第九章、高分子建筑材料.ppt

1、第九章 高分子建筑材料 (Polymer Materials for Construction),第一节 高分子建筑材料的基本性质,第二节 高分子建筑材料和制品,思考题,第九章 高分子建筑材料,用于建筑工程中的有机材料(organic materials)主要有：木材(timber)、沥青材料(bitumen)、合成高分子材料(synthetic polymer)。,合成高分子材料包括三大类：塑料(plastic)、橡胶(rubber)、合成纤维(synthetic fiber)（其中塑料占3/4）。在塑料、橡胶的基础上衍生出胶粘剂(adhesive)、涂料(paint)。合成高分子材料的基本

2、成分是合成高分子化合物。预计到21世纪初，合成高分子材料将占建筑材料用量的25%以上，主要用于制作建筑材料与制品、对传统建筑材料进行改性。合成高分子建筑材料，除少数用作结构材料代替钢材和木材外，绝大多数用作非结构材料及装饰装修材料。,小资料：用于纺织的合成纤维，我国习惯以“纶”作后缀，如：涤纶（polyester fiber）（聚对苯二甲酸乙二酯）、锦纶(polyamide fiber, jinlun)（尼龙-6）、腈纶(acrylic fiber)（聚丙烯睛）、氯纶(polyvinyl chloride fiber)（聚氯乙烯）、维尼纶(vinylon)（聚乙烯醇缩甲醛）。,第一节 高分子建

3、筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,一、高聚物的基本知识(The elementary knowledge of polymer ),在有机化合物中，一般将分子量为几十、几百的化合物称为低分子化合物，而将分子量在104以上的称为高分子化合物（有时将分子量在103以上的也称为高分子化合物）。常见的高分子有机化合物有：合成树脂(resin)、天然树脂、纤维素酯或醚、沥青等。,高分子化合物分为两大类：天然高分子化合物（粮食、棉织品、木材、天然橡胶等）、合成高分子化合物（简称

4、高聚物或聚合物或合成树脂）。后者发展应用迅速。,高聚物是由单体(monomer)（不饱和的低分子化合物）聚合而成。常用的聚合方法有两种：加成聚合、缩合聚合。,第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,加成聚合是在加热或催化剂的作用下，单体分子互相连结起来成为高聚物，反应过程中不产生副产物，所生成的高聚物具有与单体完全相同的组成。加聚反应生成的高聚物称为聚合树脂，为线型结构，绝大多数属热塑性树脂，由一种单体加聚而得的称为均聚物，以“聚”+ 单体名称命名，由两种

5、以上单体加聚而得的称为共聚物，以单体名称 +“共聚物”命名。建筑中常用的有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)、丁苯胶乳(butadiene styrene latex)等。,一、高聚物的基本知识(The elementary knowledge of polymer ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,缩合聚合

6、是在加热和催化剂的作用下，单体分子互相结合成为高聚物，同时析出水、氨、醇等副产物（低分子化合物），所生成高聚物的组成与原始单体完全不同。缩聚反应生成的高聚物称为缩合树脂，多为体型结构，属热固性树脂，一般以单体名称 +“树脂”命名。建筑中常用的有：酚醛树脂（PF）、脲醛树脂（UF）、环氧树脂（EP）、不饱和聚酯树脂（UP）、密胺树脂、有机硅树脂（SI）等。,一、高聚物的基本知识(The elementary knowledge of polymer ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construc

7、tion),第九章 高分子建筑材料,根据分子链的形态，高聚物分为：线型结构、支链型结构、网型结构、体型结构。一般地，线型结构的树脂：强度较低、弹性模量较小、变形较大、耐热性差、耐腐蚀性较差、可溶可熔、呈热塑性；体型结构的树脂：强度较高、弹性模量较大、变形较小、较硬脆且多无塑性、耐热性较好、耐腐蚀性较好、不溶不熔、呈热固性。加聚物多为线型、支链型结构，缩聚物可为线型、支链型、网型、体型结构（如酚醛树脂）。,根据受热时的性能，高聚物分为：热塑性(thermoplastic)、热固性(thermosetting)。热塑性高聚物为线型、支链型结构，热固性高聚物为体型结构。,一、高聚物的基本知识(The

