土木工程材料课件第十一章-沥青与防水材料.pptx

柔性防水柔性防水防水卷材防水卷材防水涂料防水涂料 嵌缝材料嵌缝材料防防 水水 构构 造造刚性防水刚性防水防水混凝土防水混凝土 有两种类型的防水构造：有两种类型的防水构造：刚性防水刚性防水（防水（防水混凝土等）和混凝土等）和柔性防水柔性防水。柔性防水包括三种类。柔性防水包括三种类型：防水卷材防水涂料和嵌缝材料。型：防水卷材防水涂料和嵌缝材料。常用柔性防水材料常用柔性防水材料常用柔性防水材料常用柔性防水材料沥青基防水材料沥青基防水材料高聚物改性沥青高聚物改性沥青合成高分子防水材料合成高分子防水材料低档，逐步淘汰低档，逐步淘汰低档，逐步淘汰低档，逐步淘汰中档，应用最多中档，应用最多中档，应用最多中档，应用最多高档，发展方向高档，发展方向高档，发展方向高档，发展方向 有三种类型的有三种类型的常用柔性防水材料常用柔性防水材料：沥青基防水材料沥青基防水材料,高聚物改性沥青和合成高高聚物改性沥青和合成高分子防水材料。分子防水材料。目前我国建筑工程渗漏现象严重，提高建目前我国建筑工程渗漏现象严重，提高建筑防水工程质量刻不容缓。筑防水工程质量刻不容缓。合理设计和选材、精心施工、定期维护保合理设计和选材、精心施工、定期维护保养是解决问题的关键。养是解决问题的关键。在防水设防上要遵循刚柔相济、多层设防在防水设防上要遵循刚柔相济、多层设防的原则。的原则。就防水材料而言，正向着高性能、多功能、就防水材料而言，正向着高性能、多功能、低污染等方向发展。低污染等方向发展。渗渗 漏漏 问问 题题防水材料的发展趋势防水材料的发展趋势1 1、向橡胶基和树脂基防水材料或高聚物改性沥青、向橡胶基和树脂基防水材料或高聚物改性沥青系列发展。系列发展。2 2、油毡的胎体由纸胎向玻纤胎或化纤胎方面发展；、油毡的胎体由纸胎向玻纤胎或化纤胎方面发展；3 3、密封材料和防水材料由低塑性产品向高弹性、密封材料和防水材料由低塑性产品向高弹性、高耐久性产品的方向发展；高耐久性产品的方向发展；4 4、防水层的构造亦由多层向单层防水发展；、防水层的构造亦由多层向单层防水发展；5 5、施工方法由热熔法向冷粘法发展。、施工方法由热熔法向冷粘法发展。建筑屋面防水等级建筑屋面防水等级防水等级防水等级建筑物类建筑物类别别特别重要或对特别重要或对防水有特殊要防水有特殊要求的建筑求的建筑重要建筑和重要建筑和高层建筑高层建筑一般的建筑一般的建筑非永久性非永久性建筑建筑防水层合防水层合理使用年理使用年限限25年年15年年10年年5年年防水层选防水层选用材料用材料设防要求设防要求三道或三道以三道或三道以上防水设防上防水设防二道防水设二道防水设防防一道防水设一道防水设防防一道防水一道防水设防设防本章教学目标本章教学目标掌握：石油掌握：石油沥青的主要技术性质沥青的主要技术性质。了解：了解：防水卷材、防水涂料和密封材料防水卷材、防水涂料和密封材料 的性能及应用的性能及应用。第一节第一节 沥青和沥青混合料沥青和沥青混合料一、沥一、沥 青青定义定义沥青是一种有机胶凝材料，它是复杂的高分子碳氢沥青是一种有机胶凝材料，它是复杂的高分子碳氢化合物及非金属（氧、硫、氮等）衍生物的混合物。化合物及非金属（氧、硫、氮等）衍生物的混合物。在常温下呈固体、半固体或液体状态。在常温下呈固体、半固体或液体状态。特点特点颜色由黑褐色至黑色，能溶于多种有机溶液中。颜色由黑褐色至黑色，能溶于多种有机溶液中。具有结构致密、粘结力良好，不导电、不吸水，耐具有结构致密、粘结力良好，不导电、不吸水，耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。酸、耐碱、耐腐蚀等性能。分类分类应用应用主要作为防水、防潮、防腐蚀材料，用于屋主要作为防水、防潮、防腐蚀材料，用于屋面或地下防水工程、防腐蚀工程、铺筑道路面或地下防水工程、防腐蚀工程、铺筑道路以及贮水池、浴池及桥梁等防水防潮层。以及贮水池、浴池及桥梁等防水防潮层。沥青沥青地沥青地沥青焦油沥青焦油沥青天然沥青天然沥青石油沥青石油沥青煤沥青煤沥青木沥青木沥青泥炭沥青泥炭沥青页岩沥青页岩沥青二、石油沥青二、石油沥青1.生产生产石油沥青是由石油原油或石油衍生物经过常石油沥青是由石油原油或石油衍生物经过常压或减压蒸馏，提炼出汽油、煤油、柴油、压或减压蒸馏，提炼出汽油、煤油、柴油、润滑油等轻质油分后的残渣，经加工制成的润滑油等轻质油分后的残渣，经加工制成的一种产品一种产品。2.按用途分类按用途分类石油沥青石油沥青道路石油沥青道路石油沥青建筑石油沥青建筑石油沥青普通石油沥青普通石油沥青防水防潮石油沥青防水防潮石油沥青3.