1、建筑材料与检测课程教案模块七 建筑功能防水材料u 学习单元单元一 建筑防水材料一、建筑防水材料概述【知识目标】1、 了解建筑防水材料的分类及基本技术性质。2、 了解不同建筑部位对建筑防水材料性能的特殊要求。 建筑防水材料是用于建筑物或构筑物的屋面、墙面、基础等易产生裂缝部位或构件的接缝处,起着防潮、防渗、防漏功能的建筑功能材料。(一)建筑防水材料的分类 沥青类防水卷材防水卷材 改性沥青防水卷材 合成高分子防水卷材 改性沥青类防水涂料防水涂料 合成高分子类防水涂料水泥基防水涂料建筑防水材料 防水密封材料 密封膏 密封胶条 防水混凝土刚性防水材料 防水砂浆 注浆堵漏材料(二)建筑防水材料的基本性质
2、1、良好的耐候性。 对光、热、酸雨、紫外线等的作用有一定的抵抗能力。2、良好的抗水渗透和耐酸碱性能。3、良好的抵抗温度和应力变形能力。 对外界温度和外力具有一定的适应性。能承受温差变化以及各种外力与基层伸缩、开裂所引起的变形。4、整体性好。 既能保持自身的黏结性,又能与基层牢固粘结,同时在外力作用下有较高的抗剥离能力,形成稳定的不透水整体。(三)不同部位防水工程对防水材料的要求1、屋面防水工程屋面防水等级及设防要求见表7-1.表7-1 屋面防水等级和设防要求防水等级建筑类别设防要求重要建筑,高层建筑两道防水设防一般建筑一道防水设防屋面防水层,防水材料必须具备良好的耐候性和耐温度、外力作用的性能
3、。2、地下防水工程防水材料必须具备抗渗水能力和较大的延伸能力,具有良好的整体不透水性。3、室内厕浴间防水工程必须适应基层形状的变化并要有利于管道设备的敷设;具有非常好的不透水性、耐腐蚀性、耐霉变性和耐穿刺性。4、建筑外墙板缝防水工程建筑外墙要求防水材料具有较好的耐候性,较高的延伸率及黏结性。二、沥青材料【知识目标】1、了解石油沥青的组分,掌握粘稠石油沥青的技术性质和使用要求;2、理解沥青的改性机理,掌握改性沥青的特性和工程应用。 沥青材料是由高分子碳氢化合物及其非金属(氧、氮、硫)衍生物所组成的复杂的有机混合物。常温下沥青呈固体、半固体或液体状态。在建筑工程中主要用作胶凝材料、防潮防水材料和防
4、腐蚀材料,广泛用于屋面、地下防水工程、防腐蚀工程、道路路面工程以及水池、浴池等的防水防潮部位。沥青材料可分为地沥青和焦油沥青两大类。石油沥青由于产量高、价格低,并且具有良好的技术性能,因此被较多地用于建筑工程中。(一)石油沥青一)石油沥青的组分石油沥青是指由石油原油分馏提炼出各种轻质油分(汽油、煤油、柴油等)及润滑油后的残渣,再经过加工炼制而得到的产品。将沥青分离为化学性质、物理性质相近而又与使用性能密切相关的几个组,这些组称为组分。按照四组分分析法,石油沥青分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质四种组分。 蜡是沥青中的有害成分,蜡含量过多会使沥青的黏结性、高温稳定性等技术性能大幅度下降,所以要严格
5、限制沥青中蜡的含量;沥青中饱和分和芳香分含量增加,会使沥青的流动性增大、变软;胶质分含量增加,沥青塑性和黏结性将增加;沥青质含量增加,沥青的粘滞性将增大,但过多的沥青质,会导致沥青变硬。二)石油沥青的主要技术性质1、防水性石油沥青是憎水材料,能够紧密粘附于矿物材料表面,是建筑工程中应用范围很广的防潮防水材料。2、耐腐蚀性石油沥青对于一般的酸、碱、盐类侵蚀性液体和气体有一定耐蚀能力,可广泛地用于有耐腐蚀要求的地坪、地基、水池、地沟等处。3、粘滞性 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度用针入度指标表示;而对于液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等流动状态沥青的粘
