ ）沥青黏滞性的指标。影响针入度测定结果的因素主要有测定时的（ ）度、荷载及试针下落的（ ）。荷载越大，针入度值越（ ）；其他条件相同时，（25 ，100 g，5 s）一定（ ）于（35 ，100 g，5 s）。跟跟踪踪自自测测7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 沥青的黏度用标准黏度计测定，如图7-3所示。图7-3 沥青标准黏度测定1流孔； 2活动球杆； 3沥青试样； 4沥青盛样管； 5水；6接取沥青的量杯； 7流出的沥青试样7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 （4）塑性。塑性是指沥青

6、在外力作用下发生变形而不破坏的能力，用延度表示。延度是规定形状的沥青试样，在规定温度下以一定速度被拉断时的长度，以符号DT,V表示，单位是cm。 其中，D、V分别表示沥青的延度、试验温度和拉伸速度。 如图7-4所示，沥青的延度用延度仪测定。图7-4 延度仪1试模； 2沥青试样； 3电机； 4水槽； 5泄水孔；6开关柄； 7指针； 8标尺7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 （5）温度稳定性。温度稳定性是反映沥青的黏结性和塑性随温度升降而发生变化的性能，分别用软化点和脆点评价。软化点是评价沥青高温稳定性或升温稳定性的指标。我国现行测定软化点的方法为“环与球法”，所用仪器是环与球法软化点测

7、定仪，如图7-5（a）所示；软化点的测定过程示意图如图7-5（b）所示。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料软化点试验用传热介质的选择 对于预估软化点低于80 的沥青，通常采用水为加热沥青的传热介质，起始加热温度为（50.5） ；当预估沥青的软化点高于80 时，则以甘油为加热沥青的传热介质，起始加热温度为（321） 。知知识识拓拓展展7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料图7-5 环与球法软化点试验1试模； 2沥青试样； 3电机； 4水槽； 5泄水孔；6开关柄； 7指针； 8标尺7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 脆点。脆点是评价沥青低温变形性能的指标。脆点通常采用弗拉

8、斯脆点仪测定，如图7-6所示。图7-6 弗拉斯脆点仪结构示意图1圆柱形玻璃筒； 2夹钳； 3弯曲器； 4外试管； 5内试管； 6绝热塞； 7漏斗插孔； 8外橡胶塞； 9内橡胶塞； 10温度计； 11摇把； 12钢片7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 （6）大气稳定性。大气稳定性是指沥青在温度、阳光、空气、水等环境因素长期作用下使用性能的稳定程度。沥青在大气中的热、氧、光、紫外线和水等因素作用下，其组分间发生“不可逆”的物理-化学反应，使沥青逐渐失去黏性、塑性，而变脆变硬的现象称为沥青的“老化”。沥青老化前后的技术指标比较见表7-2。表7-2 老化沥青和原始沥青的技术指标比较7.2 7

9、.2 常用的防水材料常用的防水材料 2）石油沥青的技术标准 （1）建筑石油沥青的技术标准。按照建筑石油沥青（GB/T 4942010）的规定，建筑石油沥青按针入度不同划分为10号、30号和40号共3个牌号，各牌号的技术要求见表7-3。1 1）石油沥青的主要技术性质）石油沥青的主要技术性质表7-2 老化沥青和原始沥青的技术指标比较7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 沥青具有良好的黏结性、塑性、防水性和耐腐蚀性，被广泛应用于道路路面工程、房屋屋面防水、地下防水工程、水池和浴池等结构和构件连接处，起着防水防潮的作用。 选择和使用沥青材料应根据工程性质（房屋、道路、防腐）、使用部位（屋面、地

10、下）、当地气候条件（寒冷、严寒、酷热）等多种因素科学选择。3 3）沥青材料的应用选择）沥青材料的应用选择7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 受石油原油的影响，石油沥青具有对温度变化的敏感性较大、耐候性较差等缺陷，使其在工程中的应用受到局限。为了改善沥青的技术性能，向其中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青等物质而制成的沥青称为改性沥青，所掺加的能使沥青技术性能得到改善的物质称为改性剂。工程上常用的改性剂见表7-5。2.2.改性沥青改性沥青1 1）改性沥青及改性剂）改性沥青及改性剂7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料表7-2 老化沥青和原始沥青的技术指标比较7.2 7.2 常