组分组分石油沥青化学成分非常复杂，可分为油分、树脂和地石油沥青化学成分非常复杂，可分为油分、树脂和地沥青质三大组分。各组分的特点及作用见下表沥青质三大组分。各组分的特点及作用见下表组组 分分作作 用用油分油分淡黄色透明液体；淡黄色透明液体；赋予沥青流动性。赋予沥青流动性。树脂树脂粘稠半固体；粘稠半固体；增加沥青粘结力和延伸性。增加沥青粘结力和延伸性。地沥青质地沥青质固体粉末；固体粉末；决定沥青的粘结力、粘度、温度稳定性决定沥青的粘结力、粘度、温度稳定性2 23%3%的沥青碳和似碳物，实在高温裂化等过程中的沥青碳和似碳物，实在高温裂化等过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的它能降低石油生成的，是石油沥青中分子量最大的它能降低石油沥青的粘结力。沥青的粘结力。石蜡石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和温度稳：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成分。采用盐处定性。所以石蜡是石油沥青的有害成分。采用盐处理法等处理多腊石油可使石油沥青的软化点提高，理法等处理多腊石油可使石油沥青的软化点提高，针入度降低，性质得到改善，使之达到使用要求。针入度降低，性质得到改善，使之达到使用要求。其其 它它 组组 分分 粘性粘性塑性塑性温度敏感性（温度稳定性，感温性）温度敏感性（温度稳定性，感温性）大气稳定性（耐久性）大气稳定性（耐久性）4 4、石油沥青的技术性质、石油沥青的技术性质石油沥青的粘滞性石油沥青的粘滞性衡量指标衡量指标定义定义影响因素影响因素石油沥青的粘滞性石油沥青的粘滞性定义定义返回返回粘滞性又称粘性，反映石油沥青在外力作用下，粘滞性又称粘性，反映石油沥青在外力作用下，抵抗变形的能力。抵抗变形的能力。石油沥青的粘滞性石油沥青的粘滞性衡量指标衡量指标液态沥青：用粘滞度表示，指液态沥青在一定温度液态沥青：用粘滞度表示，指液态沥青在一定温度(25(25或或6060）下，经规定直径的孔洞（）下，经规定直径的孔洞（3.5mm3.5mm或或10mm10mm）漏下）漏下50mL50mL所需要的时间，用符号所需要的时间，用符号C Ct td d表示。表示。请观看粘滞度试验请观看粘滞度试验固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25的条的条件下，以质量件下，以质量100g的标准针，经的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深沉入沥青中的深度（每深入入0.1mm为为1）。）。粘滞度粘滞度C Ct td d ，粘滞性，粘滞性 请观看针入度试验请观看针入度试验针入度针入度 ，粘滞性，粘滞性 返回返回返回返回返回返回石油沥青的粘滞性石油沥青的粘滞性影响因素影响因素u组分：地沥青质含量组分：地沥青质含量，粘滞性，粘滞性 u温度：温度温度：温度，粘滞性，粘滞性返回返回石油沥青的塑性石油沥青的塑性衡量指标衡量指标定义定义影响因素影响因素石油沥青的塑性石油沥青的塑性定义定义塑性指石油沥青在外力作用下变形而不破坏，塑性指石油沥青在外力作用下变形而不破坏，除去除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。外力后，仍能保持变形后的形状的性质。返回返回衡量指标衡量指标用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准试件在规定温度（试件在规定温度（25）和规定速度（）和规定速度（5cm/s）的条件下）的条件下在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。）表示。请观看延伸度试验请观看延伸度试验延伸度延伸度，塑性，塑性 返回返回石油沥青的塑性石油沥青的塑性返回返回影响因素影响因素组分：树脂含量组分：树脂含量，塑性，塑性温度：温度温度：温度，塑性，塑性返回返回拉伸速度：拉伸速度拉伸速度：拉伸速度，塑性，塑性 石油沥青的塑性石油沥青的塑性石油沥青的温度敏感性石油沥青的温度敏感性衡量指标衡量指标定义定义影响因素影响因素工程实际工程实际定义定义温度敏感性指石油沥青的粘滞性和塑性随温度温度敏感性指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。升降而变化的性能。