建筑功能材料XS.ppt

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1、1,建筑功能材料,哈尔滨工业大学土木学院,张松榆,2,绪论,一、建筑材料的定义及按功能的分类(一)建筑材料的定义：定义一：建筑工程中用到的所有材料定义二：构成建筑物本身的材料(二)建筑材料的分类：1、按化学成分：,无机材料,金属材料,非金属材料,黑色金属,有色金属,烧土材料,石材,胶凝材料,混凝土,有机材料,复合材料,天然材料,合成高分子材料,沥青材料,无机基复合材料,有机基复合材料,无机有机基复合材料,3,2 按使用功能分：结构材料 围护及隔断材料保温材料声学材料(吸声及隔声材料)防水材料嵌缝及密封材料耐腐蚀防腐蚀材料耐磨材料防火耐火材料 防辐射材料 装饰材料 生态功能材料(三)功能材料与建

2、筑材料的关系：1、功能材料是建筑材料的一部分2、功能材料的品种多，作用大3、功能材料发展快，更新快4、功能材料的综合作用远超过普通建筑材料,4,二、建筑材料及建筑功能材料在人类生活中的地位及在建筑工程中的作用 能源、信息、材料是人类社会现代文明的三大支柱，材料是一切技术发展的物质基础。也是人类社会发展的物质基础,1、建筑功能材料的发展是现代建筑业迅速发展的重要因素.高效保温材料可以使墙体减薄，自重减轻，可建高层建筑物 高效防水材料可以使施工方法简单，使建筑物的维修期延长。,材料,能源储存、转化利用,信息系统,设备,建筑技术,建筑材料,提出要求,促进和推动,5,2、建筑功能材料与人们的生活休戚相

3、关好的装饰材料可以使居住环境优美、清洁；良好的吸声材料可以使居住环境安静舒适；好的保温材料可以使室内温度适宜，又能节约能源；减薄了墙体可以使居住面积更加宽敞。,长6米(外墙用61CM砖),宽 4米(隔墙用37CM砖,长6米(内隔墙用24CM砖),原墙体占用的面积为60.31+80.19+60.12=4.1M2,现墙体占用的面积为60.13+80.09+60.09=2.04M2,长6米(外墙用26CM复合墙体),宽 4米隔墙 隔用18CM墙板,长6米(内隔墙用18CM板),如果使用新型的墙体材料：,二者比较后者增加的面积为2.06M2,6,三、建筑功能材料的发展趋势1、品种增多2、多种功能集于一

4、种材料或者说一种材料有多种功能。如保温吸声材料板、防水保温屋面材料、防水装饰屋面，防火保温板、装饰保温板、保温承重墙、装饰吸声板等3、高性能材料不断出现：高保温、高吸声、高防火、高防水、高耐磨等4、充分利用地方资源生产功能材料-降低成本四、建筑功能材料课程学习目的、学习方法、学习任务及基本要求考试方法：平时成绩，专题报告，试卷综合评定,7,第0章建筑功能材料的基本性质,0.1建筑功能材料的常用参数一、密度、体积密度、孔隙率(一)密度 定义：材料在绝对密实状态下(不含任何孔隙)单 位体积的质量计算公式：=m/v g/cm3(二)体积密度：定义：材料在自然状态下单位体积的质量计算公式：0=mw/v

5、0 kg/m3 或 g/cm3mw-任意含水状态下材料的质量(kg 或 g),8,(三)孔隙率,1、孔隙率定义：材料内部所有孔隙的体积占材料在自然状态下体 积的百分率。表示方法：,2、开口孔隙率定义：材料内部开孔孔隙的体积占材料在自然状态下体 积的百分率。表示方法：,9,3、闭口孔隙率,定义：材料内部闭口孔隙的体积占材料在自然状态下体积的百分率。表示方法：,3、孔隙率对材料性能的影响(1)P：体积密度,强度,耐磨性,耐水性,(2)P：,吸水性,吸湿性,吸声性,保温性？,抗冻性？,体积密度,耐磨性,耐水性,强度,吸水性,吸湿性,吸声性,保温性？,抗冻性？,(3)Pk：,保温、抗冻性,(4)Pb：

6、,保温、抗冻性,10,0.2材料与水有关的性质,(一)吸水性与吸湿性1、吸水性：是指材料在水中吸收水分的性质。表示方法：(1)质量吸水率Wm：材料在吸水饱和状态下，所吸水的质量占材料绝干质量的百分率。,(2)体积吸水率Wv：材料在吸水饱和状态下，吸入水的体积占材料自然状态体积的百分率。,质量吸水率和体积吸水率之间的关系：,11,2、吸湿性,(1)定义：材料在空气中吸收水蒸气的性质。(2)表示方法：含水率：指材料所含水的质量与材料绝干质量的百分比,平衡含水率：材料吸湿或干燥至与空气湿度相平衡时的含水率。3、含水对材料性质的影响 材料吸水或吸湿后，强度下降，体积密度和导热性增加，材料的保温性、吸声

