建筑材料 第11章

第11章建筑功能材料1第11章建筑功能材料11.1概述1.建筑功能材料的定義以材料的力學(xué)性能以外的功能為特征的材料，稱為建筑功能材料。2.建筑功能材料的主要功能它賦予建筑物防水、防火、絕熱、采光、防腐等功能。建筑物用途的拓展以及人們物質(zhì)需求的提高，使其對(duì)建筑功能材料方面的要求越來越高。3.國內(nèi)外現(xiàn)代建筑中常用的功能材料目前，國內(nèi)外現(xiàn)代建筑中常用的建筑功能材料有：防水堵水材料、絕熱材料、股聲材料、裝飾材料、光學(xué)材料、防火材料、建筑加固修復(fù)材料等。

2第11章建筑功能材料11.2建筑防水堵水材料11.2.1概述1.概念防水材料是指具有防止建筑工程結(jié)構(gòu)遭受雨水、地下水、生活用水侵蝕的材料。堵水材料除具備上述功能外，還需滿足帶水操作的施工要求。

3第11章建筑功能材料2.防水材料的分類與組成柔性：構(gòu)成柔性防水層，具有一定柔韌性和較大延伸率。如防水卷材、有機(jī)涂料。剛性：構(gòu)成剛性防水層，強(qiáng)度較高、無延伸能力。如防水砂漿、防水混凝土等依據(jù)建筑防水材料的外觀形態(tài)可分為防水卷材、防水涂料、密封材料和剛性防水材料四大系列。此外，地下防水工程中還用塑料板和金屬板等防水材料構(gòu)成板材防水層。

防水材料4第11章建筑功能材料11.2.2防水材料的性能與選用1.防水卷材防水卷材是可卷曲成卷狀的柔性防水材料。它是目前我國使用量最大的防水材料。防水卷材主要包括普通瀝青防水卷材、改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材三個(gè)系列。(1)瀝青防水卷材常見瀝青防水卷材的特點(diǎn)及應(yīng)用見表11-1。

5第11章建筑功能材料表11-1常見瀝青防水卷材的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍

卷材名稱特點(diǎn)適用范圍石油瀝青紙?zhí)ビ蜌仲Y源豐富、價(jià)格低廉，抗拉性能低、低溫柔性差、溫度敏感性大。使用年限較短。是我國傳統(tǒng)的防水材料三氈四油、二氈三油疊層鋪設(shè)的屋面工程石油瀝青玻璃布油氈抗拉強(qiáng)度較高、胎體不易腐爛，柔韌性好，耐久性比紙?zhí)ビ蜌指?倍以上用作紙?zhí)ビ蜌值脑鰪?qiáng)附加層和突出部位的防水層石油瀝青玻纖油氈耐腐蝕性和耐久性好，柔韌性、抗拉性能優(yōu)于紙?zhí)ビ蜌殖Ｓ糜谖菝婧偷叵路浪こ獭Ｊ蜑r青黃麻胎油氈抗拉強(qiáng)度高，耐水性和柔韌性好，但胎體材料易腐爛常用于屋面增強(qiáng)附加層。石油瀝青鋁箔胎油氈防水性能好，隔熱和隔水汽性能好，柔韌性較好，且具有一定的抗拉強(qiáng)度。與帶孔玻纖氈配合或單獨(dú)使用，用于熱反射屋面和隔汽層。6第11章建筑功能材料(2)改性瀝青防水卷材常用改性瀝青防水卷材特點(diǎn)及應(yīng)用見表11-2。卷材名稱組成特點(diǎn)適用范圍彈性體改性瀝青防水卷材聚酯氈或玻纖氈為胎體、苯乙烯丁二烯苯乙烯(SBS)作改性劑，兩面覆以隔離材料高溫穩(wěn)定性和低溫柔韌性明顯改善，抗拉強(qiáng)度和延伸率較高，耐疲勞性和耐老化性好，改變傳統(tǒng)的油氈熱施工為冷施工。廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適于寒冷地區(qū)建筑物防水塑性體改性瀝青防水卷材聚酯氈或玻纖氈為胎體、無規(guī)聚丙烯(APP)或聚烯烴類聚合物(APA0、APO)作改性劑，兩面覆以隔離材料常用APP，其抗拉強(qiáng)度高，延伸率大，耐老化性、耐腐蝕性和耐紫外線老化性能好，可在130℃以下的溫度使用適用于紫外線強(qiáng)烈及炎熱地區(qū)的屋面合成高分子防水卷材合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體為基料，加入適量的化學(xué)助劑和填充料等，經(jīng)加工而成的可卷曲的片狀防水材料；也可將上述材料與合成纖維等復(fù)合形成兩層或兩層以上可卷曲的片狀防水材料。主要產(chǎn)品：聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡膠共混防水卷材、三元乙丙橡膠防水卷材和三元丁橡膠防水卷材等。高彈性，高延伸性，良好的耐老化性、耐高溫性和耐低溫性等。已成為新型防水材料發(fā)展的主導(dǎo)方向?qū)ψ冃伍_裂的適應(yīng)性強(qiáng)，使用溫度范圍寬，壽命長，但價(jià)格高，且需配套合適的粘結(jié)材料7第11章建筑功能材料2.防水涂料