返回返回温度敏感性小：温度敏感性小：粘滞性和塑性随温度的变化大粘滞性和塑性随温度的变化大粘滞性和塑性随温度的变化小粘滞性和塑性随温度的变化小石油沥青的温度敏感性石油沥青的温度敏感性温度敏感性大：温度敏感性大：衡量指标衡量指标用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性膏体时的温度（膏体时的温度（）。）。请观看软化点试验请观看软化点试验软化点软化点，温度敏感性，温度敏感性返回返回石油沥青的温度敏感性石油沥青的温度敏感性返回返回影响因素影响因素组分：地沥青质含量组分：地沥青质含量，温度敏感性，温度敏感性石蜡含量：石蜡含量石蜡含量：石蜡含量，温度敏感性，温度敏感性返回返回石油沥青的温度敏感性石油沥青的温度敏感性返回返回工程实际工程实际工程中应用的沥青软化点不能太低，否则夏季易产生变形，工程中应用的沥青软化点不能太低，否则夏季易产生变形，甚至流淌；但也不能太高，否则太硬，不易施工，冬季易发甚至流淌；但也不能太高，否则太硬，不易施工，冬季易发生脆裂现象。生脆裂现象。石油沥青的温度敏感性石油沥青的温度敏感性定义定义大气稳定性指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气大气稳定性指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素长期综合作用下，抵抗老化的性能。因素长期综合作用下，抵抗老化的性能。测定方法测定方法沥青的大气稳定性通过测定加热损失、加热前后针入度、软沥青的大气稳定性通过测定加热损失、加热前后针入度、软化点等性质的改变值来表示。化点等性质的改变值来表示。蒸发损失率越小，针入度比愈大，蒸发损失率越小，针入度比愈大，大气稳定性愈好。大气稳定性愈好。返回返回沥青的老化指沥青的老化指 沥青在大气因素的长期综合作用下，逐渐沥青在大气因素的长期综合作用下，逐渐失去粘滞性、塑性而变硬变脆的现象。失去粘滞性、塑性而变硬变脆的现象。石油沥青的大气稳定性石油沥青的大气稳定性石油沥青的其他性能石油沥青的其他性能溶解度溶解度 石石油油沥沥青青在在三三氯氯乙乙烯烯、四四氯氯化化碳碳或或笨笨中中溶溶解解的的百百分分率率，以以表表示示沥沥青青中中有有效效物物质质含含量量，即即纯纯净净程程度度。不不溶溶解解的的物物质会降低沥青的性能，应加以限制。质会降低沥青的性能，应加以限制。闪点闪点 加热沥青至初次闪火（有蓝色闪光）时的沥青温度。加热沥青至初次闪火（有蓝色闪光）时的沥青温度。燃点或着火点燃点或着火点 加热沥青，并与火接触能持续燃烧加热沥青，并与火接触能持续燃烧5 5秒以上时的温度。秒以上时的温度。闪点和燃点是保证沥青加热质量和施工安全的一项重要指标闪点和燃点是保证沥青加热质量和施工安全的一项重要指标。5.牌号及选用牌号及选用 (1)牌号牌号 石油沥青按用途分为石油沥青按用途分为建筑石油沥青建筑石油沥青、道路石道路石油沥青油沥青、防水防潮石油沥青防水防潮石油沥青和和普通石油沥青普通石油沥青。石油沥青的牌号主要根据针入度、延度和软化石油沥青的牌号主要根据针入度、延度和软化点等指标划分，并以针入度值表示。同一品种点等指标划分，并以针入度值表示。同一品种的石油沥青材料，的石油沥青材料，同种石油沥青中，牌号愈大，同种石油沥青中，牌号愈大，针入度愈大针入度愈大(粘性愈小粘性愈小)、延度愈大、延度愈大(塑性愈大塑性愈大)、软化点愈低、软化点愈低(温度稳定性愈差温度稳定性愈差)、使用寿命愈、使用寿命愈长长 ；建筑石油沥青分为建筑石油沥青分为建筑石油沥青分为建筑石油沥青分为40404040号、号、号、号、30303030号和号和号和号和10101010号三个牌号号三个牌号号三个牌号号三个牌号道路石油沥青分七个牌号道路石油沥青分七个牌号道路石油沥青分七个牌号道路石油沥青分七个牌号(A-200(A-200(A-200(A-200、A-180A-180A-180A-180、A-140A-140A-140A-140、A-100A-100A-100A-100甲、甲、甲、甲、A-100A-100A-100A-100乙、乙、乙、乙、A-60A-60A-60A-60甲、甲、甲、甲、A-60A-60A-60A-60乙乙乙乙)普通石油沥青分为三个牌号（普通石油沥青分为三个牌号（普通石油沥青分为三个牌号（普通石油沥青分为三个牌号（75757575、65656565和和和和55555555）常用牌号常用牌号牌号与性能的关系牌号与性能的关系牌号与性能的关系牌号与性能的关系牌号高牌号高针入度高针入度高延度大延度大软化点低软化点低粘聚力低粘聚力低塑性好塑性好温度敏感性大温度敏感性大（1）选用）选用(1)(1)根据工程性质与要求根据工程性质与要求(房屋、防腐、道路房屋、防腐、道路)、使、使 用部位、环境条用部位、环境条件等因素选用。