《土木工程材料》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 防水材料

第十章防水材料 口第一节沥青 第二节沥青防水制显 第三节新型防水材料

第十章防水材料 ◼ 第一节 沥青 ◼ 第二节 沥青防水制品 ◼ 第三节 新型防水材料

第一节沥青 沥青是高分子碳氢化合物及其非金属(氧、氮、 碳等)衍生物组成的极其复杂的混合物,在常温 下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。 沥青是一种无机的胶结材料,具有粘性、塑性、 耐腐蚀及憎水性等,因此在建筑工程中主要用作 防潮、防水、防腐材料,用于屋面、地下、以及 其他防水工程、防腐工程以及道路工程。 ■沥青分类:沥青主要分为地沥青和焦油沥青,地 沥青又分为天然沥青和石油沥青,焦油沥青分为 煤沥青,木沥青,页岩沥青

第一节 沥青 ◼ 沥青是高分子碳氢化合物及其非金属（氧、氮、 碳等）衍生物组成的极其复杂的混合物，在常温 下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。 沥青是一种无机的胶结材料，具有粘性、塑性、 耐腐蚀及憎水性等，因此在建筑工程中主要用作 防潮、防水、防腐材料，用于屋面、地下、以及 其他防水工程、防腐工程以及道路工程。 ◼ 沥青分类：沥青主要分为地沥青和焦油沥青，地 沥青又分为天然沥青和石油沥青，焦油沥青分为 煤沥青，木沥青，页岩沥青

石油沥青石油沥青是以原油为原料 过炼油厂常压蒸馏、减压蒸馏等提炼后 提取汽油、煤油、柴油、重柴油、润滑油 等产晶后得到的渣油,通常这些渣油属于 低标号的慢凝液体沥青

◼ 一、石油沥青 石油沥青是以原油为原料， 经过炼油厂常压蒸馏、减压蒸馏等提炼后， 提取汽油、煤油、柴油、重柴油、润滑油 等产品后得到的渣油，通常这些渣油属于 低标号的慢凝液体沥青

)技术性质 ■1、粘滞性(简称粘性),是指沥青在外力作用下抵抗变 形的能力。沥青在工程使用中可能受到各种力的作用,如 重力、温度应力、车轮荷载等。在沥青路面中,沥青作为 怗结材料将矿料粘结起来,形成强度,沥青的粘滞性决定 了路面的力学行为。为防止路面夏天出现车辙,冬天出现 开裂,沥青的粘性选择是首要考虑的参数。沥青的粘性通 常用粘度表示,粘度和针入度是划分沥青等级(标号)的 主要依据。测定液体沥青等材料流动状态的粘度时,应采 用标准粘度计(见沥青试验部分),该试验方法是:在 准粘度计中,液体状态的沥青,于规定的温度条件下,通 过规定的流孔直径,流出50m体积,所需的时间秒数(s 被称为沥青的粘度,并以CT,d表示(T为试验温度℃,d为 流孔直径mm)。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

◼ （一）技术性质 ◼ 1、粘滞性（简称粘性），是指沥青在外力作用下抵抗变 形的能力。沥青在工程使用中可能受到各种力的作用，如 重力、温度应力、车轮荷载等。在沥青路面中，沥青作为 粘结材料将矿料粘结起来，形成强度，沥青的粘滞性决定 了路面的力学行为。为防止路面夏天出现车辙，冬天出现 开裂，沥青的粘性选择是首要考虑的参数。沥青的粘性通 常用粘度表示，粘度和针入度是划分沥青等级（标号）的 主要依据。测定液体沥青等材料流动状态的粘度时，应采 用标准粘度计（见沥青试验部分），该试验方法是：在标 准粘度计中，液体状态的沥青，于规定的温度条件下，通 过规定的流孔直径，流出50ml体积，所需的时间秒数（s） 被称为沥青的粘度，并以CT,d表示（T为试验温度℃，d为 流孔直径mm）。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

针入度是在规定温度(25度)和时间(5秒)条件 下,一定重量的标准针(100g),垂直贯入试样 的深度表示沥青的针入度值,并以0.1mm为单位 (0.1mm=1度)。沥青的针入度用PTm表示,其 中P为针入度,T为试验温度,m为标准针(包括 连杆及砝码)的质量,t为贯入时间。按我国现 试验法,试验条件为P25℃,100g,5s,根据需要如 采用其它试验条件时,应在试验结果中注明。针 入度值是度量沥青稠度的一种指标,通常针入度 值较小的沥青,其稠度较高,粘度亦较高。针入 度示意图(10-1)(祥见实验部分)

◼ 针入度是在规定温度（25度）和时间（5秒）条件 下，一定重量的标准针（100g），垂直贯入试样 的深度表示沥青的针入度值，并以0.1mm为单位 （0.1mm=1度）。沥青的针入度用PT,m,t表示，其 中P为针入度，T为试验温度，m为标准针（包括 连杆及砝码）的质量，t为贯入时间。按我国现行 试验法，试验条件为P25℃,100g,5s ，根据需要如 采用其它试验条件时，应在试验结果中注明。针 入度值是度量沥青稠度的一种指标，通常针入度 值较小的沥青，其稠度较高，粘度亦较高。针入 度示意图（10-1）（祥见实验部分）

