第九章思考题题解

思考题题解

1、石油沥青是憎水性材料，几乎不溶于水，而且本身构造致密，具有良好的防水性、耐腐蚀性；它能与混凝土、砂浆、砖、石料、木材、金属等材料牢固地粘结在一起，且具有一定的塑性，能适应基材的变形。因此石油沥青宜作为防水材料。

2、石油沥青是油多种碳氢化合物，及其非金属衍生物组成的及其复杂的混合物。为了解其组成与沥青性质间关系，采用“组分分析法”将化学特性及物理-力学性质接近的化合物分别提取出来，做为组丛（组分），主要有油分、树脂和地沥青质三种。

石油沥青的胶体结构是比较稳固的结构。是以地沥青质为核，外围浸润树脂，树脂又溶于油分之中，形成沥青胶团。通过油分使各沥青胶团联结在一起。

油分分子量小，赋于沥青流动性。油分相当含量高的沥青（称“溶胶结构”），其流动性大、粘性小、温度敏感性大；树脂多呈中性，随其含量增加，沥青塑性增加，温度敏感性也增大。若含酸性树脂则沥青粘性会增大；地沥青质分子量大，是决定沥青粘性的组分，其相当含量增加时，沥青呈“凝胶结构”状态，沥青的粘性增大、温度敏感性小，塑性降低，脆性增加。

3、针人度、延度、软化点是评价粘稠石油沥青性能最常用的经验指标，也是划分沥青标号的主要依据，所以统称为沥青的“三大指标”。

针入度表示固体或是半固体沥青的粘性指标，是表示沥青在外

力或自重作用下，抵抗变形或阻滞塑性流动的能力。其实质反映了沥青胶体结构的紧密程度，即胶团之间引力大小的性质。粘性用粘度表示。对于固态沥青主要用针入度表示。针入度是在25℃下，质量为100g的标准针在5s内，对沥青试样刺入的深度，以0.1mm代表10，数值愈大，表示沥青粘性愈小。显然，地沥青质含量高的沥青粘性大。液态沥青粘性用标准粘度表示。

延度是表示沥青塑性指标，是指沥青受到外力作用时，产生连续变形而不破坏，当外力撤消，能保持获得的变形的能力。具有一定塑性的沥青防水层，能随建筑物变形而发生连续的变形。塑性用延度表示，即在恒温25℃条件下，均匀拉伸沥青试件，拉断时的伸长值（厘米）为延度。显然，当油分与地沥青质适量，树脂含量增加，塑性增大。

软化点是表示沥青温度敏感性的指标，是指沥青的粘性和塑性随温度变化而改变程度的性能。沥青是高分子非晶质的复合化合物，没有固定熔点，升温时，固态（亦称为高弹态）沥青在某一温度下转变成粘流态，将这种发生状态转变时的温度称为软化点。软化点高，反映需要在较高温度作用下，才会发生沥青的粘性流动，说明在这样的使用状态下，沥青的塑性和粘性改变程度不大，即温度敏感性小。若在相同使用条件下，沥青的软化点低，则塑性和粘性变化大，沥青的温度敏感性大。

4、石油沥青的软化点试验可作为反映沥青温度敏感性的技术指标。

软化点偏低，用于屋面防水工程上会出现夏季易融化发软、流淌的现象。

5、石油沥青的牌号主要是根据沥青的针入度划分的。牌号由小到大，沥青性质表现为粘性逐渐降低、塑性增大、温度敏感性增大。

选用石油沥青的原则是根据工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位（层面、地下）来选用。在满足上述要求的前提下，尽量选用牌号高的石油沥青，以保证有较长的使用年限。这是因为牌号高的沥青比牌号低的沥青含油分多，其挥发、变质所需时间较长，不易变硬，所以抗老化能力强，耐久性好。但是牌号太高沥青也会出现软化点较低的现在，在高温环境下使用就会出现流淌等现在，所以说沥青不是牌号越高质量越好。

6、选用石油沥青的原则是根据工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位（层面、地下）来选用。在满足上述要求的前提下，尽量选用牌号高的石油沥青，以保证有较长的使用年限。

一般屋面用的沥青，软化点应比本地区屋面可能达到的最高温度高20～25℃，以避免夏季流淌，如可选用10号或30号石油沥青。一些不易受温度影响的部位，或气温较低的地区，可选用牌号较高的沥青，如地下防水防潮层，可选用60号或100号沥青。

