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1、新型建筑材料建材 091卢经扬第一章 绪论新型建筑材料的含义是什么?哪些建筑材料属于新型?“新型建筑材料”的英文为 New Building Materials,在国外是一个泛指的名词,意思是新的建筑材料。这个名词出现于我国改革开放之初,在我国属于一个专业名词,界定“新型建筑材料”所包含的内容是一个比较复杂的问题。定义:除传统的砖、瓦、灰、砂、石外,其品种和功能处于增加、更新、完善状态的建筑材料。“新型”的概念规范为既不是传统材料,也不是在花色品种和性能方面大致已经处于很少变化的材料。特点技术含量高,功能多样化;生产与使用节能、节地,综合利用废弃资源,有利于生态环境保护;适应先进施工技术,改善
2、建筑功能,降低成本,具有巨大市场潜力和良好发展前景。必要性节约耕地,有利于农业的发展;节约能源,促进国民经济的发展;降低建材运输量,减轻运输的压力;综合利用工业废渣,有利环境保护;促进建筑技术进步,推动建筑业现代化;改善工作、学习、生活环境,适应人民生活水平的不断提高。基本要求 掌握常用新型建材的性能特点、选用和施工要点。了解新型建材生产的主要原材料,生产工艺对性能的影响关系。了解同一类新型材料不同品种其性能异同点及选用应注意问题。了解新型建材发展动向。第四章 新型建筑绝热、吸声材料绝热(保温、隔热)材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体;绝热制品则是指被加工成至少有一面与被覆盖面开关
3、一致的各种绝热材料的制成品。材料保温隔热性能的好坏是由材料导热系数的大小所决定的。导热系数越小,保温隔热性能越好。材料的导热系数,与其自身的成分、表观密度、内部结构以及传热时的平均温度和材料的含水量有关。一般地说,表观密度越轻,导热系数越小。但对松散的纤维材料而言,当表观密度小于最佳极限值时,其导热系数会随表观密度的减少而增大。在材料成分、表观密度、平均温度、含水量等完全相同的条件下,多孔材料单位体积中气孔数量越多,导热系数越小;松散颗粒材料的导热系数,随单位体积中颗粒数量的增多而减小;松散纤维材料的导热系数,则随纤维截面的减少而减少。当材料的成分、表观密度、结构等条件完全相同时,多孔材料的导
4、热系数随平均温度和含水量的增大而增大,随温湿度的减小而减小。绝大多数建筑材料的导热系数介于 0.0233.49W(mk)之间,通常把值不大于 0.15 的材料称为绝热材料。根据材料的适用温度范围,将可在常温下使用的材料称为保温材料,零摄氏度以下使用的称为保冷材料,适用温度超过 1000者称为耐火保温材料。吸声材料在建筑中的作用主要是用以改善室内收听声音的条件和控制噪声。保温绝热材料由于其轻质及结构上的多孔特征,故具有良好的吸声性能。除一些对声音有特殊要求的建筑物如音乐厅、影剧院、大会堂、大教室、播音室等场所外,对于大多数一般的工业与民用建筑物来说,均无需单独使用吸声材料,其吸声功能的提高主要是
5、靠与保温绝热及装饰等其他新型建材相结合来实现的。因此,建筑绝热材料也是改善建筑物大声功能的不可或缺的物质基础。材料吸声性能的优劣以吸声系数衡量,吸声系数是指被吸收的能量与声波原先传递给材料的全部能量的百分比。吸声系数与声音的频率和声音的入射方向有关,因此吸声系数指的是一定频率的声音从各个方向入射的吸收平均值,通常采用的声波频率为 125、250、500、1000、2000、4000HZ。一般对上述 6 个频率的平均吸声系数大于 0.2 的材料,称为吸声材料。对于多孔性吸声材料,其吸声效果受以下因素制约:1)材料的表观密度。同种多孔材料,随表观密度增大,其低频吸声效果提高,而高频吸声效果降低。2
6、)材料的厚度。厚度增加,低频吸声效果提高,而对高频影响不大。3)孔隙的特征。孔隙越多,越均匀细小,吸声效果越好;若孔隙太大,则效果变差。需要指出的是,许多吸声材料与绝热材料材质相同,且均属多孔结构,但对气孔特征的要求不同。绝热材料要求气孔封闭,不相连通,可以有效地阻止热对流的进行;这种气孔越多,绝热性能愈好。而吸声材料则气孔开放,互相连通,可通摩擦使声能大量衰减;这种气孔越多,吸声性能越好。这些材质相同而气孔结构不同的多孔材料的制得,主要取决于原料组分的某些差别(如使用不同的发泡剂)以及生产工艺中的热工制度和加压大小等来实现。(一)无机纤维状绝热、吸声材料无机纤维状绝热、吸声材料系指天然的或人
