(建筑材料与检测)模块七建筑功能材料及其性能检测课件.pptx
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- 建筑材料 检测 模块 建筑功能 材料 及其 性能 课件
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1、u任务一 沥青的取样及石油沥青三大技术指标的检测u任务三 防水卷材的取样、低温柔性及吸水性检测学习单元内容工作单元内容u单元一 建筑防水材料u单元二 建筑绝热材料u建筑功能材料-以力学性能以外的功能为特征的材料。u建筑功能材料的功能-防水、绝热、吸声隔声、装饰。【模块概述】u建筑功能材料的作用-改善建筑物使用功能 优化人们的生活环境和工作环境 延长建筑物的使用寿命及建筑节能 和谐生态u建筑功能材料-以力学性能以外的功能为特征的材料。u建筑功能材料的功能-防水、绝热、吸声隔声、装饰。【模块概述】u建筑功能材料分类-建筑防水材料 建筑绝热材料 建筑吸声隔声材料 建筑装饰材料【知识目标】1、了解建筑
2、防水材料的分类及基本技术性质。2、了解不同建筑部位对防水材料性能的特殊要求。单元一 建筑防水材料概述 一般工程,防水面积约占整个建筑面积的30%左右,防水材料是不可或缺的重要建筑材料。防水材料用于建筑物或构筑物的屋面、墙面、基础等易产生裂缝的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。地位一、建筑防水材料概述建筑防水材料柔性防水材料防水卷材防水涂料防水密封材料密封膏密封胶条刚性防水材料防水混凝土防水砂浆注浆堵漏材料一、建筑防水材料概述1、防水材料的分类沥青类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合成高分子类防水涂料水泥基防水涂料 2、建筑防水材料的基本性质
3、(1)良好的耐候性 抵抗光、热、紫外线、臭氧、酸雨等自然因素的作用。(2)良好的抗水渗透和耐酸碱侵蚀性能一、建筑防水材料概述(3)良好的温度稳定性和应力变形能力 承受温差变化及各种外力与基层伸缩、开裂所引起的变形。(4)整体性好 黏结性强,与基层材料黏结牢固;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。2、建筑防水材料的基本性质一、建筑防水材料概述 3、不同部位防水工程对防水材料的要求大气稳定性、温度稳定性、抵抗外力作用产生变形的性能。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一、建筑防水材料概述屋面防水等级和设防要求(1)屋面防水工程(3)室内厕浴
4、间防水工程 适应基层形变的能力和耐穿刺性能,抵抗环境水腐蚀能力,不渗漏、不霉变。(4)建筑外墙板缝防水工程 高的黏结性、耐候性、憎水性和变形性,大的延伸率。(2)地下防水工程 兼具抗地下水的侵蚀能力和承受荷载作用的能力。3、不同部位防水工程对防水材料的要求一、建筑防水材料概述防水工程特点重点推广使用的防水材料屋面防水工程SBS、APP改性沥青防水卷材;三元乙丙橡胶防水卷材;优质的PVC防水卷材、合成高分子防水涂料等。厕浴间防水工程聚氨酯防水涂料。地下室防水工程刚性的自防水混凝土结构为主,辅以柔性防水卷材或防水涂料。多雨、潮湿地区的墙面防水 聚合物防水砂浆或弹性防水涂料。防水工程与推广使用的防水
5、材料 3、不同部位防水工程对防水材料的要求一、建筑防水材料概述(1)综合考虑工程地质、水文地质、防水结构特点、防水环境条件、施工方法等因素影响(2)复合使用防水材料,极大限度地选用防水新材料(3)推广新的防水施工技术和施工工艺,切实发挥防水材料的防水功能.4、防水原则结合具体要求具体要求一、建筑防水材料概述防水原则防水原则二、沥青材料一、定义:高分子的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属(氧、硫,氮)衍生物所组成的混合物。二、特点:1、不透水、不导电 2、耐酸、碱、盐的腐蚀 3、良好的粘结性、塑性 1、按来源沥青分类地沥青地沥青石油沥青石油沥青天然沥青天然沥青焦油沥青焦油沥青煤沥青煤沥青木沥青木
