防水材料和保温材料－建筑工程概论

任务情景

某住宅顶层雨天时，屋顶渗漏位于水落口周边，并沿预制板缝扩散，导致内装饰层脱落。登屋面细察，卷材防水层开裂。

任务分析

原因分析：防水卷材不合格，易老化、开裂且防水等级为Ⅲ级，SBS卷材厚度小于4mm，不符合规范要求，雨水从裂缝处下渗，通过保温层，渗到结构层，积聚在水落口处，再顺板缝扩散。

防治措施：首先更换符合规范要求的防水卷材；其次应根据设计要求的屋面防水等级采用相关材料，其厚度应符合规定。

建筑物的变形是引起建筑物开裂和渗漏的重要原因之一，因此正确地选择建筑物的防水材料是十分重要的。

知识精讲

一、防水材料

建筑物常常因为雨水或地下水的侵入而影响正常使用。因此，防水、防潮的工程对保证建筑物安全使用及延长其寿命有着重要意义。防水材料的质量又是保证防水工程是否有效的关键。

防水材料的种类可分为沥青类、塑料类、橡胶类、金属以及砂浆、混凝土和有机复合材料等。目前最常用的是沥青类防水材料。近几年，我国防水材料逐渐向高聚物改性防水材料和合成高分子防水材料方向发展。建筑防水材料根据其特性还可分为柔性防水材料和刚性防水材料两类。柔性防水材料是指具有一定柔韧性和较大延伸率的防水材料，如防水卷材、有机涂料，它们构成柔性防水层。刚性防水材料是指采用较高强度和无延伸能力的防水材料，如防水砂浆、防水混凝土等，它们构成刚性防水层。此外，建筑防水材料依据其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。

1.防水卷材

防水卷材是建筑工程防水材料的主要品种之一，目前我国防水卷材是使用量最大的防水材料。其主要指标有六项：耐水性、温度稳定性、机械强度、延伸性、柔韧性、大气稳定性。

目前的防水卷材要包括沥青防水卷材、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。

沥青具有良好的憎水性、防腐蚀性和牢固的黏结性能，是重要的防水材料。而以沥青为防水基材，以原纸、织物、纤维等为胎基，用不同矿物粉料、粒料合成高分子薄膜、金属膜作为隔离材料所制成的可卷曲的片状防水材料，即为沥青防水卷材。

改性沥青防水卷材相对传统的石油沥青纸胎油毡而言，即在沥青中添加适当的高聚物改性剂，改善沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率低的缺陷。高聚物改性沥青防水卷材具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高和延伸率较大的特点。典型的改性沥青防水卷材品种有SBS改性沥青卷材和APP改性沥青卷材。

合成高分子防水卷材是以橡胶、合成树脂或两者的共混体为基础，加入适量的助剂和填充料，经过特定工序所制成的可卷曲的片状防水材料。合成高分子防水卷材具有拉伸强度高、延伸率大、弹性强、高低温特性好、防水性能优异等特点。合成高分子防水卷材一般可分为橡胶型和塑料型防水材料两大类。常用的合成高分子防水卷材产品有三元乙丙橡胶防水卷材和聚氯乙烯防水卷材。

不同品种、型号和规格的卷材应分别堆放；卷材应储存在阴凉通风的室内，避免雨淋、日晒和受潮，严禁接近火源。沥青防水卷材储存环境温度不得高于45℃；沥青防水卷材宜直立堆放，其高度不宜超过两层，并不得倾斜或横压，短途运输平放不宜超过四层；卷材应避免与化学介质及有机溶剂等有害物质接触。

2.防水涂料

防水涂料是在常温下呈黏稠状态的物质，涂抹在基体表面后，形成的具有一定弹性连续薄膜，使基层表面与水隔绝，起到防水、防潮的作用。防水涂料不仅能在水平面上，而且能在立面、阴阳面及各种复杂表面进行防水施工，并形成无接缝的完整的防水、防潮的防水膜。防水涂料广泛适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。

防水涂料根据成膜物质不同可分为沥青基防水涂料、高聚物防水涂料和合成高分子材料防水涂料。按液态组分和成分性质分类，可分为溶剂型、水乳型和反应型三大类。

防水涂料包装容器必须密封，容器表面应标明涂料名称、生产厂名、执行标准号、生产日期和产品有效期，并分类存放。反应型和水乳型涂料储运和保管环境温度不宜低于5℃。溶剂型涂料储运和保管环境温度不宜低于0℃，并不得日晒、碰撞和渗漏；保管环境应干燥、通风，并远离火源。仓库内应有消防设施。胎体增强材料储运、保管环境应干燥、通风，并远离火源。

常用的防水涂料有沥青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料。

防水涂料的选用：防水涂料使用应考虑建筑的特点、环境条件和使用条件等因素，结合防水涂料的特点和性能指标选择。

（1）沥青基防水涂料，以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料。这类涂料对沥青基本没有改性或改性作用不大，有石灰乳化沥青、膨胀土沥青乳液和水性石棉沥青防水涂料等。主要适用于Ⅲ级和Ⅳ级防水等级的工业与民用建筑屋面、混凝土地下室和卫生间防水。

