第10章建筑功能材料

1、v1.定義: 防水材料是指具有防止建筑工程結構免受雨水、地下水、生活用水浸蝕的材料。v 2.應用部位： 有屋面、墻面、地面和地下室等v3.分類：瀝青防水材料，改性瀝青防水材料和合成高分子防水材料。v1.定義： 防水卷材是建筑防水材料重要品種，它是具有一定寬度和厚度并可卷曲的片狀定型防水材料。v2.分類： 目前防水卷材有瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材等三大系列。v3.防水卷材的性能：v (1)耐水性：指在水的作用和被水浸潤后其性能基本不變，具有不透水性。常用不透水性、吸水性等指標表示。v (2)溫度穩(wěn)定性：指在高溫下不流淌、不起泡、不滑動，低溫下不脆裂的性能，也即在一定

2、溫度變化下保持原有性能的能力。常用耐熱度、耐熱性等指標表示。v (3)機械強度、延伸性和抗斷裂性：指防水卷材承受一定荷載、應力或在一定變形的條件下不斷裂的性能。常用拉力、拉伸強度和斷裂伸長率等指標表示。v (4)柔韌性：指在低溫條件下保持柔韌性的性能。它對保證易于施工、不脆裂十分重要。常用柔度、低溫彎折性等指標表示。v (5)大氣穩(wěn)定性：指在陽光、熱、臭氧及其他化學侵蝕介質等因素的長期綜合作用下抵抗侵蝕的能力。常用耐老化性，熱老化保持率等指標表示。v (1)瀝青防水卷材v a. 定義：瀝青防水卷材是用原紙、纖維織物、纖維氈等胎體浸涂瀝青，表面撒布粉狀、粒狀或片狀材料而制成的。vb. 特點： 瀝

3、青防水卷材是我國傳統(tǒng)的防水卷材，生產歷史久、成本較低、應用廣泛，瀝青材料的低溫柔性差，溫度敏感性大，在大氣作用下易老化，防水耐用年限較短，它屬于低檔防水材料。vc. 應用： 200號油氈適用于簡易防水、臨時性建筑防水、防潮及包裝等，350號和500號油氈用于多層建筑防水。 v林，又叫樹林，五木相加為森林。漿，有木漿、竹漿、麥草漿、蘆葦漿及其他漿。這些植物纖維中產生出來的漿，經過化學處理和機制加工成各種用途的原原紙紙。v 用低軟化點的瀝青浸漬原紙而成的叫油紙，再用高軟化點的瀝青涂蓋油紙表面，并撒布一層滑石粉或云母而成的叫油氈。v 根據(jù)撒布料是粉狀或片狀，在標號前頭加“粉”或“片”加以區(qū)別。v 根

4、據(jù)屋面工程技術規(guī)范(GB50207114)的規(guī)定，瀝青防水卷材僅適應于屋面防水等級為級(一般的工業(yè)與民用建筑、防水耐用年限為10年)和級(非永久性的建筑、防水耐用年限為5年)的屋面防水工程。v高聚物改性瀝青防水卷材適用于防水等級為級(特別重要的民用建筑材對防水有特殊要求的工業(yè)建筑。防水耐用年限為25年)、 級(重要的工業(yè)與民用建筑、高層建筑。防水耐用年限為15年)和級的屋面防水工程。v 是采用低軟化點石油瀝青浸漬原紙然后用高軟化點石油瀝青涂蓋油紙兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種紙?zhí)シ浪聿摹Ｆ渲饕獜V泛應用于簡易防水、臨時性建筑防水、防潮及屋面地下、水利等工程的單層多層防水。v 高聚物改性瀝青

5、防水卷材是以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體、粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲片狀防水材料。v 在瀝青中添加適量的高聚物可以改善瀝青防水卷材溫度穩(wěn)定性差和延伸率小的不足，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度高、延伸率較大等優(yōu)異性能，且價格適中，在我國屬中低檔防水卷材。va. SBS改性瀝青防水卷材屬彈性體彈性體瀝青防水卷材中的一種。vb. 彈性體瀝青防水卷材以10m2卷材的標稱重量(kg)作為卷材的標號。vc. 該類防水卷材廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于寒冷地區(qū)和結構變形頻繁的建筑物防水。 （例：屋面、墻體、廁浴間、地下室、冷庫、橋梁、水池

6、、地下管道等工程的防水、防滲、防潮、隔氣等） 施工簡便，亦可冬季施工，造價低、有效防水年限能達15年以上。v a. APP改性瀝青防水卷材屬塑性體塑性體瀝青防水卷材中的一種。vb. 塑性體瀝青防水卷材以l0m2卷材的標稱重量(kg)作為卷材的標號。vc. 該類防水卷材廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于高溫或有強烈太陽輻射地區(qū)的建筑物防水。v本系列產品用途廣泛，主要用于屋面、廁浴衛(wèi)生間、屋頂花園、地下室、地下隧道、水池、水壩、各種溝渠、高速公路、飛機場、涵洞、地下停車場、各類倉儲庫等防水、防漏、防潮，耐高溫性能優(yōu)越。v 合成高分子防水卷材是以合成橡膠、合成樹脂或它們兩者的共混體為基料，

