现代建筑防水材料学习指南

9　建筑防水材料

学习指导

本章共2节。本章的学习目标是：

(1)了解石油沥青的化学组分与结构、改性沥青的种类与特点。

(2)熟悉防水卷材、防水涂料和密封材料的常用品种、特性及其应用。

(3)掌握石油沥青的主要性质、分类标准及其选用。

本章的难点是怎样区分改性沥青，以及各种防水卷材的运用。我们需要通过了解其组成来区分各种改性沥青，这样通过理解性的记忆区分起来更快。

建筑工程的渗漏现象严重影响着建筑物的使用功能和寿命，防水工程的质量问题涉及材料、设计、施工与管理等诸多方面，历来为人们所关注。根据建筑物的特点和防水要求，合理选择与正确使用防水材料，是确保防水成功的关键环节，是提高建筑防水工程质量的重要物质基础。

近年来，传统的沥青基防水材料已逐渐向新型的高聚物改性沥青防水材料和合成高分子防水材料方向发展，防水材料已初步形成一个品种齐全、规格档次配套的工业生产体系，扩大了防水工程材料的选择范围，极大地促进了建筑防水新技术的开发与应用。

9.1　沥青

沥青是多种碳氢化合物与非金属(氧、硫等)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、半固体或黏性液体状态。沥青是一种有机胶凝材料，具有黏性、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，常用于屋面、地下等防水工程、防腐工程及道路工程。

沥青材料有天然沥青、石油沥青、煤沥青等品种。天然沥青是由沥青湖或含有沥青的砂岩等提炼而得；石油沥青是由石油原油蒸馏后的残留物经加工而得；煤沥青是由煤焦油分馏后的残留物经加工制得的产品。目前工程中常用的主要有石油沥青和少量的煤沥青。

9.1.1　石油沥青

1)石油沥青的组分与结构

石油沥青的化学组成复杂，对其组成进行分析很困难，且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异，所以一般不对沥青进行化学分析。通常从使用角度出发，将沥青中化学性质和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，这些组就称为“组分”。石油沥青的主要组分有油分、树脂和地沥青质，它们的特性见表9-1。

表9-1　石油沥青各组分的特性

石油沥青中还含有蜡，它会降低石油沥青的黏性和塑性，同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)。所以蜡是石油沥青的有害成分。

沥青中的油分和树脂能浸润地沥青质。沥青的结构是以地沥青质为核心，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形成胶体结构。

根据沥青中各组分含量的不同，沥青可以有三种胶体状态：溶胶型结构(地沥青质含量较少)、凝胶型结构(地沥青质含量较多)和溶-凝胶型结构(地沥青质、油分、树脂含量介于前两种之间)。溶胶型结构的沥青具有较好的自愈性和低温变形能力，但是高温稳定性差；凝胶型结构的沥青常温下具有较好的温度稳定性，但低温变形能力较差；溶-凝胶型结构的性质介于上述两种之间，大多数优质石油沥青属于这种结构状态。

2)石油沥青的主要技术性质

(1)黏滞性

石油沥青的黏滞性(又称黏性)是反映材料内部阻碍其相对流动的一种特性，表示沥青软硬、稀稠的程度，是划分沥青牌号的主要性能指标。固体或半固体沥青的黏滞性用“针入度”表示，液体石油沥青的黏滞性用“黏滞度”表示。

针入度是在温度为25℃时，以质量100 g的标准针经5 s沉入沥青试样的深度，以1/10 mm 为1度。针入度的数值越小，表明黏度越大。

黏滞度是在一定温度(25℃或60℃)条件下，经规定直径(3.5 mm或10 mm)的孔，漏下50 mL沥青所需的秒数。黏滞度越大，表示沥青的稠度越大。

地沥青质含量高，有适量的树脂和较少的油分时，石油沥青黏滞性大。在一定的温度范围内，温度升高时黏滞性降低，反之增大。

(2)塑性

塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后的形状不变，而且不发生破坏的性质。沥青的塑性反映了沥青开裂后的自愈能力及受机械应力作用后变形而不破坏的能力，是石油沥青的主要性能之一。

石油沥青的塑性用延度表示。延度是将沥青制成“8”字形标准试件，在25℃水中以每分钟5 cm的速度拉伸至试件断裂时的伸长值，以“cm”为单位。延度愈大，塑性愈好，柔性和抗断裂性越好。

塑性与组分、温度及膜层厚度有关。当树脂含量较高且其组分又适当时，则塑性较好；温度高则塑性增大；膜层增厚，塑性也增大，反之则塑性越差。

(3)温度敏感性

温度敏感性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。

建筑工程要求沥青的黏性及塑性，当温度变化时，其变化幅度较小，即温度敏感性小。工程中常通过加入滑石粉、石灰石粉等矿物掺料来减小其温度敏感性。

温度敏感性用软化点来表示，软化点通过“环球法”试验测定。将沥青试样装入规定尺寸的铜环中，上置规定尺寸和质量的钢球，再将置球的铜环放在有水或甘油的烧杯中，以5℃/min 的速度加热至沥青软化下垂达25 mm时的温度，即为沥青的软化点。

软化点越高，沥青的耐热性越好，即温度敏感性越小，温度稳定性越好。

(4)大气稳定性

石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，称为大气稳定性，也是沥青材料的耐久性。在大气因素的综合作用下，沥青中各组分会发生不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐渐增多。石油沥青随着时间的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂，这个过程称为石油沥青的“老化”。所以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。

大气稳定性可以用沥青试样在加热蒸发前后的“蒸发损失百分率”和“蒸发后针入度比”来表示。蒸发损失百分率越小，蒸发后针入度比越大，则表示沥青的大气稳定性越好。

以上四种性质是石油沥青材料的主要性质，此外，为评定沥青的品质和保证施工安全，还应了解石油沥青的溶解度、闪点和燃点等性质。

溶解度是指沥青在溶液(苯或二硫化碳)中可溶部分质量占全部质量的百分率。沥青的溶解度可用来确定沥青中有害杂质含量。一般石油沥青溶解度高达98%以上，而天然沥青因含不溶性矿物质，溶解度低。

闪点是指沥青达到软化点后再继续加热，则会发生热分解而产生挥发性的气体，当与空气混合，在一定条件下与火焰接触，初次产生蓝色闪光时的沥青温度。燃点是指沥青温度达到闪点，温度如果再上升，与火接触而产生的火焰能持续燃烧5 s以上时，这个开始燃烧时的温度即为燃点。闪点和燃点的高低，表明沥青引起火灾或爆炸的可能性大小，它关系到运输、储存和加热使用等方面的安全。在熬制沥青时加热温度必须低于闪点和燃点，如规范规定建筑石油沥青的闪点不低于260℃，但石油沥青加热温度不允许超过其预计软化点90℃。为安全起见，沥青加热还应与火焰隔离。