6、滞性,以粘度指标表示。(1)针入度针入度是在规定温度()和时间(t)内,附加一定质量的标准针(m)垂直贯入沥青试样的深度,单位为0.1mm;以PT,m,t表示,其中P为针入度,为试验温度,m为标准针、针连杆及砝码的总质量,t为贯入时间。针入度用针入度仪测定。图7-2为沥青针入度测定示意图。图7-2 沥青针入度测定示意图 最常用的针入度测定条件为25、100g、5s。例如某沥青在温度25、荷载100g、时间5s的条件下测得针入度为105(0.1mm),可表示为:(25,100g,5s)105(0.1mm)。工程上用针入度来划分粘稠沥青的等级(标号),所以亦称粘稠沥青为“针入度级沥青”。沥青标号越
7、大,表示沥青越软,粘性相对越差。(2)粘度粘度是用于表示乳化沥青等液体状态沥青粘性的指标,用标准粘度计测定,如图7-3所示。粘度测定是将液体状态的沥青盛装于标准粘度计盛样管中,测定在规定的温度条件下,通过规定的流孔孔径,流出规定体积的沥青所需的时间即为粘度,以秒(s)表示 5 6 7图7-3 沥青标准粘度测定示意图1沥青试样;2活动球杆;3流孔;4水;5-沥青盛样管;6-接取沥青的量杯;7-流出的沥青试样黏度通常以符号T,d表示,其中C为粘度,为试验温度,d为流孔直径。常用的试验温度为25、30、50和60,流孔孔径分别是mm、4mm、5mm和10mm四种。当温度和流孔孔径一定时,流出规定量沥
8、青所需时间愈长,表示沥青粘度愈大。粘度用来划分液体沥青的等级(标号),所以液体沥青亦称为“粘度级沥青”。4、塑性塑性是指沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力。塑性的评价指标是延度。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,单位是“cm延度值越大,沥青的塑性越好。一般地,沥青中的胶质分含量越多,沥青的塑性越好,变形后的恢复能力或自愈合能力越强。5、温度稳定性表示沥青温度稳定性的指标有软化点和脆点。(1)软化点软化点是评价沥青高温稳定性的温度指标。为了方便工程应用,规定用“软化点”来恒量沥青由固态逐渐升温达到一定流动性膏状体时的温度,用以评价沥青的高温稳定性。我国现行测定软
9、化点的方法为“环与球法”,图7-5a所示为环与球法软化点测定仪示意图。如图7-5b为软化点测定过程示意图。 图7-5b沥青环与球法软化点测定示意图图7-5 a环与球法软化点试验仪结构示意图1-温度计;2-盖板;3-立杆;4-钢球;5-钢球定位环;6-金属环;7-中层板;8-下底板;9-烧杯; 沥青软化点,用符号“TRB”表示,单位是“”。软化点愈高,表明沥青耐高温性能越强,夏季高温时越不容易产生变形或出现流淌现象。但软化点不宜太高,否则在寒冷的季节会出现脆裂现象。沥青中含蜡量多时,其温度敏感性大,软化点降低;老化后的沥青软化点升高。工程上常采取加入滑石粉、石灰石粉或其他矿物填料的方法来减小沥青
10、的温度敏感性,提高软化点。沥青的针入度、软化点和延度是划分粘稠石油沥青标号的主要依据,称为粘稠石油沥青的三大指标。(2)脆点温度降低时沥青的塑性明显下降,在较低温度下甚至会出现脆性裂缝现象。用于防水层或路面中的沥青,若抵抗低温变形能力差,在冬季气温较低时会出现严重的体积收缩而开裂现象。评价沥青的低温变形性能的指标是“脆点”,通常采用弗拉斯脆点仪测定,用符号“Fraas” ,单位是“”,表示如图7-6所示。 图7-6弗拉斯脆点仪结构示意图1-摇把;2-内橡胶塞;3-外橡胶塞;4-内试管;5-外试管;6-弯曲器;7-夹钳;8-圆柱形玻璃筒;9-漏斗插孔;10-温度计;11-钢片;12-绝热塞沥青的
11、脆点主要取决于沥青的组分,当树脂含量较多时,其抗低温能力就较强;当沥青中含有较多石蜡时,其抗低温变形能力就较差。6、大气稳定性大气稳定性是指石油沥青在温度、阳光、空气、水等环境因素长期作用下使用性能的稳定程度。沥青在外界热、氧、光和水等自然因素的物理-化学作用下,其组分之间会发生转变,产生“不可逆”的化学反应,其中的油分、胶质分含量逐渐减少,而沥青质的含量则逐渐增多,这种演变过程称为沥青的“老化”。 老化后的沥青针入度减小,软化点升高,塑性下降,脆性增加。大气稳定性好的沥青,抗老化性能强,耐久性好。反之,大气稳定性差的沥青,长时间暴露在大气中,会变得脆硬,低温下容易产生裂缝、松散现象,失去防水