7、性下降，抗冻性下降，耐腐蚀性下降。,12,(二)耐水性,1、定义：材料长期在饱和水的作用下，保持其原有性质的能力。2、表示方法：软化系数Kp，,Kp0.85 耐水性材料Kp0.75 可用于潮湿环境中。(三)抗冻性：1、定义：材料在饱和水作用下，抵抗冻融循环作用，保持其原有性质的能力。2、表示方法：(1)抗冻标号 Fn n=25,50,75 300等(2)耐快速冻融循环次数：3、影响材料抗冻性的因素：主要是材料的组成结构，重点是材料的孔隙率和孔隙状态和材料的饱水程度材料的开放孔隙越多，饱水程度越大，抗冻性越差。,13,对于受冻材料，吸水饱和状态是最不利的状态，因其水饱和度Ks最大。可以用下述关系

8、式来估计或粗略评价多数材料抗冻性的好坏。,水饱和度Ks：,14,1、含水率为10%的500g湿砂，其中干砂的质量为多少克?材料含水时对材料的性质有何影响?2、某岩石在气于、绝于、吸水饱和情况下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。求该岩石的软化系数，并指出该岩石可否用于水池的内壁?3、现有一块53 115 240mm的墙砖，气干质量为2570g，其吸水饱和后的质量为2900g，将其烘干后的质量为2550g。将此砖磨细烘干后取50g，其排开水的体积为18.62cm3。求此砖的体积吸水率、质量吸水率、含水率、体积密度、孔隙率及开口孔隙率，并估计其抗冻性如何？4、现有甲、乙两相同组成的墙

9、砖，密度为2.7g/cm3。甲墙砖的绝干体积密度为1400kg/m3，质量吸水率为17%；乙材料吸水饱和后的体积密度为1862kgm3，体积吸水率为46.2%。试求：(1)甲墙砖的孔隙率和体积吸水率?(2)乙墙砖的绝干体积密度和孔隙率?(3)评价甲、乙两墙砖。指出哪种材料更宜作为外墙材料。为什么?,15,第一章 建筑节能及建筑绝热保温材料,1.1 建筑节能1.1.1 节约能源迫在眉睫2006年发布中国节能技术政策大纲。在大纲中指出：能源是人类赖以生存的物质基础。我国的基本国情：人均能源资源占有量少、国内保障程度低，从长远和总量上看能源供给不足。我国能源资源的相对含量：总量较为丰富，人均量极少。

10、煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量分别只有世界平均水平的58.6%、7.69%和7.05%。1.1.2 建筑节能建筑节能含义的三个发展阶段：第一阶段：就叫“建筑节能”（Energyefficiency in buildings）；第二阶段叫“在建筑中保持能源”（Energy conservation in buildings），意思是减少建筑中能源的散失；第三阶段(近来)称为“提高建筑中的能源利用效率”。也就是说，建筑节能并不是消极意义上的节省，而是从积极意义上提高利用效率。,16,1.1.2.1 我国建筑能耗的特点,(1)建筑能耗约占社会总能耗的1/3 我国建筑能耗的总量逐年上升，上世纪70

11、年代末是10%，近几年是27.45%。最终还将上升至35(2)高耗能建筑比例大，加剧能源危机 北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨，直接经济损失达70亿元，多排二氧化碳52万吨。到2020年，我国建筑耗能将达到1089亿吨标准煤；空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷发电能力。我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的3倍以上，(3)建筑能耗较大的原因。技术落后，供暖设计不科学，管理不当，采暖收费不合理，缺乏节能意识等。尤其突出的表现在过分强调降低建筑物的一次性投资和对某些建材制品的要求不严，结果节省了一次性投资，却造成了长久的能源浪费，得不偿失。如不采取坚决有效的措施来控制建筑能耗的

12、浪费，用不了多久，我们就会受到大自然的惩罚。,17,1.1.2.2 外国建筑节能的措施,美国联邦政府1998年用于建筑节能研发的费用达9740万美元。具体项目有真空超级隔热围护结构，无机高效泡沫隔热保温材料，先进的充气多层窗，低发射率和热反射窗玻璃，耐久反射涂层，先进的蓄热材料，屋顶光伏电池板，热水、采暖、空调热泵系统，先进照明技术，阳光集光和分配系统，燃料电池、微型燃气轮机等分散式发电技术，可按需调节能源，水供应和空调的智能控制系统。这些高新技术的推出使得美国的建筑节能有了很强的技术支持。美国联邦政府1999年13123号总统行政令规定：2005年，所有联邦机构建筑的单位面积能耗，应比198

13、5年减少30，到2010年要减少35；新建建筑必须达到联邦或当地能源性能标准；联邦机构必须采购有“能源之星”标识的用能产品，或能效在同类产品中领先的25范围内的产品；到2010年，联邦建筑应安装2万套太阳能系统；每个机构必须有一幢节能示范建筑，一年内新建5幢以上建筑的，要有一幢节能示范建筑。建筑节能从政府机构做起，促进全国的建筑节能。,18,德国能源匮乏石油几乎100进口，天然气80进口。节约能源和保护环境是德国政府开发利用能源的一贯政策。由于纬度较高，德国冬季较长，建筑供暖能耗能成为德国政府着力解决的一个关键领域。德国能源节约法于2002年2月生效，按照新法规，建筑的允许能耗要比2002年前