3)石油沥青的分类及选用标准

根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中常用的石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青等，各品种按技术性质划分为不同的牌号。道路石油沥青与建筑石油沥青的技术要求分别见表9-2、表9-3。

表9-2　道路石油沥青

注：如25℃延度达不到，15℃延度达到时，也认为是合格的，指标要求与25℃延度一致。

表9-3　建筑石油沥青

从表9-2、表9-3可以看出，对同一品种石油沥青，牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈大，沥青愈软。同时，随着牌号增加，沥青的黏性减小(针入度增加)，塑性增加(延度增大)，而温度敏感性增大(软化点降低)。

在选用沥青材料时，应根据工程性质(房屋、道路、防腐)及当地气候条件、所处工程部位(屋面、地下)来选用不同品种和牌号的沥青。

道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土、沥青砂浆等使用。

建筑石油沥青黏性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要用于制作油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水工程，应注意防止过分软化。

为避免夏季流淌，屋面用沥青材料的软化点还应比当地气温下屋面可能达到的最高温度高20℃以上。但软化点也不宜选择过高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开裂。对一些不易受温度影响的部位，可选用牌号较大的沥青。

4)石油沥青的掺配

施工中，若采用一种沥青不能满足所要求的软化点时，可采用两种或两种以上的沥青进行掺配使用。掺配时要注意遵循石油沥青只与石油沥青掺配、煤沥青只与煤沥青掺配的原则。

两种沥青的掺配比例可用下式计算。

(9-1)

Q2=1-Q1

(9-2)

式中： Q1——低软化点石油沥青用量(%)；

Q2——高软化点石油沥青用量(%)；

T——要求配制的石油沥青软化点(℃)；

T1——低软化点石油沥青软化点(℃)；

T2——高软化点石油沥青软化点(℃)。

当三种及其以上沥青进行掺配时，仍然按此式用两两相配的原则计算。以计算的掺配比例和其邻近的比例(5%～10%)进行试配(混合熬制均匀)，测定掺配后沥青的软化点，然后绘制“掺配比-软化点”关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。

9.1.2　改性沥青

建筑上使用的沥青应具备较好的综合性能，如在高温下要有足够的强度和热稳定性、在低温下要有良好的柔韧性、在加工和使用条件下具有抗“老化”能力、与各种矿物材料具有良好的黏结性等。通常沥青材料不能满足这些要求，并且沥青材料本身存在一些固有的缺陷，如冷脆、热淌、易老化、开裂等。为此，常用下述方法对沥青进行改性，以满足使用要求。

1)矿物填料改性沥青

在沥青中加入一定数量的矿物填充料，可以提高沥青的黏性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用量，主要适用于生产沥青胶。常用矿物填料有粉状和纤维状两种。常用的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒和云母粉等。

矿物填充料改性机理：由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒(或纤维)表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称之为“结构沥青”。结构沥青具有较高的黏性和耐热性等。但是矿物填充料的掺入量要适当，一般掺量为20%～40%时，可以形成恰当的结构沥青膜层。

2)树脂改性沥青

用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐寒性、耐热性、黏结性和不透气性。在生产卷材、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。常用的树脂有：聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、无规聚丙烯(APP)等。

3)橡胶改性沥青

(1)氯丁橡胶改性沥青。石油沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐燃性等得到大大改善。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定的溶剂(如甲苯)中形成溶液，然后掺入液态沥青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和石油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即可使用。

(2)丁基橡胶改性沥青。配制方法与氯丁橡胶沥青类似。

(3)热塑性丁苯橡胶(SBS)改性沥青。SBS热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样熔融流动，成为可塑的材料。所以采用SBS橡胶改性沥青，其耐高温、低温性能均有较明显提高。

(4)再生橡胶改性沥青。再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提高石油沥青的气密性，低温柔性，耐光、热和臭氧性，以及耐候性，且价格低廉。

4)橡胶和树脂共混改性沥青

同时用橡胶和树脂来改性石油沥青，可使石油沥青兼具橡胶和树脂的特性，且树脂比橡胶便宜，两者又有较好的混溶性，因此可获得较好的技术经济效果。

【工程案例分析9-1】

沥 青 的 使 用

早在公元前3800—公元前2500年，人类就已开始使用沥青。大约在公元前1600年，古人在约旦河流域的上游开采沥青矿并一直延续至今。我国也是最早发现合理利用石油的国家之一。早在西周(公元前11世纪至公元前8世纪)初期，在《易经》中就有“泽中有火”的记载。大约在公元前50年，人们将沥青溶解于橄榄油中，制造沥青油漆涂料。公元200～300年，沥青被用于农业，用沥青和油的混合物涂于树木受伤的地方，促进组织愈合，也有人在树干上涂刷沥青防治病害虫。古代埃及把沥青用作防腐剂，考古发现从古埃及帝王坟墓中挖掘出来的木乃伊，就采用了沥青作为防腐材料。

众所周知，沥青是高等级公路中最常用的材料之一。公元前600年，巴比伦出现了第一条沥青路，但这种技术不久便失传了。直至19世纪，人们才采用沥青铺路。目前道路沥青已占沥青总消耗量的80%以上。

9.2　防水材料

9.2.1　防水卷材

防水卷材是一种具有一定宽度和厚度并可卷曲的片状防水材料，是建筑防水材料的重要品种之一，它占整个建筑防水材料的80%左右。目前主要包括传统的沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三大类，后两类卷材的综合性能优越，是目前国内大力推广使用的新型防水卷材。

1)防水卷材的一般性能

(1)不透水性。是指防水卷材在一定压力水作用下，持续一段时间，卷材不透水的性能。一般水压力为0.2～0.3 MPa，持续时间30 min。防水卷材厚度愈大，防水成分沥青、树脂含量愈高，防水卷材不透水性愈好。

(2)拉力。拉力是指防水卷材拉伸时所能承受的最大拉力。卷材能承受的拉力与卷材胎芯、防水成分有关，胎芯抗拉强度愈高，其所能承受的拉力愈大。防水卷材在实际使用中经常会承受拉力，一种原因是基层与防水材料热膨胀系数不一致，环境温度发生变化时，两者变形不一致，从而使卷材产生拉力。另一种原因是基层潮湿，基层温度升高向外排湿时，卷材起鼓，导致卷材受拉。因此，对防水卷材有拉力要求。