件等因素选用。(2)(2)在满足使用条件的前提下，应选用牌号较大的石油沥青，以保在满足使用条件的前提下，应选用牌号较大的石油沥青，以保证使用寿命较长。证使用寿命较长。道路石油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。用牌号较多，主要用于道路路面或车间地面等工程。用于二极以下公路和城市次干道、支路路面，应选用中、轻交通量道于二极以下公路和城市次干道、支路路面，应选用中、轻交通量道路石油沥青；用于高速公路、一级公路和产城市快车速路、主干道路石油沥青；用于高速公路、一级公路和产城市快车速路、主干道路路面，应选用重交通量道路石油沥青。一般拌制成沥青混合料使路路面，应选用重交通量道路石油沥青。一般拌制成沥青混合料使用。道路石油沥青还可作密封材料、胶粘剂及沥青涂料等。用。道路石油沥青还可作密封材料、胶粘剂及沥青涂料等。建筑石油沥青建筑石油沥青粘性大，耐热性较好，但塑性较好，可用于制造油毡、粘性大，耐热性较好，但塑性较好，可用于制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶，主要用于屋面及地下防水、沟槽防水、油纸、防水涂料和沥青胶，主要用于屋面及地下防水、沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。一般屋面防水用沥青材料的软化点应比防腐蚀及管道防腐等工程。一般屋面防水用沥青材料的软化点应比当地夏季屋面最高温度高当地夏季屋面最高温度高2020以上，以避免夏季流淌，但软化点也以上，以避免夏季流淌，但软化点也不宜过高，否则冬天易发生低温冷脆开裂。不宜过高，否则冬天易发生低温冷脆开裂。防水、防潮石油沥青防水、防潮石油沥青的温度稳定性较好，合适的温度稳定性较好，合适作油毡的涂覆材料及建筑屋面和地下防水的粘作油毡的涂覆材料及建筑屋面和地下防水的粘结材料。牌号从结材料。牌号从3号到号到5号，沥青温度敏感性逐号，沥青温度敏感性逐渐变小。渐变小。6号沥青质地较软，温度敏感性也小，号沥青质地较软，温度敏感性也小，主要适用于寒冷地区的屋面及其他防水防潮工主要适用于寒冷地区的屋面及其他防水防潮工程。程。普通石油沥青普通石油沥青含蜡较多，一般因此，在工程中含蜡较多，一般因此，在工程中只能与其他种类石油沥青掺配使用，而不宜在只能与其他种类石油沥青掺配使用，而不宜在工程中单独使用。工程中单独使用。（3）石油沥青的掺配）石油沥青的掺配 在工程中，往往一种牌号的沥青不能满在工程中，往往一种牌号的沥青不能满足工程要求，因此常常需要用不同牌号的沥青足工程要求，因此常常需要用不同牌号的沥青进行进行掺配掺配。在进行掺配时，为了不使掺配后的。在进行掺配时，为了不使掺配后的沥青胶体结构破坏，应选用表面张力相近和化沥青胶体结构破坏，应选用表面张力相近和化学性质相似的沥青。试验证明同产源的沥青容学性质相似的沥青。试验证明同产源的沥青容易保证掺配后的沥青胶体结构的均匀性。所谓易保证掺配后的沥青胶体结构的均匀性。所谓同源是指同属石油沥青或同属于煤沥青。同源是指同属石油沥青或同属于煤沥青。掺配沥青一般是指以同种沥青的不同标号按一定比例互掺配沥青一般是指以同种沥青的不同标号按一定比例互相掺配而制成的沥青。相掺配而制成的沥青。施工中，若采用一种沥青不能满足配制沥青胶所要求的施工中，若采用一种沥青不能满足配制沥青胶所要求的软化点时，可采用两种或三种沥青进行掺配。一般认为软化点时，可采用两种或三种沥青进行掺配。一般认为掺配时要注意同源，即用同属石油沥青或同属煤沥青来掺配时要注意同源，即用同属石油沥青或同属煤沥青来掺配。掺配。两种沥青掺配的比例可用下式估算：两种沥青掺配的比例可用下式估算：式中式中Q1较软沥青用量，；较软沥青用量，；Q2较硬沥青用量，；较硬沥青用量，；T1较软沥青软化点，较软沥青软化点，；T2较硬沥青软化点，较硬沥青软化点，。工程实例分析工程实例分析 初步判断是因沥青材料老化及低温所致：初步判断是因沥青材料老化及低温所致：从裂缝的形状来看，沥青老化低温引起的裂缝大多为从裂缝的形状来看，沥青老化低温引起的裂缝大多为横向，且裂缝几乎为等距离间距。这与该路面破损情况横向，且裂缝几乎为等距离间距。这与该路面破损情况吻合。该路已修筑多年，沥青老化后变硬、变脆，延伸吻合。该路已修筑多年，沥青老化后变硬、变脆，延伸性下降，低温稳定性变差，容易产生裂缝、松散。