7、造的以无机矿物为基本成分的一类纤维材料。人类使用历史最悠久的天然无机纤维材料是石棉。由于优质资源的日渐贫乏,加之石棉对人类健康有害,故传统的石棉与石棉制品已经逐渐淡出建筑市场。无机纤维状绝热、吸声材料目前主要是指岩棉、矿物棉、玻璃棉以及硅酸铝棉等人造无机纤维状材料。该类材料在外观上具有相同的纤维状形态和结构,并且由于密度小、绝热效果好,不燃烧、耐腐蚀、化学稳定性强、吸声性能好、无毒、无污染、防蛀、廉价等优点,故可广泛应用作建筑物的填充绝热、吸声、隔声以及工业管道、窑炉和各种热工设备的保温、隔热、隔冷和吸声材料。目前三棉制品(岩棉、矿棉、玻璃棉)在国内外用作建筑绝热、吸声材料已非常普遍。硅酸铝纤
8、维,由于其耐高温、理化性能稳定、导热率低、热容量小、热稳定性好,是当前国内外公认的新型轻质高效保温绝热材料,主要用于工业窑炉的高温绝热封闭以及用作过滤、吸声材料。1.岩矿棉及其制品(1)岩 棉:熔融岩石用离心法制成的纤维絮状物。主要性质:体积密度为 80kg/m3150kg/m3、导热系数小于 0.044W/mK。主要应用:绝热保温填充材料。(2)矿棉:熔融矿渣用离心法制成的纤维絮状物。主要性质:体积密度为 110kg/m3130kg/m3、导热系数小于 0.044W/(mK)最高使用温度600。主要应用:绝热保温填充材料。(3)岩棉板(管壳、毡、带等):以酚醛树脂粘结岩棉,经压制而成。主要性
9、质:体积密度为 80kg/m3160kg/m3、导热系数为 0.040W/(mk)0.050W/(mK)、最高温度为 400600。主要应用:墙体、屋面、冷藏库、热力管道等。矿渣棉吸声装饰板以矿渣棉为主要原料,加入适量的粘结剂和附加剂,通过成型、烘干、表面加工处理而成的一种新型的顶棚材料。亦可作为内墙装饰材料。是集装饰、吸声、防火三大特点于一身的高级吊顶装饰材料,因而成为高级宾馆和高层建筑比较理想的天花板材,用量剧增,发展极快。1矿渣棉装饰板的特点具有质轻、不燃、吸声、隔热、保温、美观大方、色彩丰富、图纹多样、可选择性强、施工简便等特点。2矿渣棉装饰板的用途用于高级建筑的内装修,如宾馆、饭店、
10、剧场、商场、会堂、办公室、播音室、计算机房及工业建筑等。可以控制和调整混响时间,消除回声,改善室内音质,提高语音清晰度。用于旅馆空间、娱乐空间、医院、办公空间、商业空间以及吵闹场所,如工厂车间,仪表控制室等,可以降低噪音,改善环境;有优良的不燃性和隔热性,可以满足建筑设计的防火要求;不但用于吊顶还可用于墙壁。3矿渣棉装饰板的规格及品种矿渣棉装饰板的一般常用规格为 500500mm,600600mm,6251250mm,厚度为 12,15,20mm。常用花色品种有滚花、浮雕、立体等。4矿渣棉装饰板的施工要求(1)矿渣棉装饰板,必须按规定的施工方法施工,以保证施工效果。(2)施工环境、施工现场相对
11、湿度 80%以下,湿度过高不宜施工。室内要待全部土建工程完毕干燥后,方可安装吸声板。(3)矿渣棉装饰板不宜用在湿度较大的建筑内,如浴室、厨房等。(4)施工中要注意吸声板背面的箭头方向和白线方向必须保持一致,以保证花样、图案的整体性。(5)对于强度要求特殊的部位(如吊挂大型灯具),在施工中按设计要求施工。(6)根据房间的大小及灯具的布局,从施工面积中心计算吸声板的用量,以保持两侧间距相等。从一侧开始安装,以保证施工效果。(7)安装矿渣棉装饰板时需戴清洁手套以防将板面弄脏。(8)复合粘贴板施工后 72 小时内,在胶尚未完全固化前,不能有强烈震动。装修完毕,交付使用前的房间,要注意换气和通风。2.玻
12、璃棉及其制品(1)玻璃棉:用离心法等制成的纤维絮状物。主要性质:体积密度为 8kg/m340kg/m3、导热系数为 0.040W/(mK)0.050W/(mK)、最高使用温度为 400。主要应用:绝热保温填充材料。(2)玻璃棉毡(带、毡、管壳):玻璃棉、树脂胶等组成。主要性质:体积密度为 8kg/m3120kg/m3、导热系数为 0.040W/(mK)0.058W/(mK)、最高使用温度为 350400。主要应用:墙体、屋面等。3.硅酸铝纤维(1)生产工艺1)普通硅酸铝棉是以硬质粘土熟料为原料,经电炉熔融,喷吹而成的絮状纤维。2)高铝型硅酸铝棉是以高纯氧化铝、硅石粉合成料为原料,经电炉熔融,喷
13、吹而成的絮状纤维。3)含锆型硅酸铝棉以高纯氧化铝、硅石粉及锆英沙合成料为原料经电炉熔融,喷吹而成的絮状纤维。4)含胶硅酸铝棉是上述棉在喷吹过程中加入一定比例的高温粘结剂制成。(2)产品特性1)低导热率、低热容量。2)优良的热稳定性、化学稳定性及吸音性。3)无腐蚀性物质。(3)应用1)设备的夹层填充。2)真空成型制品的原料。3)纤维浇注料、涂抹料、喷涂料、纤维纸等原料。4)含胶硅酸铝棉是干法制板、管壳及异型构件的最佳原料。(二)无机多孔状绝热、吸声材料 无机多孔绝热保温材料是指具有绝热保温性能的低密度非金属颗粒状、粉末状或短纤维状材料为基料制成的硬质或柔性绝热保温材料。这些材料主要包括膨账珍珠岩