(3)延伸率。防水卷材最大拉力时的伸长率称为延伸率。延伸率愈大，防水卷材塑性愈好，使用中能缓解卷材承受的拉应力，使卷材不易开裂。

(4)耐热度。防水卷材防水成分一般是有机物，当其受高温作用时，内部往往会蓄积大量热量，使卷材温度迅速上升，并且卷材防水部分的有机物软化温度较低，在高温作用下卷材易发生滑动，影响防水效果。因而，常常要求防水卷材应有一定的耐热度。

(5)低温柔性。低温柔性是防水卷材在低温时的塑性变形能力。防水卷材中的有机物在温度发生变化时其状态也会发生变化，通常是温度愈低其愈硬且愈易开裂。因此，要求防水卷材应有一定的低温柔性。

(6)耐久性。防水卷材抵抗自然物理化学作用的能力称为耐久性。有机物在受到阳光、高温、空气等作用，一种结果是有机分子降解粉化，另一种结果是有机分子聚合成更大的分子，使有机物变硬脆裂。因此，要求防水卷材应具有足够的耐久性。防水卷材的耐久性一般用人工加速其老化的方法来评定。

(7)撕裂强度。撕裂强度反映防水卷材与基层之间、卷材与卷材之间的黏结能力。撕裂强度高，卷材与基层之间、卷材与卷材之间黏结牢固，不易松动，易保证防水质量。

2)常用防水卷材

(1)沥青基防水卷材

沥青基防水卷材是指以各种石油沥青或煤焦油、煤沥青为防水基材，以原纸、织物、毡等为胎基，用不同矿物粉料、粒料或合成高分子薄膜、金属膜作为隔离材料所制成的可卷曲片状防水材料。

① 石油沥青纸胎油毡。沥青防水卷材中最具代表性的是石油沥青纸胎油毡，亦是防水卷材中历史最早的品种。是采用低软化点的石油沥青浸渍原纸，用高软化点沥青涂盖油纸的两面，再撒以隔离材料而制成的一种纸胎油毡。

《石油沥青纸胎油毡》(GB 326—2007)规定:油毡幅宽为1 000 mm，其他规格可由供需双方商定；按卷重和物理性能分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型；每卷油毡的总面积为20m2±0.3m2。

石油沥青纸胎油毡的防水年限较低，其中Ⅰ型、Ⅱ型油毡适用于辅助防水、保护隔离层、临时性建筑防水、防潮及包装等；Ⅲ型油毡适用于屋面工程的多层防水。

② 石油沥青玻璃纤维胎防水卷材。采用玻纤毡为胎基，浸涂石油沥青，表面撒以矿物粉料或覆盖以聚乙烯薄膜等隔离材料，制成的一种防水卷材。按上表面材料分为PE膜、粉面，也可按生产厂要求采用其他类型的上表面材料；按单位面积质量分为15号、25号；按力学性能分为Ⅰ、Ⅱ型。卷材的公称宽度为1 m，公称面积为10 m2、20 m2。其性能指标应符合《石油沥青玻璃纤维胎防水卷材》(GB/T 14686—2008)的规定。这种油毡柔性好，耐化学微生物腐蚀，寿命长，主要适用于屋面、地下、水利等工程的多层防水。

根据国标《屋面工程质量验收规范》(GB 50207—2012)的规定，沥青防水卷材仅适用于屋面防水等级为Ⅲ级(应选用三毡四油防水做法)和Ⅳ级的防水工程(应选用二毡三油防水做法)。

③ 石油沥青麻布油毡。石油沥青麻布油毡采用麻织品为底胎，先浸渍低软化点石油沥青，然后涂以含有矿物质填充料的高软化点石油沥青，再撒上一层矿物材料而制成。

石油沥青麻布油毡抗拉强度高，抗酸碱性强，柔韧性好，但耐热度较低。适用于要求比较严格的防水层及地下防水工程，尤其适用于要求具有高强度的多层防水层、基层结构有变形和结构复杂的防水工程及工业管道的包扎等。

④ 铝箔面油毡。铝箔面油毡采用玻纤毡为胎基，浸涂氧化沥青，在其表面用压纹铝箔贴面，底面撒以细颗粒矿物料或覆盖聚乙烯膜所制成的一种具有热反射和装饰功能的防水卷材。铝箔面油毡用于单层或多层防水工程的面层。

⑤ 带孔油毡。带孔油毡是采用按照规定的孔径和孔距打了孔的胎基制成的一种特殊用途的防水卷材或直接在油毡上按照规定的孔径和孔距打上孔的沥青防水卷材。

带孔油毡适用于屋面叠层防水工程的底层，在防水层屋面基层之间形成点黏结状态，使潮湿基材中的水分在变成水蒸气时通过屋面预留的排气通道逸出，避免了防水层的起鼓和开裂。

(2)高聚物改性沥青防水卷材

高聚物改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成可卷曲的片状材料。厚度一般为3 mm、4 mm、5 mm，以沥青基为主体。它克服了传统沥青卷材温度稳定性差、延伸率低的不足，具有高温下不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高、延伸率较大等优异性能。

按对沥青改性用的聚合物不同，高聚物改性沥青防水卷材可分为橡胶型、塑料型和橡塑混合型三类。下面是几种较为常用的高聚物改性沥青防水卷材。

① 弹性体改性沥青防水卷材(SBS卷材)。弹性体改性沥青防水卷材是指以聚酯毡、玻纤毡、玻纤增强聚酯毡为胎基，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)热塑性弹性体作石油沥青改性剂，两面覆以隔离材料所制成的防水卷材，通常称为SBS改性沥青防水卷材。

弹性体改性沥青防水卷材按胎基分为聚酯毡(PY)、玻纤毡(G)、玻纤增强聚酯毡(PYG)；按上表面隔离材料分为聚乙烯膜(PE)、细砂(S)、矿物粒料(M)；按下表面隔离材料分为细砂(S)、聚乙烯膜(PE)；按材料的性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。

卷材公称宽度为1 000 mm。聚酯毡卷材公称厚度为3 mm、4 mm、5 mm；玻纤毡卷材公称厚度为3 mm、4 mm；玻纤增强聚酯毡卷材公称厚度为5 mm。每卷卷材公称面积为7.5 m2、10 m2、15 m2。其技术性能见表9-4。

表9-4　SBS改性沥青防水卷材的主要技术性能

SBS改性沥青防水卷材主要适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程，但由于表面隔离材料不同，适用条件也不同。玻纤增强聚酯毡卷材可用于机械固定单层防水，但需通过抗风荷载试验。玻纤毡卷材适用于多层防水中的底层防水。外露使用应采用上表面隔离材料为不透明的矿物粒料的防水卷材。地下工程防水采用表面隔离材料为细砂的防水卷材。