11、用的防水材料常用的防水材料 与基质沥青相比，改性沥青具有较高的黏结性、较好的塑性变形能力、较高的软化点和较低的脆点。在基质沥青相同的条件下，改性沥青的性能取决于改性剂的性质及掺量。 （1）热塑性树脂类改性沥青。热塑性树脂类改性沥青是以热塑性树脂为改性剂制得的改性沥青。最常用的热塑性树脂有聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）两种。 （2）橡胶类改性沥青。 （3）热塑性弹性体改性沥青。以SBS为例，以胜利油源90号沥青为基础沥青，向其中掺入5%的SBS后，所得改性沥青的技术性能见表7-6。 （4）矿物填充料改性沥青。2 2）改性沥青的性能）改性沥青的性能7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料表7-

12、6 SBS改性沥青的技术性质7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料7.2.2柔性防水材料 防水卷材由原纸或纤维织物为胎基，经浸涂沥青或其他合成高分子防水材料制成的一种可卷曲成卷状的柔性防水材料。防水卷材在我国建筑防水材料的应用中占据主导地位，主要用于建筑墙体、屋面、地下工程、铁路与隧道工程、公路工程中，起到抵御外界雨水、雪水、地下水渗漏的作用。按照主要成分，防水卷材可分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。1.1.防水卷材防水卷材7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 沥青防水卷材是在原纸或纤维织物等基胎上浸涂沥青后，在表面撒布粉状或片状隔离材料制成的一种防水

13、卷材。 沥青防水卷材作为传统的防水卷材，除了具有原料来源丰富、价格低廉等优点，用于建筑物屋面、墙面等防水部位，还具有良好的黏弹性；能够抗酸、碱、盐溶液的侵蚀。1 1）沥青防水卷材）沥青防水卷材7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料2 2）高聚物改性沥青防水卷材）高聚物改性沥青防水卷材（1）SBS改性沥青防水卷材。（2）塑性体（APP）改性沥青防水卷材。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料3 3）高分子防水卷材）高分子防水卷材 高分子防水卷材是以合成树脂、合成橡胶或橡胶树脂两者共混体等为基体材料，再加入适量的化学助剂和添加剂，经过塑炼、压延等一系列工序制成的一种新型片状防水卷材。高

14、分子防水卷材属于高档防水材料，其抗拉强度高、弹性好，温度稳定性和大气稳定性都较好。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 沥青基防水涂料又称乳化沥青，是以石油沥青为基质沥青，掺入适宜的乳化剂、改性剂和稳定剂等物质制成的防水材料。沥青基防水涂料适用于一般建筑的屋面防水，浴室、卫生间、厨房地面的防水，特别适合紧急抢修的防渗漏工程的防水。2.2.防水涂料防水涂料1 1）沥青基防水涂料）沥青基防水涂料7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料2 2）高聚物改性沥青防水涂料）高聚物改性沥青防水涂料 高聚物改性沥青防水涂料是以高聚物改性沥青为基料，掺入改性剂、水或适当的溶剂制成液体防水材料。常用的

15、有水乳型的氯丁橡胶改性沥青防水涂料、SBS橡胶改性沥青防水涂料等。高聚物改性沥青防水涂料广泛应用于工业与民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防渗等工程中。但使用前需对涂料的延伸性、柔韧性、不透水性、耐热性等指标检验，合格后方可使用。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料3 3）合成高分子类防水涂料）合成高分子类防水涂料 （1）黏结力强，能在各种湿度的基底面上施工；涂膜结构密实、防水层完整，兼具了防水和隔气两种功能。 （2）涂膜有良好的柔韧性，对基层伸缩或开裂等变形的适应性强，抗拉强度高。 （3）温度稳定性高，高温不流淌，低温不龟裂。 （4）大气稳定性好，抗老化性能高；对油、

16、酸、碱等物质的抗腐蚀性能较强。 （5）施工简便，绿色环保。 7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料表7-7 聚氨酯防水涂料的主要技术性能7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料7.2.3防水密封材料1.1.防水密封材料的基本技术性能防水密封材料的基本技术性能 （1）良好的黏结性和施工工作性。（2）良好的弹塑性。（3）良好的耐老化性能。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料2.2.常用的密封材料常用的密封材料1 1）聚氯乙烯密封材料）聚氯乙烯密封材料 聚氯乙烯密封材料是以聚氯乙烯树脂和焦油为基料，掺入适量的填充材料和增塑剂、稳定剂等改性剂，经塑化或热熔制得的防水密封材料。聚氯乙烯