14、及其制品、膨张蛭石及其制品、微孔硅酸钙制品、泡沫混凝土制品、焙烧硅藻土制品等。该类绝热材料原料资源丰富,生产工艺相对容易掌握,产品价格低廉,加之近年来成形技术的改进,产品质量、性能大大提高,不仅用于管道绝热,也用于塔罐领域的砌块、喷涂等节能绝热工程,该类材料是我国目前管道绝热保温主体材料之一。1.膨胀珍珠岩绝热制品珍珠岩是一种酸性岩浆喷出而成的玻璃质熔岩,主要矿物组成是火山玻璃质,同时含少量透长石、石英等结晶质矿物。相同类型的岩石有黑曜岩、珍珠岩和松脂岩,这三种岩石化学成分基本相同,但结构特征及含水量不同,在工业上将上述三类岩石统称为珍珠岩。膨胀珍珠岩是以珍珠岩矿石为原料,经过破碎、分级、预热
15、、高温焙烧瞬时急剧加热膨张而成的一种轻质、多功能绝热材料。在工业绝热保温应用领域,膨胀珍珠岩绝热材料广泛应用于热力管道和工业炉窑的绝热保温,尤其在工业炉窑工程中的应用,它能降低炉窑的散热损失和改善燃烧条件,是减少工业炉窑能耗的有效措施。为了减少散热损失和保持良好的操作条件,对炉窑砌体采用珍珠岩作保温材料,可以大大降低砌体的散热和蓄热损失。膨胀珍珠岩的膨胀机理珍珠岩是在酸性熔岩喷出地表时,由于与空气温度相差悬殊,岩浆骤冷而具有很大粘变,使大量水蒸气未能逸散而存于玻璃质中。焙烧时,珍珠岩突然受热达到软化点温度,玻璃质结构内的水汽化,产生很大压力,使粘稠的玻璃质体积迅速膨胀,它当冷却到其软化点以下时
16、,便凝成具有孔径不等、空腔的蜂窝状物质,即膨胀珍珠岩。珍珠岩的膨胀性能与玻璃质的透明度、珍珠结构发育程度、各类斑晶和其他杂质含量、含水量有关。珍珠岩的玻璃质是引起矿石膨胀的基础条件,珍珠岩的玻璃质中的结合水是引起矿石膨胀的内在原因。为了获得最佳膨胀,必须根据原料取合适的生产工艺参数(如有效含水量、预热温度、矿砂粒径等)。珍珠岩含水量大时,高温焙烧时水分汽化产生的压力过大,将冲破颗粒中玻璃质薄弱的地方,产生裂隙、炸裂、粉化等,使产品堆密度增大。当水分含量小时,高温焙烧时没有足够的水变为气态,产生的气体压力小,膨胀不充分,也使堆密度增大。因此,通过预热,使矿石保持“有效含水量”,对矿石膨胀有重要意
17、义。2.珍珠岩装饰吸声板珍珠岩一种酸性火山玻璃质岩石,因为它具有珍珠裂隙而得名。是由颗粒状膨胀珍珠岩用胶结剂粘合而成的多孔吸声材料。(1)珍珠岩装饰吸声板的特点珍珠岩装饰吸声板具有保温、质轻、吸音、隔热、防火、防潮、防腐蚀、施工方便等特点,板面可以喷涂各种颜色的涂料,便其具有较好的装饰效果。(2)珍珠岩装饰吸声板的用途珍珠岩适用于娱乐空间,播音室、会议厅、办公空间、宾馆空间和商业空间等,控制和调整室内混响时间,消除回声,提高语音的清晰度。(3)珍珠岩装饰吸声板的规格及品种珍珠岩装饰吸声板的一般常用规格为 400500mm,厚度为 15mm 和 500500mm,厚度为16mm。产品颜色有乳白色
18、、浅绿色、米黄色等。3.膨胀蛭石及其制品蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物,原矿外似云母,通常由黑(金)云母经热液蚀变作用或风化而成,因其受热失水膨胀时呈挠曲状,形态酷似水蛭,故称蛭石。蛭石按阶段性划分为蛭石原矿和膨胀蛭石,按颜色分类可分为金黄色蛭石、银白色蛭石、乳白色蛭石。蛭石原矿经过高温焙烧其体积可迅速膨胀 820 倍,膨胀后的比重 130180kg/m3,具有很强的保温隔热性能。蛭石板是用膨胀蛭石和一定剂量的黏合剂,经过热压或是冷压而制成的板材。故具有较高的强度和韧性。该板材还具有保温、隔热、防火、不含石棉高温加热至 1200 摄氏度后也不产生危害人体健康的气体,燃烧性能达
19、到 A 级等特点。此产品可以用在防火门芯,壁炉内衬,墙体材料。蛭石板是一种新型建材,在我国还是处于雏形阶段,国内主要以蛭石原材料出口,而成品在国内很少运用,但近年来,国内市场需求逐渐增加。在美国、英国、法国等发达国家早已在 80 年代就广泛使用了。蛭石板的特点:不燃、不熔、耐高温,由于蛭石板以膨胀蛭石为主要原料,无机材料没有碳元素,不燃烧。其熔点为 13701400,最高使用温度为 1200 摄氏度,以及恒久的保温性。由无石棉蛭石制作而成的蛭石板,无毒、无烟,绿色环保,无机材料没有碳元素和硫元素,不会出生 CO2 和 SO2 这些影响大气的空气,也不会对人体产生危害。蛭石板在国外广泛的应用到建