7、加入適量的化學助劑和填充料等，經混煉、壓遠或擠出等工序加工而制成的可卷曲的片狀防水材料。其中又可分為加筋增強型與非加筋增強型兩種。v 合成高分子防水卷材具有拉伸強度和抗撕裂強度高，斷裂伸長率大，耐熱性和低溫柔性好，耐腐蝕，耐老化等一系列優(yōu)異的性能，是新型高檔防水卷材。va.定義：vb. 聚氯乙烯防水卷材根據(jù)其基料的組成與特性分為S型和P型。vc.該種卷材的尺度穩(wěn)定性、耐熱性、耐腐蝕性、耐細菌性等均較好，適用于各類建筑的屋面防水工程和水池、堤壩等防水抗?jié)B工程。高速公路隧道v 聚氯乙烯防水卷材，是目前國內最新型的防水材料。它以聚氯乙烯和橡膠為主要材料，另配有阻燃劑等十幾種輔料有機合成。本產品科技含

8、量高，是SBS的替代產品。具有阻燃、絕緣、減震、隔音、縱橫向拉力大。延伸率好、抗?jié)B透率強，耐低溫、耐酸堿、耐老化等優(yōu)良性能。并且施工方便，搭接合縫膠粘不受環(huán)境約束。環(huán)保型，無污染，耐用年限可達25年以上。適用范圍：鐵路、公路、橋梁、基礎、房頂、裝飾、廚房、衛(wèi)生間、浴池、游泳池、水渠、水庫、涵洞、隧道、地鐵、防潮、防水。va.定義：v b. 特點： 耐老化性能最好，化學穩(wěn)定性良好。因此，三元乙丙橡膠防水卷材有優(yōu)良的耐候性、耐臭氧性和耐熱性。此外，它還具有重量輕、拉仲強度高、斷裂伸長率大、低溫柔性好(脆性溫度一40以下)、使用壽命長(估計20年以上)、耐酸減腐蝕等特點。 vc.應用：廣泛適用于防水

9、要求高、耐用年限長的工業(yè)與民用建筑的防水工程。v 三元乙丙橡膠防水卷材是高分子防水材料中世界上公認的性能最優(yōu)越的一種高彈性體防水材料，也是國際上使用性能最好最典型最常用的一種防水材料。va.主體：氯化聚乙烯樹脂和合成橡膠共混物vb.特點：氯化聚乙烯橡膠共混型防水卷材兼有塑料和橡膠的特點。它不僅具有氮化聚乙烯所特有的高強度和優(yōu)異的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡膠類材料所特有的高彈性、高延伸性和良好的低溫柔性。所以，該卷材具有良好的物理性能，拉伸強度在7.0MPa以上，斷裂伸長率在400以上，脆性溫度在一40以下，熱老化保持率在80以上。vc.因此，該類卷材特別適用于寒冷地區(qū)或變形較大的建筑防水工

10、程。 v防水卷材的選擇防水卷材的選擇東北某城市高檔高層住宅小區(qū)樓群屋面需鋪設防水卷材，有以下幾種材料可選用，請選擇：A、石油瀝青紙?zhí)ビ蜌?B、玻纖氈胎APP改性瀝青防水卷材 C、三元乙丙橡膠防水卷材 D、聚氯乙烯防水卷材v石油瀝青紙?zhí)ビ蜌质莻鹘y(tǒng)的防水卷材，具有價格低廉的優(yōu)點。但其低溫柔性較差，溫度敏感性較強，且易老化，屬低檔防水卷材，不宜用于高檔高層建筑 vAPP改性瀝青防水卷材屬塑性體瀝青防水卷材。老化期在20年以上，適宜的溫度范圍為15130，耐紫外線的能力比其它改性瀝青卷材都強，尤適宜于有強烈陽光照射的炎熱地區(qū)使用，而于寒冷的東北地區(qū)使用，效果則不及三元乙丙橡膠防水卷材等材料。v三元乙丙