17、防水密封材料具有良好的弹性、延伸性和抗老化性能，与水泥砂浆、水泥混凝土基底有较高的黏结强度，能适应由于振动、伸缩、沉降等引起的各种变形，可用于建筑物和构筑物的各种接缝处的防水。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料2 2）沥青嵌缝油膏）沥青嵌缝油膏 沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基质材料，加入改性沥青、填充料和稀释剂混合而成的一种冷用膏状防水材料。沥青嵌缝油膏的主要特点是具有良好的黏结性和较高的温度稳定性，炎夏不易流淌，寒冬不易脆裂。其广泛用于一般混凝土屋面板和墙板等的接缝处防水，也可用作各种构筑物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料3 3）聚氨酯密

18、封膏）聚氨酯密封膏 聚氨酯密封膏是以异氰酸基为基料和含有活性氢化物的固化剂组成的一种双组分反应固化型的建筑密封材料。聚氨酯密封膏能在常温下固化，并有良好的黏结性、弹性和耐候性，能与塑料、混凝土、金属等各种基底材料黏结，广泛用于墙面、门窗框、阳台、卫生间等部位的接缝密封及各种施工缝的密封，还可用于混凝土裂缝的修补。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料7.2.4刚性防水材料1.1.防水混凝土防水混凝土 防水混凝土又称抗渗混凝土，是指满足抗渗等级等于或大于P6（最大液体不渗透压力为0.6 MPa)要求，兼有防水和承重两种功能的不透水性混凝土。防水混凝土的防水作用是通过提高混凝土内部结构密实性

19、、憎水性和抗渗性实现的。即通过选择合适级配的集料、降低混凝土的水胶比、掺入适量外加剂等，破坏混凝土内部的毛细管通道或减少混凝土的孔隙率，提高混凝土的结构密实性，以期达到防水目的。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料1 1）防水混凝土的分类及应用）防水混凝土的分类及应用 防水混凝土一般分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和补偿收缩防水混凝土三种。每种混凝土的特点及适用范围见表7-8。表7-2 老化沥青和原始沥青的技术指标比较7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料续表7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料2 2）防水混凝土的特点）防水混凝土的特点 (1)优点。 兼具防水和承重两

20、种功能，既节约了原材料又可加快施工速度。 原材料来源广泛，成本低廉。 在结构形式复杂的情况下，施工简便，防水质量可靠，耐久性好。 出现渗漏水时易于检查，便于修补；施工作业环境较好。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 （2）缺点。 混凝土结构自防水不适于裂缝开展宽度大于0.2 mm的结构、遭受剧烈振动或冲击的结构、环境温度高于80 的结构；不适于耐蚀系数小于0.8的侵蚀性介质中使用的结构。耐蚀系数是指在侵蚀性水中养护6个月的混凝土试块的抗折强度与在饮用水中养护6个月的混凝土试块抗折强度之比。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 耐蚀系数是指在侵蚀性水中养护6个月的混凝土试块的抗

21、折强度与在饮用水中养护6个月的混凝土试块抗折强度之比。知知识识拓拓展展7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料3 3）防水混凝土对组成材料的要求）防水混凝土对组成材料的要求 （1）水泥。配制普通防水混凝土用的水泥必须满足GB 1752007通用硅酸盐水泥规定；同时要满足抗水性好、泌水性小、水化热低，并具有一定的抗侵蚀性要求。防水混凝土常用的水泥品种、特点及适用范围见表7-9。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料表7-9 防水混凝土水泥品种、特点及适用范围7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 1.在硅酸盐水泥、火山灰水泥和矿渣水泥中，保水性最好的是（ ）水泥；耐硫酸盐腐蚀能力

22、最强的是（ ）水泥；最易泌水的是（ ）水泥；水化热最高的是（ ）水泥。 2.在不受侵蚀性介质和冻融作用的抗渗混凝土工程中，不宜直接使用（ ）水泥。 3.用于抗渗混凝土的集料，若含泥量大，会增加混凝土的水泥浆用量，硬化的混凝土结构密实性降低，抗渗性（ ）。跟跟踪踪自自测测7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 （2）集料。防水混凝土对砂、石材料的技术要求见表7-10。 （3）水。 （4）外加剂和掺和材料。表7-10 防水混凝土对砂、石材料的技术要求7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 抗渗混凝土若采取在水中或潮湿环境中养护，可增加混凝土的密实性，提高混凝土抗渗性。但不适于蒸汽养护。