20、筑、船舶、冶金、电力、航天等领域中,具体应用在:1、防火门门芯;2、高级厨具、家具;3、船体板材;4、消防通道、通风系统;5、商厦银行、图书馆、宾馆、饭店、娱乐场所、高级住宅、普通住宅等;6、窑炉保温;7、壁炉保温;8、工业用保温材料。4.微孔硅酸钙微孔硅酸钙是一种白色硬质的新型保温材料,它具有容量轻、强度高、导热小、耐高温、耐腐蚀、能切、能锯等特点,被广泛用于电力、冶金、石化、建筑、船舶等行业的设备管道墙体屋面的保温隔热和防火隔音。微孔硅酸钙制品由硬钙石型水化物,增强纤维等原料混合,经模压高温蒸氧工艺制成瓦块或板;产品具有耐热度高,绝热性能好,强度高、耐久性好、无腐蚀、无污染等优点。特别近几
21、年城市集中供热采用的地下直埋管道工艺,选用硅酸铝、硅酸钙、聚氨酯复合保温;增加了保温材料的性能,提高了管道的使用寿命,减少了地上附着物,增加了城市美化。技术性能 技术指标 导热系数 0.058 工作温度 650 耐高温型 1050 容重(kg/m3)170240抗压强度 MPa 0.40抗折强度 MPa 0.2 5.泡沫石棉泡沫石棉是新型轻质高效的保温节能材料,它以天然矿物石棉纤维为原料,通过制浆、发泡、干燥成型工艺制成,具有容量轻、导热系数低、保温性能好、防水性能好、抗腐蚀、吸音防震,不刺激皮肤、无粉尘污染的特点,可任意裁剪、弯曲、施工简便迅速。该产品广泛应用于石油、化工、电力、冶金、建筑等
22、部门,是各种热力管道、设备、窑炉、冷冻设备等工业保温、隔热的理想材料。(三)泡沫塑料也叫多孔塑料。以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑料。质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。有软质和硬质之分。广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。微孔间互相连通的称为开孔型泡沫塑料,互相封闭的称为闭孔型泡沫塑料。按美国试验和材料学会标准,在 1829温度下,在时间为 5s 内,绕直径 2.5cm 的圆棒一周,如不断裂,测试样属于软质泡沫塑料;反之则属硬质泡沫塑料。泡沫塑料还可分为低发泡和高发泡两类。通常将发泡倍率(发泡后比发泡前体积增大的倍数)小于 5 的称为低发泡,大于 5 的称为高发泡。1 模塑聚苯
23、乙烯泡沫塑料(EPS)板(1)自重轻,且具有一定的抗压、抗拉强度,靠自身强度能支承抹面保护层,不需要拉接件,可避免形成热桥。(2)EPS 板在密度 3050kg/m 的范围内,导热系数值最小;在平均温度 10,密度为 20kg/m 时,导热系数为 0.0330.036W/(mK);密度小于 15kg/m 时,导热系数随密度的减小而急剧增大;密度 1522kg/m 的 EPS 板适合做外保温。(3)用于外墙和屋面保温时,一般不会产生明显的受潮问题。但当 EPS 板一侧长期处于高温高湿环境,另一侧处于低温环境并且被透水蒸气性不好的材料封闭时;或当屋面防水层失效后,EPS 板可能严重受潮,从而导致其
24、保温性能严重降低。(4)用于冷库、空调等低温管道保温时,必须在 EPS 板外表面设置隔汽层。2 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板(1)具有特有的微细闭孔蜂窝状结构,与 EPS 板相比,具有密度大、压缩性能高、导热系数小、吸水率低、水蒸气渗透系数小等特点。在长期高湿度或浸水环境下,XPS 板仍能保持其优良的保温性能,在各种常用保温材料中,是目前唯一能在 70%相对湿度下两年后热阻保留率仍在 80%以上的保温材料。(2)由于 XPS 板长期吸水率低,特别适用于倒置式屋面和空调风管。(3)还具有很好的耐冻融性能及较好的抗压缩蠕变性能。3 硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)(1)使用温度高,一般可达 100
25、,添加耐温辅料后,使用温度可达 120。(2)聚氨酯中发泡剂会因扩散作用不断与环境中的空气进行置换,致使导热系数随时间而逐渐增大。为了克服这一缺点,可采用压型钢板等不透气材料做面层将其密封,以限制或减缓这种置换作用。(3)现场喷涂聚氨酯泡沫塑料使用温度高,压缩性能高,施工简便,较 EPS 板更适于屋面保温。(4)用于管道(尤其是地下直埋管道)和屋面保温时,应采取可靠的防水、防潮措施。同时应考虑导热系数会随时间而增大,尽量采用密封材料作保护层。(5)由于使用温度较高,多用于供暖管道保温。(6)发烟温度低,遇火时产生大量浓烟与有毒气体,不宜用作内保温材料。(7)虽然吸水率较低,但作为保温材料,绝不