SBS改性沥青防水卷材最大的特点是低温柔韧性能好，同时也具有较好的耐高温性、较高的弹性及延伸率，具有较理想的耐疲劳性，除适用于一般工业与民用建筑防水外，还广泛用于高级、高层建筑物的屋面、地下室、卫生间等的防水防潮，以及桥梁、停车场、屋顶花园、游泳池、蓄水池、隧道等建筑的防水，尤其适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。可采用热熔法、自粘法施工，也可用胶粘剂进行冷粘法施工。

② 塑性体改性沥青防水卷材(APP卷材)。塑性体改性沥青防水卷材是指以聚酯毡、玻纤毡、玻纤增强聚酯毡为胎基，以无规聚丙烯(APP)或聚烯烃类聚合物(APAO、APO等)作石油沥青改性剂，两面覆以隔离材料所制成的防水卷材，通常称为APP改性沥青防水卷材。

塑性体改性沥青防水卷材按胎基分为聚酯毡(PY)、玻纤毡(G)、玻纤增强聚酯毡(PYG)；按上表面隔离材料分为聚乙烯膜(PE)、细砂(S)、矿物粒料(M)；按下表面隔离材料分为细砂(S)、聚乙烯膜(PE)；按材料的性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。

卷材公称宽度为1 000 mm。聚酯毡卷材公称厚度为3 mm、4 mm、5 mm；玻纤毡卷材公称厚度为3 mm、4 mm；玻纤增强聚酯毡卷材公称厚度为5 mm。每卷卷材公称面积为7.5 m2、10 m2、15 m2。

塑性体沥青防水卷材的技术性质与弹性体沥青防水卷材基本相同，而塑性体沥青防水卷材具有耐热性更好的优点，但低温柔性较差。塑性体沥青防水卷材的适用范围与弹性体沥青防水卷材基本相同，尤其适用于高温或有强烈太阳辐射地区的建筑物防水。塑性体沥青防水卷材可用热熔法、自粘法施工，也可用胶粘剂进行冷粘法施工。

《屋面工程质量验收规范》(GB 50207—2012)规定，高聚物改性沥青防水卷材适用于防水等级为Ⅰ级(特别重要的民用建筑和对防水有特殊要求的工业建筑，防水耐用年限为25年)、Ⅱ级(重要的工业与民用建筑、高层建筑，防水耐用年限为15年)和Ⅲ级的屋面防水工程。

对于Ⅰ级屋面防水工程，除规定应有一道合成高分子防水卷材外，高聚物改性沥青防水卷材可用于应有的三道或三道以上防水设防的各层，且厚度不宜小于3 mm。对于Ⅱ级屋面防水工程，在应有的二道防水设防中，应优先采用高聚物改性沥青防水卷材，且所用卷材厚度不宜小于3 mm。对于Ⅲ级屋面防水工程，应有一道防水设防，或两种防水材料复合使用；如单独使用，高聚物改性沥青防水卷材厚度不宜小于4 m；如复合使用，高聚物改性沥青防水卷材的厚度不应小于2 mm。

(3)合成高分子防水卷材

合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填料，经混炼、压延或挤出等工序加工而成的可卷曲的片状防水材料。其抗拉强度、延伸性、耐高低温性、耐腐蚀、耐老化及防水性都很优良，是值得推广的高档防水卷材。多用于要求有良好防水性能的屋面、地下防水工程。

合成高分子防水卷材种类很多，最具代表性的有以下几种：

① 三元乙丙(EPDM)橡胶防水卷材。三元乙丙橡胶防水卷材是以三元乙丙橡胶为主要原料，掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、软化剂、填充剂等，经混炼、压延或挤出成型、硫化和分卷包装等工序而制成的高弹性防水卷材。

三元乙丙橡胶防水卷材具有优良的耐高低温性、耐臭氧性，同时还具有抗老化性能好、质量轻、抗拉强度高、断裂伸长率大、低温柔韧性好以及耐酸碱腐蚀的优点，属于高档防水材料，其技术性质应符合规范《高分子防水卷材　第一部分：片材》(GB 18173.1—2006)的规定。

三元乙丙橡胶防水卷材适用范围广，可用于防水要求高、耐用年限长的屋面、地下室、隧道、水渠等土木工程的防水。特别适用于建筑工程的外露屋面防水和大跨度、受振动建筑工程的防水。

② 聚氯乙烯(PVC)防水卷材。聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，并加入一定量的助剂和填充材料，经混炼、压延或挤出成型、分卷包装等工序而制成的柔性防水卷材。

PVC防水卷材按产品的组成分为均质卷材(代号H)、带纤维背衬卷材(代号L)、织物内增强卷材(代号P)、玻璃纤维内增强卷材(代号G)、玻璃纤维内增强带纤维背衬卷材(代号GL)。PVC防水卷材的技术性质应符合《聚氯乙烯防水卷材》(GB 12952—2011)的规定。

PVC防水卷材抗拉强度高，断裂伸长率大，低温柔韧性好，使用寿命长，同时还具有尺寸稳定、耐热性、耐腐蚀性和耐细菌性等均较好的特性。

PVC防水卷材主要用于建筑工程的屋面防水，也可用于水池、地下室、堤坝、水渠等防水抗渗工程。施工方法有黏结法、空铺法和机械固定法三种。

③ 氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材。氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材是用高分子材料氯化聚乙烯与合成橡胶共混物为主体，加入适量的硫化剂、稳定剂、软化剂、填充剂等，经混炼、过滤、压延或挤出成型、硫化等工序制成的高弹性防水卷材。此类防水卷材兼有塑料和橡胶的特点，具有强度高、耐臭氧性能、耐水性、耐腐蚀性、抗老化性能好、断裂伸长率高以及低温柔韧性好等特性，因此特别适用于寒冷地区或变形较大的建筑防水工程，也可用于有保护层的屋面、地下室、贮水池等防水工程。这种卷材采用黏结剂冷粘施工。

应强调指出，对于卷材防水工程，在优选各种防水卷材并严格控制质量的同时，还应注意正确选择各种卷材的施工配套材料(如卷材胶粘剂、基层处理剂、卷材接缝密封剂等)。如必须选用各种与卷材相配套的卷材胶粘剂，其材质一般与卷材相近，而不能随意选用，否则会引起卷材脱粘、起泡而渗漏，严重影响防水质量。卷材胶粘剂一般应由卷材生产厂家配套生产。(www.xing528.com)