（2）高聚物改性沥青防水涂料，是以沥青为基料，用合成高分子聚合物进行改性制成的水乳型或溶剂型防水涂料。品种有再生橡胶改性沥青防水涂料、水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料和SBS橡胶沥青防水涂料等。这类涂料由于用橡胶进行改性，所以在柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能、使用寿命等方面比沥青基涂料都有很大改善，具有成膜快、强度高、耐候性和抗裂性好、难燃、无毒等优点，适用于Ⅱ级及以下防水等级的屋面、地面、地下室和卫生间等部位的防水工程。

（3）合成高分子防水涂料，以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。比沥青基及改性沥青基防水涂料具有更好的弹性和塑性、耐久性及耐高低温性能。品种有聚氨酯防水涂料、石油沥青聚氨酯防水涂料、硅橡胶防水涂料和丙烯酸酯防水涂料等。

3.建筑密封材料

建筑密封材料是指填充于建筑物的接缝、变形缝、裂缝、门窗框、玻璃幕墙材料周边或其他结构连接处，起到水密、气密作用的材料。它既起到防水作用，又起到防尘、隔汽与隔声作用。

建筑密封材料应具有弹性及耐久性，能长期经受拉伸与压缩或振动的疲劳性能；黏结性优良，能与基层保持长期牢固的黏附性；具有良好的耐温、耐候性能和防水密封性能优良等特点。建筑密封材料的品种很多，常用有丙烯酸酯密封膏、聚氨酯密封膏、聚硫密封膏和硅酮密封膏等。

密封材料的储运、保管应避开火源、热源，避免日晒、雨淋，防止碰撞无损；密封材料应分类储放在通风、阴凉的室内，环境温度不应高于50℃

4.刚性防水材料

刚性防水材料是指以水泥、砂石为原材料，或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加各原材料界面间的密实性等方法，配制成具有一定抗渗透能力的水泥砂浆混凝土类防水材料。其耐久性好、无毒、无味，是一种既能防水又兼作承重、围护结构的多功能材料。

二、保温材料

建筑物的室内外存在温差时，会通过墙体、门窗、屋顶等外围结构产生传热。在热工设备周围也有散热现象，造成热耗。为了防止房屋、热工设备和管道的热量损失，就需选用保温性能好的围护材料。通常把导热系数低于0.29W/（m·K）和容重小于1000kg/m3的建筑材料称为保温材料或隔热材料。

除了用于墙体、屋顶、热工设备及热力管道的保温之外，也可用于冬季施工的保温，以及冷藏室和冷藏设备防止热量的传入。合理选用保温材料，对减薄围护结构的厚度、减轻建筑物重量和节省燃料消耗都有很大经济意义。由于保温材料为多孔结构，具有轻质、吸音等性能，故也可用作吸音材料。

由于隔热材料的强度一般都很低，因此除了能单独承重的少数材料外（如具有一定强度的加气混凝土等），在围护结构中，经常把绝热材料层与承重结构材料层复合使用。如建筑外墙的保温层通常做在内侧，以免受大气的侵蚀，但应选用不易破碎的材料如软木板、木丝板等；外墙为砖砌空斗墙或混凝土空心制品，则保温层可填充在墙体的空腔内，此时可采用散粒的材料，如矿渣棉、膨胀珍珠岩等。屋顶保温层则以放在屋面板上为宜，这样可以防止钢筋混凝土屋面板由于冬夏温差引起裂缝，但保温层上必须加做效果良好的防水层。总之，在选用绝热材料时，应结合建筑物的用途、围护结构的构造、施工难易、材料来源和经济核算等综合地加以考虑。

1.无机保温材料

无机保温材料的原料来源广泛、生产方便、价格便宜，因此采用较多。按构造不同可有纤维材料、粒状材料和多孔材料之分。

（1）纤维材料

纤维保温材料分为天然纤维材料（石棉）和人造纤维材料（矿渣、岩石棉、玻璃棉）。(www.xing528.com)

1）石棉及其制品

石棉是一种火成岩中的非金属矿物，通常所用的是指温石棉。此种石棉纤维柔软，具有保温、耐热、耐火、防腐、隔音、绝缘等性质。建筑上常用石棉粉、石棉纸板及石棉毡等。

2）矿渣棉及其制品

矿渣棉是以工业废料矿渣为原料，将熔融矿渣或自高炉流出的熔融物，用蒸汽喷射或离心法制成的絮状保温材料。矿渣棉质轻、导热系数小、耐腐蚀、化学稳定性好，一般用作填充保温材料。为了施工方便，可用沥青或酚醛树脂为胶结材料，制成各种规格的板、毡和管壳等制品。

3）岩棉及其制品

岩棉是以火山玄武岩为主要原料，加入石灰石（助熔剂），经高温熔化、蒸汽或压缩空气喷吹而成的短纤维状的保温材料。岩棉的性质与矿渣棉相近，可直接用作填充保温材料，也可用沥青或水玻璃作胶结材料，制成岩棉板材、毡和管壳等。