8、 elementary knowledge of polymer ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,根据物质的聚集态结构，高聚物分为：晶态、非晶态。非晶态线型高聚物在温度由低到高的不同范围内，具有三种力学性能不同的状态：玻璃态、高弹态、粘流态。玻璃化温度低于室温的称为橡胶，高于室温的称为塑料。粘流温度以上可对高聚物进行塑造成型。体型高聚物一般仅有玻璃态。,一、高聚物的基本知识(The elementary knowledge of polymer

9、 ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),塑料是以合成树脂为主要成分，加入一定的添加剂，经加工成型制成的有机合成材料。塑料用于建筑始于1950年代，目前已成为继混凝土、钢材、木材之后的第四种重要的建筑材料。世界上用于建筑上的塑料已占全部建筑材料用量的11%，占塑料总产量的25%以上。建筑塑料主要用作装饰板材、保温材料、涂料、管道、门窗、防水及防腐材料等，玻

10、璃纤维增强塑料可用作结构材料。,第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,1. 塑料的组成(The composition of plastics),（1）合成树脂(polymer),合成树脂是塑料的基本成分，起胶结剂的作用，占塑料重量的40%100%，它决定了塑料的主要性质及成本。,二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties

11、of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,（2）添加剂(additive),为改善塑料的某些性能而加入的物质统称为添加剂（除填料外的也称助剂）。,a. 填料(filler)：作用是降低成本、提高强度、硬度、尺寸稳定性及耐热性。常用：木粉、滑石粉、硅藻土、石灰石粉、铝粉、碳黑、石棉、玻璃纤维等，掺量40%70%。 b. 增塑剂(plasticizer)：作用是提高加工时的可塑性、调节塑料的机械性能（强度、韧性、柔软性、耐寒性等）。 c. 稳定剂(stabilizer)：作用是改善塑料在加工、使用过程中对热、光、氧的耐久性。 d. 其他(

12、others)：润滑剂、固化剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂、抗静电剂、稀释剂等。,1. 塑料的组成(The composition of plastics),二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,2. 塑料的特性(The characters of plastics),（1）加工性能优良(processability),可采用多种加工工艺（挤压、压铸、发泡）塑制

13、成多种形状（薄膜、薄板、管材、异型材等）的产品，制品便于切割、焊接。通过改变塑料组成配方与生产工艺，可按需要调节制品的硬度、密度、表观密度、色泽等，制成具有特殊性能的工程材料，如强度超过钢材的碳纤维复合材料，具有承重、质轻、隔音、保温性能的复合板材，柔软而富有弹性的密封、防水材料等。,二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分子建筑材料,（2）质轻(lightweight)

14、,塑料的密度一般为0.82.2g/cm3，平均值（1.45 g/cm3）与木材接近，是钢的1/5、混凝土的1/3、铝的1/2。比强度接近或超过钢材，远超过混凝土，属于轻质高强材料。,（3）装饰性能好(decorative),塑料制品可着色、印刷、压花、烫金、电镀，表现出良好的质感和装饰效果。,2. 塑料的特性(The characters of plastics),二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for con

15、struction),第九章 高分子建筑材料,（4）耐水性、耐化学腐蚀性好：适用于防潮、防水工程，化工建筑。,（5）隔热性、电绝缘性好：塑料的热导率一般为0.0240.81W/(m.K)，是金属的1/1500、混凝土的1/40。,（6）耐热、耐燃、耐老化性差,2. 塑料的特性(The characters of plastics),二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),第九章 高分

16、子建筑材料,（7）弹性模量（刚度）小（仅为钢材的1/101/20）,（8）经济性较好：目前塑料的成本较高，但随着高分子工业的发展，其成本在逐渐下降；而塑料生产的低能耗及优良的使用性能也会带来良好的综合效益。,小资料：塑料的生产能耗是玻璃的50%、钢材的16%、铝材的8%,2. 塑料的特性(The characters of plastics),二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction),