14、的能耗水平下降30左右。德国建筑保温节能技术新规范的一大特点，是从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标，转化为控制建筑物的实际能耗。建筑的总能耗包括供暖、通风和热水供应。德国还有大批老建筑，新法规鼓励企业和个人对老建筑进行现代化的节能技术改造，并实行强制报废措施。英国政府从1986年开始制订国家节能计划，将建筑节能由低到高分为10个等级。该计划执行的初期遇到的最大障碍是开发商和建造商因节能而增加住宅的造价，从而影响普通购房者，尤其是低收入家庭的购房。但是这部分增加的造价，换来的却是长远的经济效益。按新标准设计的节能型建筑比传统建筑在能量消耗上的花销要减少75。政府在强制

15、执行节能计划时，一方面考虑不同阶层购房者的心态，另一方面强调就地取材解决节能材料，减少运输费用，尽可能降低建筑成本。,19,1.1.3 我国的建筑节能目标,总体目标：到2013年末5年内的建筑节能目标：实现节约1.1亿吨标准煤节能计划：以1981年颁布的建筑设计规范为基准，1988年节能30%，1998年节能50%，2008年开始节能65%。如：北京市1981年每平方米采暖面积一个采暖季烧标准煤25公斤为100%；第一步：1988年的设计标准为节能30%，规定为17.5公斤。第二步：1998年的设计标准为节能50%，每平方米采暖的煤耗降低到12.5公斤以下。2008年实施的第三步节能达到65%

16、，平方米采暖的煤耗降低到8.75公斤。所谓节能65%是与以前实行的建筑设计规范相对照，耗能要降低65%。,20,1.1.4 建筑节能的主要途径,(1)门窗的保温隔热。在建筑围护结构中，与墙体、屋面相比，门窗的保温隔热能力较差。我们可以通过提高门窗的气密性，采用适当的窗墙面积比，增加窗玻璃层数，采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。(2)墙体的保温隔热：加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式，如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体

17、能满足围护结构各种功能的要求，因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体，有着更多的优越性。(3)屋面的保温隔热:我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层，也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。(4)采暖系统的节能城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖，可以大大提高热效率。,21,1.2 建筑材料热工参数,一、导热系数,可以转化为,t1,A,Q,t2,d,单位：W/m k 材料的厚度d越小，材料的传热时间Z越长，传热的面积A越大，材料两侧的温差（t1t2）越大，通过材料传导的热量Q越多，也就是说材料的保温性能越差。对于在一定环境中、且有固定设计的建筑结构，上式中的

18、A、Z、（t1-t2）都是固定的，是不能改变的。如果想使建筑物的保温性提高，只有两个途径，一是增加墙体的厚度，另一种方式是使用导热系数较小的材料。,1.2.1 建筑材料热工参数,22,影响材料绝热性(保温性)的主要因素：1、材料的组成和结构。不同组成的材料其导热系数不同；2、同一组成的材料，其导热系数的大小按顺序由大到小为：晶体微晶体玻璃体；3、对于多孔材料，孔隙率大小及孔隙状态起决定作用；4、材料的体积密度。体积密度越小，保温性越好。5、材料的含水率：材料的含水率越高，材料的导热系数越大。保温性越差。6、温度：随着温度的升高，材料的导热系数要增加。在050的范围内影响不大。7、热流方向：对于

19、各向异性的材料，沿纤维方向和垂直于纤维方向的导热系数是有很大区别的。有时为了使材料有较小的导热系数，往往人为地制造一种可以使传热路线长一些的材料。比如有一些空心砌块孔型的设计就是如此。,Q,23,二、传热系数 墙体或其它围护结构的传热能力常用传热系数来表示，即导热系数与材料层厚度的比。定义式如下：K/d K材料层的传热系数，W/(m2K)；d材料层的厚度，m。可见，材料的导热系数越小，材料层或维护结构的传热系数越小，保温隔热性越好。当然，增加材料层的厚度也可降低传热系数，但会增加材料的用量和建筑物的自重。民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）对不同地区的屋面、外墙、门、窗等的传热系数作了严格

20、的规定，如西安、北京、哈尔滨地区的外墙传热系数分别为1.0、0.90、0.52W/(m2K)。三、热阻：传热系数的倒数称为热阻R，即R1/K，其单位为(m2K)/W。热阻越大，则材料层抵抗热流通过的能力越大，保温隔热性越好。,24,四、热容量与比热,材料在受热时能吸收热量，冷却时能放出热量的性质称为热容量。热容量的大小用比热（亦称热容量系数）表示。材料吸收（或放出）的热量，用下式计算：式中Q材料吸收（或放出）的热量，J；C材料的比热，J/(kgK)；m材料的质量，kg；t2-t1材料受热（或冷却）前后的温度差，K；比热是反映吸热（或放热）能力大小的物理量。即表示单位质量（kg）材料，温度上升（