11、橡膠防水卷材宜優(yōu)先選用。其耐老化性能好，使用壽命可達3050年以上。拉伸強度較高（7MPa以上），斷裂伸長率很大（450以上），對粘結基層變形開裂的適應跟蹤能力強，耐高溫及低溫性能好，其中一等品的脆性溫度在-45以下。 v聚氯乙烯（PVC塑料）防水卷材拉伸強度高，其中P型還高于三元乙丙橡膠防水卷材。但總體性能遜于三元乙丙橡膠防水卷材，而價格較便宜。中低檔住宅可選用此類防水材料，而高檔住宅樓則選用三元乙丙橡膠防水卷材效果更好。va.防水涂料在硬化前呈粘稠狀液態(tài)，經涂布固化后能形成無接縫的防水涂膜。不僅能在水平面上，而且能在立面、 防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)物質，可用刷、噴等工藝涂布在基層表面，經

12、溶劑或水分揮發(fā)或各組分間的化學反應，形成具有一定彈性和一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮作用。 vb. 應用：各種復雜不規(guī)則部位的防水，能形成無接縫的完整防水膜。工業(yè)與民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防滲等。 vc. 防水涂料按液態(tài)類型可分為溶劑型、水乳型和反應型主種；溶劑型的粘結性較好，但污染環(huán)境；水乳型的價格低，但粘結性差些。從涂料發(fā)展趨勢來看，隨著水乳型的性能提高，它的應用會更廣。v在建筑中，習慣上把用于控制室內熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進入室內的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。v1.基本知識： v熱量的傳遞方式有三種

13、：導熱、對流和熱輻射。va. “導熱”是指由于物體各部分直接接觸的物質質點(分子、原子、自由電子)作熱運動而引起的熱能傳遞過程。vb. “對流是指較熱的液體或氣體因遇熱膨脹而密度減小從而上升，冷的液體或氣體補充過來，形成分子的循環(huán)流動，這樣，熱量就從高溫的地方通過分子的相對位移傳向低溫的地方。vc. “熱輻射”是一種靠電磁波來傳遞能量的過程。v2.導熱系數(shù)：導熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導熱能力用導熱系數(shù)表示。導熱系數(shù)的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，當材料層單位厚度內的溫差為1時，在1h內通過1m2表面積的熱量。材料導熱系數(shù)越大，導熱性能越好。工程上將導熱系數(shù)0.23W/mK的材料稱為絕熱

14、材料。v3.絕熱材料的絕熱機理v1）多孔型v a. 通過固體傳熱，增大了傳熱路徑v b.通過氣孔內氣體傳熱，氣體的導熱系數(shù)很小，（空氣的0.0211W/mK），大大小于固體的導熱系數(shù)，減緩了傳熱速度。v2）纖維型：機理同多孔材料。纖維垂直時絕熱性能優(yōu)于和纖維平行時的。v3）反射型：反射能力強的材料，吸收熱輻射的能力小。v1.導熱系數(shù)：v （1）材料組成：材料的導熱系數(shù)由大到小為，金屬材料無機非金屬材料有機材料。分子結構簡單的大于分子結構復雜的材料。v （2）孔隙率：孔隙率越大，材料導熱系數(shù)越小。 孔隙特征：在孔隙相同時，孔徑越大，孔隙間連通越多，導熱系數(shù)越大。v （3）溫度：分子熱運動增大，

15、增大。v （4）濕度：由于水的導熱系數(shù)=0.58W/mK，遠大于空氣，故材料含水率增加后其導熱系數(shù)將明顯增加，若受凍（冰=2.33W/mK，）則導熱能力更大。 v（5）熱流方向：纖維狀的材料，熱流方向與纖維排列方向垂直時材料表現(xiàn)出的導熱系數(shù)要小于平行時的導熱系數(shù)。這是因前者可對空氣的對流等作用能起有效的阻止作用所致。v 2溫度穩(wěn)定性v 材料在受熱作用下保持其原有性能不變的能力通常用其不致喪失絕熱性能的極限溫度來表示。v 3吸濕性v 絕熱材料從潮濕環(huán)境中吸收水分的能力稱為吸濕性。一般其吸濕性越大絕熱效果越不利。v4. 強度v 絕熱材料的機械強度和其他建筑材料一樣是用極限強度來表示的。通常采用抗壓

16、強度和抗折強度。由于絕熱材料含有大量孔隙，故其強度一般均不大，因此不宜將絕熱材料用于承受外界荷載部位。v 選用絕熱材料時，應考慮其主要性能達到如下指標，導熱系數(shù)不宜大于0.23w(mK)，表觀密度或堆積密度不宜大于600kgm3，塊狀材料的抗壓強度不低于0.3MPa，絕熱材料的溫度穩(wěn)定性應高于實際使用溫度。v1.硅藻土：大量極微小的微孔v2.蛭石是硅酸鹽材料經高溫加熱后形成的云母狀物質。其在加熱過程中水分迅速失去并膨脹，膨脹后的體積相當于原來體積的20倍。從而使該物質增加了通氣孔隙和保水能力。原狀蛭石片金黃色膨脹蛭石v3.膨脹珍珠巖膨脹珍珠巖制品v4.發(fā)泡粘土v5.輕質混凝土陶粒v6.微孔硅酸