12、和防腐蚀效果。7、安全性在实际施工中,沥青拌合厂或者施工现场经常要在150170甚至更高的温度下加热沥青。为了保证施工安全和沥青的加热质量,必须测定沥青加热闪火和燃烧的温度,即所谓“闪点”和“燃点”,以保证沥青加热质量和施工安全性。“闪点”是沥青试样在规定的盛样器内,按规定的升温速度受热时所蒸发的气体,以规定的方法与试焰接触,初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度,单位是。一般地,沥青的闪火点和燃点温度值相差10左右,液体沥青由于组成中轻质成分含量多,两个点的温差值更小。工程上熬制沥青时,切忌超过闪火点和接近燃点温度,以免发生火灾。三)建筑石油沥青的标准 表7-4 建筑石油沥青技术标准(GB/T
13、494-2010)项目质量指标10号30号40号针入度(25、100g、5s)/(1/10)102526353650针入度(46、100g、5s)/(1/10)报告a报告a报告a针入度(0、200g、5s)/(1/10)366延度(25,5cm/min)/1.52.53.5软化点(环球法)/957560溶解度(三氯乙烯)/%99.0蒸发后质量损失(163.5h)/%1蒸发后25针入度比b/%65闪点(开口杯法)/260a 报告应为实测值b测定蒸发损失后样品的25针入度与原针入度之比乘以100后,所得的百分比,称为蒸发后针入度比。四)沥青材料的应用选择选择和使用沥青材料,应根据工程性质(房屋、道
14、路、防腐)、使用部位(屋面、地下)、当地气候条件(寒冷、严寒、酷热)等多种因素科学选择。用于屋面防水的沥青主要考虑其温度稳定性,即要求所用沥青的软化点应比屋面可能达到的最高温度高2025,以免沥青在炎热的夏季发生软化甚至流淌现象;同时还要求沥青具有良好的耐低温能力,避免冬季低温下出现脆裂现象。用于地下防潮、防水工程中的沥青,应选用粘度大、塑性及韧性好的沥青,以保证沥青层与基层的牢固粘结,并适应结构的变形,保持防水层的完整性。道路石油沥青主要用来拌制沥青混合料或沥青砂浆,用于铺筑道路路面,在综合考虑施工方法、环境温度和工程性质等多种因素的同时,还应严格控制沥青中蜡的含量,确保沥青的路用性能。(二
15、)改性沥青1、改性沥青的定义掺加了橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉等外掺剂而制成的沥青称为改性沥青。工程上常用的改性剂主要为高聚物,如树脂类、橡胶类、热塑性弹性体类等。2、改性沥青的性能(1)热塑性树脂类改性沥青用作沥青改性的树脂主要是热塑性树脂,最常用的是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。热塑性树脂的共同特点是受热后软化,冷却时变硬,因此热塑性树脂类改性沥青主要应用于对沥青低温性能要求不高的温和地区。(2)橡胶类改性沥青 橡胶类改性沥青通常称为橡胶沥青,使用最多的是丁苯橡胶(SBR)和氯丁橡胶(CR)。氯丁橡胶(CR)具有极性,主要用作煤沥青的改性剂。丁苯橡胶(SBR)改性沥青
16、的特点是低温变形能力较高,韧度或韧性较大。所以SBR改性沥青主要适宜在寒冷气候条件下使用。(3)热塑性弹性体改性沥青热塑性弹性体兼具有树脂和橡胶的综合特性,它对沥青性能的改善优于单纯的树脂和橡胶对沥青的改性。SBS改性后的沥青,低温延度和脆点都较基础沥青有明显改善。SBS改性沥青是目前我国改性沥青中使用量较大,比较有发展前景的改性沥青。(4)矿物填充料改性沥青往沥青中加入适量的粉状或纤维状矿物填充料,可以改善沥青的耐热性,提高沥青的粘结力,减小沥青的温度敏感性。(三)沥青基制品1、冷底子油冷底子油是用30%40%的10号或30号石油沥青与60%70%的汽油、煤油、柴油等有机稀释剂均匀调配得到的