防水涂料是在常溫下呈無定形液態(tài)，經(jīng)涂布能在結(jié)構(gòu)物表面固化形成具有相當(dāng)厚度并有一定彈性的防水膜的物料總稱。防水涂料廣泛適用于工業(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。按主要成膜物質(zhì)可分為乳化瀝青類防水涂料、改性瀝青類防水涂料、合成高分子類防水涂料和水泥基防水涂料等。(1)瀝青基防水涂料(2)改性瀝青類防水涂料(3)合成高分子類防水涂料

8第11章建筑功能材料3.密封材料建筑密封材料是能承受位移以達(dá)到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的定型和不定型的材料。作用：防水、防塵、隔汽與隔聲的作用。分類：有定型和不定型兩類。定型密封材料是指具有特定形狀的密封襯墊(如密封條、密封帶、密封墊等)；不定型密封材料是指一種粘稠狀的材料(俗稱密封膏或嵌縫膏)。

(1)建筑防水瀝青嵌縫油膏(2)聚氨醋建筑密封膏(3)聚硫建筑密封膏(4)硅酮密封膠

9第11章建筑功能材料4.剛性防水材料剛性防水材料是指以水泥、砂、石為原料或其內(nèi)摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料，通過調(diào)整配合比、抑制或減小孔隙率、改變孔隙特征、增加各原材料界面間的密實(shí)性等方法，配制成具有一定抗?jié)B透能力的水泥砂漿、混凝土類防水材料。生產(chǎn)方法：

(1)以硅酸鹽水泥為基料，加入無機(jī)或有機(jī)外加劑配制而成的防水砂漿、防水混凝土。或直接使用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料。 (2)以膨脹水泥為主的特種水泥為基材配制的防水砂漿、防水混凝土。

10第11章建筑功能材料11.2.3建筑堵水材料的種類與用途建筑堵水材料主要用于房屋建筑、構(gòu)筑物、水工建筑等在有水或潮濕環(huán)境下的防水堵漏。因此，需滿足帶水操作的施工要求。