6、沥青页岩沥青页岩沥青二、沥青材料1 1、天然沥青、天然沥青:地壳中的石油,在各种自然因素的作用下,经过轻质油分蒸发、氧化和缩聚作用而形成的天然产物2 2、石油沥青、石油沥青 :石油经各种炼制工艺的加工而得到的沥青产品,称“石油沥青”1、按来源二、沥青材料二、焦油沥青干馏有机燃料,收集的焦油再经加工而得到的一种沥青材料。(煤沥青)三、常用沥青道路工程中最常用的是石油沥青和煤沥青1、按来源二、沥青材料 按稠度分 粘稠沥青(公路常用)粘稠沥青(公路常用)液体沥青液体沥青 按用途分道路石油沥青(道路石油沥青(A A、B B、C C级)级)机场沥青机场沥青建筑沥青建筑沥青二、沥青材料 1、石油沥青(1)
7、石油沥青的组分石油沥青的组分几个化学性质相近,而且与路用性质有一定联系的组,这些组称为“组分组分”。二、沥青材料1、石油沥青组成饱和分芳香分 沥青质胶质(树脂)(1)石油沥青的组分使沥青具有流动性增加沥青与集料粘结力,决定沥青温度稳定性、粘性、硬度,含量大,沥青脆性增大,降低塑性。提高塑性、粘附性、温度稳定性二、沥青材料蜡沥青中的有害杂质u 增大沥青的温度敏感性。降低路面的高温稳定性,容易出现车辙现象。u 低温时会使沥青变得脆硬,降低路面的低温抗裂 性,容易出现裂缝现象蜡对沥青路用性能的影响表现:二、沥青材料(1)石油沥青的组分u 降低沥青与石料的粘附性,在有水的条件下,使路 面石子产生剥落现
8、象。u降低沥青路面的抗滑性,影响行车安全。蜡对沥青路用性能的影响表现:我国现行道路石油沥青技术要求(JTG F040-2004)规定,含蜡量(蒸馏法)含蜡量(蒸馏法)A级不大于级不大于2.2%,B级不级不大于大于3%,C级不大于级不大于4.5%。蜡沥青中的有害杂质二、沥青材料(1)石油沥青的组分-抗酸碱盐能力强。对基底材料起着保护和防护作用。用于有耐腐蚀要求的地坪、地基、水池、地沟等部位。1、石油沥青(2)石油沥青的主要技术性质 防水性 是憎水性材料,粘结力高,紧密粘附于矿料表面,防潮防水材料。耐腐蚀性二、沥青材料粘滞性的测定u“针入度”固体、半固体石油沥青、改性沥青及液体石油沥青蒸馏或乳化沥
9、青蒸发后残留物的粘滞性.u“粘度”液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等流动状态沥青的粘滞性。(2)石油沥青的主要技术性质 粘滞性在外力的作用下,沥青粒子产生相互位移时抵抗变形的性能。1、石油沥青(2)石油沥青的主要技术性质u针入度针入度 在规定温度(25)和时间(5)内,附加一定重量(100)的标准针垂直贯入试样的深度,以0.1表示。1、石油沥青结论:针入度越大,粘结性小,针入度是划分沥青标号的重要依据。(2)石油沥青的主要技术性质u针入度针入度 在规定温度(25)和时间(5)内,附加一定重量(100)的标准针垂直贯入试样的深度,以0.1表示。1、石油沥青u粘滞性粘滞性图图5-4 5-4 沥青的标
10、准粘度测定沥青的标准粘度测定1沥青试样;2活动球杆;3流孔;4水粘度粘度试样在规定温度下,自道路沥青标准粘度计规定直径的流孔流出50ml 所需的时间,以表示。(2)石油沥青的主要技术性质 1、石油沥青u当温度和流孔孔径一定时,流出规定体积的沥青所需时间愈长,沥青粘度愈大.u粘度用于划分液体沥青的等级或标号。(2)石油沥青的主要技术性质 1、石油沥青(2)石油沥青的主要技术性质 塑性塑性表 示测 定沥青材料在外力作用下发生变形而不破坏的能力。延度-规定形状的试样在规定温度下,以一定速度受拉伸至断开时的长度,以厘米表示。含 义 1、石油沥青 延度的测定 试验温度:25、15、10或5;拉伸速度:(