17、液体沥青产品,它多在常温下用于防水工程的底层,故称冷底子油。冷底子油黏度小,具有良好的流动性。涂刷在混凝土、砂浆或木材等干燥的基底表面上,能很快渗入基层并封闭基层孔隙,待溶剂挥发后,便与基面牢固结合,使基层形成沥青防水层。2、沥青玛碲脂 沥青玛碲脂是沥青与适量粉状或纤维状矿物质填充料的混合物。(1)沥青玛蹄脂的技术要求石油沥青玛碲脂按其耐热度、黏结力和柔韧性划分标号,并用耐热度来表示。(2)沥青玛碲脂的应用沥青玛碲脂主要用于粘贴防水卷材,也可用于涂刷防水涂层,用作沥青砂浆防水层的底层及接头密封等。选用沥青玛碲脂的原则是夏季不流淌,冬季不开裂。三、常用的建筑工程防水材料【知识目标】1、了解工程中
18、常用防水材料的种类及其性能;2、掌握SBS、APP等改性沥青防水卷材的性能及应用;3、了解其他防水卷材、防水涂料和防水密封材料特性及工程应用。建筑工程中经常使用的防水材料有防水卷材、防水涂料和防水密封材料。一、防水卷材防水卷材是一种可卷曲的片状柔性防水材料。(一)沥青防水卷材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卷材。沥青防水卷材具有成本低的优点,但其低温变形能力较差、不耐油脂及某些有机溶剂的侵蚀,容易起鼓、老化、渗漏,对使用环境存在污染。(二)高聚物改性沥青防水卷材1、SBS改性沥青防水卷材SBS改性沥青防水卷材是用SBS改性沥青浸滞胎基
19、,两面涂以SBS沥青涂盖层,上表面撒以细砂、矿物粒(片)料或覆盖聚乙烯膜,下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一种高性能的改性沥青防水卷材。SBS防水卷材具有很好的温度稳定性和工程适应性。低温柔性好,耐热性能高,具有较强的耐穿刺能力、耐撕裂能力和自愈合能力很强,施工简便、污染小、使用寿命长。2、塑性体(APP)改性沥青防水卷材APP改性沥青防水卷材的性能接近SBS改性沥青卷材。耐高温性能好;低温柔韧性也较好。广泛用于各种领域和类型的防水,尤其是工业与民用建筑的屋面及地下结构防水,如地铁、隧道工程的防水。(三)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,
20、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。高分子防水卷材是综合性能较好的高档防水材料。主要表现在抗拉强度高,弹性好,低温柔性好,耐高温性能强,防水性能好,大气稳定性好。(四)防水卷材的贮运与保管1、卷材应贮存在阴凉通风的室内,避免雨淋、日晒和受潮,严禁接近火源。贮存环境温度不得高于45。2、不同品种、型号和规格的卷材应分别堆放。3、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。4、防水卷材应避免与化学介质及有机溶剂等有害物质接触。二、防水涂料(一)工程上常用的防水涂料1、沥青基防水涂料沥青基防水涂料是水乳型沥青防水涂料
21、,又称乳化沥青,是以石油沥青为基料,掺入各种改性材料加工制成的防水材料。沥青基防水涂料适用于一般屋面防水,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。2、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,制成的水乳型或溶剂型防水涂料,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。3、合成高分子类防水涂料合成高分子类防水涂料主要包括聚氨酯、丙烯酸酯、聚氯乙烯等防水涂料,目前使用较多的是聚氨酯防水涂料。聚氨酯防水涂料具有以下特点:能在潮湿或