21、或下降）1K时所需的热量。比热值的大小主要取决于材料的组成，而与构造状态无关。水的比热最大，为4.19J/(kgK)。因此，材料含水后，在受热升温时，所吸收的热量将比干燥时有显著的增加。选用热容量大的建筑材料作为维护结构，有助于保持室内温度的稳定。因此，那些导热系数较小，热容量较大的材料才是更好的绝热材料。,25,一、围护结构传热系数 围护结构两侧空气温差为1K时，单位时间内通过单位面积的热量称围护结构传热系数(K)。它是围护结构总热阻(R0)的倒数，即,1.2.2 传热系数的计算,式中：K围护结构传热系数，W/m2K；R0围护结构总热阻，m2K/W；R 围护结构的传热阻，m2K/W；Ri内表

22、面换热阻，m2K/W；一般情况下取0.11 Re外表面换热阻，m2K/W；一般情况下取0.04内表面换热热阻是指围护结构的内表面在吸热过程中产生所受到的阻碍，其值Ri按表选取，外表面换热阻是指围护结构的外表面向室外空间散发热量时所受到的阻碍，其值Re按表选取。,26,例题 设有一松木门，厚度为50mm，求做外门及内门时的传热系数。已知 松木(热流方向垂直于木纹方向时)的导热系数=0.14wmK,解：Rd/=0.050/0.14=0.357m2KW做外门时传热系数为,做内门时传热系数为,二、单一材料传热系数的计算,27,例：某围护结构的墙体，其做法如图，试求其热阻R及传热系数K；已知砂浆0.81

23、W/mK厚20mm；加气砼0.205W/mK厚100mm；灰砂砖墙0.81W/mK 厚240mm；,三、多层材料传热系数的计算,思考题：哈尔滨地区要求的墙体传热系数为0.45，如何设计墙体,砂浆,加气砼,灰砂砖,28,1.3 建筑绝热及保温材料,一、建筑绝热保温材料的定义：（一）绝热材料：在建筑上将能显著阻止热流传递的材料称为绝热材料。其导热系数不大于0.23w/mK；（二）保温材料：在绝热材料中将导热系数不大于0.14w/mk的材料称为保温材料。二、保温材料的分类：1、按使用温度分：0以下：保冷材料；250：低温保温材料；250700：中温保温材料；7001000：高温保温材料；1000以上

24、：耐火保温材料,29,2、按化学成分分：无机类保温材料：无机金属类：铝箔无机非金属类：岩棉、矿棉、玻璃棉、硅酸铝纤维类保温材料；微孔硅酸钙类保温材料；膨胀珍珠岩类保温材料；泡沫玻璃类保温材料有机类保温材料：泡沫塑料；轻质纤维板等3、按形态分：纤维类；微孔多孔类；散粒颗粒状；层状（铝箔）,30,三绝热材料的作用及基本要求（一）绝热材料的作用：1、阻止热交换、热传递的进行-保温保冷2、隔热防火3、减轻建筑物的自重4、建筑节能-是核心作用,（二）绝热材料的基本要求：1、具有较低的导热系数。国家规范中规定，绝热材料的导热系数应不大于0.23W/K，保温材料的导热系数不大于0.14W/K。2、具有较低的

25、体积密度。一般情况下，其干燥状态的体积密度不大于600kg/m33、具有较低的吸湿性4、有一定的承载能力。其抗压强度应大于0.4MPa5、有一定的防火能力 6、造价低，成型和使用方便,31,1.3.1 纤维类保温材料,用纤维状材料直接填充或制成制品用来起绝热作用的一类材料的总称。1.3.1.1 岩矿棉类保温材料 岩棉和矿渣棉一类材料的总称。岩矿棉类保温材料的特点：1、外观上有相同的纤维状形态和结构；2、体积密度小，一般在4180kg/m3。3、导热系数小，一般在0.040.06W/mK。4、不燃烧。5、耐腐蚀、化学稳定性好。6、一般都有较好的吸声性。7、无毒、无味、无污染。8、价格较低，用途面

26、广。,32,一、原材料及生产工艺 1、原料生产矿渣棉的主要原料是矿渣和焦碳。生产岩棉的主要原料是玄武岩或辉绿岩。2、生产工艺,(1)离心法：利用离心力将熔体甩出熔槽，制成纤维。工艺先进，棉丝长，渣球少,(2)喷吹法：用高压空气喷吹熔流，喷吹成分散的液滴，液滴在运行中被拉成长细的纤维。渣球含量较高，纤维直径不均匀,矿渣,+焦碳,矿渣熔体,制棉,产品,13601400,玄武岩,+焦碳,1500,岩石熔体,制棉,产品,33,二、岩矿棉的技术性能 1、渣球含量(颗粒直径大于0.25mm)%：优等品12.0%；一等品15%；合格品18%2、纤维平均直径(m)优等和一等品7.0 合格品8.2 3、体积密度