7、与石油沥青相比，煤沥青的塑性、大气稳定性均较差，温度敏感性较大，但其粘性较大；因此使用在温度变化较大的环境时，没有石油沥青稳定、耐久。同时，煤沥青对人体有害成份较多，臭味较重。所以煤沥青一般用于防腐工程及地下防水工程，以及较次要的道路

煤沥青与石油沥青的鉴别方法有多种：

（1）测定密度。大于1.1者（约为1.25g/cm3）为煤沥青；（2）燃烧实验。烟气呈黄色，并有刺激性臭味者为煤沥青；（3）敲击块状沥青，呈脆性（韧性差）、音清脆者为煤沥青。有弹性、音哑者为石油沥青；（4）用汽油或煤油溶解沥青，将溶液滴于滤纸上，呈内黑外棕色明显两圈斑点者为煤沥青，呈棕色均匀散开斑点者为石油沥青。

8、本质：沥青的大气稳定性差。在大气因素的综合作用下，沥

青中的低分子量组分会向高分子量组分转化递变，即油分→树脂→地沥青质。由于树脂向地沥青质转化的速度要比油分变为树脂的速度快得多，因此石油沥青会随时间进展而变硬变脆，亦即“老化”。

由于树脂向地沥青质转变的速度快，使低分子量组成减少，地沥青质微粒表面膜层减薄，沥青的流动性和塑性降低，粘性增大，脆性增强，甚至在外界作用下沥青防水层开裂破坏。

9、改性沥青的作用是是沥青经过改性后具有低温条件下应有良好的弹性和塑性；在高温条件下要有足够的强度和稳定性；在加工使用条件下具有抗“老化”能力；与各种矿料和结构表面有较强的粘附力；对构件变形的适应性和耐疲劳性等。致使目前沥青防水屋面渗漏现象严重，使用寿命短。

常用的改性剂有橡胶、树脂和矿物填料等

10、答：60号的沥青是较软的沥青，软化点为49℃，10号沥青为较硬的沥青，软化点为98℃。按照两种沥青掺配的比例可用下式估算：

100%?--=较软沥青软化点较硬沥青软化点要求的沥青软化点较硬沥青软化点

）较软沥青掺量（ ==?--100499880

9836.7%

即30 t 石油沥青中应掺入不大于30 t×36.7％＝11.0 t 的软化点为49℃的石油沥青

软化点为98℃的石油沥青掺入不少于30 t －11.0 t=19 t 。

11、A —60乙；B —100甲；C —10号石油沥青。

12、高聚物改性沥青主要有橡胶改性沥青、树脂改性沥青和橡胶与树脂混合改性沥青。相应地常用高聚物改性材料为：橡胶中的氯丁橡胶、丁基橡胶、热塑性丁苯胶（SBS ）、再生橡胶等；树脂中的聚乙烯、聚丙烯、古马隆树脂等。

由于橡胶改性材料与沥青混溶性好，掺入后会使沥青的低温柔韧性、抗老化性、气密性、以及延伸率、弹性都得到明显提高。掺入树脂改性材料后，也可以改善沥青的粘性、低温柔韧性和气密性。橡胶和树脂同时掺入会比单掺入效果好。

13、提高防水卷材质量的主要措施，及其性质特点和用途为：

（1）提高胎体材料的质量。如以玻璃纤维布、其它合成纤维无纺布及麻布等胎体材料代替原纸制成的油毡，其抗拉强度高、柔韧性好、吸水率小、延伸率大、抗裂性和耐久性均提高。它适用于防水要求高的屋面和地下工程及化工建筑防腐工程。

（2）以橡胶或树脂改性沥青代替沥青制作卷材。如无规聚丙烯（APP）沥青涂覆玻璃纤维无纺布油毡、SBS改性沥青浸涂玻璃纤维（或聚酯纤维）无纺布制得的防水卷材，其抗拉力、柔韧性、延伸率、耐候性及耐高温能力都得到改善。这类卷材适用于各类屋面、地下建筑及水池、隧道等水利工程做单层防水、防潮、防腐工程使用。