11、50.25)cm/min,低温(10.05)cm/min 结论:延度越大,沥青的塑性越好、柔性和抗断裂性越好。(1)石油沥青的主要技术性质 塑性 1、石油沥青 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 沥青延度仪结构示意图(1)石油沥青的主要技术性质 1、石油沥青沥青延度的测定(2)石油沥青的主要技术性质-塑性温度稳定性 软化点高温稳定性 -反映沥青粘结性和塑性随温度升高而发生变化的性能,用“软化点”评价。试样注入规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和重量的钢球,放于水(或甘油)中,以(50.5)min的速度加热,至钢球下沉达规定距离(25.4mm)时的温度,以表示。结论
12、:软化点越高,温度稳定性越好。(2)石油沥青的主要技术性质图图5-6沥青的软化点测定沥青的软化点测定温度稳定性(2)石油沥青的主要技术性质结论:是评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标,所以通称。(2)石油沥青的主要技术性质图图5-7 5-7 弗拉斯脆点仪弗拉斯脆点仪(2)石油沥青的主要技术性质 脆点低温稳定性-涂于金属片的试样薄膜在特定条件下,因被冷却 和弯曲而出现第一道裂纹时的温度,以表示。沥青的脆点更直接地反映了其低温抗裂性温度稳定性 -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。大气中的热、氧、光、紫外线和水等因素,使沥青组分间发生“不可逆”的物理-化学反应,使
13、沥青逐渐失去粘性、塑性,而变脆变硬的现象称“老化”。(2)石油沥青的主要技术性质 大气稳定性老化沥青和原始沥青的技术指标比较老化沥青和原始沥青的技术指标比较沥青种类技术性质针入度/0.1延度/软化点/脆点/原始沥青1067348-6老化沥青392355-4(2)石油沥青的主要技术性质 大气稳定性大气稳定性石油沥青的大气稳定性用“蒸发损失率”或“针入度比”表示。蒸发损失率和针入度比越大,沥青的耐老化性能越差。热热使沥青分子运动速度加大,产生蒸发;化学反应加速,沥青变硬,路用性能降低。在160180时,在氧参与热的共同作用下,沥青性能严重劣化。氧在加热的条件下,沥青组分吸氧,产生脱氢作用,使沥青组
14、分发生转移,使沥青老化。光日光(尤其是紫外线)对沥青照射后,产生光化学反应,促使氧化速度加快,使沥青中羟基、羧基、羰基等基团增加,使沥青变硬。水水在与光、氧和热共同作用时,加快沥青老化速度,缩短了沥青老化进程。大气稳定性大气稳定性2、沥青的针入度越(),表示沥青越软,黏度越()。沥青的塑性用延度表示,其值越大,表示塑性(沥青的塑性用延度表示,其值越大,表示塑性()。)。3、软化点越(),沥青的高温稳定性越()。(2)石油沥青的主要技术性质试样在规定的克利夫兰开口杯盛样器内,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,以表示。试样继续受热,蒸气
15、接触火焰能持续燃烧时间不少于5s时的试样温度,以表示,沥青材料在使用时必须加热,加热温度必须低于闪点。(2)石油沥青的主要技术性质 克利夫兰开口杯式闪点仪1温度计;2标准杯;3点火器;4加热器(3)建筑石油沥青的技术标准项目项目质量指标质量指标1010号号3030号号4040号号针入度(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注:注:a 报告应为实测值 b测定
16、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。u尽量选用牌号较大的沥青,以保证其使用耐久性。1、石油沥青(4)沥青材料的应用选择u根据工程性质(房屋、道路、防腐)、使用部位(屋面、地下)、气候条件(寒冷、严寒、酷热)等多种因素选择。u满足沥青粘度、塑性和温度稳定性等主要性能要求u考虑粘滞性、大气稳定性、抗阳光、紫外线、臭氧等作 用的耐老化性能。用于屋面工程用于屋面工程(4)沥青材料的应用选择u软化点比屋面可能达到的最高温度高2025。u较低的脆点。避免冬季低温下出现脆裂现象。u多选用10号或30号建筑石油沥青,或将10号与30号建 筑石油沥青掺配使用;