22、干燥的各种基面上直接施工,与基面粘结力强;涂膜有良好的柔韧性耐候性好,高温不流淌,低温不龟裂。绿色环保,无毒无味。主要用于屋面、墙体及卫生间的防水防潮工程;还可用于地下维护结构的迎水面防水,地下室、储水池、人防工程等的防水。(二)防水涂料的贮运与保管1、不同类型、规格的产品应分别堆放,不应混杂;2、避免雨淋、日晒和受潮,严禁接近火源;3、防止碰撞,注意通风。三、防水密封材料(一)防水密封材料的分类及性能防水密封材料也称建筑防水油膏,是嵌入建筑物的板缝、构件接头连接缝、建筑物的变形缝等缝隙中,能够承受位移且能起到气密或水密作用的建筑材料,又称嵌缝材料。各类防水材料应具备以下性质:1、 具有良好的
23、粘结性和施工工作性2、 具有良好的弹塑性 3、具有良好的耐老化性能(二)工程中常用的密封材料1、聚氯乙烯接缝材料聚氯乙烯接缝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。2、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。3、聚氨酯密封膏聚氨酯密封膏是以聚氨基甲酸酯聚合物为主要成分的双组份反应型的建筑密封材料。(三)密封材料的储运与保管1、运输密封材料时应防止日晒雨淋,防止接近热源撞击、挤压,保持包装完好无损。2、不同品种、型号和规格的密封材料应分别堆放,并应贮存于阴凉、
24、干燥、通风的仓库中,但必须盖紧。3、在不高于27的条件下,自生产之日起贮存期为六个月。单元二 建筑绝热材料【知识目标】1、 明确绝热材料的含义;2、 了解常用绝热材料的分类及其性能和工程应用。工程中常用的绝热材料如下: 一、纤维状保温隔热材料 这类材料主要是以矿棉、石棉、玻璃棉及植物纤维等为主要原料,制成板、筒、毡等形状的制品,广泛用于住宅建筑和热工设备、管道等的保温隔热。 1、石棉及其制品 石棉是一种天然矿物纤维,具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性,常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品。主要用于工业建筑的隔热、保温及防火覆盖等,但使用时需要注意石棉有致癌性。2、矿物棉及其制
25、品矿物棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿棉具有轻质、不燃、绝热和绝缘等性能,且原料来源广,成本较低,可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等,同时可用做建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温隔热和吸声材料,以及热力管道的保温材料等。 3、玻璃棉及其制品 玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成的纤维材料,包括短棉和超细棉两种。 短棉的表观密度为40150 kgm3,导热系数为0.0350.058 w(m.k),广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热,同时它还是良好的吸声材料。超细棉直径在4微米左右,表观密度为18kgm3,导热系数为0.0280.037 w(m.k)的玻璃棉具有更好的绝热性能。 4、植物纤
26、维复合板 植物纤维复合板是以植物纤维为主要材料加入胶结料和填充料制成的。其表观密度为2001 200 kgm3,导热系数为0.058 w(m.k),可用于墙体、地板、顶棚等结构部位,也可用于冷藏库、包装箱等。 二、散粒状保温隔热材料 1、膨胀蛭石及其制品 蛭石是一种天然矿物,在8501000下煅烧,体积急剧膨胀520倍。 通常膨胀蛭石是以松散颗粒状态使用的,填充于墙壁、楼板、屋面等的中间层,起绝热、隔声的作用。也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合,浇制成板材,用于墙体、楼板和屋面板等构件的绝热。2、膨胀珍珠岩及其制品膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩煅烧而成的,呈蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒,是一种高效能的