4）玻璃棉及其制品

玻璃棉是将玻璃熔化，用离心法或气体喷射法制成的絮状保温材料，是一种高级隔热材料和吸音材料。

玻璃棉隔热材料，常有絮状或制成毡状和带状制品。制品可用石棉线、玻璃线或软铁丝缝制，也可用黏结物质将玻璃棉粘制成所需的形状。

玻璃棉可用作450℃以下的重要工业设备和管道的表面隔热，也可用于运输工具、建筑中的隔热材料或吸音材料。

（2）粒状材料

粒状保温材料有膨胀珍珠岩和膨胀蛙石。

1）膨胀珍珠岩及其制品：以珍珠岩、黑岩或松脂岩为原料，经破碎、焙烧使内部结合水及挥发性成分急剧膨胀并速冷而成的白色松散颗粒。具有质轻、绝热、吸音等特性，是一种超轻高效能保温材料。

2）膨胀蛭石及其制品：以天然蛭石为原料，经破碎、焙烧，体积急剧膨胀（约20倍）为薄片、层状的松散颗粒，膨胀蛭石可直接铺设保温隔热层，也可以用水泥、水玻璃等胶结材料配制成各种形状的保温制品。还可制成膨胀蛭石粉刷灰浆，涂刷墙面作保温层。

（3）多孔材科

材料内部具有大量微孔，有良好的保温性能。常用的多孔保温材料有加气混凝土、泡沫混凝土、微孔硅酸钙、泡沫玻璃等。

2.有机保温材料

（1）软木及软木板，可用于冷藏库隔热。

（2）水泥木丝板及水泥刨花板，主要用于墙体和屋顶隔热。

（3）泡沫塑料：以树脂为基料，加入一定量的发泡剂、催化剂、稳定剂等，经加热发泡膨胀而制成的轻质保温材料。

（4）轻质钙塑板：由轻质碳酸钙和高压聚乙烯与适量的发泡剂、胶黏剂、激发剂等，经混炼、热压而成的板材。

（5）软质纤维板，一般用于墙体和屋顶隔热。

[例4-9] 防水案例分析

1.在一次竣工验收时，顶层屋面渗水，局部水珠下滴，检查屋面，阁楼墙根部卷材SBS上翻部分大部分脱落，下雨天雨水渗入。

原因分析：为了赶工期，在基层未干时，就强行施工，由于内部水分较大，太阳暴晒，温度升高，水蒸气将卷材强行顶开。

防治措施：做防水层前，基层必须干净、干燥。干燥程度的简易检验方法是：将1m2卷材平坦地干铺在找平层上，静置3～4小时后掀开检查，找平层覆盖部位与卷材上未见水印。

2.某数年小区的顶层，只要下雨，阳台就会漏水。上屋面查看发现，防水层外抹的水泥砂浆保护层已经与墙面裂开，形成长长的裂口，雨水尽灌其中。

原因分析：阳台顶三面为凸出女儿墙现浇砼板，SBS卷材上翻后抹水泥砂浆保护层，顶层温差变化大，随着时间推移，保护层与板脱开，由于SBS防水卷材防水层收口处无固定措施，加之老化、脆裂，造成雨水渗漏。

防治措施：浇筑砼板时，在位于SBS卷材防水层收口处预留一木条，在拆模时，将木条剔出形成一凹槽，将卷材收头端部裁齐，塞入凹槽后，用金属压条钉固定，最大钉距不应大于90mm，并用密封材料嵌填封严。旧房维修时，可在砼板轻剔凹槽，余下方法同上。

3.某住宅顶层内墙面靠水落管处霉变，仔细查看外墙洇湿大片，斑驳陆离，位于水落斗处。

原因分析：仔细检查发现卷材防水与落水斗口上无任何搭接，雨水沿落水斗外壁下落，溅到外墙，由于雨量大，墙面湿透，故内墙霉变，外墙斑驳陆离。

防治措施：水落口杯上口的标高设置在沟底的最低处，防水层贴入杯内不应小于50mm，水落口周围直径500mm范围内坡度不应小于5％，并采用防水涂料或密封材料涂封，其厚度不应小于2mm。水落口杯与基层接触处应留宽20mm、深20mm凹槽，并嵌填密封材料。

4.某住宅顶层雨天时，屋顶渗漏位于水落口周边，并沿预制板缝扩散，导致内装饰层脱落。登屋面细察，卷材防水层开裂。

原因分析：防水卷材不合格，易老化、开裂且防水等级为Ⅲ级，SBS卷材厚度小于4mm，不符合规范要求，雨水从裂缝处下渗，通过保温层，渗到结构层，积聚在水落口处，再顺板缝扩散。

防治措施：首先更换符合规范要求的防水卷材；其次应根据设计要求的屋面防水等级采用相关材料，其厚度应符合规定。

课堂提问

1.防水卷材包括哪些种类？

2.什么是建筑密封材料？有什么作用？

3.什么是沥青防水卷材？