按施工方式，可分為灌漿材料、柔性嵌縫材料、剛性止水材料及剛性抹面材料。特點(diǎn)和用途：見表11-3。

11第11章建筑功能材料表11-3常用建筑堵水材料的特點(diǎn)及用途

品種特性及用途灌漿注漿材料水溶性聚氨酯注漿材料具有彈性止水和以水止水的雙重功能，并有粘度低、可灌性好、毒性低、強(qiáng)度高、對(duì)潮濕基面粘結(jié)力強(qiáng)等性能；適用于土木工程防水堵漏、大壩基礎(chǔ)灌漿、壩體混凝土裂縫防滲補(bǔ)強(qiáng)、松軟地基加固等。硅酸鹽水泥超早強(qiáng)外摻劑(SH外摻劑)具有超早強(qiáng)性能，強(qiáng)度以小時(shí)計(jì)算，且長期強(qiáng)度穩(wěn)定，并有微膨脹、抗?jié)B、抗凍、抗硫酸鹽、對(duì)鋼筋無銹蝕等特性；適用于地鐵、隧道及其他地下工程的防水、防漏硫鋁酸鹽R型地質(zhì)勘探水泥具有速凝、早期強(qiáng)度高、微膨脹、抗硫酸鹽侵蝕、負(fù)溫性能好等特性；適用于地質(zhì)勘探工程中護(hù)孔固壁、止涌堵漏、固模糾斜、封口止水、固結(jié)套管以及應(yīng)急搶修工程等硫鋁酸鹽超早強(qiáng)膨脹水泥具有速凝、快硬、早強(qiáng)、微膨脹等特性；適用于大型基礎(chǔ)和預(yù)埋孔灌漿、地質(zhì)鉆探護(hù)孔固壁、混凝土構(gòu)件板柱漿錨,以及隧道、涵洞、地鐵、港口、橋梁、機(jī)場跑道的加固修補(bǔ)和抗?jié)B堵漏。柔性嵌縫材料止水橡皮及橡膠止水帶具有良好的彈性、耐磨、耐老化（在-40～40℃條件下）、抗撕裂和防水等性能；適用于小型水壩、貯水池、地下通道、河底隧道、游泳池及地下工程變形縫處的防水密封。12第11章建筑功能材料表11-3常用建筑堵水材料的特點(diǎn)及用途(續(xù))柔性嵌縫材料止水橡皮及橡膠止水帶具有良好的彈性、耐磨、耐老化（在-40～40℃條件下）、抗撕裂和防水等性能；適用于小型水壩、貯水池、地下通道、河底隧道、游泳池及地下工程變形縫處的防水密封自粘性橡膠具有良好的粘接性、延伸性、耐老化性；適用于各種不同規(guī)格的縫隙、孔槽的接縫、嵌縫的堵洞防水。丁基不干性密封材料具有良好的水密性、氣密性、耐高低溫性能；適用于混凝土、橡膠、塑料、陶瓷、木材、多種金屬的粘附和密封，并可用于外墻接縫、剛性屋面伸縮縫、門窗框縫隙和衛(wèi)生間的防水密封塑料止水帶具有良好的耐久性和物理力學(xué)性能；適用于工業(yè)與民用建筑的地下防水,以及隧道、涵洞、壩體、溝渠等水工構(gòu)筑物的變形縫防水剛性止水材料無機(jī)復(fù)合堵漏劑具有快凝快硬、瞬間止水、早強(qiáng)高強(qiáng)、抗?jié)B抗裂、無毒無害、貯存運(yùn)輸方便等特點(diǎn),而且與新老混凝土及磚、石基層粘結(jié)牢固,可帶水作業(yè),施工簡便,見效快,防水耐久；可用于各種建筑屋面、地下室、水池、管道、人防洞庫、國防工事、工礦井巷等工程的防水堵漏及搶修加固剛性抹面材料無機(jī)鋁鹽防水劑具有抗?jié)B、抗壓、抗拉、抗寒、耐高溫、耐強(qiáng)堿、耐老化等性能；適用于建筑物、構(gòu)筑物、水工工程，如隧道、壩堤、橋梁、水池等防滲。有機(jī)硅防水砂漿具有良好的憎水性、透氣性和耐高溫、耐高寒、耐燃、耐油、耐老化等性能；適用于內(nèi)、外墻的粉刷層，起到單面防水、防潮、防污作用。陽離子氯丁膠乳水泥防水砂漿具有良好的防水性能；適用于建筑物墻面、屋面、地面的防水、防腐，以及高速公路、飛機(jī)跑道、建筑物裂縫的防滲、堵漏修補(bǔ)、嵌縫等。13第11章建筑功能材料11.3絕熱材料