27、酸性玻璃质火山岩。膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为主,配合适量胶结材料(水泥、水玻璃、磷酸盐、沥青等),经拌和、成型、养护(或干燥,或固化)后制成板、块、管壳等制品。三、 多孔性板块绝热材料 1、微孔硅酸钙制品 微孔硅酸钙制品是用粉状二氧化硅材料(硅藻土)、石灰、纤维增强材料及水等经搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而制成的。2、多孔混凝土制品 多孔混凝土主要有泡沫混凝土和加气混凝土。3、有机气泡状绝热材料(1)泡沫塑料泡沫塑料是以各种树脂为基料,加入各种辅助材料经发泡制得的轻质保温材料。泡沫塑料的毛体积密度很小,隔热、隔声性能好,加工方便,广泛用作保温隔热材料。(2)硬质泡沫橡胶硬质泡沫橡胶的毛
28、体积密度为64120 kgm3,导热系数小。工作任务 任务一 沥青的取样及石油沥青三大技术指标的检测一、沥青的取样(一)取样方法1、从储油罐中取样 应按液面上、中、下位置(液面高各为1/3等分处,但距罐底不得低于总液面高度的1/6),各取规定数量的样品。2、从槽、罐、撒布车中取样 对设有取样阀的,流出4或4L沥青后再取样;对仅有放料阀的,放出全部沥青的一半时再取样;对从顶盖处取样的,可用取样器从容器中部取样。3、从沥青储存池中取样,沥青经管道或沥青泵流至加热锅后取样,分间隔每锅至少取三个样品,然后充分混匀后再取规定数量作为样品。4从沥青桶中取样 应从同一批生产的产品中随机取样,或将沥青桶中沥青
29、加热全熔成液体后,按罐车取样方法取样。5、从桶、袋、箱装固体沥青中取样 应在表面以下及容器侧面以内至少5处取样。(二)取样数量1、进行沥青常规性质(三大指标检验、黏度、蒸发损失、密度试验)的检验取样数量为:粘稠或固体沥青不少于1.5;液体沥青不少于1L;沥青乳液不少于4L;2、进行沥青非常规性质(溶解度、闪点、燃点等)检验及沥青混合料性质试验,所需的沥青试样数量,应根据实际需要确定。二、 沥青针入度测定(一)试验仪器1、数显式自动针入度仪,如图7-7所示。包括标准针和针连杆(总质量为50g0.05g);砝码(50g0.05g)。针、针连杆和砝码总质量为100g0.05g。2、金属盛样皿圆柱形平
30、底金属皿。规格如表7-9所示。 图7-7 沥青针入度测定仪表7-9 盛样皿的选择盛样皿名称盛样皿的规格(内径、深)mm适用范围(针入度)小55、35200大70、45200350特殊深60、体积125ml3503、盛样皿盖:平板玻璃,直径不小于盛样皿开口尺寸。4、恒温水槽容积不少于1OL,控温的准确度为0.1。水槽中应设有一带孔的搁架,位于水面下不得少于lOO,距水槽底不得少于50处。5、平底玻璃皿用于盛装恒温水浴用水的容器。容积不少于1L,深度不少于80mm,内设有一不锈钢三脚支架,能使盛样皿稳定。6、温度计:050,分度为0.1。7、溶剂:三氯乙烯等。8、其它:电炉、石棉网、金属锅等。 图
31、7-8 恒温水槽(二)试验准备 1、沥青试样的准备将沥青在120180下脱水。2、调整恒温水浴按试验要求将恒温水槽调节到要求的试验温度25并保持稳定恒温。3、灌模将加热成流动状态的沥青倒入盛样皿中,试样的深度应比预计针入度大10mm,并盖上盛样皿盖,以防落入灰尘。4、冷却按规范规定的时间将试样在1530的空气中冷却。5、调整针入度仪借助于脚螺旋、水准泡,调整针入度仪使之水平。(三)测定步骤1、从恒温水槽中取出达恒温状态的盛样皿,移入平底玻璃皿中的三角架上,水温保持试验温度,水深高于试样表面不小于10mm 。2、将平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。3、选择自动针入度仪5S的按钮,按下启动键,使标准