23、因为蒸汽压力会使混凝土内部毛细孔扩张，抗渗性下降。 在潮湿环境中，抗渗混凝土至少要养护14 d。大体积防水混凝土保温保湿养护，混凝土中心温度与表面温度以及表面温度与大气温度差值均不应大于25 ，且混凝土的降温速率每天不应大于2 。知知识识拓拓展展7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料4 4）防水混凝土的配合比设计）防水混凝土的配合比设计 （1）防水混凝土的配合比要求。防水混凝土的配合比应通过试验确定，其抗渗等级应较设计等级提高0.2 MPa。防水混凝土配合比的具体要求见表7-11。表7-11 普通防水混凝土配合比的要求7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 （2）配合比设计方法步骤

24、。抗渗等级的确定。抗渗混凝土的配合比必须满足结构抗渗性的要求。抗渗等级可根据最大计算水头H（即最高地下水位高于地下室底面的距离）与防水混凝土壁厚h的比值确定，见表7-12。表7-12 防水混凝土抗渗等级7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 水胶比的确定。抗渗混凝土的水胶比过小，混凝土的密实性变差；水胶比过大，硬化混凝土中的空隙率增加，抗渗性和抗冻性均变差。在一定范围内，水胶比越小，混凝土的密实度和抗渗性越好。抗渗混凝土的水胶比与抗渗压力的关系见图7-7。图7-7 抗渗混凝土的水胶比与抗渗压力的关系7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 实际工程应用中，普通防水混凝土的水胶比是依据

25、混凝土的强度等级、抗渗等级按表7-13 推荐的水胶比选择的。表7-13 普通防水混凝土的水胶比选择7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 用水量的选择。抗渗混凝土的用水量要根据结构条件（截面大小、钢筋疏密）、施工方法（运输、浇捣方法）等综合考虑决定用水量。一般可参照表7-14选择混凝土的坍落度，再按选定的坍落度参考表7-15确定用水量。但最佳用水量要通过要求的拌合物流动性和砂率等，通过试拌后确定。表7-14 普通防水混凝土坍落度的选择7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料表7-15 防水混凝土参考用水量单位：kg/m37.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 计算水泥用量。水泥

26、用量可根据用水量和水胶比按式（7-1）计算。 （7-1） 计算所得的水泥用量应满足防水混凝土水泥用量不小于300 kg/m3的要求。 砂率的确定。砂起着填充石子空隙、形成一定砂浆层的作用，一般为35%40%。 普通防水混凝土的砂率不得小于35%，具体数据可根据砂的平均粒径、细度模数和石子的空隙率按表7-16选用。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料表7-16 普通防水混凝土砂率选择参考数值7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 计算砂石用量。防水混凝土一般采用绝对体积法计算混凝土的配合比。 试配与校正。按照计算的初步配合比进行试拌，试拌结果若与工程要求不符，应按实际进行校正，调整

27、用料比例，直至达到满足试配要求的抗渗水压值（较设计值高0.2 MPa）。7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料 抗渗混凝土中，掺加粉细料的作用是改善集料的（ ）、增加（ ）的作用；对于有硫酸盐侵蚀的环境，应优先选择（ ）水泥作为防水混凝土的胶凝材料。跟跟踪踪自自测测7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料2.2.防水砂浆防水砂浆1 1）分类、特点及应用）分类、特点及应用表7-17 水泥砂浆防水层的分类、特点及适用范围7.2 7.2 常用的防水材料常用的防水材料2 2）对组成材料的技术要求）对组成材料的技术要求 （1）水泥。应按设计要求选用普通硅酸盐水泥或膨胀水泥，其强度等级不应低于32.5级，不得使用过期、受潮结块及掺入有害杂质的水泥。 （2）集料。宜采用中砂，粒径在3 mm以下，含泥量不得大于1%，硫化物和硫酸盐含量不得大于1%。 （3）水。不含有害物质的洁净水。 （4）外加剂的技术性能应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。 （5）聚合物乳液中无颗粒、异物或凝固物。7.3 7.3 地下防水工程用防水材料地下防水工程用防水材料7.3.1地下工程的防水等级 地下工程的防水等级分为4级，各级标准及适用范围应符合表7-18的要求。7.3 7.3 地下防水工程用防水材料地下防水工程用防水材料表7-18 地下工程防水等级标准及适用范围7.3 7.3 地下