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1、建筑节能工程用材料山西省土木建筑学会建筑节能委员会耿震岗山西省土木建筑学会建筑节能委员会 耿耿 震震 岗岗太原市府东街山右巷10号E-mail:1、绝热材料保温保冷材料的总称,热导率一般小于0.174W/(m.K)。不易传热、对热流有显著的阻抗性的材料或材料复合体。特点是:质轻、疏松、保温、保冷、隔热、吸声和消声。1.1 绝热材料的分类按化学性质:无机非金属材料、有机高分子材料和金属材料按状态:纤维状、微孔状、气泡状、层状按生成:人造和天然。1.2主要绝热材料分类表纤维状无机天然石棉、海泡石人造矿物棉、玻璃棉、硅酸铝纤维有机天然木纤维、草纤维微孔状无机天然硅藻土人造微孔硅酸钙、保温涂料气泡状无
2、机人造膨胀珍珠岩、泡沫玻璃、玻化微珠有机天然软木人造泡沫塑料、泡沫橡胶、层状金属人造铝箔、蜂窝铝1.3绝热工程对绝热材料的性能要求两个重要环节:优选绝热材料、优化结构设计。包括优选和评价绝热材料的综合技术性能和经济性,研究和确定其最佳使用条件。搞清楚使用温度:低温250以下、中温250700、高温700以上。重点关注:热导率(导热系数)、热稳定性、化学稳定性、工程需要的其他性能。1.4基本性能参数热导率(导热系数)定义:导热系数(热导率)是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,)在1小时内通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米度(w/mK,此处的K可用代替)。影响因素:
3、材料的组成结构 固相和气相的材质 表观密度 温度 湿度净态空气的导 热 系 数 0时,=0.023w/mK,水=0.58w/mK,冰=2.20w/mK 压缩性能或抗压强度定义压缩性能或抗压强度定义:表证材料在外力(压力)作用下,抵抗破坏的能力。材料受到外力作用时,随着外力增大,应力也随之增大,直到应力超过材料内部质点抵抗的极限时,材料就发生破坏,此时的极限应力值为抗压强度。一些绝热材料的破坏表现为形变,形变越大,应力越大,直至屈服,表示应力形变关系的参数为压缩性能。抗压强度与压缩性能的影响因素:材料的组成结构;试验条件;材料的含水状态及温度。密度表观密度的定义:多孔固体材料在自然状态下单位体积
4、的质量。绝热材料有习惯叫法。表观密度的影响因素:材料的组成结构;固相和气相的比率;含水状态。燃烧等级规定公安部、住房和城乡建设部文件、共通字200946号,2009.9.28发布。民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定。保温材料的燃烧等级宜为A级,且不宜低于B2级。应用不燃材料或难燃材料做防护层,首层不低于6mm,其他层不低于3mm.隔离带沿楼板位置设置不小于300mm宽。非幕墙式建筑墙体(住宅)建筑高度/m材料燃烧等级采用B2级时,隔离带设置要求h100应为A级60h100不应低于B2级每层设置24h60不应低于B2级每2层设置h24不应低于B2级每3层设置非幕墙式建筑墙体(其他)建筑高度
5、/m材料燃烧等级防火隔离带设置要求h50应为A级24h50应为A级或B1级采用B1级时,每两层设置水平隔离带h24不应低于B2级采用B2级时,每层设置水平隔离带幕墙式建筑墙体建筑高度/m燃烧等级采用B1级材料时防火隔离带设置24应为A级0.25mm),%12.0纤维平均直径,m 7.0密度,kg/m3 150导热系数 W/mK(70 52,试验密度150kg/m3)0.044热荷重收缩温度,650表12 岩棉、矿渣棉制品的物理性能产品名称密度kg/m3 允许偏差%导热系数 W/mK(70 52)有机物含量%热荷重收缩温度,板61200150.0444.0600带61100150.0524.06
6、00101160150.049毡、缝毡贴面毡6180150.0491.54008110015600管壳61200150.0445.0600建筑用岩棉、矿渣棉制品的技术参数棉:渣球含量:粒径大于0.25mm10%,纤维平均直径7.0m。密度、热阻(导热系数)、燃烧性能、压缩强度、施工性能、质量吸湿率、甲醛释放量、水萃取液pH值、水溶性氯化物含量和水溶性硫酸盐含量、浸出液离子含量、憎水率、吸水率等。产品有板和毡。表13 建筑用岩棉、矿渣棉板的热阻值标称密度(kg/m3)常用厚度(mm)热阻R(m2K/W)406030501001500.711.202.403.57618030501001500.7