32、针自动下落贯入试样,5S后自动停止贯入。4、读取示数盘上的针入度值,准确至0.5(0.1mm)。(四)平行试验同一试样平行试验至少3次,各测试点之间及其与盛样皿边缘的距离不少于10mm,每次测试后,应将试样置于恒温水浴中,并保证平底玻璃皿中的水温符合试验要求;同时将标准针取下,用三氯乙烯溶剂擦净试针表面的沥青,并用干净的棉花或布擦干。(五)结果处理同一试样3次平行试验结果的最大值和最小值之差在下列允许偏差范围内时,计算3次试验结果的平均值,取整数作为针入度试验结果(以0.1为单位)。沥青针入度试验精度要求见表7-10;沥青针入度重复性和再现性误差要求见表7-11。试验结果记录见表7-12。 表
33、7-10 沥青针入度试验精度要求 针入度(0.1)允许差值(0.1) 04925014941502491225050020 表7-11 沥青针入度重复性和再现性误差 沥青针入度 (0.1)重复性误差(0.1)再现性误差(0.1)24平均值的4%平均值的4% 表7-12 沥青针入度试验记录表 试验次数试验温度()试验时间(s)试验荷载(N)针入度值(0.1)个别值平均值三、 沥青延度测定(一)试验仪器设备1、延度试验仪:其形状及组成如图7-9a、7-9b所示。图7-9b延度仪结构示意1 试模;2 试样;3 电机;4 水槽;5 泄水孔;6 开关柄;7 指针;8 标尺。图7-9a 沥青延度仪 2、试
34、模:用黄铜制成。由两个端模和两个侧模组成。图7-10 延度试模 3、试模底板:玻璃板或磨光的铜板、不锈钢板。4、恒温水槽:容量不少于10L,控制温度的准确度为0.1,5、温度计:6、加热炉具。7、甘油滑石粉隔离剂:甘油与滑石粉的质量比为2:1。8、其它:平刮刀、石棉网、酒精、食盐等。 (二)试验准备工作1、加热沥青试样 将来样加热熔化,加热温度不得高于沥青估计软化点以上100,加热时间不得超过30min。2、涂隔离剂,组装试模 将隔离剂搅拌均匀,涂抹于清洁干燥的玻璃板和两个侧模的内表面,并将试模在玻璃板上组装好。3、灌模 将脱水过滤加热的试样自试模的一端至另一端往返数次缓缓注入试模中,并略高出
35、试模表面(灌模时勿使气泡混入)。4、冷却、刮平、冷却 将冷却后试件置于规定试验温度0.1的恒温水浴中,保持30min后取出,刮刀刮去高出试模的沥青。将试模连同底板再浸入规定试验温度的水槽中11.5h。5、检查延度仪 检查延度仪的运转情况,拉伸速度、水温控制、水面距试件表面高度。(三)试验步骤 1、安装试件取下底板,将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上,并取下侧模。 2、拉伸,调水密度开动延度仪,注意观察试件的延伸情况。拉伸过程中仪器不得有振动、水面不得有晃动。3、读数试件拉断时指针所指标尺上的读数,即为沥青的延度,单位“cm”。(四)结果处理1、同一试样,每次平行试验不少于3个试件
36、。(1)如3个测定结果均大于100cm,试验结果记为100cm;特殊需要也可分别记录实测值。(2)如3个测定结果中,有一个以上的测定值小于100cm时,若最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精度要求,则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果,若平均值大于100cm,记作“100cm”;若最大值与最小值之差不符合重复性试验精度要求时,试验重做。(3)精密度或允许差当试验结果小于100cm时,重复性试验精度的允许差为平均值的20%;再现性试验精度的允许差为平均值的30%。延度试验数据记录及结果处理见表7-13。 表7-13 沥青延度试验记录表 试验次数试验温度 T0()拉伸速度(cm/m