26、能兼做防水材料。4 聚乙烯泡沫塑料(PE)(1)几乎不吸水和几乎不透水蒸气,长期在潮湿环境下使用不会受潮,因而导热系数能够保持不变(EPS、PUR、PF 等无法与之相比),并且为软质泡沫塑料,具有很好的柔韧性。(2)压缩性能较差,受压状态下使用时存在压缩蠕变。(3)适用于低温管道和空调风管。5 酚醛泡沫塑料(PF)(1)各项性能和价格与聚氨酯相当,只是压缩性能较低;但是由于它的耐温性和防火性能远远优于聚氨酯,所以特别适用于高温管道和对防火要求严格的场合。(2)耐热性、阻燃性远远优于聚氨酯及其他泡沫塑料,长期使用温度可高达 200,允许间歇温度高达 250。(3)PF 氧指数高达 50%,烟密度
27、等级(SDR)为 4,在空气中不燃,不熔融滴落。按 GB 9978-90进行耐火试验时,试件无明显变形,无窜火现象。6 尿素甲醛现浇泡沫塑料(UF)(1)耐老化、耐霉菌,干燥后对金属不腐蚀。(2)适用于夹心墙体和空心砌块填充保温。(3)硬化过程中有水分释放,故其外围材料应有良好的透水蒸气性,以使硬化泡沫充分干燥;如果应用空间长期处于潮湿状态,或者材料不是用于保温而是保冷,则应对潮湿问题特别加以考虑。(4)在干燥过程中收缩较大(干燥收缩率不大于 4%),材料中有可能产生裂缝,而且在材料与空间的接触面处容易产生松脱现象。如果不允许有此种现象发生,应事先向材料供应商提出。(5)存在甲醛释放问题四、玻
28、璃绝热吸声材料(一)吸热玻璃定义:吸热玻璃是指能大量吸收红外线辐射,又能使可见光透过并保持良好的透视性的玻璃。生产工艺:吸热玻璃的生产方法分为本体着色法和表面喷涂法(镀膜法)两种。本体着色法是在普通玻璃原料中加入具有吸热特性的着色氧化物,如氧化镍、氧化钻、氧化铁、氧化硒等,使玻璃本身全部着色并具有吸热特性。表面喷涂法是在普通玻璃的表面喷涂有色氧化物如氧化锡、氧化锰、氧化锑等,在玻璃的表面形成一层有色的氧化物薄膜。技术性质吸热作用较强吸收可见光能力较强 吸收紫外线能力较强 温度不均匀,热应力较高(二)热反射玻璃定义:热反射玻璃是对太阳光具有较高的反射比和较低的总透射比可较好地隔绝大阳辐射能,并对
29、可见光具有较高透射比的一种节能玻璃。热反射玻璃的较高反射比是通过磁控真空阴极溅射、电浮法、真空离子镀膜、溶胶凝胶法等在玻璃表面镀敷或离子交换形成的一层极薄的金、银、铝、铜、铬、镍、铁等金属或金屑氧化物膜来实现的,因此也称为镀膜玻璃。热反射玻璃与吸热玻璃的区别:在于前者的太阳光直接反射比大于直接吸收比,而后者的太阳光直接反射比小于直接吸收比。有的膜层既具有反射太阳辐射热的功能又具有吸收太阳辐射热的功能,这种玻璃称为阳光控制玻璃或遮阳玻璃。技术性质太阳光反射比较高、遮蔽系数小、隔热性较高 镜面效应与单向透视性 化学稳定性较高 耐洗刷性较高 装饰性好(三)中空玻璃定义:中空玻璃是两片或多片平板玻璃,
30、其周边用间隔框分开并用气密性好的密封胶密封,使玻璃层间形成干燥气体空间的玻璃制品。为防止空气结露,边框内常放有干燥剂。技术性质隔热保温性:中空玻璃具有优良的气密性和水密性,且内部填充的为干燥空气,因而中空玻璃具有良好的隔热保温性,当采用吸热玻璃和热反射玻璃时,其隔热保温性更佳。隔声性:中空玻璃具有良好的隔声性,可使噪声下降 30 dB,创造出一个宁静、舒心的工作与生活环境。防结露性:中空玻璃具有优良的防止结露的效果。光学性质:采用不同的原片玻璃,可以获得不同的光学效果和装饰效果,起到调节室内光线、防眩目等作用。(三)泡沫玻璃泡沫玻璃是一种性能优越的绝热(保冷)、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材
31、料和装饰材料,又称为多孔玻璃,其内部充满无数开口或闭口的小气孔,气孔的面积占总体积的 80%90%,孔径大小为 0.55mm,也有的小到几微米。泡沫玻璃的主要原料通常是碎玻璃,可使用的酸性火山熔岩类物质,如火山灰、浮石、珍珠岩、黑曜岩、高炉矿渣等。泡沫玻璃是一种以玻璃为主要原料,加入适量发泡剂,通过高温遂道窑炉加热焙烧和退火冷却加工处理后制得,具有均匀的独立密闭气隙结构的新型无机绝热材料。由于它完全保留了无机玻璃的化学稳定性,具有容重低、导热系数小、不透湿、不吸水、不燃烧、不霉变、不受鼠啮、机械强度高却又易加工,能耐除氟化氢以外所有的化学侵蚀。泡沫玻璃不但本身无毒,化学性能稳定,以及能在超低温
