石油沥青的技术性质
沥青的技术性质
石油沥青的技术性质1、粘滞性（粘性）粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。
它反映了沥青在外力作用下抵抗变形的能力，是划分沥青牌号的主要依据。
液体沥青的粘滞性用粘滞度（粘度）表示，它表征了液体沥青在流动时的内部阻力；半固体或固体的石油沥青用针入度表示，它反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。
针入度是沥青划分牌号的主要技术指标。
粘滞度是液体沥青在规定温度t（25℃或60℃）下、经规定直径d（或10mm）的孔流出50cm3所需的时间（秒数）T，常用符号dtC T表示。
dtC T粘滞度值越大，表示沥青的稠度越大。
粘滞度测定示意图见图8-1。
半固体沥青、固体沥青的粘滞度指标是针入度。
针入度是在温度25℃条件下，以规定质量100g的标准针，在规定时间5s内贯入试样中的深度，以为1度表示。
针入度越大，表示沥青流动性越大，粘滞性越差。
其数值范围在5～200度之间。
针入度测定示意图见图8-2.。
图8-1 粘滞度测定示意图图8-2 针入度测定示意图2、塑性塑性是指石油沥青在外力作用时发生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后的形状的性质。
塑性反映了沥青开裂后的自愈能力及受机械应力作用后变形而不破坏的能力，它是石油沥青的主要性能之一。
沥青的塑性用延度（延伸度或延伸率）表示。
方法是把沥青试样制成8字形标准试模，（试件中间最小断面积为1cm2），在规定温度（25℃）和规定的拉伸速度（5cm/min）下在延伸仪上拉断时的伸长长度，以cm为单位。
沥青的延度值越大，表示沥青塑性越好。
延度指标测定的示意图见图8-3。
图8-3 延伸度测定示意图3、温度敏感性温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能，是沥青一个很重要的性质。
温度敏感性较小的的石油沥青其粘滞性和塑性随温度变化较小。
温度敏感性常用软化点来表示，软化点是指沥青材料由固态转变为具有一定流动性膏体的温度。
软化点可采用环球法测定，示意图见图8-4。
它是把沥青试样装入规定尺寸的铜环（直径约16mm，高约6mm）内。
石油沥青
【了解】煤沥青和改性沥青的性能及特点， 防水材料发展方向 【熟悉】掌握石油沥青的分类、组成、主要 性质及应用 【掌握】常用防水卷材、密封卷材、防水涂 料的分类、主要成分： 高分子的碳氢化合物及其非金属衍生物 外观与性状： 褐色或黑褐色 呈固体、半固体、液体状 溶解性：不溶于水，不溶于丙酮、乙醚、 稀乙醇，溶于二硫化碳、四氯化碳等
81~AH-130
120~140 100
AH-110 100~120 41~80 100
60~80 41~80 100 100
120 120 延度（5cm/min, 15℃） ，cm，
不小于 软化点（环球法）℃， 不小于
80
软化点（环球
固定支架 活动支 架
100 100 30~45 35~45 38~48 99.0 99.0 99.0
二、石油沥青的技术性质
2、塑性 石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大， 塑性愈好。延度测定是把沥青制成“８” 字形标准试件，置于延度仪内25℃水中， 以 5cm／min的速度拉伸，用拉断时的伸长 度来表示，单位用cm计。
二、石油沥青的技术性质
3、温度敏感性
温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温 度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非 晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。 沥青在外力作用下变形的实质是由分子运动产 生的。
40~50
41~51
42~52
44~54
45~55
80 闪点（开口）
℃，不低于 含腊量（蒸馏法） %，不大于
60
60
230
40
3
溶解度 （三氯乙烯）%，不 小于
99.0
法）℃，不小于 溶解度 （三氯 乙烯）%不小于 蒸发损失（163 ℃，5ｈ）%， 不大于 蒸发后针入度 比，%，不小于
沥青主要技术性质
石油沥青的主要技术性质有黏滞性、塑性、温度稳定性（温度敏感性）、大气稳定性、溶解度、闪点和燃点等。
(1)黏滞性。
黏滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映沥青的稠稀、软硬程度。
液态石油沥青的黏滞性用黏滞度表示，是指液体沥青在一定温度下，经规定直径(3.5mm或10mm)的孔洞漏下50ml所需要的时间(s)，时间越长，黏滞度越大。
固体或半固体沥青的黏滞性用针人度表示，是指在25℃条件下，100g质量的标准针，经5s沉人沥青中的深度（每0. Imm 为1度），针人度值越大，固态、半固态沥青的黏滞性越小。