27、 150kg/m3 4、导热系数(平均温度705，体积密度=150kg/m3)0.044 5、最高使用温度：650,34,胶粘剂:无机类的水玻璃；有机类的热固型的水溶性酚醛树脂、聚乙烯醇、沥青和淀粉等 成型方法：干法：在岩矿棉的纤维上喷覆酚醛树脂，然后制成一定的形状，在150的温度下固化。湿法：将岩矿棉浸入胶粘剂的水溶液中，然后成型，经干燥固化而成产品。两种成型方法优缺点的比较：工艺过程 体积密度 导热系数 吸声性干法制品简单80150 0.04 好湿法制品 复杂 200以上 0.05 较差 2、制品种类：（1）岩矿棉板 岩矿棉缝毡；岩矿棉保温带；岩矿棉管壳；岩矿棉吸声板；岩矿棉贴面制品。,三

28、、岩矿棉制品1、生产工艺：,岩矿棉,胶粘剂防尘油憎水剂助剂,固化成型,切割,贴面,产品,35,（2）岩矿棉毡：用玻璃纤维薄毡、玻璃纤维网格布、玻璃布、牛皮纸、钢丝网等材料将岩矿棉纤维包裹（覆）得到毡类制品。,3、矿棉制品的技术指标：制品种类 体积密度 导热系数 有机物含量 燃烧性 使用温度岩矿棉板 80160 0.0440.048 4.0 A1级 400600岩矿棉带 80150 0.054 4.0 A1级 400600岩矿棉毡 60120 0.049 1.5 A1级 400600岩矿棉管壳 200 0.049 5.0 A1级 600,4、岩矿棉制品的应用(1)用于建筑保温：主要可用于墙体保温

29、、屋面保温、地面保温、门窗保温.墙体保温:在建筑中用的最多的一种。其保温形式有现场复合和工厂预制两种。保温形式为外墙内保温和外墙外保温两种复合墙体。,36,(2)热工设备保温岩矿棉板：用于平面、曲率半径较大的罐体，锅炉等设备的保温；一般使用温度350，如果升温较慢，使用温度可达到500。岩矿棉玻纤保温毡：主要用于形状复杂热工设备，使用温度400。岩矿棉铁丝网缝毡：用于罐体、管道、锅炉保温。使用温度600。岩矿棉保温带：用于大口径管道、贮罐保温。使用温度250。岩矿棉管壳：用于小口径管道、贮罐保温。使用温度350。(3)隔震材料：用于基础隔震、楼面隔震等。(4)吸声材料,37,1.3.1.2 玻

30、璃棉及其制品玻璃棉是由定长玻璃纤维互相交错组成的多孔结构材料 定长：150mm以下或更短,硅灰石,石灰石,莹 石,玻 璃,玻璃熔体,玻璃丝,制品,1600,玻璃熔窑,制丝,成型,玻璃棉的特点：1、质轻：体积密度在4100kg/m3；2、导热系数小：0.0370.039W/mK；3、不燃烧；4、耐腐蚀性好；5、过滤效果高；6、吸声性好。一、原材料及生产工艺,38,二、玻璃棉的技术指标：种类 dm 渣球含量 75 体积密度 使用温度 1号玻璃棉 5.0 1%0.041 40 400 2号玻璃棉 8.0 4.0%0.042 40 400 3号玻璃棉 13.0 10.0%0.049 70 400,在实

31、际生产中，生产出的产品为：纤维种类 dm 75 体积密度 使用温度普通玻璃棉 15.0 0.052 80100 350普通超细棉 5.0 0.035 20 400 无碱超细棉 2.0 0.033 415 600高硅氧棉 4.0 0.06780.1027 95.100 1000(原料中SiO2多)(260400),39,三、玻璃棉制品1、生产工艺：与岩矿棉的生产工艺基本相同 玻璃棉纤维+胶粘剂+助剂 固化 切割贴面产品2、玻璃棉的种类：与岩矿棉基本相同 玻璃棉毡、玻璃棉板、玻璃棉管壳、贴面玻璃棉制品3、玻璃棉制品的技术要求：(GB13350-92)_ 型号 体积密度 75导热系数 燃烧性 最高使

32、用温度玻璃棉板2号 2448 0.0430.049 A1级 300350 64120 400玻璃棉板3号 80120 0.047 A1级 400 玻璃棉带2号 25 0.052 A1级 300400玻璃棉毯2号 2440 0.0430.048 A1级 350400四、玻璃棉及玻璃棉制品的应用1、用于建筑保温、吸声；主要是板和毡,40,2、玻璃棉管壳用于供热、通风管道的保温,五、注意事项 吸水性强，不宜露天堆放，不宜雨天施工、其它的与岩矿棉相同。,3、建筑装饰材料：用于宾馆、大厅、影剧院、体育馆吊顶装修,41,1.3.2 微孔多孔类保温材料,1.3.2.1 膨胀珍珠岩及制品一、原材料及生产工艺1