37、in)延度D(cm)个别值平均值备注 四、 沥青软化点测定(环球法)(一)试验仪具1、软化点试验仪 2、加热炉具。3、恒温水槽:控温的准确度为0.5。4、平直刮刀。5、甘油滑石粉隔离剂(甘油与滑石粉用量的质量比为2:1)。8、新煮沸过的蒸馏水。(二)试验准备1、涂隔离剂 将试样环(有槽口的面在下)置于涂有隔离剂的底板上。2、灌模 将脱水、加热和过滤过的沥青试样注入试样环内,并略高出环面。若估计软化点高于120,应将试样环和金属板预热至80100(不用玻璃板)。 3、冷却、刮平试样在1530的空气中冷却30min后,用环夹夹住试样环,用热刮刀刮去高出环面的试样,务使试件表面和环面齐平。4、试样恒
38、温(1)对估计软化点底于80的试样 将试样环连同底板置于盛水的保温槽内,水温保持在50.5,恒温15min。(2)对估计软化点高于80的试样 将试样环连同底板置于盛有甘油的保温槽内,甘油温度保持在321,恒温15min;同时,将钢球、钢球定位环及支架一并置于保温槽内一起保温。(三)试验步骤1、向烧杯中加入加热介质在烧杯内倒入新沸煮并冷却至5的蒸馏水或32的甘油,液面深度略低于立杆上的深度标记。2、组装软化点仪3、加热将盛有水(或甘油)和环架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上,立即开动振荡搅拌器,使水微微振荡,并开始加热,使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升50.5。4、读数沥青受热逐渐软化
39、下坠,至与下层底板表面接触时,立即读取温度,准确至0.5(若传热介质为甘油,最后温度读数准确至1)。(四)结果处理1、同一试样平行试验两次,当两次测定值的差值符合重复性试验精度要求时,取其平均值,准确至0.5。2、试验数据记录及结果处理见表7-14。 - 26 -任务二 防水卷材的取样、低温柔性及吸水性检测一、取样以同一类型、同一规格的防水卷材10000m2为一批,不足10000m2的也作为一个取样批,每批中随机抽取5卷,按规范要求进行卷重、面积、厚度和外观质量检验。二、沥青防水卷材低温柔性试验1、试验原理 从试样上裁取的试件,上表面和下表面分别浸在冷冻液里一定时间,在弯曲装置上弯曲180后,
40、检查涂盖层有无裂缝。 2、试验设备及材料(1)低温弯折仪 控温范围20-40,精度0.5,如图7-12所示。(b) 弯曲结束1234(a) 开始弯曲 图 7-12 低温弯折仪和弯曲过程示意图 1-冷冻液; 2-弯曲轴; 3-固定圆筒; 4-半导体温度计(热敏探头)(2)半导体温度计:量程50-50,精度0.5(3)冷冻液:丙烯乙二醇/水溶液(体积比1:1)低至-25,或低于-20的乙醇/水混合物(体积比2:1)任选其一。3、试验方法步骤1)试件制备 (1)矩形试件尺寸:(1501)mm(251)mm,试件从试样宽度方向上均匀的裁取,长边在卷材的纵向,试件裁取时应距卷材边缘不少于150 mm,试
41、件应从卷材的一边开始做连续的记号,同时标记卷材的上表面和下表面。 (2)去除表面的任何保护膜, (3)试件试验前应在(232)的平板上放置至少4h,并且相互之间不能接触,也不能粘在板上。可以用硅纸垫,表面的松散颗粒用手轻轻敲打除去。2)将冷冻液调到规定的试验温度,误差不超过0.5,试件放于支撑装置上,且在圆筒的上端,保证冷冻液完全浸没试件。3)两组各5个试件,全部试件按上述在规定温度处理后,一组是上表面试验,另一组是下表面试验,具体方法:(1)试件放置在圆筒和筒弯曲轴之间,试验面朝上,然后放置弯曲轴以(36040)/min速度顶着试件向上移动,试件同时绕轴弯曲。轴移动的终点在圆筒上面(301)处(见图7-12)。试件的表面显露出冷冻液,同时液面也因此下降。 (2)在完成弯曲过程10s内,在适宜的光源下用肉眼检查试件是否有裂纹,必要时,用辅助光学装置帮助。 假若有一条或更多的裂纹从涂盖层深入到胎体层,或完全贯穿无增强卷材,即存在裂缝,一组5个试件应分别试验检查。假若装置的尺