14、答：SBS改性沥青防水郑材广泛适用于各类建筑防水、防潮

工程，尤其适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。

APP改性沥青防水卷材其软化点在150℃以上，温度适应范围

为-15～130℃，耐腐蚀性好，自燃点较高（265℃），APP卷材

的品种、规格与SBS卷材相同。与SBS改性沥青油毡相比，

除在一般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中使用外，APP改性沥青防水卷材由于耐

热度更好而且有着良好的耐紫外老化性能，故更加适应于高

温或有太阳辐照地区的建筑物的防水。

15、高聚物：是组成单元相互多次重复连接而构成的物质，因此其分子量虽然很大，但化学组成都比较简单，都是由许多低分子化合

物聚合而形成的。

高聚物按分子几何结构形态来分，可分为线型、支链型和体型三种

16、热塑性树脂属于线型或支链型分子结构，在一定的条件下可以部分结晶。热固性树脂在生产阶段或应用阶段前也为线型或支链型，但在应用阶段通过加热或加固化剂等使线型分子结合为体型分子。

热塑性树脂与热固性树脂相比具有耐热性差、耐腐蚀性差、并可溶可熔、强度较低、变形较大，故主要用于非结构材料。而热固性树脂则由于强度较大、黏结力强、耐热性好、变形小等特点，主要用于结构材料，也可用于非结构材料。

产生上述性质间差异的原因是二者的内部结构不同。热塑性树脂微微线型分子结构，是靠分子间力结合在一起的，分子间的结合力弱，因此在加热状态或溶剂中可以熔融或溶解，同时在受力时变形大、强度低。而热固性树脂在应用阶段已形成体型分子结构，即完全交联成为一个巨大的高分子，因此抵抗外力能力相对较高，且在加热状态或溶剂中也不会破坏已经形成化学交联，即不会熔融或溶解。

橡胶和热塑性树脂适合于制做防水卷材和密封材料需有较大的变形能力。橡胶和热塑性树脂能满足这种需要。而热固性树脂的变形能力很小，故不适合做防水卷材或密封材料。

17、塑料的主要组成有合成树脂、填充料、增塑剂和固化剂等。树脂在塑料中起黏结作用，其决定了塑料的主要性质和应用；填充料主要起提高强度、硬度、刚度及耐热性等，同时也为了减小收缩和降低造价；增塑剂改善塑料加工工艺性能，降低压力和温度，还可以改善塑料的韧性、塑性和柔顺性等；固化剂使线型高聚物交联为高聚物，从

而具有热固性。

在建筑工程中最常用的建筑塑料有：（1）热塑性塑料有聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚苯乙烯塑料、ABS塑料、聚甲基丙烯酸甲酯塑料等。（2）常用的热固性塑料有酚醛塑料、脲醛塑料、有机硅塑料等。

大多数建筑工程上的下水管是用硬质聚氯乙烯制造的,建筑上的线管和线槽也是用PVC制造的,软质聚氯乙烯还大量用来制造地板卷材和人造革; 国家建材部推荐聚丙烯管(PP-R)作为上水管,就是因为聚丙烯管不结水垢,作为卫生水管在国外早已普及而我国还是刚起步。聚乙烯也可以用来制造水管,聚乙烯和聚丙烯还大量用来制造装饰板及包装材料。聚甲基丙烯酸甲酯也叫有机玻璃,透光性非常好,大量用于制造装饰品,灯具和广告箱等,家庭用的吸顶灯罩大都是由有机玻璃制造的。聚苯乙烯用量最大的是发泡制品,发泡制品大量用于包装,如易碎的地砖就是用发泡的聚苯乙烯包装的,聚苯乙烯发泡制品还可用于建筑上的轻质隔墙及保温材料。

18、塑料的比重小,塑料的比重为0.8～2.2和木材相近，只有钢材重量的1/4～1/8,可减轻建筑物的重量,还可以减轻施工劳动强度。塑料有各种质感，颜色可任意调配，成型方便，是建筑装饰最好的材料。塑料还非常耐磨,用聚氯乙做的地板，既美观，又耐用。塑料的耐腐蚀性能是其它建筑材料远不能比的,塑料水管不会生锈,象浴室,卫生间等潮湿的地方,用塑料做的门窗不会腐烂。塑料还有很好的透光性,用来做照明的装饰,也是其它材料所不能及的。塑料原料来源丰富，价格低,所有的这些优点使塑料在建筑工程中的应用日益广泛。