17、鈣：v 具有容重輕導熱系數(shù)低，抗折抗壓強度高，遇水不變型使用壽命長，可鋸切施工方便，無毒，不腐蝕管道及設備等優(yōu)點，是目前最受電力，石油化工，冶金部門歡迎的新型硬質保溫材料。高溫微孔硅酸鈣屬硬質硅鈣石型，其使用溫度在1000攝氏度以上，主要用于鍋爐，窯爐及1000 攝氏度以上的管道及設備。 v7.泡沫玻璃巖棉大棚保溫恒溫間巖棉制品v11.玻璃棉v除適用與圍護結構及管道絕熱外， 還可用于低溫保冷工程。夾心墻玻璃棉制品v10.陶瓷纖維v 陶瓷纖維導熱率低、熱容量小，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和抗拉強度，廣泛應用于石油、化工行業(yè)高溫反 應設備和加熱設備的壁襯隔熱。尤其在石化行業(yè)乙烯裂 解爐上得到了廣泛的應用。

18、v 陶瓷纖維以其優(yōu)良的絕熱性能，在冶金行業(yè)的 步進爐、罩式爐、輥底式爐、臺車式爐、退火爐、推鋼式連續(xù)加熱爐、環(huán)型爐、高爐、電爐等各種加熱及熱處 理裝置上得到了廣泛應用。v 陶瓷纖維不含致癌物質，是替代巖棉制品的理想保溫材料，大量應用于發(fā)電機組鍋爐本體和各種高壓 、中壓蒸汽管線。陶瓷纖維在石化、電力及其它行業(yè)中的應用v11.吸熱玻璃：我國生產的茶色、灰色、藍色玻璃即屬于吸熱玻璃。v12.熱反射玻璃：門、窗、櫥窗及高層建筑幕墻。v13.中空玻璃：v14.窗用絕熱薄膜：基本和熱反射玻璃相同。v15.泡沫塑料v16.碳化軟木板v17.纖維板v18.蜂窩板v某冰庫絕熱采用多種絕熱材料、多層隔熱，以聚苯乙

19、烯泡沫作為墻體隔熱夾芯板，在內墻噴涂聚胺酯泡沫層作絕熱材料，取得良好的效果。聚苯乙烯泡沫夾心板聚苯乙烯泡沫夾心板內墻噴涂聚胺酯泡沫層內墻噴涂聚胺酯泡沫層v請觀察常用絕熱材料的微觀結構特點，如圖請觀察常用絕熱材料的微觀結構特點，如圖11-1所示。并分析如何可獲得具此類微觀結構特所示。并分析如何可獲得具此類微觀結構特點的絕熱材料。點的絕熱材料。v11.3.1 吸聲材料吸聲材料(1) 吸聲材料的定義當聲波遇到材料表面時，被吸收聲能與入射聲能之比，稱為吸聲系數(shù)。通常取125，250，500，1000，2000，4000（Hz）等六個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲頻率特性。凡六個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0

20、.2的材料，稱為吸聲材料吸聲材料。v 吸聲材料的氣孔是開放的，且互相連通，開放的，且互相連通，其氣孔越多，吸收性能越好其氣孔越多，吸收性能越好。大多數(shù)吸收強度較低，因此，吸收材料應設置在護壁臺度以上，以免碰撞壞。v(2) 吸聲材料的類型及其結構形式v1）多孔性吸聲材料，主要是纖維質和開孔型結構材料；多孔性吸聲材料從表面至內部存在許多細小的敞開孔道，當聲波入射至材料表而時，聲波很快地順著微孔進入材料內部，引起孔隙內的空氣振動，由于摩擦、空氣粘滯阻力和材料內部的熱傳導作用，使相當一部分聲能聲能轉化為熱能熱能 而被吸收。v2）吸聲的柔性材料、膜狀材料、板狀材料和穿孔板。而柔性材料、膜狀材料、板狀材料和穿孔板，在聲波作用下發(fā)生共振作用使聲能聲能轉變?yōu)闄C械能機械能被吸收。它們對于不同頻率有擇優(yōu)傾向，柔性材料和穿孔板以吸收中頻聲波為主，膜狀材料以吸收低中頻聲波為主，而板狀材料以吸收低頻聲波為主。v建筑上把主要起隔絕聲音作用的材料稱為隔聲材料隔聲材料。隔聲材料主要用于外墻、門窗、隔墻以及隔斷等。隔聲可分為隔絕空氣聲（通過空氣傳播的聲音）和隔絕固體聲（通過撞擊或振動傳播的聲音）。兩者的隔聲原理截然不同。v對于空氣聲，根據(jù)聲學中的質量定律，其傳聲的大小主要取決于墻或板的單位面積質量，質量越大，越不易震動，則隔聲效