在冬性下降，低温稳定性变差，容易产生裂缝、松散。在冬天，气温下降，沥青混合料受基层的约束而不能收缩，天，气温下降，沥青混合料受基层的约束而不能收缩，产生了应力，应力超过沥青混合料的极限抗拉强度，路产生了应力，应力超过沥青混合料的极限抗拉强度，路面便产生开裂。面便产生开裂。每到冬天，某沥青路面总会每到冬天，某沥青路面总会出现一些裂缝，裂缝大多是横出现一些裂缝，裂缝大多是横向的，且几乎为等距离间距的，向的，且几乎为等距离间距的，在冬天裂缝尤其明显。在冬天裂缝尤其明显。三、煤沥青三、煤沥青 煤沥青煤沥青是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青。是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青。煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：温煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：温度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差，以及含对人体有害成分较多、臭味较重。较差，以及含对人体有害成分较多、臭味较重。，煤沥青分类：煤沥青分类：1 1、低温煤沥青、低温煤沥青(软化点为软化点为303075)75)；2 2、中温煤沥青、中温煤沥青(软化点为软化点为757595)95)；3 3、高温煤沥青、高温煤沥青(软化点为软化点为9595120)120)。土木工程工程中所采用的煤沥青主要是半固体状土木工程工程中所采用的煤沥青主要是半固体状的低温煤沥青。的低温煤沥青。主要用于铺筑路面、制取染料、配制胶粘剂、制作涂料、主要用于铺筑路面、制取染料、配制胶粘剂、制作涂料、嵌缝油膏和油毡等。嵌缝油膏和油毡等。与石油沥青比较，煤沥青有如下特点与石油沥青比较，煤沥青有如下特点:(1)(1)密度大；密度大；(4)(4)大气稳定性差；大气稳定性差；(2)(2)塑性差；塑性差；(5)(5)有毒、有臭味、防腐能力强；有毒、有臭味、防腐能力强；(3)(3)温度稳定性差；温度稳定性差；(6)(6)与矿物质材料表面粘附力较强；与矿物质材料表面粘附力较强；编号编号针入度针入度/0.01mm(25，100g，5s)延度延度/cm(25，5cm/min软化点软化点环球法环球法/A30572B222.5101请比较下列请比较下列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，请讨论宜用宜用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高出2025，亦即比当地最高温度高出，亦即比当地最高温度高出50左右。南方炎热地区气左右。南方炎热地区气温相当高，温相当高，A沥青软化点较低，难以满足要求，夏季易流淌。可选沥青软化点较低，难以满足要求，夏季易流淌。可选B，但但B沥青延伸度较小，在严寒地区不宜使用，否则易出现脆裂现沥青延伸度较小，在严寒地区不宜使用，否则易出现脆裂现四、改性沥青四、改性沥青土木工程中使用的沥青要求：土木工程中使用的沥青要求：在低温下应有弹性和塑性；在低温下应有弹性和塑性；在高温下要有足够的强度和稳定性；在高温下要有足够的强度和稳定性；在加工和使用中具有抗老化能力；在加工和使用中具有抗老化能力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。沥青材料本身难以满足这些性能要求，因此，通沥青材料本身难以满足这些性能要求，因此，通常用矿物填料和高分子合成材料对沥青进行改性。常用矿物填料和高分子合成材料对沥青进行改性。改性沥青主要用于防水材料改性沥青主要用于防水材料三、改性石油沥青三、改性石油沥青土木工程中使用的沥青要求：土木工程中使用的沥青要求：在低温下应有弹性和塑性；在低温下应有弹性和塑性；在高温下要有足够的强度和稳定性；在高温下要有足够的强度和稳定性；在加工和使用中具有抗老化能力；在加工和使用中具有抗老化能力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。沥青材料本身难以满足这些性能要求，需用其他沥青材料本身难以满足这些性能要求，需用其他材料改性。材料改性。1、用于沥青改性的材料、用于沥青改性的材料脂肪胺脂肪胺 改善沥青的湿润性，增加在湿基面上的粘结力。改善沥青的湿润性，增加在湿基面上的粘结力。