7、51.252.503.75表14 建筑用岩棉矿渣棉板的压缩强度密度(kg/m3)压缩强度(kPa)100120101211602016120040其他密度的产品,其压缩强度由供需双方商定表15 建筑用粒状棉的物理性能项目原棉制的边角料制的粒度(mm)5205渣球含量(%)0.5mm35密度(kg/m3)120150热导率(W/mK)705 0.0430.0451.9 1.9 硬质聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料定义:以多元醇与异氰酸酯定量混合,在发泡剂、催化剂、交联剂等的作用下发泡制成的具有高闭结构的硬质泡沫塑料。(PU)技术标准:建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料QB/T380
8、6-1999 高密度聚乙烯外护管氨酯泡沫塑料预制直埋保温管CJ/T114-2000喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料GB/T20219-2006喷涂聚氨酯硬体泡沫塑料JC/T998-1999续分类 软质、半硬质和硬质,用于保温隔热的主要是硬质,按用途可分为建筑用设备用硬质聚氨酯泡沫塑料。按原料分为聚酯型和聚醚型。主要技术参数 表观密度、压缩强度、导热系数、尺寸稳定性、闭孔率、燃烧性能、吸水率、水蒸气透过率。表16 硬质聚氨酯泡沫塑料物理性能 项 目类类 A B A B 密度kg/m3 30303030压缩性能kPa(10%或屈服)100100150150导热系数W/mK(255)0.0220.0270.0
9、220.027尺寸稳定性(70,48h)%5555水蒸气透过系数ng/Pa.m.s6.56.5吸水率V/V,%43表17 整体式硬质聚氨酯泡沫塑料物理性能密度kg/m3 35压缩性能kPa(10%或屈服)150导热系数W/mK(255)0.025尺寸稳定性(70,48h)%5水蒸气透过系数ng/Pa.m.s6.5吸水率V/V,%3表18 直埋管用聚氨酯泡沫塑料物理性能密度kg/m3 60压缩性能kPa(径向10%或屈服)300导热系数W/mK(未进行老化,50)10吸水率%(常压沸水中浸泡90min,V/V)0.0331.10柔性泡沫橡塑绝热制品定义 柔性泡沫橡塑绝热制品是以天然或合成橡胶和其
10、他有机高分子材料的共混体为基材,加各种添加剂如抗老化剂、阻燃剂、稳定剂、硫化促进剂等,经混炼、挤出、发泡和冷却定型,加工而成的具有闭孔结构的柔性绝热制品。技术标准 柔性泡沫橡塑绝热制品GB/T17794-1999分类 柔性泡沫橡塑绝热制品按产品性能分为类、类,按制品形状分为板和管。柔性泡沫橡塑绝热制品技术参数主要技术参数 表观密度、压缩回弹率、导热系数、尺寸稳定性、燃烧性能、真空吸水率、撕裂强度、耐臭氧性、抗老化性。表19柔性泡沫橡塑绝热制品物理性能项目类类板管板管表观密度kg/m3409040110燃烧性能B1B2导热性能(W/mK)200.0360.04000.0380.042400.04
11、30.046透湿系数g/msPa4.4105透湿因子4.5105续表19项目类类板管板管真空吸水率%10尺寸稳定性%10.0撕裂强度N/(cm)22.53.0压缩回弹率(50%/72h)70耐臭氧性(臭氧分压202mPa200h)不开裂抗老化性能(350h)轻微起皱、无裂缝、无针孔、不变形1.11膨胀玻化微珠及保温砂浆玻化微珠定义由玻璃质火山熔岩矿砂经膨胀、玻化等工艺制成,表面玻化封闭、呈不规则球状,内部为多孔空腔结构的无机颗粒材料。技术标准膨胀玻化微珠JC/T1042-2007产品按堆积密度分为三类。表20玻化微珠性能项 目类类 类 堆积密度/kg/m3 120筒压强度/kPa 50150
12、200 导热系数/W/(mK)0.0430.048 0.070 体积吸水率/%45体积漂浮率/%80 表面玻化闭孔率/%80 续玻化微珠保温浆料定义由玻化微珠、水泥及外加剂组成的单组分干粉保温砂浆。技术标准玻化微珠保温砂浆应用技术规程DBJ04-250-2007表21玻化微珠保温砂浆性能项目要求项目要求干密度/kg/m3 300软化系数0.6湿密度/kg/m3 680燃烧性能A级抗压强度/kPa 300放射性内照射指数(IRa)1.0抗拉强度/kPa150外照射指数(I)1.3粘结强度/kPa100凝结时间初凝时间(h)1.0导热系数/W/(mK)0.06终凝时间(h)2.0线收缩率/%0.3
13、1.12胶粉聚苯颗粒保温砂浆定义 胶粉聚苯颗粒保温浆料是由胶粉料和聚苯颗粒组成并且聚苯颗粒体积比不小于80%的保温灰浆。其中胶粉料是由无机胶凝材料与各种外加剂在工厂采用预混合干拌技术制作的专门用于配制胶粉聚苯颗粒浆料的复合胶凝材料,聚苯颗粒则是由聚苯乙烯泡沫塑料经粉碎、混合而制成的具有一定粒度级配的专门用于配制胶粉聚苯颗粒的胶粉料。分类 按用途分为保温层用和粘结找平层用两类 表22胶粉聚苯颗粒保温浆料性能项目要求项目要求干表观密度kg/m3 180250 软化系数 0.5湿表观密度kg/m3420压剪粘结强度kPa 50导热系数W/(mK)0.06线性收缩率%0.3抗压强度kPa 200燃烧性