33、、原料：珍珠岩矿石2、生产工艺,珍珠岩矿石,破碎,筛分,预热,400500,0.155mm,急剧加热,冷却,产品,11801270,0.150.6mm,有效含水率 2%左右,42,三、膨胀珍珠岩的特点及应用 1、特点：(1)松堆密度小，70250kg/m3(2)导热系数小，0.0420.076(3)化学稳定性好、耐酸、碱、等腐蚀(4)使用温度范围广 200800(5)吸湿能力小,一般情况下小于1%2、应用(1)用作充填材料：主要是用于建筑工程和大型设备的绝热保温,(2)现浇水泥膨胀珍珠岩保温、隔热层(湿铺法),水泥,膨胀珍珠岩,水,混合搅拌,平 铺,找平层,养护,43,(3)用做粉刷材料。以膨

34、胀珍珠岩为骨料，以水泥和石灰膏为胶结料，按一定比例混合、搅拌、制成灰浆，再用抹灰或喷涂等方式施工到墙面上。用作内外墙的粉刷及保温。,内墙：石灰膏：珍珠岩=1：44.5 水泥：石灰膏：珍珠岩=1：1：46 外墙：水泥：珍珠岩=1：3或1：4 体积比。,四、膨胀珍珠岩制品 膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为骨料，以水泥、水玻璃、石膏沥青等作为胶结材料，经一定工艺过程制成的产品。,1、工艺过程：,胶凝材料,膨胀珍珠岩,配料,搅拌,成型,养护,产品,干燥(焙烧),2、产品形状：,板、砖、管瓦等,44,(一)水泥膨胀珍珠岩制品 是以水泥为胶结材料制得的。1、成型方法：采用容量法，一次加料。在成型机内进行先轻

35、后重的加压,制品在湿空气或蒸汽养护中养护610d。2、主要性能：(1)。小，300400kg/m3；(2)小，常温0.0580.087；高温0.0810.116；低温0.0310.076(3)强度满足要求，抗折强度0.3MPa；抗压强度0.5 MPa；(4)使用温度较高，可达600(5)吸水率较高，可达到130%以上(6)施工方便，经济耐用。3、主要用途(1)建筑保温(2)热工管道的保温及热工设备的保温。(3)用做保温吸声材料。,45,(二)水玻璃膨胀珍珠岩制品 是以水玻璃为胶凝材料的膨胀珍珠岩制品 1、生产成型方法,水 玻 璃,膨胀珍珠岩,混合搅拌,成型,干燥,焙烧,赤 泥,产品,12min

36、,50110,550650,2、主要性能体积密度 常温 抗压强度 使用温度 96h吸水率200300 0.0560.065 0.51.2 650 120180%,3、用途(1)干燥环境中的吊顶板，墙体内保温(2)热工设备及管道的保温。(3)用作吸音板,46,(三)沥青膨胀珍珠岩制品 以沥青为胶凝材料，将膨胀珍珠岩粘结在一起所成的制品。1、成型方法：,沥青或乳化沥青,膨 胀 珍 珠 岩,混合搅拌,浇注成型,冷却,加热,产品,110140,2、主要性能体积密度 常温 抗压强度 使用温度 24h吸水率220450 0.0510.104 0.250.7 50200 0.50.8,3、突出优点：防潮防水

37、性能好,4、用途：(1)冷库工程、冷冻设备、低温管道保温(2)屋面保温，有一定的防水效果,47,1.3.2.2 膨胀蛭石及制品,一、原料及生产工艺,1、原料：蛭石矿石-一种层状的含水镁铝硅酸盐矿物,蛭石的化学成分：SiO2：3550%Al2O3：626%MgO：925%H2O：311%,蛭石的物理性质：外观：多片状，很薄。在1英吋(2.54cm)的厚度上可叠100万片颜色：金黄色、褐色、绿色等;密度：2.22.8 松堆密度：11001200熔点：13201350 含水率：7%吸湿率：2%,48,2、生产工艺,蛭石,破碎,筛分,烘干,含水率5%,焙烧,急冷,产品,8501000,0.51min,

38、体积膨胀815倍,二、技术性能堆积密度 导热系数 耐火度 使用温度 质量吸水率 体积吸水率 抗冻性 80300 0.0470.081 1350 1000 26.5%40.6%15次循环 体积密度：110 120 150 200 吸水率大会引起强度降低 粒度 5mm 3 2 0.51.0导热系数 0.053 0.052 0.048 0.058,49,三、应用-与膨胀珍珠岩差不多。1散粒铺设-注意层理与热流方向垂直 预制纸盒装松散蛭石。2、现浇隔热层-水泥+膨胀蛭石3、膨胀蛭石灰浆膨胀蛭石制品-与膨胀珍珠岩制品差不多(一)水泥膨胀蛭石制品 1、生产过程 水泥+膨胀蛭石+水搅拌成型 养护 制品 体积

39、比：1：610 2主要性能：堆积密度 抗压强度 使用温度 导热系数 400500 0.20.9-301000 0.0580.13 3、用途-与水泥膨胀蛭石制品相同 使用时应注意：(1)先用水泥膨胀蛭石灰浆或水泥石灰灰浆作为胶结材料，然后现将蛭石制品粘到被保温材料上。(2)也可以用木钉、竹钉或铁钉固定制品。,50,(二)水玻璃膨胀蛭石制品,水玻璃,膨胀蛭石,混合搅拌,浇注成型,焙烧,氟硅酸钠,制品,水玻璃：膨胀蛭石=2:1 3:2,干燥,陶粒、砖粉、石棉、硅藻土等辅料,主要性能：导热系数：0.0680.19 抗压强度：0.81.4MPa 使用温度：700900 用途：与水玻璃膨胀珍珠岩制品相同注