(2)塑性。
塑性是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏的性质。
石油沥青的塑性用延伸度表示，是指将标准试件在规定温度(25℃)和拉伸速度(50mm/min)条件下进行拉伸，以试件拉断时的伸长值( mm)表示，石油沥青的延伸度越大，则塑性越好。
(3)温度敏感性。
温度敏感性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性质。
温度敏感性较小的沥青其黏滞性、塑性随温度升降变化较小。
温度敏感性用软化点来表示，即沥青受热时由固态转变为具有一定流动性的膏体时的温度。
软化点越高，表明沥青的温度敏感性越小。
另外，石油沥青的脆化点也是反映沥青温度敏感性的另一个指标。
它是指沥青的状态随着温度从高到低变化，而由高弹状态向玻璃体状态转变的温度，反映沥青的低温变形能力。
应用中希望得到高软化点和低脆化点的沥青，以提高它的耐热性和耐寒性。
石油沥青的技术性质
石油沥青的技术性质
石油沥青是一种黑色或棕黑色的有机物质，具有以下技术性质：
1. 密度：石油沥青的密度通常在1.0-1.2克/立方厘米之间，具
有较高的密度。
2. 熔点：石油沥青的熔点通常在100-180摄氏度之间，具体取
决于其成分和含沥青的纯度。
3. 粘度：石油沥青具有较高的粘度，即其流动性较差。
这使得沥青能够在路面、屋顶和其他建筑结构上形成持久的保护层。
4. 可溶性：石油沥青在各种溶剂中具有不同程度的溶解性。
常见的溶剂包括石油醚、苯和甲苯。
5. 耐老化性：石油沥青具有较高的耐老化性，能够长时间保持其性质和功能，不易受到氧化和分解的影响。
6. 热稳定性：石油沥青在高温下具有较好的热稳定性，可用于高温条件下的应用，如热稳定剂、沥青混合料等。
7. 黏附性：石油沥青具有良好的黏附性，可以牢固地粘附在各种材料表面，如砂石、混凝土、金属等，形成坚固的结合。
8. 弹性：石油沥青具有一定的弹性，可以在受到外力作用时产生一定的变形，然后恢复到原来的形状。
石油沥青具有良好的耐候性、粘附性和弹性，适用于各种道路、建筑和工业应用中。
沥青材料—石油沥青的技术性质塑性
记录表格
试验步骤
将试件连同底板移入延度 仪的水槽中，固定并取下 侧模。
开动延度仪， 并注意观察 试样的延伸
情况
试件拉断时， 读取指针所指 标尺上的读数， 以厘米表示
结果整理
同一试样，每次平行试验不少于3个，如3个测定结果均大于100cm，试 验结果记作“>100cm”；特殊需要也可分别记录实测值。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”；若最大值或最 小值与平均值之差不符合重复性试验精度要求时，试验应重新进行。
✓试件在室温中冷却30～40min，然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水槽 中，保持30min后取出，用热刮刀刮除高出试模的沥青，使沥青面与试模面齐 平。沥青的刮法应自试模的中间刮向两端，且表面应刮得平滑。将试模连同底 板再浸入规定试验温度的水槽中1～1.5h。
✓检查延度仪延伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针正对标尺 的零点。将延度仪注水，并保持温度为试验温度±0.5℃。
3 延度的测定方法
测定设备
延度仪
平刮刀、 酒精
食
盐
试模、试模底板
甘油、 滑石 粉隔 离剂
恒温水槽
试验准备
✓将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面， 并将试模在试模底板上装妥。
✓按规定的方法准备试样，然后将试样仔细自试模的一端至另一端往返数 次缓缓注入模中，最后略高出试模，灌模时应注意勿使气泡混入。
石油沥青
是在一定范围的高温下向减压渣油或脱油沥青吹入空气，使其组成和性能发生变化，所得的产品称为氧化沥 青。减压渣油在高温和吹空气的作用下会产生汽化蒸发，同时会发生脱氢、氧化、聚合缩合等一系列反应。这是 一个多组分相互影响的十分复杂的综合反应过程，而不仅仅是发生氧化反应，但习惯上称为氧化法和氧化沥青， 也有称为空气吹制法和空气吹制沥青。
组成
油分
胶质
沥青质
油分为淡黄色至红褐色的油状液体，其分子量为100～500,密度为0.71～1.00g/cm3，能溶于大多数有机溶 剂，但不溶于酒精。在石油沥青中，油分的含量为40%～60%。油分赋予沥青以流动性。
胶质，半固体的黄褐色或红褐色的粘稠状物质，分子量600～1000，密度为1.0～1.1g/cm3。在一定条件下 可以由低分子化合物转变为高分子化合物，以至成为沥青质和炭沥青。
石油沥青的塑性用延度表示。
温度敏感性（感温性）指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能。
技术性质
黏滞性 塑性
温度敏感 大气稳定