9.2.2　防水涂料

防水涂料是以沥青、高分子合成材料等为主体，在常温下呈无定型流态或半流态，经涂布能在结构物表面结成坚韧防水膜的物料的总称。而且，涂布的防水涂料同时起黏结剂作用。

防水材料按液态类型可分为溶剂型、水乳型和反应型三种；按成膜物质的主要成分分为沥青基、高聚物改性沥青基和合成高分子三种；按涂料施工厚度分为薄质和厚质两类。

1)防水涂料的特性及基本要求

防水涂料必须具备以下性能：

(1)固体含量。系指涂料中所含固体比例。涂料涂刷后，固体成分将形成涂膜。

(2)耐热性。系指成膜后的防水涂料薄膜在高温下不发生软化变形、流淌的性能。

(3)柔性(也称低温柔性)。系指成膜后的防水涂料薄膜在低温下保持柔韧的性能。

(4)不透水性。系指防水涂膜在一定水压和一定时间内不出现渗漏的性能。

(5)延伸性。系指防水涂膜适应基层变形的能力。

2)常用防水涂料

(1)沥青基防水涂料

沥青基防水涂料有溶剂型和水乳型两类，主要适用于Ⅲ、Ⅳ级防水等级的屋面防水工程以及道路、水利等工程的辅助性防水。

① 冷底子油。冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青溶液。其黏度小，具有良好的流动性，涂刷在混凝土、砂浆或木材等基面上，能很快渗入基层孔隙中，待溶剂挥发后便与基面牢固结合，使基面具有一定的憎水性，为黏结同类材料创造了条件。因其多在常温下用作防水工程的底层，故称冷底子油。

冷底子油形成的薄膜较薄，一般不单独做防水材料使用，只作为某些防水材料的配套材料。施工时在基层上先涂刷一道冷底子油，再刷沥青防水涂料或铺防水卷材。

冷底子油随配随用，配制时应采用与沥青相同产源的溶剂。通常采用30%～40%的30号或10号石油沥青，与60%～70%的有机溶剂(多用汽油)配制而成。

② 沥青玛蹄脂(沥青胶)。沥青玛蹄脂是用沥青材料加入粉状或纤维状的填充料均匀混合而成。按溶剂及胶粘工艺不同分为热熔沥青玛蹄脂和冷玛蹄脂。

热熔沥青玛蹄脂(热用沥青胶)的配制通常是将沥青加热至150～200℃，脱水后与20%～30%的加热干燥的粉状或纤维状填充料(如滑石粉、石灰石粉、白云粉、石棉屑、木纤维等)热拌而成，热用施工。填料的作用是为了提高沥青的耐热性、增加韧性、降低低温脆性，因此用玛蹄脂粘贴油毡比纯沥青效果好。

冷玛蹄脂(冷用沥青胶)是将40%～50%的沥青熔化脱水后，缓慢加入25%～30%的填料，混合均匀制成，在常温下施工。它的浸透力强，采用冷玛蹄脂粘贴油毡，不一定要求涂刷冷底子油，它具有施工方便、减少环境污染等优点。

③ 水乳型沥青防水涂料。即水性沥青防水涂料，系以乳化沥青为基料的防水涂料，借助于乳化剂作用，在机械强力搅拌下将熔化的沥青微粒均匀地分散于溶剂中，使其形成稳定的悬浮体。这类涂料对沥青基本上没有改性或改性作用不大。主要有石灰乳化沥青、膨润土沥青乳液和水性石棉沥青防水涂料等，主要用于Ⅲ级和Ⅳ级防水等级的工业与民用建筑屋面、地下室和卫生间防水等。

(2)高聚物改性沥青防水涂料

高聚物改性沥青防水涂料一般指以沥青为基料，用各类高聚物进行改性制成的水乳型或溶剂型防水涂料。这类防水涂料的柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能和使用寿命等方面比沥青基涂料有很大改善和提高。

① 氯丁橡胶沥青防水涂料。其基料是氯丁橡胶和石油沥青，分为溶剂型和水乳型两种。两者的技术性能指标相同，溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料的黏结性能比较好，但存在着易燃、有毒、价格高的缺点，因而目前产量日益下降，有逐渐被水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料取代的趋势。该类涂料的特点是涂膜强度大、延伸性好，能充分适应基层的变化，耐热性和低温柔韧性优良，耐臭氧老化、抗腐蚀、阻燃性好，不透水，是一种安全无毒的防水涂料，已经成为我国防水涂料的主要品种之一。适用于工业和民用建筑物的屋面防水、墙身防水和楼面防水、地下室和设备管道的防水、旧屋面的维修和补漏；还可用于沼气池、油库等密闭工程的混凝土，以提高其抗渗性和气密性。

② 水乳型再生橡胶改性沥青防水涂料。它是以水为分散剂，具有无毒、无味、不燃的优点，可在常温下冷施工作业，并可在稍潮湿无积水的表面施工，涂膜有一定的柔韧性和耐久性，材料来源广，价格低。它属于薄型涂料，一次涂刷涂膜较薄，需多次涂刷才能达到规定厚度。该涂料一般要加衬玻璃纤维布或合成纤维加筋毡构成防水层，施工时再配以嵌缝密封膏，以达到较好的防水效果。适用于工业与民用建筑混凝土基层屋面防水、以沥青珍珠岩为保温层的保温屋面防水、地下混凝土建筑防潮以及旧油毡屋面翻修和刚性自防水屋面的维修等。

③ SBS改性沥青防水涂料。SBS改性沥青防水涂料是一种水乳型弹性沥青防水涂料。该涂料的优点是低温柔韧性好，抗裂性强，黏结性能优良，耐老化性能好，与玻纤布等增强胎体复合，能用于任何复杂的基层，防水性能好，可冷施工作业，是较为理想的中档防水涂料。适用于复杂基层的防水防潮施工，如厕浴间、地下室、厨房、水池等，特别适合于寒冷地区的防水施工。

(3)合成高分子防水涂料

合成高分子防水涂料是以合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或双组分防水涂料。这类防水涂料的柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能和使用寿命等方面，比沥青基涂料有很大改善和提高。

① 聚氨酯防水涂料。又名聚氨酯涂膜防水材料，是由含异氰酸酯基的聚氨酯预聚体(甲组分)和含有多羟基的固化剂及其助剂的混合物(乙组分)按一定比例混合所形成的一种反应型涂膜防水材料。该产品按组分分为单组分(S)和多组分(M)两种，按拉伸性能分为Ⅰ、Ⅱ两类。其技术性能应符合《聚氨酯防水涂料》(GB/T 19250—2003)的规定。聚氨酯防水涂料弹性和延伸性好，抗拉强度和抗撕裂强度较高，耐候、耐腐蚀、耐老化性能好，对小范围的基层裂缝有较强的适应性，体积收缩小。主要适用于非暴露性屋面、地下工程、厕浴间的防水。

② 丙烯酸酯防水涂料。丙烯酸酯防水涂料是以高固含量的丙烯酸酯共聚乳液为基料，掺加填料、颜料及各种助剂加工而成的水性单组分防水涂料。这类涂料的最大优点是具有优良的耐候性、耐热性和耐紫外线性能；涂膜柔软，弹性好，能适应基层一定的变形开裂；温度适应性强，在-30～80℃范围内性能无大的变化。适用于各类建筑工程的防水、防水层的维修以及保护层等。