32、到高温的广泛温度范围内不会变质的良好隔热性能,而且本身又起到防潮、防火、防腐的作用。它在低温深冷、地下、露天、易燃、易潮以及化学侵蚀等苛刻环境下使用时,不但安全可靠,而且经久耐用,被誉为“不需更换的永久隔热材料”。所以被广泛应用于石油、化工、建筑、冷库、地下工程、造船、国防军工等永久性工程的隔热保冷。泡沫玻璃最早是由美国彼兹堡康宁公司发明的,是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等,经过细粉碎和均匀混合后,再经过高温熔化,发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。它是由大量直径为 12 毫米的均匀气泡结构组成。其中吸声泡沫玻璃为 50%以上开孔气泡,绝热泡沫玻璃为 75%以上的闭孔气泡,制品表
33、观密度为 140250 千克/立方米,可以根据使用的要求,通过生产技术参数的变更进行调整。泡沫玻璃是一种性能优越的绝热(保冷)、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料,使用温度范围为零下 196 度到 450 度,A 级不燃与建筑物同寿命,导热系数为 0.058,透湿系数几乎为 0。虽然其他新型隔热材料层出不穷,但是泡沫玻璃以其永久性、安全性、高可靠性再低热绝缘、防潮工程、吸声等领域占据着越来越重要的地位。它的生产是废弃固体材料再利用,是保护环境并获得丰厚经济利益的范例。熔岩泡沫玻璃:用珍珠岩、黑曜岩等天然熔岩或工业废渣作基础原料,也可加入一定量的玻璃粉,以降低发泡温度,用芒硝等作发泡剂
34、制成的泡沫玻璃。一般可作建筑及工业设备的保温材料和墙体材料。泡沫玻璃还可以运用于烟道、窑炉和冷库的保温工程,各种气、液、油输送管道的隔热、防水、防火工程,地铁、图书馆、写字楼、歌剧院、影院等各种需要隔音、隔热设备的场所,基础设施建设的隔离、隔音工程,河渠、护栏、堤坝的防漏、防蛀工程等多种领域。甚至还具有用于家庭清洁、保健的功能。用泡沫玻璃保护暖气输送管道与传统保护材料相比,可减少热损耗约 25%。是一种性能稳定的建筑外墙和屋面隔热、隔音、防水材料。泡沫玻璃是一种以废平板玻璃和瓶罐玻璃为原料,经高温发泡成型的多孔无机非金属材料,具有防火、防水,无毒、耐腐蚀、防蛀,不老化,无放射性、绝缘,防磁波、
35、防静电,机械强度高,与各类泥浆粘结性好的特性。绝热吸声材料习题一、填空题1、绝热材料除应具有()的导热系数外,还应具有较小的()或()。2、优良的绝热材料是具有较高()的,并以()为主的吸湿性和吸水率较小的有机或无机非金属材料。3、绝热材料的基本结构特征是()和()。4、材料的吸声系数越大,其吸声性越好;吸声系数与声音的()和()有关。5、吸声材料有()和()作用。6、吸声材料分为()吸声材料和()吸声材料,其中()是最重要、用量最大的吸声材料。二、选择题1、绝热材料的导热系数应()W/(m.K)。A、0.23 B、0.23 C、0.023D、0.0232、无机绝热材料包括()A、岩棉及其制品
36、 B、膨胀珍珠岩及其制品 C、泡沫塑料及其制品D、蜂窝板3、建筑上对吸声材料的主要要求除具有较高的吸声系数外,同时还应具有一定的()。A、强度 B、耐水性 C、防火性 D、耐腐蚀性 E、耐冻性4、多孔吸声材料的主要特征有()。A、轻质 B、细小的开口孔隙 C、大量的闭口孔隙 D、连通的孔隙 E、不连通的封闭孔隙5、吸声系数采用声音从各个方向入射的吸收平均值,并指出是哪个频率下的吸收值。通常使用的频率有()。A、四个 B、五个 C、六个 D、八个6、甲材料的导热系数值大于乙材料的导热系数值,则()。A.甲材料的绝热性能好于乙材料B.乙材料的绝热性能好于甲材料C.甲乙材料的绝热性能相当D.无法比较
37、7、建筑工程绝热材料性能要求不包括()。A较小的导热系数B较好的防火性和耐腐蚀性B较小的膨胀系数D较低的吸湿性8、使用温度在 700以上的高温用绝热材料包括()。(A)硅酸铝纤维(B)硅藻土(C)蛭石(D)膨胀珍珠岩 9、房屋建筑工程中,常用的有机绝热材料有()。A.加气混凝土 B.泡沫塑料 C.软木及软木板 D.石膏板 E.纸蜂窝板 10、按照绝热材料分类,硅藻土、蛭石加石棉类应属于()。A.高温用绝热材料 B.中温用绝热材料C.常温用绝热材料 D.低温用绝热材料 11、绝热材料的孔隙之间不相连通的,绝热性能就越()。A差 B好 C适中 D不能确定12、矿棉及矿棉制品属于无机绝热材料中的()
38、。A合成材料 B粒状材料C纤维状材料 D多孔材料13、玻璃棉及其制品属于无机绝热材料中的()。A合成材料 B粒状材料C纤维状材料 D多孔材料14、膨胀蛭石及其制品属于无机绝热材料中的()。A合成材料 B粒状材料C纤维状材料 D多孔材料15、膨胀珍珠岩及其制品属于无机绝热材料中的()。A合成材料 B粒状材料C纤维状材料 D多孔材料16、微孔硅酸钙属于无机绝热材料中的()。A合成材料 B粒状材料C纤维状材料 D多孔材料17、泡沫玻璃属于无机绝热材料中的()。A合成材料 B粒状材料C纤维状材料 D多孔材料18、绝热材料一般是指()的材料。A轻质的 B疏松的 C多孔的 D松散颗粒、纤维状 E绝缘的 1
