众所周知,湖水是全球水资源的重要组成部分,可分为淡水湖、咸水湖和盐湖,总之里面装的肯定有水。但世界上就有这么一个奇特的湖,湖中没有一滴水,有的却是连绵不断的天然沥青,人们称其为“沥青湖”。沥青湖坐落加勒比海上的特立尼达岛,这里是世界上最大的沥青产地之一,所产出的沥青天然环保、质地优秀且悠长耐用,有乌金之称,是石油化工沥青无法比拟的。
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
“沥青湖”的面积只有0.36平方公里,但湖底却深不可测。在湖中心,有源源不断沥青从内流出。据有关地质专家测算,如果按照每天开采100吨来计算的话,该湖中的沥青再开采200年也挖不净。据悉,自从1860年开始开采以来,这里已经产出了900多万吨的沥青。特立尼达和多巴哥曾大量向我国出口天然沥青,北京长安街上的部分路段就是用这里的沥青铺设的。
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
“沥青湖”凭借着源源不断涌出的沥青,被人们誉为“沥青湖的母亲”,这更像是大自然馈赠给人类一份礼物。
大自然的馈赠,要善加利用
沥青——源于自然的馈赠
沥青,大自然在亿万年前为人类留下的珍贵礼物,现代防水事业不可多得的环保材料。沥青源自石油,以其获取方式而被命名。地下石油层随地质迁移而曝露于地表层,经过长期挥发与氧化形成沥青湖,被称作天然沥青;而通过人工对石油进行提炼后留下的蒸馏残渣,便是石油沥青。因提炼方式不同,石油沥青的性质和标号也各不相同。在古代,天然沥青是沥青的主要来源;但在今天,石油沥青崭露头角,凭借发达的物流体系流转于工厂的高温储罐之间,延续着沥青几千年的使命。
沥青防水——三千多年的传承
作为一种性质优良的防水材料,沥青的应用历史几乎是人类文明发展史的一面镜子。时光回溯到公元前1200年,在天然沥青储量丰富的美索不达米亚地区,人们已经懂得将沥青涂抹于陶器和船体之外,用于装饰和防水的用途,他们还在粘土砖中使用沥青作为天然的粘合剂。在古巴比伦空中花园和中国古长城等古代建筑奇迹中,沥青被作为防水剂、密封剂和粘合剂而广泛使用。尤其是古巴比伦道路遗址中,科学家惊奇的发现在路面石板和烧过的砖面之间,有着沥青涂抹的痕迹,这种结构可以被称为现代混凝土公路的雏形。
现代建筑结构复杂,防水要求高,在天然沥青难以招架之时,SBS沥青改性剂应运而生。SBS沥青改性本质是通过向塑性的沥青中添加橡胶性质的SBS材质,使沥青的稳定性、机械性能和耐老化性能得到大幅提升。
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
沥青应用:尊重科学,防水需脚踏实地
粘接——沥青与混凝土的相逢
沥青与混凝土是现代防水体系中一对默契的搭档。熔融成液态的改性沥青,将空气挤出,浸润到混凝土表面凹凸不平的孔隙中,使沥青与混凝土凹槽形成牢固的物理铆合,与相互分子间的色散力和化学键合力共同作用,对抗外力的剪切与剥离,历久弥实。而改性沥青本体材料之间,在温度和压力的作用下形成的牢固粘接,有助于形成连续完整的防水层,为建筑物有效屏蔽水的侵害。
砼裂缝——见证胎基的诞生
在混凝土与沥青卷材紧密结合后,温度、荷载和不均匀沉降,使混凝土表面的裂缝持续发生,对防水层构成威胁。一旦混凝土表面开裂,裂缝将向与之紧密粘接的匀质防水材料层延伸并最终将其拉断。然而,在改性沥青片材中间设置一道胎基加强,可以很好地对抗零延伸断裂对防水层的伤害。具有抗拉强度的胎基能够阻止裂缝继续延伸,使防水构造的功能得以存续。
老化——与时间的赛跑
除混凝土裂缝之外,所有防水材料还有一个共同的“天敌”——材料老化。当沥青材料长时间露在温度、光照、空气下时,使卷材表面变硬,变脆。精良的改性可以大大提高沥青的材性,保证防水层的厚度和设置保护层,避免暴露是延缓老化的必要措施。
渗漏——违背科学的惩罚
然而,随着防水市场竞争进入白热化阶段,违背沥青基本原理的市场行为正在持续发生:为了降低造价,大量建筑工程使用无胎薄型改性沥青卷材作为主防水层,由于无法阻止零延伸断裂,渗漏最终无法避免;而出于赶工期的需要,用水泥砂浆作为卷材的粘结料,不仅浪废了沥青的天然粘结性,并且砂浆粘结层还扩大了零伸断裂的风险。而湿作业现场,由于挤出砂浆液的污染,卷材搭接面无法密实粘合,从而整个防水层也无法形成一道连续完整的屏障,建筑建成就漏的情况时有发生。这是也是对违背科学原理行为的必然惩罚。
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
揭秘建筑防水材料“沥青”的前世今生
系统防水:善待建筑,防水没那么简单
建筑防水是一门综合应用科学。复杂的建筑结构、多变的建筑风格、不同的地质水文和气候条件,材料和工法的选用必须因地制宜。从原料选择、产品研发、应用验证、质量控制、销售顾问、物流供应、工程施工到善后维护,每个环节都需要人们认真对待,用系统思维、系统产品、系统技术、系统组织架构和专业人员配置来解决防水问题。