特别值得一提的是，由于丙烯酸酯色浅，故易配制成各种颜色的防水涂料，兼有装饰和隔热效果。国外已大量采用浅色和彩色的丙烯酸酯类屋面防水涂料，大大改善了屋面的绝热效果和美观效果，尤其适用于那些时代装饰感强的屋面，如球形屋面、落地拱形屋面、贝壳形屋面等。

③ 硅橡胶防水涂料。硅橡胶防水涂料是以硅橡胶胶乳为主要基料，掺入无机填料及各种助剂配制而成的乳液型防水涂料，当其失水后固化形成网状结构的高聚物膜层。

该类涂料兼有涂膜防水材料和渗透防水材料两者的优点。涂料的固含量高达50%，因此只需涂刷一道即可，且膜层较厚；其延伸率很高，可达700%，抗裂性很好。该类涂料具有良好的防水性、抗渗透性、成膜性、弹性、黏结性、延伸性和耐高低温特性，适应基层变形的能力强。在干燥的混凝土基层上，渗透性较好；可渗入基底与基底牢固黏结；成膜速度快；可在潮湿基层上施工；可刷涂、喷涂或滚涂且无毒无味。适用于混凝土、砂浆、钢材等各类材料表面的防水或防腐，尤其适合地下工程的防水、防渗，也可用于修补工程，用于修补时需涂刷四遍。

④ 聚氯乙烯防水涂料。聚氯乙烯防水涂料是以聚氯乙烯和煤焦油为基料，加入适量的助剂，以水为分散介质所制成的水乳型防水涂料。施工时，一般要铺设玻纤布、聚酯无纺布等胎体进行增强处理。该类防水涂料弹塑性好，耐寒，耐化学腐蚀，耐老化，成品稳定性好，可在潮湿基层上冷施工，防水层的总造价低。可用于各种一般工程的防水、防渗及金属管道的防腐工程。

今后我国防水涂料的发展方向是：以水乳型取代溶剂型防水涂料；厚质防水涂料取代薄质防水涂料；浅色、彩色防水涂料取代深色防水涂料；多功能复合防水涂料取代单一功能的防水涂料，如装饰防水涂料、反辐射防水涂料、反光防水涂料等。

9.2.3　密封材料

1)密封材料的组成及分类

建筑密封材料也称建筑防水油膏，简称密封材料，主要应用在板缝、接头、裂隙、屋面等部位。通常要求建筑密封材料具有良好的黏结性、抗下垂性、不渗水性、易于施工等；还要求具有良好的弹塑性，能长期经受被粘构件的伸缩和振动，在接缝发生变化时不断裂、剥落；并要有良好的耐老化性能，不受热和紫外线的影响，长期保持密封所需要的黏结性和内聚力等。

建筑密封材料的原材料主要为高分子合成材料和各种辅料，与防水涂料十分类似。其生产工艺也相对比较简单，主要包括溶解、混炼、密炼等过程。

建筑密封材料的防水效果主要取决于两个方面：一是油膏本身的密封性、憎水性、耐久性等；二是油膏和基材的黏附力，黏附力的大小与密封材料对基材的浸润性、基材的表面性状(粗糙度、清洁度、温度和物理化学性质等)以及施工工艺密切相关。

建筑密封材料按形态的不同一般可分为不定型密封材料和定型密封材料两大类。不定型密封材料常温下呈膏体状；定型密封材料是将密封材料按密封工程部位的不同制成带、条、方、圆、垫片等形状。定型密封材料按密封机理的不同又可分为遇水膨胀型和非遇水膨胀型两类。

2)常用的密封材料

(1)橡胶沥青油膏

橡胶沥青油膏是以石油沥青为基料，加入橡胶改性材料和填充料等经混合加工而成，是一种弹塑性冷施工防水嵌缝密封材料，是目前我国产量最大的品种。它具有良好的防水防潮性能、黏结性好、延伸率高、耐高低温性能好、老化缓慢，适用于各种混凝土屋面、墙板以及地下工程的接缝密封等，是一种较好的密封材料。

(2)聚氯乙烯建筑防水接缝材料

聚氯乙烯建筑防水接缝材料是以煤焦油为基料，聚氯乙烯为改性材料，掺入一定量的增塑剂、稳定剂和填料，在130～140℃下塑化而形成的弹塑性热施工膏状嵌缝密封材料，是目前屋面防水嵌缝中使用较为广泛的一类密封材料，又称聚氯乙烯胶泥。常用品种有802和703两种。主要特点是生产工艺简单，原材料来源广，成本低廉，施工方便，具有良好的耐热性、黏结性、弹塑性、防水性，以及较好的耐寒性、耐腐蚀性和耐老化性能。除适用于一般民用建筑的屋面防水嵌缝工程外，还适用于生产硫酸、盐酸、硝酸、NaOH等有腐蚀性气体的车间的屋面防水工程，也可用于地下管道的密封和卫生间等。除热用外，也可以冷用，但冷用时需加溶剂稀释。

(3)氯丁橡胶基密封膏

氯丁橡胶基密封膏是以氯丁橡胶和丙烯系塑料为主体材料，掺入少量助剂、溶剂以及填充料等配制而成，为一种黏稠的溶剂型膏状体，目前国内研制的YJ-1型建筑密封膏即属于这种类型。其成膜硬化大体上分两个阶段：第一阶段是密封膏溶剂挥发，分散相胶体微粒逐步靠拢、聚结而排列在一起；第二阶段是胶体微粒的接触面增大，互相结合，自然硫化成坚韧的定型弹性体。这种密封膏具有如下特性：①与砂浆、混凝土、铁、铝、石膏板等具有良好的黏结力，黏结强度约0.1～0.4 MPa。②具有优良的延伸性和回弹性能，伸长率可达500%，恢复率达69%～90%。用于工业厂房屋面及墙板嵌缝，可适应由于振动、沉降、冲击以及温度变化等引起的各种变化。③具有较好的抗老化、耐热和耐低温性能，耐候性也很好。一般在70℃下垂直悬挂5 h不流淌，在-35℃下弯曲180°不裂，挥发率在2.3%以下。④具有良好的挤出性能，便于施工。在最高气温下施工垂直缝，密封膏不流淌，故可用于垂直墙面的纵向缝、水平缝及各种异形变形缝。