17、但10号建筑石油沥青不宜单独用 于严寒地区的屋面工程。地下防潮、防水工程u粘度大、塑性及韧性好的沥青.保证沥青层与基层的牢固粘结;适应结构变形性,保持防水层的完整性(4)沥青材料的应用选择道路工程道路工程u拌制沥青混合料或沥青砂浆;u铺筑道路路面或做路面施工时的透层油或粘层油。u综合考虑施工方法、环境温度和工程性质等因素u通常南方地区宜采用软化点高的沥青。u北方地区宜选用脆点相对较低的沥青。(4)沥青材料的应用选择 掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青等物质而制成的沥青称为所掺加的能使沥青技术性能得到改善的物质。2、改性沥青(1)改性沥青u改性沥青的特点(与基质沥青的区别)-较高的黏结性、较
18、好的塑性变形能力、较高的软化点和较低的脆点。树脂类高聚物橡胶类高聚物树脂橡胶共聚物(热塑性弹性体)聚乙烯(PE)聚氯乙烯(PVC)聚丙烯(PP)乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)丁苯橡胶(SBR)氯丁橡胶(CR)丁腈橡胶(NBR)苯乙烯异戊二烯橡胶(SIR)乙丙橡胶(EPDR)苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物(SIS)工程上常用的改性剂工程上常用的改性剂 2、改性沥青(2)常用改性沥青的性能 2、改性沥青 热塑性树脂类改性沥青以热塑性树脂为改性剂制得的改性沥青。聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)优点:受热变软,冷却变硬。能提高沥青的粘度,增大沥青的韧性,使沥青针入度下降,软化点上
19、升,高温性能改善。缺点:不能增加沥青的弹性。用于对沥青低温性能要求不高的温和地区。(2)常用改性沥青的性能 橡胶类改性沥青用橡胶类高聚物做改性剂制得的沥青,又称橡胶沥青。丁苯橡胶(SBR)氯丁橡胶(CR)优点: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)低温变形能力较高,韧度或韧性较大。缺点:老化后的SBR改性沥青,延度严重下降SBR改性沥青更适于在寒冷气候条件下使用。(2)常用改性沥青的性能 2、改性沥青 热塑性弹性体改性沥青以热塑性弹性体作改性剂制得的沥青。兼具树脂和橡胶的综合特性,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改性沥青.的技术性质的技术性
20、质 沥青名称高温指标低温指标软化点TRB/()低温(5)延度/(cm)脆点Fraas/()原始沥青(针入度86/0.1mm)483.8-10.0改性沥青(针入度90/0.1mm)5136.0-23.0(2)常用改性沥青的性能l 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。SBS改性沥青性能 低温延度大幅度提高;脆点大幅度降低。温度高于160,黏度与基础沥青基本相近,可与普通沥青一样使用。温度低于90后,黏度是基础沥青的数倍,高温稳定性好。(2)常用改性沥青的性能 2、改性沥青(2)常用改性沥青的性能 矿物填充料改性沥青基础沥青中加入适量的粉状或纤维状矿物填充料后得到
21、的沥青。石灰石粉、滑石粉、硅藻土、石棉和云母粉等。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。涂刷冷底子油 3、沥青基制品 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液体沥青产品.。冷底子油多在常温下用于防水工程的底层,故称冷底子油。(1)冷底子油黏度小,良好的流动性、渗透性、黏结性。起到防水、防潮作用。涂刷在混凝土、砂浆等基底材料干燥的表面上,渗入基层并封闭基层孔隙,与基面牢固结合,使基层形成沥青防水层。3、沥青基制品(1)冷底子油冷底子油形成的涂膜较薄,一般不单独作防水材料使用,只作某些防水材料的配套材料。沥青与适量粉状或
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