烃烃 有机溶剂，改变沥青的粘度。有机溶剂，改变沥青的粘度。弹性体弹性体再生橡胶粉再生橡胶粉丁二烯苯乙烯丁二烯嵌段共聚物（丁二烯苯乙烯丁二烯嵌段共聚物（SBSSBS树脂）树脂）丁二烯苯乙烯橡胶乳液（丁二烯苯乙烯橡胶乳液（SBRSBR）天然橡胶乳液天然橡胶乳液塑性体塑性体乙烯醋酸乙烯脂（乙烯醋酸乙烯脂（EVAEVA）苯乙烯脂苯乙烯脂矿物粉末矿物粉末 滑石粉、石灰石粉、膨润土、水泥等。滑石粉、石灰石粉、膨润土、水泥等。2、性能改善、性能改善抗疲劳裂缝抗疲劳裂缝 抗热裂缝抗热裂缝 抗变形能力抗变形能力 热敏感性热敏感性 粘结性粘结性 高温粘度高温粘度 延度延度 脆性断裂脆性断裂 耐久性（抗老化）耐久性（抗老化）橡胶改性沥青橡胶改性沥青 橡胶有：氯丁橡胶、丁氰橡胶、再生橡胶等。橡胶有：氯丁橡胶、丁氰橡胶、再生橡胶等。改改性性机机理理：橡橡胶胶分分子子加加入入到到沥沥青青中中，改改变变了了沥沥青青中中分分散散介介质质的的组组成成，促促进进沥沥青青分分子子相相互互排排斥斥，并并改改变变了分散相的结构，形成弹性结构网。了分散相的结构，形成弹性结构网。改改性性效效果果：气气密密性性、低低温温柔柔性性、耐耐化化学学腐腐蚀蚀性性、耐耐光光、耐耐臭臭氧氧、耐耐气气候候和和耐耐燃燃烧烧性性等等得得到到大大大大改改善善和和提高。提高。掺入方法：溶剂法和乳液法掺入方法：溶剂法和乳液法 树脂改性沥青树脂改性沥青 树脂有：树脂有：古古马马隆隆树树脂脂、聚聚乙乙烯烯树树脂脂、聚聚丙丙烯烯树树脂脂、酚酚醛树脂和天然松香等。醛树脂和天然松香等。改性机理：与橡胶相同。改性机理：与橡胶相同。改性效果改性效果：气气密密性性、低低温温柔柔性性、耐耐化化学学腐腐蚀蚀性性、耐耐光光、耐臭氧、耐气候和耐燃烧性得到大大改善。耐臭氧、耐气候和耐燃烧性得到大大改善。掺入方法：溶剂法或乳液法。掺入方法：溶剂法或乳液法。矿物填充料改性沥青矿物填充料改性沥青 矿物填充料的品种：矿物填充料的品种：滑滑石石粉粉、石石灰灰石石粉粉、硅硅藻藻土土、云云母母粉粉、石石棉棉绒绒、粉煤灰、水泥等。粉煤灰、水泥等。作用机理：作用机理：由由于于沥沥青青对对矿矿物物填填充充料料的的润润湿湿和和吸吸附附作作用用，沥沥青青分分子子可可能能成成单单分分子子装装排排列列在在矿矿物物颗颗粒粒（或或纤纤维维）表表面面，形形成成结结合合力力牢牢固固的的沥沥青青薄薄膜膜，因因而而又又称称为为“结构沥青结构沥青”。改性作用：改性作用：提高了粘性和耐热性等。提高了粘性和耐热性等。五、沥青混合料五、沥青混合料沥青混合料是沥青混合料是沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料和和沥青碎石混沥青碎石混合料合料的总称。的总称。沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料。合料。沥青碎石混合料沥青碎石混合料是由适当比例的粗集料、细集是由适当比例的粗集料、细集料及填料料及填料(或不加填料或不加填料)与沥青拌和的沥青混合料与沥青拌和的沥青混合料1、分类、分类（1）按胶接材料种类分：）按胶接材料种类分：石油沥青混合料和煤沥青混合料。（2）按施工温度分类）按施工温度分类按沥青混合料拌制和摊铺温度分为：热拌热铺沥青混合料 简称热拌沥青混合料。沥青与矿料在热态拌和、热态铺筑的混合料。常温沥青混合料 以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑的混合料。(3)按矿质集料级配类型分类按矿质集料级配类型分类连续级配沥青混合料 沥青混合料中的矿料是按级配原则，从大到小各级粒径都有，按比例相互搭配组成的混合料，称为连续级配混合料。间断级配沥青混合料 连续级配沥青混合料矿料中缺少一个或两个档次粒径的沥青混合料称为间断级配沥青混合料。(4)按混合料密实度分类按混合料密实度分类密级配沥青混凝土混合料密级配沥青混凝土混合料 按密实级配原则设计的按密实级配原则设计的连续型密级配沥青混合料，但其粒径递减系数较小，剩连续型密级配沥青混合料，但其粒径递减系数较小，剩余空隙率小于余空隙率小于10。密级配沥青混凝土混合料按其剩余。密级配沥青混凝土混合料按其剩余空隙率又可分为空隙率又可分为I型沥青混凝土混合料：剩余空隙率型沥青混凝土混合料：剩余空隙率36；II型沥青混凝土混合料：剩余空隙率型沥青混凝土混合料：剩余空隙率 410。开级配沥青混凝土混合料开级配沥青混凝土混合料 按级配原则设计的连续型按级配原则设计的连续型级配混合料，但其粒径递减系数较大，剩余空隙率大于级配混合料，但其粒径递减系数较大，剩余空隙率大于15。