2、塑性塑性是指在外力作用下,产生变形而不 破坏的能力。用延度表示 沥青的延性是当其受到外力拉伸作用时,所能承 受塑性变形的总能力。沥青的延性通常以延度作 为条件延性指标来表征,沥青延度值的大小直接 反映了工程中沥青在外力作用下,保持内部结构 连续或抵抗开裂的能力。沥青的延度值是采用延 度)测定的,它是将沥青试样制成8字形标准试件 (最小断面1cm2),在规定的试验温度(通常为 25℃或15℃)和拉伸速度(通常为5cm/min)条件 下,拉断时的长度伸长值(以cm计)。在科研中 有时需测定沥青低温(0℃,4℃)时的延度,其 拉伸速度常为1cm/min(祥见实验部分

◼ 2、塑性 塑性是指在外力作用下，产生变形而不 破坏的能力。用延度表示 沥青的延性 是当其受到外力拉伸作用时，所能承 受塑性变形的总能力。沥青的延性通常以延度作 为条件延性指标来表征，沥青延度值的大小直接 反映了工程中沥青在外力作用下，保持内部结构 连续或抵抗开裂的能力。沥青的延度值是采用延 度）测定的，它是将沥青试样制成8字形标准试件 （最小断面1cm2），在规定的试验温度（通常为 25℃或15℃）和拉伸速度（通常为5cm/min）条件 下，拉断时的长度伸长值（以cm计）。在科研中 有时需测定沥青低温（0℃，4℃）时的延度，其 拉伸速度常为1cm/min （祥见实验部分）

3、温度敏感性沥青物理性能随温度变化的性质。 沥青是一种组成和结构非常复杂的非晶质高聚物, 由液态转变为固态时,没有敏感的固化点或液 化点。对于沥青的物理性质与温度之间的关系 通常采用产生硬化与滴落时相对应的某一温度区 域范围来表示,在此温度区间内,沥 种米 温度升产生流纺的状杰,取这一温度度間的 0.872 为反映沥青物理状态与温度 的参数,并称之为软化点,软化点用环球法测定。 (祥见实验部分) 沥青的针入度、软化点和延度是划分沥青标号的 主要依据,称为沥青的三大揞标

◼ 3、温度敏感性 沥青物理性能随温度变化的性质。 沥青是一种组成和结构非常复杂的非晶质高聚物， 它由液态转变为固态时，没有敏感的固化点或液 化点。对于沥青的物理性质与温度之间的关系， 通常采用产生硬化与滴落时相对应的某一温度区 域范围来表示，在此温度区间内，沥青是一种粘 滞流动状态。在工程实际中为保证沥青不致由于 温度升高而产生流动的状态，取这一温度区间的 0.8721倍作为反映沥青物理状态与温度之间关系 的参数，并称之为软化点，软化点用环球法测定。 （祥见实验部分） 沥青的针入度、软化点和延度是划分沥青标号的 主要依据，称为沥青的三大指标

4、大气稳定性(也称抗老化性)指沥青长 期在阳光,空气,温度等的综合作用下, 性能稳定的程度。沥青在上述的这些因素 宗合作用下,逐渐失去粘性、塑性,而变 脆变硬的现象称为沥青的老化。沥青的大 气稳定性用蒸发前后的减量值及针入度比 来表示。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

◼ 4、大气稳定性（也称抗老化性）指沥青长 期在阳光，空气，温度等的综合作用下， 性能稳定的程度。沥青在上述的这些因素 综合作用下，逐渐失去粘性、塑性，而变 脆变硬的现象称为沥青的老化。沥青的大 气稳定性用蒸发前后的减量值及针入度比 来表示。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

另:沥青的闪点与燃点也不可忽视。闪点 (也称闪火点)指沥青加热产生的可燃气 体与空气的混合物:在规定的条件下与火 焰接触,初次产生兰色闪光时的沥青温度。 燃点(着火点)指沥青加热产生的可燃气 体与空气的混合物,与火焰接触能维持燃 烧5s以上,此时沥青的温度就为燃点。燃点 是沥青可持续燃烧的最底温度,燃点温度 比闪点温度高约10度

◼ 另：沥青的闪点与燃点也不可忽视。闪点 （也称闪火点）指沥青加热产生的可燃气 体与空气的混合物；在规定的条件下与火 焰接触，初次产生兰色闪光时的沥青温度。 燃点（着火点）指沥青加热产生的可燃气 体与空气的混合物，与火焰接触能维持燃 烧5s以上，此时沥青的温度就为燃点。燃点 是沥青可持续燃烧的最底温度，燃点温度 比闪点温度高约10度

■二)石油沥青的标准与选用 ■石油沥青牌号主要以针入度指标的范围及 延度和软化点指标划分的。其中对建筑石 油沥青,按(国家标准)沥青针入度值划 分30号和10号两个牌号。道路石油沥青按 石油部部版标准规定分为七个牌号。普通 石油沥青按沥青部版标准规定划分为三 牌号(见表8-2)石油沥青的技术标准

◼ 二）石油沥青的标准与选用 ◼ 石油沥青牌号主要以针入度指标的范围及 延度和软化点指标划分的。其中对建筑石 油沥青，按（国家标准）沥青针入度值划 分30号和10号两个牌号。道路石油沥青按 石油部部版标准规定分为七个牌号。普通 石油沥青按沥青部版标准规定划分为三个 牌号（见表8-2）石油沥青的技术标准