39、9、常用绝热保温材料可分为()。A无机绝热材料 B无机合成材料 C有机绝热材料 D有机合成材料 E树脂类材料 20、无机绝热材料包括()。A纤维状材料 B粒状材料 C玻璃状材料 D多孔材料 E树脂类材料 21、相同厚度哪种材料保温性能差()A.聚合物砂浆 B.膨胀珍珠岩板 C.水泥聚苯板 D.水泥石棉板 三、解释绝热材料:吸声材料:吸声性能:四、简答题试述材料的导热系数及其影响因素。绝热材料为什么是轻质多孔材料?多孔吸声材料具有什么特征?如表面喷涂或增加厚度,其吸声特性有何变化?五、判断题多孔材料吸水后,其保温隔热效果变差()第五章 新型建筑防水材料从使用上划分,建筑材料可分为结构材料和功能材
40、料。建筑结构材料主要其力学性能,用以承受各种载荷;建筑功能材料主要使用其功能特性,满足保温、隔热、防水、防腐、防辐射、防火、呼吸、灭菌、调光装饰等不同功能要求。建筑防水材料是用于防止建筑物渗漏的一大类材料,被广泛应用于建筑物的屋面、地下室以及水利、地铁、隧道、道路、桥梁等其它有防水要求的工程部位。但长期以来,房屋建筑工程中的防水技术却不尽人意,存在着严重的渗漏现象。建设部曾组织抽查,抽查结果表明:屋面不同程度渗漏的占抽查工程数的 35%,厕浴间不同程度渗漏的占抽查工程数的 39.2%。不少房屋建筑同时存在着屋面、厕浴间和墙面的渗漏现象。有 14 个城市存在不同程度的渗漏,无一渗漏的只有一个城市
41、。防水是一个涉及设计、材料、施工和维护管理的复杂系统工程,但材料是防水工程的基础,防水材料质量的优劣直接影响建筑物的使用性和耐久性。随工程性质和结构部位的不同,对防水材料的品种、形态和性能的要求也不同。按防水材料的力学性能,可分为刚性防水材料和柔性防水材料两类。本节主要介绍柔性防水材料。目前,常用的柔性防水材料按形态和功能可分为防水卷材、防水涂料、防水密封材料等几类。一、防水材料的原材料(一)沥青1、沥青材料是一种有机胶凝材料,呈黑色粘稠状、固态2、特性:具有防水性、一定的塑性、耐久性3、分类:地沥青(石油沥青、天然沥青)焦油沥青(煤沥青、页岩沥青等)(二)石油沥青的组丛与胶体结构1、组成:多
42、种 CH 化合物和非金属衍生物2、组丛:油分(流动性)、树脂(塑性)、地沥青质(粘度)3、胶体结构:、溶胶(液体沥青)、凝胶(氧化沥青)、溶凝胶(优质石油沥青)(三)石油沥青的主要技术性质1、粘性1)定义:反映沥青材料内部抵抗其相对流动的一种特性2)影响因素:温度、组分(油分、地沥青质)3)表示方法针入度(适用于固体或半固体)粘滞度(适用于液体沥青)2、塑性1)定义: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2)影响因素:温度、组分(树脂)3)表示方法:延度 4)功能3、温度感应性1)定义:指沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能2)影响因素:组分(地沥青质)3)
43、软化点4、大气稳定性1)定义:石油沥青在阳光或热、温度的作用下抵抗老化的性能2)表示方法:针入度比或蒸发损失率(四)石油沥青的技术标准、种类极其选用1、技术牌号:针入度、延度、软化点2、种类:建筑、道路、防潮防水、普通3、选用:依据工程环境、气候、沥青的技术特性等(五)石油沥青的掺配掺配比例的计算:(六)改性沥青高分子的聚合物分子和沥青分子相互扩散、发生缠结,形成凝聚网络混合结构,因而具有较高的强度和较好的弹性。按掺用高分子材料的不同,改性沥青可分为橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶树脂共混改性沥青三类。(1)橡胶改性沥青在沥青中掺入适量橡胶后,可使沥青的高温变形性小,常温弹性较好,低温塑性较好
44、。常用的橡胶有 SBS 橡胶、氯丁橡胶、废橡胶等。(2)树脂改性沥青在沥青中掺入适量树脂后,可使沥青具有较好的耐高低温性、粘结性和不透气性。常用树脂有 APP(无规聚丙烯)、聚乙烯、聚丙烯等。(3)橡胶和树脂共混改性沥青在沥青中掺入适量的橡胶和树脂后,沥青兼具橡胶和树脂的特性,常见的有氯化聚乙烯-橡胶共混改性沥青及聚氯乙烯-橡胶共混改性沥青等。4、合成高分子材料合成高分子基防水材料中常用的高分子有三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、有机硅橡胶、聚氨酯、丙烯酸酯、聚氯乙烯树脂等。二、防水卷材(一)概述1、功能:防止建筑物遭受雨水、地下水、环境水侵入或透过的各种柔性片状材料2、特征:自身致密、孔隙率很小、具有