石油沥青的粘滞性又称黏性或黏度，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。是沥青材料软硬、 稀稠程度的反映。
对黏稠（半固体或固体）的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用黏滞度表示。
塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。沥青之所以 能配制成性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的塑性。沥青的塑性对冲击振动荷载有一定的吸收能 力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。
沥青质为深褐色至黑色固态无定性的超细颗粒固体粉末，分子量为2000～6000,密度大于1.0g/cm3，不溶于 汽油，但能溶于二硫化碳和四氯化碳中。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和黏性的重要组分。沥青中地沥青 质含量在10%～30%之间，其含量愈多，则软化点愈高，黏性越大，也愈硬脆。
第 讲 石油沥青的基本组成和技术性质
2）耐久性评价方法
研究沥青的耐老化性能，通常是将沥青试样在室内进行加速老 化试验，然后根据老化前后试样的性能变化加以评定。
沥青的老化主要发生在两个阶段，一是沥青在热拌和过程中 的老化，称为短期老化；另一阶段是沥青在路面长期使用过程 中发生的老化，称为长期老化。
建筑石油沥青评价方法：采用蒸发损失百分率和蒸发后 针入度比评价。 （沥青试样在160℃条件下，加热蒸发5h）
• 表示：T
• 注意：初始温度5℃
加热速度为5℃/min
�
17
� 软化点的意义 • 沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。 • 针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，
软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。 因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的 一项指标，又是沥青粘度的一种量度。
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（3）延性与脆性
——指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石 油沥青在外力作用下抵抗变形的能力。
沥青的粘性是划分沥青牌号的主要技术指标之一。
测定方法：
绝对粘度 条件粘度
针入度（适应固体或半固体粘稠石油沥青） 软化点：既是粘性测定指标，又作为测定温度
稳定性的方法
11
� 影响粘性的因素
• 组分的影响：当沥青质含量多，同时有适量树
29
我们讲述了建筑石油沥青的粘滞性、温度敏感 性和延性。 表征这三项性质的三大指标为：
针入度、软化点、延度 是评价建筑石油沥青技术性质最常用的经典指 标。
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（5）粘附性
沥青与矿质集料的粘附性影响沥青路面的质量和耐久 性，因此粘附性是沥青的重要性质。 沥青在沥青混合料中以薄膜的形式裹覆在集料颗粒表面，并 将松散的矿质集料粘结为一个整体。 粘附性不仅取决于沥青的性质，也取决于集料的性质。 粘附性的评价方法：沥青与粗骨料的粘附性试验，根据沥青混 合材料的最大粒径决定。
沥青材料与石油沥青的技术性质
沥青材料与⽯油沥青的技术性质沥青材料1、沥青是由⼀些极其复杂的碳氢化合物及其⾮⾦属（氧、硫、氮）的衍⽣物所组成的⿊⾊或⿊褐⾊的固体、半固体或液体的混合物。
2、沥青可溶与⼆硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷和苯等有机溶剂3、沥青属于有机胶凝材料，与矿质混合料有⾮常好的粘结能⼒，是道路⼯程重要的筑路材料；沥青属于憎⽔性材料，结构致密，⼏乎不溶于⽔和不吸⽔，因此，⼴泛⽤于⼟⽊⼯程的防⽔、防潮和防渗⼯程。
4、沥青按其在⾃然界中获得上⽹⽅式，可分为地沥青和焦油沥青两⼤类5、地沥青按产源可分为天然沥青和⽯油沥青6、焦油沥青是利⽤各种有机物（煤、页岩、⽊材等）⼲馏加⼯得到的焦油，经再加⼯⽽得到的产品。
焦油沥青按其⼲馏原料的不同分为煤沥青、页岩沥青、⽊沥青和泥炭沥青，如由煤⼲馏所得的煤焦油，经再加⼯后得到的沥青，即称为煤沥青7、在道路建筑中常⽤的主要是⽯油沥青和煤沥青两类，其次是天然沥青8、⽯油沥青的分类（1）按原油成分分类原油根据关键馏分特性和含硫量可分为⽯蜡基原油、环烷基原油和中间基原油，以及⾼硫原油（含硫量⼤于2%，质量分数）、含硫原油(含硫量0.5%~2%）和低硫原油（含硫量⼩于0.5%）由不同基属原油炼制的⽯油沥青可分别为：⽯蜡基沥青（含蜡量⼀般⼤于5%）环烷基沥青（⼜称沥青基沥青含蜡量⼀般⼩于2%）中间基沥青（也称混合基沥青，处于⽯蜡基和环烷基沥青之间）（2）按加⼯⽅式分类：直馏沥青氧化沥青溶剂沥青（3）按沥青在常温下的稠度分类：⼀般可分为粘稠沥青和液体沥青两⼤类。