亦有将剩余空隙率介于密级配和开级配之间的。亦有将剩余空隙率介于密级配和开级配之间的（即剩余空隙率（即剩余空隙率1015）混合料称为半开级配沥青）混合料称为半开级配沥青混合料。混合料。(5)按最大粒径分类按最大粒径分类沥青混凝土混合料的集料最大粒径可分为下列沥青混凝土混合料的集料最大粒径可分为下列4类：类：粗粒式沥青混合料粗粒式沥青混合料 集料最大粒径等于或大于集料最大粒径等于或大于265 mm（圆（圆孔筛孔筛30 mm）的沥青混合料。）的沥青混合料。中粒式沥青混合料中粒式沥青混合料 集料最大粒径为集料最大粒径为16 mm或或19 mm（圆孔（圆孔筛筛20 mm或或25 mm）的沥青混合料。）的沥青混合料。细粒式沥青混合料细粒式沥青混合料 集料最大粒径为集料最大粒径为9.5 mm或或13.2 mm（圆（圆孔筛孔筛10 mm或或15 mm）的沥青混合料。）的沥青混合料。砂粒式沥青混合料砂粒式沥青混合料 集料最大粒径等于或小于集料最大粒径等于或小于4.75 mm（圆（圆孔筛孔筛5 mm）的沥青混合料，也称为沥青石屑或沥青砂。）的沥青混合料，也称为沥青石屑或沥青砂。沥青碎石混合料除上述沥青碎石混合料除上述4类外，尚有：特粗式沥青碎石混合料，类外，尚有：特粗式沥青碎石混合料，集料最大粒径集料最大粒径37.5 mm（圆孔筛（圆孔筛40 mm）以上。）以上。热拌沥青混合料是沥青混合料中最典型的品种，其它各种沥青热拌沥青混合料是沥青混合料中最典型的品种，其它各种沥青混合料均为由其发展而来的亚种。本节主要详述它的组成结构、技混合料均为由其发展而来的亚种。本节主要详述它的组成结构、技术性质、组成材料和设计方法。术性质、组成材料和设计方法。2、沥青混合料组成材料及结构、沥青混合料组成材料及结构（1 1）、组成材料及其作用）、组成材料及其作用组成：组成：沥青、粗骨料、细骨料和填料。沥青、粗骨料、细骨料和填料。作用：作用：沥青与矿质材料（砂、石）构成具有空间网沥青与矿质材料（砂、石）构成具有空间网络结构的分散体系；络结构的分散体系；沥青沥青为为分散介质分散介质;赋予混合料以流动性；赋予混合料以流动性；在常温下为固体，起到胶结作用在常温下为固体，起到胶结作用；矿料矿料在混合料中为分散相，在混合料中为分散相，起骨架和填充作用起骨架和填充作用;改善混合料的体积安定性改善混合料的体积安定性;减少沥青胶结材料用量减少沥青胶结材料用量（2 2）、沥青混合料的结构）、沥青混合料的结构悬浮密实结构悬浮密实结构结构特征：结构特征：由连续级配矿质料配制的密实沥青混合料，由连续级配矿质料配制的密实沥青混合料，结构上，大颗粒骨料悬浮在小颗粒骨料之中。结构上，大颗粒骨料悬浮在小颗粒骨料之中。性能特点性能特点：密实度和强度较高，稳定性较差。：密实度和强度较高，稳定性较差。骨架空隙结构骨架空隙结构结构特征结构特征：较细骨料少，较粗骨料彼此相互接触连接。：较细骨料少，较粗骨料彼此相互接触连接。性能特点：性能特点：稳定性较好，粘聚力较差。稳定性较好，粘聚力较差。骨架密实结构骨架密实结构结构特征结构特征：粗骨料相互接触，其堆积空隙完全被较细颗：粗骨料相互接触，其堆积空隙完全被较细颗粒填充密实。粒填充密实。性能特点性能特点：较高的粘聚力和稳定性，较高的内摩擦角：较高的粘聚力和稳定性，较高的内摩擦角（3 3）、沥青混合料的组成材料与技术要求）、沥青混合料的组成材料与技术要求 矿矿 料料粗骨料：粗骨料：碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。基基本本要要求求：洁洁净净、干干燥燥、无无风风化化、不不含含杂杂质质、坚坚硬硬、耐磨、韧性好、级配与粒径符合标准要求。耐磨、韧性好、级配与粒径符合标准要求。细骨料细骨料：天然砂、人工砂和石屑等天然砂、人工砂和石屑等填料：填料：以采用石灰岩或岩浆岩磨细的粉末。以采用石灰岩或岩浆岩磨细的粉末。沥青沥青应根据气候条件、交通性质、沥青混合料的类型和施应根据气候条件、交通性质、沥青混合料的类型和施工条件选择沥青，并应符合有关标准的规定。工条件选择沥青，并应符合有关标准的规定。（4 4）沥青混合料的技术要求）沥青混合料的技术要求 高温稳定性高温稳定性 定定义义：在在夏夏季季高高温温下下，经经受受长长期期交交通通荷荷载载作作用用，不不产产生车辙和波浪等破坏现象的性质。生车辙和波浪等破坏现象的性质。评评价价指指标标 马马歇歇尔尔稳稳定定度度和和流流值值。该该值值越越大大，稳稳定定性性越好。越好。耐久性耐久性耐水性取决于沥青材料与矿料表面的粘结力。耐水性取决于沥青材料与矿料表面的粘结力。