在建筑中，習(xí)慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。

11.3.1絕熱材料的性能要求1.基本概念（1）導(dǎo)熱性

指材料傳遞熱量的能力。（2）導(dǎo)熱系數(shù)表示材料的導(dǎo)熱能力指標(biāo)。意義：在穩(wěn)定傳熱條件下，當(dāng)材料層單位厚度內(nèi)的溫差為1℃時(shí)，在1s內(nèi)通過1m2表面積的熱量。材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，導(dǎo)熱性能越好。工程上將導(dǎo)熱系數(shù)λ<0.23w/(m?K)的材料稱為絕熱材料

14第11章建筑功能材料2.影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素（1）材料組成

（2）微觀結(jié)構(gòu)

（3）孔隙率

（4）孔隙特征

（5）含水率

15第11章建筑功能材料11.3.2絕熱材料的種類及使用要點(diǎn)絕熱材料按照它們的化學(xué)組成可以分為無機(jī)絕熱材料和有機(jī)絕熱材料。1.常用無機(jī)絕熱材料(1)多孔輕質(zhì)類無機(jī)絕熱材料(2)纖維狀無機(jī)絕熱材料

1)礦物棉2)玻璃纖維(3)泡沫狀無機(jī)絕熱材料

1)泡沫玻璃2)多孔混凝土2.常用有機(jī)絕熱材料(1)泡沫塑料(2)硬質(zhì)泡沫橡膠

16第11章建筑功能材料11.4建筑功能材料的新發(fā)展

建筑功能材料發(fā)展迅速，主要表現(xiàn)在三方面：一注重環(huán)境協(xié)調(diào)性，注重健康、環(huán)保；二復(fù)合多功能；三智能化。

11.4.1綠色建筑功能材料所謂綠色建材又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材等，即采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，少用天然資源和能源，大量使用工農(nóng)業(yè)或城市廢棄物生產(chǎn)無毒害、無污染、達(dá)生命周期后可回收再利用，有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。綠色材料一般具有以下特征：(1)滿足建筑設(shè)計(jì)的力學(xué)性能、使用功能和壽命要求。(2)在生產(chǎn)、使用過程中具有最小的環(huán)境負(fù)荷影響，壽命終結(jié)時(shí)可實(shí)現(xiàn)再生循環(huán)利用，對(duì)自然環(huán)境友好和符合可持續(xù)發(fā)展原則。(3)能夠滿足對(duì)人類健康無傷害原則，甚至具有有利于提高人類生活質(zhì)量水平的功能特性。

17第11章建筑功能材料11.4.2復(fù)合多功能建材復(fù)合多功能建材是指材料在滿足某一主要的建筑功能的基礎(chǔ)上，附加了其他使用功能的建筑材料。例如抗菌自潔涂料，它既能滿足一般建筑涂料對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)材料的保護(hù)和裝飾墻面的作用，同時(shí)又具有抵抗細(xì)菌的生長和自動(dòng)清潔墻面的附加功能，使得人類的居住環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步提高，滿足人們對(duì)健康居住環(huán)境的要求；如多功能玻璃，人類制造使用玻璃已有上千年的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑玻璃的功能已不僅僅是采光要求，而發(fā)展為多功能復(fù)合，有光線調(diào)節(jié)、保溫隔熱、防彈防盜、防輻射、防電磁干擾、裝飾等復(fù)合功能。

18第11章建筑功能材料11.4.3智能化建材

智能化建材是指材料本身具有自我診斷和預(yù)告失效、自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)的功能，并可繼續(xù)使用的建筑材料。當(dāng)這類材料的內(nèi)部發(fā)生異常變化時(shí)，能將材料的內(nèi)部狀況反映出來，以便在材料失效前采取措施，甚至材料能夠在其失效初期自動(dòng)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，恢復(fù)材料的使用功能。例如自修復(fù)混凝土材料，相當(dāng)部分建筑物在完工，尤其受到動(dòng)荷載作用