粘稠沥青在常温下为半固体和固体状态。
如按针⼊度分级时，针⼊度⼩于40者为固体沥青，针⼊度在40~300之间的为半固体沥青，⽽针⼊度⼤于300者为粘性液体状态沥青。
液体沥青在常温下多呈粘稠液体或液体状态。
并可按标准粘度分级划分为慢凝、中凝和快凝液体沥青。
在⽣产应⽤中，常在粘稠沥青中掺⼊⼀定⽐例的溶剂，配制得稠度很低的液体沥青，称为稀释沥青。
9、⽯油沥青的组成和结构（⼀）⽯油沥青的元素组成⽯油沥青是由多种碳氢化合物及其⾮⾦属（氧、硫、氮）的衍⽣物组成的混合物，它的分⼦表达式通式 C n H 2n+a O b S c N d.化学成分主要是碳质量分数为80%~87%、氢10%~15%（⼆）⽯油沥青的化学组分分析法我国现⾏JTJ052-2000 <<公路⼯程沥青及沥青混合料试验规程》中规定可采⽤三组分和四组分分析法。
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大气稳定性－－指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气 因素长期综合作用下，抵抗老化的性能。 沥青的老化－－指 沥青在大气因素的长期综合作用下，逐渐 失去粘滞性、塑性而变硬变脆的现象。
测定方法
沥青的大气稳定性通过测定加热损失、加热前后针入度、软 化点等性质的改变值来表示。 返回
塑性
粘滞性
特性及品种
高聚物改性沥青防水卷材克服了沥青防水卷材温 度稳定性差、延伸率小的缺点，具有高温不流淌、低 温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优良性能。 常见的改性沥青防水卷材有SBS（苯乙烯-丁二烯苯乙烯共聚物）、APP(无规聚丙烯)等。
SBS改性沥青防水卷材
SBS改性沥青防水卷材
弹性体SBS改性沥青防水卷材
第十章 防水材料
本章教学目标
掌握：石油沥青的主要技术性质。 了解：防水卷材、防水涂料和密封材料
的性能及应用。
第一节 沥 青
石油沥青的主要技术性质
复习
颜色 状态 成分 组分 组分 油分 树脂 地沥青质 褐色或黑褐色 常温下呈固态、半固态或粘性液态 由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物
发展
为了克服纸胎沥青油毡耐久性差、抗拉强度低等 缺点，可用玻璃布等代替纸胎。 玻璃布胎油毡的抗拉强度、耐久性等均优于纸胎 油毡，柔韧性好、耐腐蚀性强，适用于耐久性、耐蚀 性、耐水性要求高的工程。
油毡
二、 高聚物改性沥青防水卷材
定义
高聚物改性沥青防水卷材是以纤维织物或塑料薄 膜为胎体，以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层， 以粉状、粒状、片状或薄膜材料为防粘隔离层制成的 防水卷材。
氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材
氯化聚乙烯防水卷材
第三节 防水涂料
定义
防水涂料是指常温下呈黏稠状态，涂布在结构物表
面，经溶剂或水分挥发，或各组分间的化学反应，形
成具有一定弹性的连续、坚韧的薄膜，使基层表面与
水隔绝，起到防水和防潮作用的物质。
分类
防水涂料按成膜物质的主要成分分为沥青类、高 聚物改性沥青类和合成高分子三类； 按涂料的介质分为溶剂型、水乳型和反应型三类。
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石油沥青的粘滞性
影响因素
组分：地沥青质含量↑ ，粘滞性 ↑ 温度：温度↑ ，粘滞性 ↓
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石油沥青的塑性
定义
衡量指标
影响因素
石油沥青的塑性
定义
塑性－－指石油沥青在外力作用下变形而不破坏， 除去 外力后，仍能保持变形后的形状的性质。
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石油沥青的塑性
衡量指标
三、 合成高分子防水卷材
定义
合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成 树脂或两者的共混体为基料，加入适量的化学
助剂和填充料等，经特定工序制成的。
特性及品种
合成高分子防水材料具有拉伸强度和抗撕裂强度 高、断裂伸长率大、耐热性和低温柔性好、耐腐蚀、 耐老化等一系列优异的性能，是新型高档防水材料。 常见的有三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水 卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防 水卷材等。