评评价价耐耐水水性性的的指指标标是是残残留留稳稳定定度度（浸浸水水4848小小时时与与未未浸浸水的马歇尔稳定度比值）。水的马歇尔稳定度比值）。其它性能其它性能施工和易性施工和易性低温抗裂性低温抗裂性抗滑性抗滑性低温抗裂性低温抗裂性是指沥青混合料不出现低温脆化、低温抗裂性是指沥青混合料不出现低温脆化、低温缩裂、温度疲劳等现象，从而导致出现低低温缩裂、温度疲劳等现象，从而导致出现低温裂缝的性能。沥青混合料不仅应具备高温的温裂缝的性能。沥青混合料不仅应具备高温的稳定性，同时还要具有低温的抗裂性，以保证稳定性，同时还要具有低温的抗裂性，以保证路面在冬季低温时不产生裂缝。沥青混合料低路面在冬季低温时不产生裂缝。沥青混合料低温抗裂性要求的指标尚处于研究阶段，目前尚温抗裂性要求的指标尚处于研究阶段，目前尚未列入技术标准。未列入技术标准。抗滑性抗滑性 随着现代高速公路的发展，对沥青混合料路面随着现代高速公路的发展，对沥青混合料路面的抗滑性提出更高的要求。路面抗滑性的可用的抗滑性提出更高的要求。路面抗滑性的可用路面构造深度、路面抗滑值以及摩擦系数来评路面构造深度、路面抗滑值以及摩擦系数来评定。构造深度、路面抗滑值和摩擦系数越大，定。构造深度、路面抗滑值和摩擦系数越大，说明路面的抗滑性越好。说明路面的抗滑性越好。马歇尔稳定度和流值试验马歇尔稳定度和流值试验试件试件：101.6mm63.5mm101.6mm63.5mm；处理处理：试件在：试件在6060 C C的水中浸泡的水中浸泡303040min40min；测试测试：侧立在压力试验机中受压；：侧立在压力试验机中受压；测量试件破坏的极限荷载（测量试件破坏的极限荷载（N N）马歇尔稳定度马歇尔稳定度测量极限荷载与其对应的压缩变形值测量极限荷载与其对应的压缩变形值(1/10)mm(1/10)mm流值。流值。马歇尔稳定度和流值试验马歇尔稳定度和流值试验马歇尔稳定度和流值试验马歇尔稳定度和流值试验影响沥青混合料耐久性的主要因素影响沥青混合料耐久性的主要因素孔隙率孔隙率一定量的空隙率是必要的；一定量的空隙率是必要的；空隙率太大对力学性能和耐久性不利。空隙率太大对力学性能和耐久性不利。耐水性耐水性耐水性：沥青混合料饱水后，矿料与沥青粘结力降低，剥耐水性：沥青混合料饱水后，矿料与沥青粘结力降低，剥落，体积膨胀。落，体积膨胀。评定指标：残留稳定度评定指标：残留稳定度耐水性差，耐久性也差耐水性差，耐久性也差填隙率填隙率沥青用量过少，塑性降低，空隙率增大，耐水性下降；沥青用量过少，塑性降低，空隙率增大，耐水性下降；沥青用量过多，降低高温稳定性和抗滑能力。沥青用量过多，降低高温稳定性和抗滑能力。第二节防水卷材第二节防水卷材防水卷材是建筑工程中防水材料的重要品防水卷材是建筑工程中防水材料的重要品种之一种之一它主要包括它主要包括沥青防水卷材沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材料高聚物改性沥青防水卷材料合成高分子卷材合成高分子卷材防水卷材必须具备的性防水卷材必须具备的性能主要包括：能主要包括：耐水性耐水性温度稳定性温度稳定性机械强度机械强度延伸性延伸性抗断裂性抗断裂性柔韧性柔韧性大气稳定性大气稳定性 防水卷材必须具备的性能防水卷材必须具备的性能 防水卷材防水卷材一一、沥青防水卷材、沥青防水卷材纸纸胎胎石石油油沥沥青青防防水水卷卷材材（简简称称油油毡毡）是是用用低低软软化化点点石石油油沥沥青青浸浸渍渍原原纸纸，然然后后再再用用高高软软化化点点石石油油沥沥青青涂涂盖盖油油纸纸两两面面，再再涂涂或或撒撒以以粉粉状状或或片状隔离材料制成。片状隔离材料制成。油油毡毡分分为为200200号号、350350号号和和500500号号三三种种标标号号；每一标号又分粉毡和片毡两种。每一标号又分粉毡和片毡两种。定义及分类定义及分类200200号号适适用用于于简简易易防防水水防防水水、临临时时性性建建筑筑防防水、建筑防潮及包装等；水、建筑防潮及包装等；350350号号和和500500号号粉粉毡毡适适用用于于多多层层、叠叠层层防防水水，片毡适用于单层防水。片毡适用于单层防水。应用应用为了克服纸胎沥青油毡耐久性差、抗拉强为了克服纸胎沥青油毡耐久性差、抗拉强度低等缺点，可用玻璃布等代替纸胎。度低等缺点，可用玻璃布等代替纸胎。玻璃布胎油毡的抗拉强度、耐久性等均优玻璃布胎油毡的抗拉强度、耐久性等均优于纸胎油毡，柔韧性好、耐腐蚀性强，适用于于纸胎油毡，柔韧性好、耐腐蚀性强，适用于耐久性、耐蚀性、耐水性要求高的工程。耐久性、耐蚀性、耐水性要求高的工程。发展发展 油毡油毡二、二、高