14、能B1级 2聚合物砂浆定义 以水泥、砂为主要原料,以聚合物、无机掺合料、有机无机添加剂为辅,按照一定比例经充分预拌混合而成的功能性商品砂浆。品种 按功能分为界面砂浆、抹面砂浆、粘接砂浆等;按组成分为单组分、双组分等。2.1抹面胶浆抹面胶浆定义 由水泥基或其他无机胶凝材料、高分子聚合物和填料等材料组成。技术标准 建筑外墙外保温系统用产品(材料)DBJ04-234-2005膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统JG149-2003表23抹面胶浆性能拉伸粘接强度原强度MPa 0.10 抗压强度,MPa 8耐水,MPa 0.10 90d收缩率,%0.10耐冻融,MPa 0.10 吸水量,g/m2 500柔韧性
15、 压折比(水泥基)3.0水蒸气透过湿流密度,g/(m2h)1.0开裂应变(非水泥基),%1.5冻融(-203)冻24h,(203)水中8h,循环10次 表面无裂纹、空鼓、起泡、剥离现象 可操作时间,h 1.54.0 2.2抗裂砂浆抗裂砂浆定义在聚合物中掺加多种外加剂和抗裂物质制得的抗裂剂与普通硅酸盐水泥、中砂按一定比例拌和均匀制成的具有一定柔韧性的砂浆。技术标准 建筑外墙外保温系统用产品(材料)DBJ04-234-2005胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统JG158-2004表24抗裂砂浆性能可使用时间 可操作时间,h1.5压折比3.0在可操作时间内拉伸粘结强度,MPa 0.7抗弯曲性 5%弯曲无裂缝
16、 拉伸粘结强度(常温28d),MPa 0.790d收缩率,%0.05浸水拉伸粘结强度(常温28d,浸水7d),MPa 0.52.3胶粘剂(粘接砂浆)定义专用于把EPS板和XPS板粘贴到基层墙体上的聚合物砂浆。技术标准 建筑外墙外保温系统用产品(材料)DBJ04-234-2005膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统JG149-2003胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统JG158-2004表25粘接砂浆性能28d拉伸粘接强度,MPa(与基准水泥砂浆)原强度 0.60 48h耐水 0.40 28d拉伸粘接强度,MPa(与18kg/m3聚苯板)原强度 0.10,破坏界面在膨胀聚苯板上 48h耐水 0.10,破坏界面
17、在膨胀聚苯板上 可操作时间,h 1.54.0 3增强材料3.1 耐碱涂塑玻璃纤维网格布(简称耐碱网布)以耐碱玻璃纤维织成的网格布为基布,表面涂覆高分子耐碱涂层制成的网格布。技术标准 建筑外墙外保温系统用产品(材料)DBJ04-234-2005膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统JG149-2003胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统JG158-2004表26耐碱网布性能网孔中心距,mm普通型44加强型66单位面积质量,g/m2普通型160加强型500断裂强力(经、纬向)N/50mm普通型1250加强型3000耐碱断裂强力保留率(经、纬向),%90断裂伸长率(经、纬向),%5涂塑量,g/m2普通型20加强型20
18、玻璃成分(质量),%符合JC719的规定,其中ZrO214.5 0.8,TiO26 0.5或ZrO216.03.2抗裂纤维定义:以聚丙烯、聚酯为主要原料复合成的新型的混凝土和砂浆的抗裂纤维。在水泥砂浆和混凝土中掺入0.05%0.2%即有明显的效果。特点:抗拉、耐老化、耐酸碱、抗裂、增韧、抗渗、抗冻融、比重小、用量少、分散性好、成本低。表27抗裂纤维适用尺寸纤维长度内外墙腻子粉嵌缝剂水泥基-石膏基抹灰砂浆混凝土3.5mm*7.0mm*10mm*3.3热镀锌电焊网俗称四角网,执行QB/3879-1999。项目单位指标工艺-热镀锌电焊网丝径mm0.900.04网孔大小mm12.712.7焊点抗拉力N
19、65镀锌层质量g/m21224锚固件膨胀锚栓:套筒应为工程塑料(聚酰胺、聚乙烯、聚氯乙烯)、螺栓应为镀锌螺栓(不锈钢、电泳钝化处理)。螺栓长度应保证有效锚固深度,锚固承载力应大于设计值。通常单个锚栓承载力0.60kN,一般都在12kN。通常粘钉结合每平方米4个以上,机械固定每平方米7个以上。表29锚固件的技术性能项目指标外管直径mm10镀锌螺丝锌层厚度m5单个锚栓抗拉承载力标准值kN1.0单个锚栓对系统传热增加值W/m2K0.004埋入混凝土深度mm50表30锚固件的技术性能项目指标锚栓有效深度mm25塑料圆盘直径mm50单个锚栓抗拉承载力标准值kN0.60单个锚栓对系统传热增加值W/m2K 0.0045其他辅助件专用金属护角,用于建筑首层,保护外墙转角和门窗洞口、窗台等处,防遭冲击和碰撞。金属托件,建筑高度超过20米时,需每2层一圈金属托件(镀锌角钢或铝合金),增加承托力。贴面砖时,更应增加金属承托件的数量和承托角钢的厚度。