石油沥青 的 技术性质
温度敏感性
大气稳定性
工程实例分析
每到冬天，某沥青路面总会 出现一些裂缝，裂缝大多是横 向的，且几乎为等距离间距的， 在冬天裂缝尤其明显。 初步判断是因沥青材料老化及低温所致： 从裂缝的形状来看，沥青老化低温引起的裂缝大多为 横向，且裂缝几乎为等距离间距。这与该路面破损情况 吻合。该路已修筑多年，沥青老化后变硬、变脆，延伸 性下降，低温稳定性变差，容易产生裂缝、松散。在冬 天，气温下降，沥青混合料受基层的约束而不能收缩， 产生了应力，应力超过沥青混合料的极限抗拉强度，路 面便产生开裂。
单组分聚胺脂防水涂料
硅橡胶防水涂料
第四节 密封材料
定义
建筑密封材料（又称嵌缝材料）是指能够承受位移以 达到气密、水密目的的而嵌入建筑接缝中的材料。
特性及品种
密封材料具有良好的粘结性、耐老化性和温度适 应性；并具有一定的强度、弹塑性，能够长期经受被 粘构件的收缩与振动而不破坏。密封材料能连接和填
定义
粘滞性－－又称粘性，反映石油沥青在外力作用下， 抵抗变形的能力。
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石油沥青的粘滞性
衡量指标
液态沥青：用粘滞度表示，指液态沥青在一定温度(25℃ 或60℃）下，经规定直径的孔洞（3.5mm或10mm）漏下50mL 所需要的时间，用符号Ctd表示。
请观看粘滞度试验 粘滞度Ctd↑ ，粘滞性 ↑ 固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25℃的条 件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深 入0.1mm为1°）。 请观看针入度试验 针入度↑ ，粘滞性 ↓ 返回
充建筑上的各种接缝、裂缝和变形缝。
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石油沥青的温度敏感性
定义 衡量指标 影响因素 工程实际
石油沥青的温度敏感性
定义
温度敏感性－－指石油沥青的粘滞性和塑性随温度 升降而变化的性能。 温度敏感性大：粘滞性和塑性随温度的变化大 温度敏感性小：粘滞性和塑性随温度的变化小
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石油沥青的温度敏感性
衡量指标
用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性 膏体时的温度（℃）。 请观看软化点试验 软化点↑ ，温度敏感性 ↓
石油沥青的三大组分
状态 粘性液态 粘稠状半固态 固态 作用 使沥青具有流动性 使沥青具有塑性和粘结性 使沥青具有粘滞性和温度稳定性
用途
在工程中广泛用于防水、防潮、防腐、水工建筑及道路工程。
塑性
粘滞性
石油沥青 的 技术性质
温度敏感性
大气稳定性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石油沥青的粘滞性
定义
衡量指标
影响因素
石油沥青的粘滞性
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石油沥青的温度敏感性
影响因素
组分：地沥青质含量↑ ，温度敏感性 ↓ 石蜡含量：石蜡含量↑ ，温度敏感性 ↑
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石油沥青的温度敏感性
工程实际
工程中应用的沥青软化点不能太低，否则夏季易产生变形， 甚至流淌；但也不能太高，否则太硬，不易施工，冬季易发 生脆裂现象。
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石油沥青的大气稳定性
用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准 试件在规定温度（25℃）和规定速度（5cm/s）的条件下 在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。
请观看延伸度试验
延伸度↑ ，塑性 ↑
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石油沥青的塑性
影响因素
组分：树脂含量↑ ，塑性 温度：温度↑ ，塑性 ↑
↓
拉伸速度：拉伸速度↑ ，塑性 ↑
第二节 防水卷材
一 、沥青防水卷材
定义及分类
纸胎石油沥青防水卷材（简称油毡）是用低软化 点石油沥青浸渍原纸，然后再用高软化点石油沥青涂 盖油纸两面，再涂或撒以粉状或片状隔离材料制成。 油毡分为200号、350号和500号三种标号；每一标 号又分粉毡和片毡两种。
应用
200号适用于简易防水防水、临时性建筑防水、建 筑防潮及包装等； 350 号和 500 号粉毡适用于多层、叠层防水，片毡 适用于单层防水。