19、宜选用热固性树脂类的胶粘剂，不饱和聚酯树脂胶粘剂和环氧树脂胶粘剂。因为此类树脂的黏结强度高、耐热性、耐腐蚀性及抗老化性优于热塑性树脂类胶粘剂。

20、合成高分子卷材的主要优点是抗拉强度高、伸长率大、低温柔韧

性好、耐热性、耐磨性及耐侯性好、使用年限长，尤以橡胶类卷材性能更佳（伸长率很大、低温柔性特别好）。此外合成高分子卷材在着以适当的颜色后，对外露防水层的屋面还起到了装饰作用。

常用合成高分子卷材有树脂类的聚氯乙烯、氯化聚乙烯防水卷材；橡胶类的三元乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯—橡胶共混防水卷材。

21、合成高分子密封材料具有黏结力强、使用方便、伸长率大、低温下柔韧性好、耐热性和耐候性好、抗疲劳性强等优点。特别聚氨酯和聚硫橡胶类更是具有良好的黏结力、伸长率、低温柔韧性和很长的使用寿命。

常用的中档的密封材料有聚氯乙烯、丙烯酸、氯丁橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯密封材料；常用的高档密封材料有聚氨酯、聚硫橡胶密封材料。

22、胶粘剂的主要组成有合成树脂、固化剂或交联剂、填料以及稀释剂等。合成树脂主要起黏结作用；固化剂或交联剂主要使线型分子结合或交联成为体型的热固性的树脂或网型的弹性体（即橡胶）；填料主要起减少收缩和热膨胀性及降低成本等作用；稀释剂为改善工艺性能，增加涂敷湿润性等。

建筑工程中常用的胶粘剂有：

热塑性合成树脂胶粘剂——聚乙烯醇缩甲醛类胶粘剂、聚醋酸乙烯酯类胶粘剂、聚乙烯醇胶粘剂等；

热固性合成树脂胶粘剂——环氧树脂类胶粘剂、酚醛树脂类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂等；

合成橡胶胶粘剂——丁腈橡胶胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂、聚硫橡胶胶粘剂、硅橡胶胶粘剂等。

23、防水涂料是将在高温下呈粘稠液状态的物质（高分子材料、沥青等），涂布在基体表面，经溶剂或水份挥发，或各组分间的化学变化，形成具有一定弹性的连续薄膜，使基层表面与水隔绝，并能抵抗一定的水压力，从而起到防水、防潮和粘结的作用。

一般来说，防水涂料具有以下特点：

1）在常温下呈液态，能在这些复杂表面处形成完整的防水膜。

2）涂膜防水层自重轻，特别适宜于轻型薄壳屋面的防水。

3）防水涂料施工属于冷施工，可刷涂，也可喷涂，操作简便，施工速度快，环境污染小，同时也减小了劳动强度。

4）温度适应性强，防水涂层在-30℃～80℃条件下均可使用。

5）涂膜防水层可通过加贴增强材料来提高抗拉强度。

6）容易修补，发生渗漏可在原防水涂层的基础上修补。24、内墙涂料：装饰效果，要求内墙涂料应色彩丰富，质地平滑细腻，并具有良好的透气性、耐碱、耐水、耐粉化、耐污染等性能，还应该考虑到内墙涂料应该具有环保性能，只有这样才能减少对人体和自然环境的危害。此外，还应便于涂刷、容易维修、价格合理等；

外墙涂料：外墙涂料的功能主要是装饰和保护建筑物的外墙面。它应有丰富的色彩，使外墙的装饰效果好；耐水性和耐候性要好；耐污染性要强，易于清洗。

25、常用的地面涂料有聚氨酯地面涂料和环氧树脂地面涂料；

这两类涂料都具有良好的耐化学品性、耐磨损和耐机械冲

击性能。但是由于水泥地面是易吸潮的多孔性材料，聚氨酯对潮湿的容忍性差，施工不慎易引起层间剥离、起小泡等敝病，且对水泥基层的粘结力不如环氧树脂涂料，因此当以耐磨为主要的性能要求时宜选用环氧树脂涂料，而以弹性要求为主要性能要求时则使用聚氨酯涂料。