防水涂料按液态类型一般可分为溶剂型、水乳型和反应型三种。图10.5防水涂料材料分类沥青类防水涂料沥青类防水涂料是以沥青为基料，通过溶解或形成水分散体构成的防水涂料。沥青防水涂料除具有防水卷材的基本性能外，还具有施工简单、容易维修、适用于特殊建筑物的特点。将石油沥青分散在水中，形成稳定的水分散体而构成的涂料，称为水乳型沥青防水涂料。乳化沥青和 高聚物改性沥青涂料，是目前土木工程中应用较广的两类防水涂料。......
2023-09-01
防水卷材-土木工程材料的章节
【摘要】：①SBS改性沥青防水卷材。图10.4APP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，突出特点是耐高温性能好，在130℃高温下不流淌，特别适合高温地区或太阳辐照强烈地区使用。合成高分子防水卷材品种很多，目前最具代表的有合成橡胶类三元乙丙橡胶防水卷
防水卷材（Waterproofing membrane）是一种可以卷曲的，具有一定宽度、厚度及重量的柔软片状定型防水材料，是建筑防水材料的重要品种之一。由于这种材料的尺寸大，施工效率高，防水效果好，并具有一定的延伸性和耐高温性，以及较高的抗拉强度、抗撕裂能力等优良的特性，所以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，是国内大力推广使用的新型防水卷材。
1.防水卷材分类
按照组成材料分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三大类，如图10.2所示。20世纪80年代以前沥青防水材料是主流产品，20世纪80年代以后逐渐向橡胶、树脂基、改性沥青系列发展。
根据胎体的不同，防水卷材可分为无胎体卷材、纸胎卷材、玻璃纤维胎卷材、玻璃布胎卷材和聚乙烯胎卷材。
沥青材料在国内外使用的历史都很长，直至现在仍是一种用量较多的防水材料。沥青材料成本较低，但性能较差，防水寿命较短。当前防水材料已向改性沥青材料和合成高分子材料 发展；防水构造已由多层向单层防水方向发展；施工方法已由热熔法向冷粘法发展。
图10.2 防水卷材按材料分类
2.防水卷材技术指标
防水卷材的技术性能指标很多，现仅对防水卷材的主要技术性能指标进行介绍。
（1）抗拉强度
抗拉强度是指当建筑物防水基层产生变形或开裂时，防水卷材所能抵抗的最大应力。
（2）延伸率
延伸率是指防水卷材在一定的应变速率下拉断时所产生的最大相对变形率。
（3）抗撕裂强度
当基层产生局部变形或有其他外力作用时，防水卷材常常受到纵向撕扯，防水卷材抵抗纵向撕扯的能力就是抗撕裂强度。
（4）不透水性
防水卷材的不透水性反映卷材抵抗压力水渗透的性质，通常用动水压法测量，其基本原理当防水卷材的一侧受到0.3 MPa 的水压力时，防水卷材另一侧无渗水现象即为透水性合格。
（5）温度稳定性
温度稳定性是指防水卷材在高温下不流淌、不起泡、不发黏，低温下不脆裂的性能，即在一定温度变化下保持原有性能的能力。常用耐热度、耐热性等指标表示。
3.防水卷材的应用
（1）沥青防水卷材
传统的沥青防水材料虽然在性能上存在一些缺陷，但是它价格低廉、货源充足，结构致密、防水性能良好，对腐蚀性液体、气体抵抗力强，黏附性好、有塑性，能适应基材的变形。随着对沥青基防水材料胎体的不断改进，目前它在工业与民用建筑、市政建筑、地下工程、道路桥梁、隧道涵洞、水工建筑和国防军事等领域得到广泛的应用。
20世纪五六十年代以来，我国防水材料一直以纸胎石油沥青油毡为代表。由于纸胎耐久性差，现在已基本上被淘汰。目前用纤维织物、纤维毡等改造的胎体和以高聚物改性的沥青卷材已成为沥青防水卷材的发展方向。
（2）高聚物改性沥青防水卷材
石油沥青本身不能满足土木工程对它的性能要求，在低温柔韧性、高温稳定性、抗老化性、黏附能力、耐疲劳性和构件变形的适应性等方面都存在缺陷。因此，常用一些高聚物、矿物填料对石油沥青进行改性，如SBS改性沥青、APP改性沥青、PVC改性焦油沥青、再生胶改性沥青和废胶粉改性沥青等。
在所有改性沥青中，SBS改性石油沥青性能最佳（延度2 000%，冷脆点－46～－38℃，耐热度90～100℃）；APP改性石油沥青性能也很好（延度200%～400%，冷脆点－25℃，耐热度110～130℃）；再生胶和废胶粉改性石油沥青性能一般（延度100%～200%，冷脆点－20℃，耐热度85℃），国外已较少采用。
①SBS改性沥青防水卷材。
SBS改性沥青防水卷材属于弹性体沥青防水卷材中的一种，是用SBS改性沥青浸渍胎基，两面涂以弹性体沥青涂盖层，上表面撒以细砂、矿物粒（片）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类防水卷材，如图10.3所示。
图10.3 SBS防水卷材
SBS卷材按胎基不同分为聚酯胎（PY）和玻纤胎（G）两类；按上表面隔离材料不同分为聚乙烯膜（PE）、细砂（S）和矿物粒（片）料（M）三种；按物理力学性能不同分为Ⅰ型和Ⅱ型。
SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）高聚物属嵌段聚合物，采用特殊的聚合方法使丁二烯两头接上苯乙烯，不需硫化成型就可以获得弹性丰富的共聚物。所有改性沥青中，SBS改性沥青的性能是目前最佳的。改性后的防水卷材，既具有聚苯乙烯抗拉强度高、耐高温性好，又具备聚丁二烯弹性高、耐疲劳和柔软性好的特性。