40、意：耐水性较差。同样还有其它的沥青水玻璃膨胀蛭石制品、石膏膨胀蛭石制品制品。,51,1.3.5 泡沫塑料,定义：凡是由基料和多种助剂经加热发泡等工艺制得的孔隙率较高的产品统称为泡沫塑料。,泡沫塑料的分类：,按泡的结构分,封闭孔,开口孔,按燃烧性分,非自熄型,自熄型,除去火源后，能自行停止燃烧,除去火源后，能继续燃烧,按受热时行为分,热塑性泡沫塑料,热固性泡沫塑料,泡沫塑料的命名：一般以基体材料命名 如：聚苯乙烯泡沫塑料；聚乙烯泡沫塑料；聚氯乙烯泡沫塑料；聚胺酯泡沫塑料；脲醛泡沫塑料；环氧树脂泡沫塑料。,52,泡沫塑料的发泡方式：机械法用机械方法搅动树脂的乳液、悬浮液或溶液，使之产生泡沫，然后使

41、之稠化，固化，得到泡沫。物理法将压缩气体(如氮气、CO2等)或挥发性溶液用压力溶于树脂中，当压力下降时，形成气孔。化学法将化学发泡剂溶于树脂，成型时受热分解，形成大量的惰性气体，产生气孔。化学法是目前最常用的方法。泡沫塑料的成型方法：注射法 浇注法 挤出法 模塑成型法 粉沫成型法 中空成型法,53,一聚苯乙烯(PS)泡沫塑料,(一)生产过程,可发型聚苯乙烯树脂,发泡剂,助 剂,预发泡,成型,普通型可发性聚苯乙烯泡沫塑料,注入模具加热,阻燃剂,阻燃型可发性聚苯乙烯泡沫塑料,乳液型聚苯乙烯树脂,乳液型可发性聚苯乙烯泡沫塑料,54,(三)特点及应用1普通型聚苯乙烯泡沫塑料：(1)质轻、保温、吸水小，

42、可用作吸声、可温、防震材料(2)耐低温、耐酸碱、易加工，用于制冷设备、冷藏设备的隔热保温。2阻燃型（自熄型）聚苯乙烯泡沫塑料：除具有普通聚苯乙烯泡沫塑料的特点外，突出的特点是自熄性好，离开火源后，12S即熄灭。因此，其用途中，除可用于保温、防震材料外，更适用于有防火要求的工程中。3、乳液型聚苯乙烯泡沫塑料：除具有普通泡沫塑料的特点外，其显著特点是硬度大，机械强度高，泡沫体的尺寸稳定性好。特别适用于要求硬度大、有一定耐热性要求的保温、隔热、吸声、防震等工程。,(二)技术性能：(三种塑料都适用)聚苯乙烯泡沫塑料按。分为三类，具体技术指标为：类别。压缩应力 70 48h尺寸变化 吸水率 氧指数 15

43、 60Kpa 0.041 30 20 100 0.041 30 30 150 0.041 30,55,(四)应用技术1可以切割。刀锯，电热丝(200 250)，高速无齿锯条。2粘贴：用聚醋酸乙烯乳液、低温沥青、乳化沥青、聚氨酯胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂等粘贴。3注意事项：在保管、运输、施工过程中，严禁烟火,56,聚氨酯泡沫塑料,含羟基的聚醚树脂,异氰酸脂+水,催化剂+泡沫稳定剂,混合发泡,固化定型,二聚氨酯泡沫塑料,(一)原料及生产过程：,(二)产品种类：硬质聚氨酯泡沫塑料气孔大多数是封闭孔 软质聚氨酯泡沫塑料气孔大多数是开放孔（俗称为海绵）按导热系数：A型：小于0.022；B型小于0.027 按

44、可燃性：分为1级2级3级 按承受荷载能力分为级（轻荷级）级（重荷级）(三)主要技术指标(硬质聚氨酯泡沫塑料)体积密度：各类型均为30kg/m3；导热系数：小于0.022 0.07 导热系数与温度有一定的线型关系：当泡沫内的气体为CO2时，t=0.0300+0.000175t；当泡沫内的气体为氟里昂时，t=0.015+0.00012t,57,（四)用途：硬质聚氨酯泡沫塑料 1、建筑保温、隔热、热力管道保温。2、制冷、冷藏设备的隔热保温。3、漂浮材料。,(五)应用技术：1、预制成所需要的板、管、棒、然后施工2、现场喷涂、直接喷涂到被保温材料表面。3、在运输、保管、使用过程中注意防火、注意重压和利器