具有上述特点的还有YJ-4型建筑密封膏，其主要成分与YJ-1相近，不同的是YJ-4型属水乳型的。

(4)丙烯酸酯建筑密封胶

丙烯酸酯建筑密封胶是以丙烯酸酯乳液为黏结剂，掺入少量助剂、填料、颜料经搅拌、研磨而成，属于水乳型建筑密封胶。丙烯酸类密封材料在一般建材基底(包括砖、砂浆、大理石、花岗石、混凝土等)上不产生污渍，具有良好的黏结性能、弹性和低温柔韧性，无溶剂污染，无毒，不燃，可在潮湿的基层上施工，操作方便，特别是具有优异的耐候性和耐紫外线老化性能，伸长率很大。属于中档建筑密封材料，其适用范围广，价格便宜，施工方便，综合性能明显优于非弹性密封膏和热塑性密封膏，但要比聚氨酯、聚硫、有机硅等密封膏差一些。其技术性质应符合《丙烯酸酯建筑密封胶》(JC/T 484—2006)的规定。该密封材料中含有约15%的水，故在温度低于0℃时不能使用，而且要考虑其中水分的散发所产生的体积收缩，对吸水性较大的材料如混凝土、石料、石板、木材等多孔材料构成的接缝的密封比较适宜。

丙烯酸酯建筑密封胶主要用于外墙伸缩缝、屋面板缝、石膏板缝、给排水管道与楼屋面接缝等处的密封。由于其耐水性不够好，故不宜用于长期浸水的工程。

(5)聚氨酯建筑密封胶

聚氨酯建筑密封胶是由多异氰酸酯与聚醚通过加成反应制成预聚体后，加入助剂等，在常温下交联固化而成的一类高弹性建筑密封膏。它是目前最好的密封材料之一，性能比其他溶剂型、水乳型密封膏优良，可用于防水要求中等和偏高的工程。聚氨酯建筑密封胶分为单组分和双组分两种，以双组分的应用较广，单组分的目前已较少使用。

聚氨酯建筑密封胶对金属、混凝土、玻璃、木材等均有良好的黏结性能，具有弹性大、延伸率大、黏结性好、耐低温、耐水、耐油、耐酸碱、抗疲劳及使用年限长等优点。与聚硫、有机硅等反应型建筑密封膏相比价格较低。其技术性能应符合《聚氨酯建筑密封胶》(JC/T 482—2003)的要求。

聚氨酯建筑密封胶对于混凝土具有良好的黏结性，而且不需要打底。虽然混凝土是多孔吸水材料，但吸水并不影响它同聚氨酯的黏结。所以聚氨酯建筑密封胶可以用作混凝土屋面和墙面的水平、垂直接缝的密封材料，如北京饭店新楼挂墙板的接缝采用的即是此密封材料。此外，聚氨酯建筑密封胶特别适用于游泳池、排水管道、蓄水池等工程，同时它还是道路桥梁、机场跑道等工程理想的接缝密封与渗漏修补材料，也可用于玻璃和金属材料的嵌缝。

(6)聚硫建筑密封胶

聚硫建筑密封胶是以液态聚硫橡胶为主剂，并与金属过氧化物等硫化剂反应，在常温下形成的弹性密封材料。聚硫建筑密封胶分为高模量低伸长率(A类)和低模量高伸长率(B类)两类。按流变性能又分为N型和L型。N型为用于立缝或斜缝而不坠落的非下垂型；L型为用于水平缝，能自流平形成光滑平整表面的自流平型。其性能应符合《聚硫建筑密封胶》(JC/T 483—2006)的要求。

这种密封材料能形成类似于橡胶的高弹性密封口，能承受持续和明显的循环位移，使用温度范围宽，与金属与非金属材质均具有良好的黏结力。适用于混凝土墙板、屋面板、楼板等部位的接缝密封，以及游泳池、贮水槽、上下水管道等工程的伸缩缝、沉降缝的防水密封。特别适用于金属幕墙、金属门窗四周的防水、防尘密封。因固化剂中常含铅成分，所以在使用时应避免直接接触皮肤。

(7)硅酮建筑密封胶

硅酮建筑密封胶是以有机硅为基料配制成的建筑用高弹性密封胶，硅酮密封胶按用途分为建筑接缝用(F类)和镶装玻璃用(G类)两类。按位移能力分为25、20两个级别；按拉伸模量分为高弹模(HM)和低弹模(LM)两个级别。其技术指标符合《硅酮建筑密封胶》(GB/T 14683—2003)的要求。

硅酮建筑密封胶具有优异的耐热、耐寒性和耐候性能，与各种材料有着较好的黏结性，耐伸缩疲劳性强，耐水性好。F类硅酮建筑密封胶适用于预制混凝土墙板、水泥板、大理石板的外墙接缝，混凝土和金属框架的黏结，卫生间和公路接缝的防水密封；G类硅酮建筑密封胶适用于镶嵌玻璃和建筑门、窗的密封。

(8)止水带

止水带也称为封缝带，是处理建筑物或地下构筑物接缝(伸缩缝、施工缝、变形缝)用的一类定型防水密封材料。常用品种有橡胶止水带、塑料止水带等。

橡胶止水带是以天然橡胶或合成橡胶为主要原料，掺入各种助剂和填料加工而成。具有良好的弹塑性、耐磨性和抗撕裂性能，适应变形能力强，防水性能好。但使用温度和使用环境对物理性能有较大的影响，当作用于止水带上的温度超过50℃，以及受强烈的氧化作用或受油类等有机溶剂的侵蚀时不宜采用。一般用于地下工程、小型水坝、贮水池、地下通道、河底隧道、游泳池等工程变形缝部位的隔离防水以及水库、输水洞等处闸门的密封止水。

塑料止水带目前多为软质聚氯乙烯塑料止水带，是由聚氯乙烯树脂、增塑剂、稳定剂等原料经塑炼、造粒、挤出、加工成型而成。塑料止水带的优点是原料来源丰富，价格低廉，耐久性好，物理力学性能能满足使用要求。可用于地下室、隧道、涵洞、溢洪道、沟渠等的隔离防水。

【工程案例分析9-2】

同一防水材料在不同场合有不同效果

现象：某石砌水池因灰缝不饱满，以一种水泥基粉状刚性防水涂料整体涂覆，效果良好，长时间不渗透。但同样使用此防水涂料用于因基础下陷不均匀而开裂的地下室防水，效果却不佳。

原因分析：此类刚性防水涂料，其涂层是刚性的。在涂料固化前对混凝土或水泥砂浆等多孔材料有一定的渗透性，起堵塞水分通道的作用。但刚性防水层并不能有效地适应基础不均匀下陷，在基础开裂的同时也会随之开裂。故在第一种情况下有好的防水效果，而对于第二种情况基层变动则效果不佳。