45、憎水性、或能够填塞和封闭建筑缝隙而达到防渗止水的目的3、分类(略)(二)防水卷材沥青的施工方法:热用、冷用1、沥青卷材建筑工程中使用最广泛的柔性防水材料:有胎卷材、无胎卷材(1)石油沥青油纸、油毡1)油纸:以熔化的低软化点的沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的纸胎防水卷材,适用于建筑防潮、多层防水的底层以及用于防潮包装。2)油毡:以熔化的高软化点的沥青涂盖在油纸的两面,并撒布一些隔离材料而制作 200#:适用于简易防水、临时建筑物的防水、建筑防潮、包装 350#、500#:适用于三、四级防水等级的屋面多层防水以及地下、水利等工程的防水(2)石油沥青玻纤油毡及玻璃布胎油毡特点:耐腐蚀性强、低温柔性好、
46、耐久性好、抗拉性能好2、高聚物改性沥青防水卷材随着科学技术的发展,除了传统的沥青防水卷材外,近年来研制出不少性能优良的新型防水卷材:如各种弹性或弹塑性的高分子改性沥青防水卷材以及橡胶改性沥青为主的新型防水材料,他们具有使用年限长、技术性能好、冷施工、操作简单、污染性低等特点。可以克服传统的纯沥青纸胎油毡低温柔性差、延伸率较低、拉伸强度及耐久性比较差等缺点,改善其各项技术性能,有效提高防水质量。合成高分子改性沥青防水卷材,是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎体,粉状、粒状、片状和薄膜材料为覆盖面制成的可卷曲的片状防水材料。属新型中档防水卷材。(1)SBS 改性沥青防水卷材S
47、BS 改性沥青防水卷材是以聚酯纤维无纺布为胎体,以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体改性沥青为浸渍涂盖层,以塑料薄膜或矿物细料为隔离层制成的防水卷材。这类卷材具有较高的弹性、延伸率、耐疲劳性和低温柔性,主要用于屋面及地下室防水,尤其适用寒冷地区。以冷法施工或热熔铺贴,适于单层铺设或复合使用。(2)APP 改性沥青防水卷材 APP 改性沥青防水卷材是以 APP(无规聚丙烯)树脂改性沥青浸涂玻璃纤维或聚酯纤维(布或毡)胎基,上表面撒以细矿物粒料,下表面覆以塑料薄膜制成的防水卷材。这类卷材弹塑性好,具有突出的热稳定性和抗强光辐射性,适用于高温和有强烈太阳辐射地区的屋面防水。单层铺设,可冷、热施工。SBS(
48、弹性体)防水卷材施工工艺一、改性沥青卷材热熔施工法1、热熔法施工流程清理基层 涂刷基层处理剂 附加层 铺贴卷材 热熔封边 试水保护层。2、热熔法施工方案(1)基层处理找平层应平整、密实、干净、干燥、含水率9%不允许有起砂、掉灰现象。(2)基层 SBS 冷底油的涂刷涂基层 SBS 冷底油前要首先检查找平层的质量和干燥程度并加以清扫,符合要求后方可进行,在大面积涂刷基层 SBS 冷底油前,用毛刷清理节点,周边、阴角等部位。A、施工时先将 SBS 冷底油搅拌均匀。B、基层 SBS 冷底油涂刷前,应根据基层处理剂干燥时间的长短和施工进度快慢确定。(3)施工顺序:先做好节点附加层细部处理铺贴卷材(4)卷
49、材的铺贴采用滚铺法这是一种不展开卷材而边加热烘考边滚动卷材铺贴的方法。A、起始端卷材的铺贴:将卷材置于起始位置,对好长、短方向搭接缝,滋展卷材 1000mm 左右,掀开已展开的部分,开启喷枪点火,喷枪头与卷材保持 50100mm 距离,与基层呈 3045角,将火焰对准卷材与基层交接处。同时,加热卷材底面热熔胶面和基层,至热熔胶层出现黑色光泽,发亮至稍有微泡出现,慢慢放下卷材平铺于基层,然后用排汽锟压实使卷材与基层粘结牢固。B、搭接缝施工:热熔卷材表面一般有一层防粘隔离纸,因此在热熔粘结接缝之前,应先将下层卷材表面的隔离纸烧掉,以利搭接牢固严密,长边搭接宽度为 80mm,短边搭接宽度为 120m
50、m。操作时,由持枪人手持烫板(隔火板)柄,将烫板沿搭接粉线后退,喷枪火焰随烫板移动,喷枪应离开卷材 50100mm,贴靠烫板。移动速度要控制合适,以刚好熔去隔离纸为宜。烫板和喷枪要密切配合,以免烧损卷材。排气和辊压方法与前述相同。C、复杂部位附加增强层的铺贴其要点为:需增强部位基层一般需涂刷一遍 SBS 冷底油作基层处理,以便于较好地粘接增强层;加强附加增强层卷材后应及时粘贴,因此加热前应先作试贴,以提高粘贴速度;附加增强部位较小时,宜采用手持汽油喷枪施工。D、在阴阳角交接处、穿墙套管、天沟、水落口、收头等接点部位,必须仔细铺平、贴紧、压实、收头牢靠,符合设计要求和防水工程技术规范等有关规定。