在科普Ⅰ中我們提到過瀝青類防水材料是我國從50年代至今的建筑防水材料的主導(dǎo)產(chǎn)品，從目前我國新型防水材料總體結(jié)構(gòu)比例上看，以瀝青基防水材料為主要產(chǎn)品，占全部防水材料的80%。今天我們就來深入了解瀝青，看看它是如何讓自己在防水界中保持長期穩(wěn)固的地位。

瀝青的介紹

瀝青，瀝青源自石油，以其獲取方式而被命名，是大自然在億萬年前為人類留下的珍貴禮物，是現(xiàn)代防水事業(yè)不可多得的環(huán)保材料。天然瀝青是地下石油層隨地質(zhì)遷移而曝露于地表層，經(jīng)過長期揮發(fā)與氧化形成的；而石油瀝青是通過人工對石油進行提煉后留下的蒸餾殘渣。提煉方式不同，石油瀝青的性質(zhì)和標(biāo)號也各不相同。

瀝青湖 石油瀝青

瀝青的應(yīng)用歷史

作為一種性質(zhì)優(yōu)良的防水材料，瀝青的應(yīng)用歷史可追溯到公元前1200年，在天然瀝青儲量豐富的美索不達米亞地區(qū)，人們將瀝青涂抹于陶器和船體之外，用于裝飾和防水，他們還在粘土磚中使用瀝青作為天然的粘合劑。在古巴比倫空中花園和中國古長城等古代建筑奇跡中，瀝青被作為防水劑、密封劑和粘合劑而廣泛使用。尤其是古巴比倫道路遺址中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在路面石板和燒過的磚面之間，有著瀝青涂抹的痕跡，這種結(jié)構(gòu)可以被稱為現(xiàn)代混凝土公路的雛形。

瀝青的特性與改性瀝青

瀝青，天然擁有作為防水材料的6大特性：1.熱塑性材料，可以熱焊接；2.惰性基團居多，不易老化；3.富含憎水基團；4. 結(jié)構(gòu)致密，水分子無法穿透；5具有天然流動性，有一定的自愈能力；6.具有極強的粘性，是天然的粘合劑。

雖然，瀝青作為防水材料有先天的優(yōu)勢，但現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，防水要求高，在天然瀝青難以招架之時，瀝青改性劑應(yīng)運而生。如SBS瀝青改性本質(zhì)是通過向塑性的瀝青中添加橡膠性質(zhì)的SBS材質(zhì)，使瀝青的穩(wěn)定性、機械性能和耐老化性能得到大幅提升。APP對瀝青的改性作用主要是提高瀝青的耐熱性能，改善瀝青在高溫條件下易變形流淌的弱點。

瀝青的防水原理

瀝青與混凝土是現(xiàn)代防水體系中一對最佳搭檔，熔融成液態(tài)的改性瀝青，將空氣擠出，浸潤到混凝土表面凹凸不平的孔隙中，使瀝青與混凝土凹槽形成牢固的物理鉚合，與相互分子間的色散力和化學(xué)鍵合力共同作用，對抗外力的剪切與剝離，它們將在未來幾十年中將一直保持這樣的姿態(tài)，歷久彌實。

瀝青浸潤到混凝土表面凹凸不平的孔隙

在混凝土與瀝青卷材緊密結(jié)合后，混凝土調(diào)皮的本性開始顯露。溫度、荷載和不均勻沉降，使混凝土表面的裂縫持續(xù)發(fā)生，對防水層構(gòu)成威脅。一旦混凝土表面開裂，裂縫將向與之緊密粘接的勻質(zhì)防水材料層延伸并最終將其拉斷，這就是“零延伸斷裂原理”。

除混凝土裂縫之外，所有防水材料還有一個共同的“天敵”——材料老化。當(dāng)瀝青材料長時間露在溫度、光照、空氣下時，使瀝青由溶膠型向溶膠-凝膠和凝膠型轉(zhuǎn)化，反映在卷材表面的宏觀現(xiàn)象就是變硬，變脆。

瀝青變脆

粘接原理、零延伸原理和老化原理，是防水材料結(jié)構(gòu)設(shè)計和防水構(gòu)造系統(tǒng)設(shè)計所要遵循的三大科學(xué)原理。為了延長防水層的壽命，使之盡可能與建筑同壽命，改性瀝青得到了廣泛運用。改性瀝青片材中會設(shè)置一道胎基加強，可以很好地對抗零延伸斷裂對防水層的傷害；具有抗拉強度的胎基能夠阻止裂縫繼續(xù)延伸，使防水構(gòu)造的功能得以存續(xù)。而被改性瀝青料浸透的胎基，本身也具備了防水功能。

瀝青防水材料介紹

在防水卷材、防水涂料和密封材料中均能看到瀝青或改性瀝青的身影。

（1）防水卷材：

改性瀝青基防水卷材主要包括有瀝青紙?zhí)ビ蜌趾透呔畚锔男詾r青防水卷材。

瀝青紙?zhí)ビ蜌?/strong>是采用低軟化點石油瀝青浸漬原紙，然后用高軟化點石油瀝青涂蓋油紙兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種紙?zhí)シ浪聿摹?/p>