【现代建筑材料知识拓展】沥青路面的再生技术

我国和世界其他国家一样面临着巨大的资源压力。由于地球资源的过度开采使用，人类已经普遍认识到可利用资源正在枯竭。道路石油沥青是主要的石油工业产品，石油是不可再生资源，日益紧缺，相应的，道路石油沥青供应也面临着巨大的危机。按平均可回收沥青量4%计，每1 000万t废弃沥青混合料可回收沥青约为40万t，将废弃沥青混合料再生利用，不仅避免新的资源消耗，也可以促进现有资源循环利用。另一方面，废弃材料的堆放、掩埋带来了巨大的环境污染问题。目前，发达国家不仅要求废弃沥青路面材料必须再生利用，甚至要求筑路工业大量消耗工业副产品、工业废渣、废弃物、回收废料等4类19种可利用材料(如玻璃、塑料、橡胶轮胎、工业废渣等)筑路，以减少环境压力。

国内外已开展对沥青路面再生利用。20世纪80年代末，美国80%的废弃沥青混合料得到再生利用。日本从1976年到现在路面废料再生利用率已经超过70%。沥青路面再生技术发展至今形成多种路面再生工艺，也有多种分类方法。一般分为厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生、全深式再生5种方式。

厂拌热再生是最为成熟的工艺，能提供及时的道路养护和修复，对现有设备只需进行较小的改动。该方法将回收的沥青路面材料(RAP)与新材料混合，有时根据需要加入再生剂，生产出符合技术要求的热拌沥青混合料。通常，再生热沥青混合料中RAP材料的用量可达10%～30%。

就地热再生采用原地再生工艺修复已破坏的沥青路面，该方法中新材料添加量最少。其工艺包括现场加热软化旧路面沥青面，将路面材料刨松移开，混合再生剂，需要时可加入新鲜沥青与集料，现场拌和，重新摊铺，碾压成型。现有技术可再生路表面以下40 mm的沥青路面。

厂拌冷再生的再生范围可以达到路表面以下15 mm的深度。将回收的废弃沥青路面材料在拌和厂破碎，在特定的冷拌设备中加入特定的液态稳定剂拌和均匀，再摊铺、碾压到要求的密度，其上通常铺筑薄层沥青罩面、表面处治层等。

就地冷再生无需加热旧路面材料。铣刨、破碎层路面，筛分RAP材料后，可以加入再生添加剂现场拌和、摊铺、碾压。一般使用专门的再生列车施工。添加剂包括粉煤灰、水泥、生石灰等无机结合料，也有添加液体沥青、乳化沥青和发泡热沥青等。

全深式再生是将沥青面层和部分基层材料处理后形成稳定集料基层，工序与现场冷再生方法基本相同，所需设备比较庞大。

从资源保护、创建节约型社会的角度出发，沥青路面的再生必将成为今后筑路技术发展的一个趋势。

课后思考题

一、填空题

1.石油沥青的组分主要包括__________、__________和__________三种。

2.石油沥青是一种__________胶凝材料，在常温下呈__________、__________或__________状态。

3.道路石油沥青的牌号有__________、__________、__________、__________和__________五个；建筑石油沥青的牌号有__________、__________和__________三个。

4.同一品种石油沥青的牌号越高，则针入度越__________，黏性越__________；延度越__________，塑性越__________；软化点越__________，温度敏感性越__________。

5.石油沥青的塑性是指__________，塑性用__________指标表示。

6.石油沥青的三大技术指标是__________、__________和__________，它们分别表示石油沥青的__________性、__________性和__________性。

7.石油沥青的温度敏感性是沥青的__________性和__________性随温度变化而改变的性能。当温度升高时，沥青的__________性增大，__________性减小。

8.按主要成膜物质的不同，防水涂料分为__________防水涂料、__________防水涂料及__________防水涂料三类。

9.建筑密封材料按形态的不同一般可分为__________密封材料和__________密封材料两大类。

二、名词解释

1.石油沥青的黏滞性　　　2.石油沥青的针入度　　　3.石油沥青的塑性

4.防水卷材　　　　　　　5.防水涂料　　　　　　　6.建筑密封材料

7.冷底子油

三、单项选择题

1.沥青的塑性用(　　)指标来表示。

A.针入度　B.延度　C.软化点　D.闪点

2.三元乙丙橡胶防水卷材属于(　　)防水卷材。

A.合成高分子　B.沥青　C.高聚物改性沥青　D.PVC

3.沥青是(　　)材料。

A.亲水性　B.憎水性　C.吸水　D.绝热

4.下列选项中，除(　　)以外均为改性沥青。

A.氯丁橡胶沥青　B.聚乙烯树脂沥青

C.沥青胶　D.煤沥青

5.(　　)说明石油沥青的大气稳定性愈高。

A.蒸发损失率愈小，蒸发后针入度比愈大　B.蒸发损失和蒸发后针入度比愈大

C.蒸发损失率愈大，蒸发后针入度比愈小　D.蒸发损失和蒸发后针入度比愈小

四、判断题

1.石油沥青的黏滞性用针入度表示，针入度值的单位是“mm”。

(　　)

2.石油沥青的组分是油分、树脂和地沥青质，它们都是随时间的延长而逐渐减少的。

(　　)

3.当温度在一定范围内变化时，石油沥青的黏性和塑性变化较小时，则为温度敏感性较大。

(　　)

4.石油沥青的牌号越高，其温度敏感性越大。

(　　)

5.石油沥青的软化点越低，则其温度敏感性越小。

(　　)

6.当采用一种沥青不能满足配制沥青胶所要求的软化点时，可随意采用石油沥青与煤沥青掺配。

(　　)

7.石油沥青的技术牌号愈高，其综合性能就愈好。

(　　)

四、简述题

1.石油沥青的主要技术性质是什么？各用什么指标表示？

2.石油沥青的老化与组分有何关系？沥青老化过程中性质发生哪些变化？沥青老化对工程有何影响？

3.简述建筑石油沥青、道路石油沥青和普通石油沥青的工程应用。

4.简述SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材的应用。

5.冷底子油在建筑防水工程中的作用如何？

6.试举例说明可用哪些材料来改性沥青，使之获得更好的使用性能。

7.高聚物改性沥青防水卷材、高分子防水卷材与传统沥青防水油毡相比有何突出优点？

8.有了各种防水卷材，为何还要防水涂料？

9.何谓建筑密封材料？建筑工程中常用的密封材料有哪几种？各自性能如何？适用于何处？

10.高聚物改性沥青防水卷材、高分子防水卷材有哪些主要品种？各自特性及应用如何？

五、计算题

某防水工程需软化点为80℃的石油沥青30 t，现有60号和10号石油沥青，测得其软化点分别是49℃和98℃，问这两种牌号的石油沥青如何掺配？