45、刻划表面。,58,建筑物外墙外侧现场施工或预制装配的复合保温层.2、外墙外保温系统的基本要求外保温系统是由多层材料复合构成，各层材料自身功能要满足要求。还要充分考虑材料的相容性及匹配性。保温隔热体系各相邻构造层性能、弹性模量变化指标相匹配、逐层渐变。构造必需能满足水密性、抗风压以及温湿度变化的要求，不致产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞作用，还能与相邻部位（如门窗洞口、穿墙管道等）之间以及在边角处、面层装饰等方面，得到适当的处理。,外墙外保温系统,1、外墙外保温系统的概念,59,1.防开裂能力 2.抗冲击能力3.耐久性 4.防水、透汽-取决于防护面层性能5.抗风压-取决于体系各组成材料间的界

46、面粘结强度6.合理的细部处理方案和节点材料,3、外墙外保温系统的技术要求,4、外墙外保温系统基本构造,a建筑结构层b胶粘层c保温层d/e增强层f装饰面层,60,EPS（聚苯板）薄抹灰外墙外保温系统XPS（挤塑板）薄抹灰外墙外保温系统,EPS板现浇混凝土外墙外保温系统胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统复合硬泡聚氨酯外墙外保温系统,构造,黏结层,保温层,增强层,施工,质量控制,施工速度,成本,材料成本,综合成本,5、常用的外墙外保温系统,6、选择外保温系统的要素,61,1.3.7 热反射类绝热材料 热反射型隔热保温材料是阻止或减弱辐射热的传递。1.3.7.1 铝箔波形纸隔热保温板 是以波形纸板为基

47、层材料，两面贴上铝箔作为面层的一种保温材料。一、原材料及生产工艺：(一)主要原料：铝箔、纸板、胶粘剂 纸板：复面纸-工业牛皮卡纸、360g；波形纸-高强瓦楞原纸 分层纸-高强瓦楞原纸 胶粘剂-沥青胶、牛皮胶、塑料类胶粘剂(二)生产工艺：,62,二、主要性能：辐射 厚度 质量 48h 干燥状态 含水26%变形(1.51.5m)系数 mm Kg/m2 吸水率 折断荷载 折断荷载 干燥 受潮 三层 0.465 4 1.25 1.8%4.5kg 1.5 kg 稍有变形 五层 0.465 8 1.5 3.2%8 kg 2.2 kg 不变形三、用途 1保温隔热天棚-固定在钢筋砼屋面板下或木屋架下面。,2保

48、温复合墙体-两层砖墙或一砖一砼中间设置一层或多层铝箔波形,3单独做保温墙体-冷藏室或恒温恒湿室的保温墙体。,63,1.3.7.2 铝箔玻璃棉制品,是以中级或超细玻璃棉(毡、板)为基材，外包覆牛皮纸及铝箔玻璃布制成的产品,是由0.007微米软性铝箔，玻璃纤维布并加以涂布而成，贴合于玻璃棉上,性能特点：辐射系数：0.465抗拉强度：铝箔牛皮纸：0.541.09；铝箔玻璃布：0.549.7产品使用温度：-30 120热损失减少量：1050%;体积密度小，化学稳定性好，用途：屋面及墙体保温；舰船保温；管道、锅炉等热工设备保温；电烘箱、电冰箱等电器设备保温。,64,1.3.7.3 热反射型隔热保温卷材

49、热反射型隔热保温卷材又称为反射型外保护层保温卷材。是以玻璃纤维为基材，表面经真空镀膜加工而成的一类铝膜玻璃纤维织物复合材料。镀铝层厚度为4001000A(埃)即0.04 0.1m一、品种及技术性能品种：阻燃型和非阻燃型。性能：热辐射率：0.5 耐水性：良好；抗拉强度200N/cm二、用途：1.建筑工程的保温材料。墙体、屋面(夹层、面层均可用)；2冷热设备的保温材料，可单独或与其它材料复合用。3太阳能工程、军事伪装、防盐雾、防潮外包装。使用方法：粘贴、缝、緾绕等。,65,1.3.7.4 热反射玻璃一、生产工艺：在玻璃表面形成金、银、铜、铝等金属或金属氧化物的薄膜。1涂层法(镀膜法)：热解法：采用

50、电阻蒸发，在玻璃表面镀一层铝膜 磁控溅设法：高速、低温溅射镀膜。是在真空条件下，利用气体辉光放电，激发荷能粒子，轰击靶台，产生溅射，溅射的物质沉积在玻璃表面，形成镀膜玻璃。-这种方法可形成多种颜色，可以多层镀膜。2电浮法：以浮法玻璃的生产工艺为基础，当玻璃经分流进入锡槽时，用化学渗透方法进行电解，使金属离子进入玻璃表层。二、性能及应用 1热反射效率较高，可达30%以上，(平板玻璃只是78%)。2镀金属膜的玻璃有单向透光性，对建筑物有遮蔽和帷幕作用 3制成中空玻璃或夹层玻璃窗，主要用于建筑保温门窗、玻璃幕墙等,66,2 吸声及隔声材料,21 吸声及隔声材料的基本知识一声音的传播 声音是由于振动产