我國石油瀝青油氈是從50年代初開始使用的，到1958年產(chǎn)量達1.9億m2，到改革開放初期的80年代初，瀝育紙?zhí)ビ蜌值漠a(chǎn)魷上升到5.3億m2隨著改革開放，石油工業(yè)及建筑業(yè)的迅速發(fā)展，油氈生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)改造，提高氧化瀝青的生產(chǎn)能力，到1995年，瀝青紙?zhí)ビ蜌值漠a(chǎn)徽己高達12.2億m2。紙?zhí)ビ蜌謧鹘y(tǒng)做法——在熱瑪蹄脂熱熔過程和施工操作中都產(chǎn)生環(huán)境污染，近年來因環(huán)保原因，一些省市已明文禁止在城區(qū)內(nèi)使用紙?zhí)ビ蜌质┕?，同時用高聚物改性瀝青防水卷材替代了紙?zhí)ビ蜌?，因而瀝青紙?zhí)ビ蜌值纳a(chǎn)量逐年下降。

瀝青紙?zhí)ビ蜌?/p>

高聚物改性瀝青防水卷材土要包括APP. SBS (APAO)作改性材料的高聚物改性瀝青防水卷材，以聚酯胎和玻纖胎為主。高聚物改性瀝青防水卷材的施工應(yīng)用，目前大多采用國外常用的火焰槍熱熔施工法及冷瑪蹄脂粘結(jié)。

改性瀝青防水卷材在我國是日前發(fā)展最快的新型防水材料，我國80年代中期以來陸續(xù)從國外引進了十幾條生產(chǎn)線，技術(shù)裝備水平得到很大的提高，生產(chǎn)能力約0. 8億m2。國內(nèi)開發(fā)研制的改性瀝青防水卷材國產(chǎn)生產(chǎn)線達100余條，以每條生產(chǎn)能力200萬m2計算，年生產(chǎn)能力約2億m2;目前我國高聚物改性瀝青防水材料的生產(chǎn)能力總共可達2.8億m2 。

改性瀝青防水卷材

我國瀝青防水卷材在施工應(yīng)用過程中，對氧化瀝青卷材多用熱瀝青瑪蹄脂或冷瀝青瑪蹄脂作多層防水的粘結(jié)材料，疊層施工，一般采用兩氈二油或二氈四油，即兩層氧化瀝青卷材加二道瀝青瑪蹄脂，或三層氧化瀝青卷材加四道瀝青瑪蹄脂。

（2）防水涂料：

改性瀝青防水涂料主要有抓于膠乳瀝青防水涂料、SBS改性瀝青防水涂料、水乳再生膠瀝青防水涂料、水性PVC煤焦油防水涂料等，以氯丁膠瀝青防水涂料使用最為普遍。

氯丁橡膠瀝青防水涂料改變了傳統(tǒng)瀝青低溫脆裂，高溫流淌的特性，經(jīng)過改性后，不但具有氯丁橡膠的彈性好，粘接力強，耐老化、防水防腐的優(yōu)點，同時集合了瀝青防水的性能，組合成強度高，成膜快，防水強，耐老化，有彈性抗基層變形能力強，冷作施工方便，不污染環(huán)境的一種優(yōu)質(zhì)防水涂料。被廣泛應(yīng)用于屋面防水，水池防滲，地下室防潮，沼氣池防漏氣，放空洞，隧道等建筑，以及80℃以下化工管道防腐蝕等。

SBS改性瀝青防水涂料是以SBS共聚熱塑性彈性體作改性劑，對優(yōu)質(zhì)的石油瀝青進行改性，并加入多種橡膠，合成樹脂、表面活性劑，乳化劑、防霉劑等多種輔助材料，經(jīng)專用設(shè)備精制而成的一種高彈性優(yōu)質(zhì)防水涂料。產(chǎn)品專用于道路橋梁防水工程，還適用于建筑物屋面、地下、隧道工程防水。

（3）密封材料：

建筑密封也大量采用了瀝青基嵌縫膏，瀝青嵌縫膏約占建筑密封膏總量的10%以上。目前用量最多的是PVC油膏。

PVC油膏有良好的耐熱、耐寒性能，炎熱不流滴、不粘腳，寒冬有彈性；有良好的粘結(jié)、延伸性能，適應(yīng)屋面基層因熱漲冷縮、振動、沉降等原因而引起的變化；有良好的抗老化性，有一定的耐酸堿、耐油能力。

PVC油膏

該產(chǎn)品適用于：1、各種新老坡度的工業(yè)廠房與民用建筑屋面工程，并適用于硫酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鈉氣體 腐蝕的屋面、倉庫防水工程。也可用于水渠、管道等的接縫。2、蔽縫防水：供各種新老混凝土屋面板、墻板、地板、渡槽、水管、天橋梁、堤壩、池罐、車道、地洞、地下室等構(gòu)配件。構(gòu)筑物蔽縫防水，能起見縫補縫防縫漏的作用。3、涂膜防滲：涂刷于屋面，可代油氈防水；涂刷干地面、模面、基礎(chǔ)、洞庫、地罐與管道，可防滲防潮防腐燭。4、公路，橋梁填縫補漏專用。