SBS卷材在常温下有弹性，在高温下有热塑性、低温柔韧性好，以及耐热性、耐水性和耐腐蚀性好的特性。其中聚酯毡的机械性能、耐水性和耐腐蚀性最优。玻纤毡价格低，但其强度较低、无延伸性。SBS卷材适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程筑防水工程，尤其适用于较低气温环境的建筑防水。
②APP改性沥青防水卷材。
APP改性沥青防水卷材属于塑性体沥青防水卷材中的一种。它是用APP改性沥青为胎基（玻纤毡、聚酯毡），并涂盖两面，上表面撒以细砂、矿物粒（片）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类防水卷材，如图10.4所示。
图10.4 APP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，突出特点是耐高温性能好，在130℃高温下不流淌，特别适合高温地区或太阳辐照强烈地区使用。另外，APP改性沥青防水卷材的耐水性、耐腐蚀性好，低温柔韧性较好（但不及SBS卷材）。其中聚酯毡的机械、耐水和耐腐蚀性能优良。玻纤毡的价格低，但强度较低，无延伸性。
APP卷材适用于工业与民用建筑的屋面和地下防水工程，以及道路、桥梁等建筑物的防水，尤其适用于较高气温环境的建筑防水。
（3）合成高分子防水卷材
合成高分子防水卷材是除沥青基防水卷材外，近年来大力发展的防水卷材。合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或者两者共混体为基料，加入适量的化学助剂、填充料等，经混炼、压延或挤出等而制成的防水卷材或片材。
合成高分子防水卷材耐热性和低温柔韧性好，拉伸强度、抗撕裂强度高，断裂伸长率大，耐老化、耐腐蚀、耐候性好，适应冷施工。
合成高分子防水卷材品种很多，目前最具代表的有合成橡胶类三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水卷材和氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材。
①三元乙丙橡胶（EPDM）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、促进剂、补强剂和软化剂等，经密炼、拉片、过滤、挤出（或压延）成型、硫化等工序制成的弹性体防水卷材。有硫化型（JL）和非硫化型（JF）两类。
三元乙丙橡胶防水卷材具有优良的耐候性、耐臭氧性和耐热性，是耐老化性能最好的一种卷材，使用寿命可达30年以上；同时还具有质量轻（1.2～2.0 kg/m2）、弹性高、抗拉强度高（大于7.5 MPa）、抗裂性强（延伸率在450%以上）、耐酸碱腐蚀等优点，属于高档防水材料。
三元乙丙橡胶防水卷材广泛应用于工业和民用建筑的屋面工程，适合于外露防水层的单层或是多层防水，如易受振动、易变形的建筑防水工程，也可用于地下室、桥梁、隧道等工程的防水，并可以冷施工。三元乙丙橡胶防水卷材的主要技术性质如表10.1所示。
聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯（PVC）树脂为主要原料，掺加填充料和适量的改性剂增塑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等，经过捏合、混炼、造粒、挤出或压延、冷却卷曲等工序加工而成的防水卷材。
表10.1 三元乙丙橡胶防水卷材的主要技术性能要求
注：JL1──硫化型三元乙丙；JF1──非硫化型三元乙丙。
聚氯乙烯防水卷材根据基料的组成与特性可分为S型和P型，S型防水卷材的基料是煤焦油与聚氯乙烯树脂的混合料，P型防水卷材的基料是增塑的聚氯乙烯树脂。聚氯乙烯防水卷材的特点是价格便宜，抗拉强度和断裂伸长率较高，对基层伸缩、开裂、变形的适应性强；低温柔韧性好，可在较低的温度下施工和应用；卷材的搭接除了可用黏结剂外，还可以用热空气焊接的方法，接缝处严密。聚氯乙烯防水卷材的主要技术性质如表10.2所示。
表10.2 聚氯乙烯防水卷材的主要技术性能要求
与三元乙丙橡胶防水卷材相比，除在一般工程中使用外，聚氯乙烯防水卷材更适应于刚性层下的防水层及旧建筑混凝土构件屋面的修缮工程，以及有一定耐腐蚀要求的室内地面工程的防水、防渗工程等。
②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以氯化聚乙烯树脂和合成橡胶为主体，加入适量的硫化剂、促进剂、稳定剂、软化剂和填充料，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。
它不仅具有氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧性能，而且具有橡胶类材料所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温柔韧性。这种材料特别适用于寒冷地区或变形较大的建筑防水工程，也可用于地下工程防水；但在平面复杂和异型表面铺设困难，与基层黏结和接缝 黏结技术要求高。如施工不当，常有卷材串水和接缝不善现象出现。
合成高分子防水卷材除以上三种典型的品种外，还有很多其他的产品，如氯磺化聚氯乙烯防水卷材和氯化聚乙烯防水卷材等。
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