17、第九章 高分子建筑材料,老化(ageing, deterioration)，指高分子材料在长期使用中，由于受机械力、空气中的氧、光、热等作用，出现强度降低、软化、发粘、发脆、失去弹性、变色等现象。老化的原因是高分子链的交链反应（线型结构转变为体型结构，使材料变硬、变脆、失去弹性。）或裂解反应（高分子链断裂，长链变短，分子量变小，使材料变粘、变软、强度下降。）。,2. 塑料的特性(The characters of plastics),二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer mate

18、rials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),1. 热塑性塑料(thermoplastics),（1）聚氯乙烯（polyvinyl chloride, PVC） 聚氯乙烯是由乙炔与氯化氢合成氯乙烯单体、再经聚合而成，属热塑性线型聚合物。 聚氯乙烯是建筑中应用最多的一种塑料，有硬质、半硬质、软质、发泡制品。 聚氯乙烯难燃，具有自熄性，可溶于环已酮、四氢呋喃。由于对光、热的不稳定性，以及强度较差，聚氯乙烯树脂不能单独使用，一般要加入其他助剂。耐热温度5070（硬

19、质）、6580（软质）。 硬聚氯乙烯制品强度较高，有极好的耐风化力，适用于天沟、水落管、外墙覆面板、天窗材料、给排水管道，易熔接粘合，产量大，价格低，使用温度低。加入发泡剂可制成泡沫塑料。 软聚氯乙烯可挤压成板片、型材，作地面材料、装修材料（塑料地板、门窗、壁纸）、防水材料、止水带等。,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（2）聚乙烯（polyethylene, PE） 聚乙烯由乙烯单体聚合而成，是产量最大、用途最广的一种热塑性树脂。按聚合方法分为三种：高压聚乙烯、低压

20、聚乙烯、中压聚乙烯。 聚乙烯耐低温性（-70）、耐化学腐蚀性、抗水性好，电绝缘性突出，强度不高，易燃，质地较软，吸收油类会引起膨胀、变色、破裂。最高使用温度为100。 聚乙烯可作防水材料、涂料、绝缘材料等。聚乙烯塑料在建筑上常用来制成排水管、水箱、薄膜。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),1. 热塑性塑料(thermoplastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（3）聚丙烯（polypropylene, P

21、P） 聚丙烯是一种结晶性高聚物。 聚丙烯密度最低（0.900.91 g/m3），易燃，不耐磨，常温下没有溶剂。耐热温度100120。 聚丙烯常用于生产管材、卫生洁具、薄膜、纤维、地毯等。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),1. 热塑性塑料(thermoplastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（4）聚苯乙烯（polystyrene, PS） 聚苯乙烯透明度好，价廉，易于加工和染色，易燃，性脆，耐候性差，可

22、溶于苯、甲苯、乙苯等芳香族溶剂。耐热温度6595。 聚苯乙烯主要用于生产泡沫塑料、灯具、涂料等。 商品聚苯乙烯分为：抗冲型、工业型、日用型、颗粒型。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),1. 热塑性塑料(thermoplastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（5）ABS塑料（丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物） ABS是一种性能优良的工程塑料：聚丙烯睛具有良好的化学稳定性和表面硬度，聚丁二烯具有良好的韧性和耐低温

23、性能，聚苯乙烯具有良好的加工性能。 ABS用于生产建筑五金、压花装饰板、管材。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),1. 热塑性塑料(thermoplastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（6）聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate, PMMA）（俗称有机玻璃(organic glass)） 聚甲基丙烯酸甲酯是由丙酮、氰化物、甲醇反应生成的甲基丙烯酸甲酯单体加聚而成。 PMMA是透

24、光性最好的一种塑料，质轻、坚韧而具有弹性、耐水性及耐热性好，价格高，耐磨性差。耐热温度6590。 PMMA可制成板材（平板、瓦楞板、珠光玻璃）、管材，用玻璃纤维增强可制作面盆、浴缸，PMMA水乳液可用于浸渍木材、水泥制品。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),1. 热塑性塑料(thermoplastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（7）聚酰胺（PA，尼龙） 尼龙由胺基酸缩聚而成。 尼龙耐磨性突出，机械性能良

25、好，冲击韧性好，耐油性好，消音性好，耐热温度130150，较难燃，可用作水管零部件、涂料。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),1. 热塑性塑料(thermoplastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（1）酚醛塑料（phenolic resin, PF） 酚醛树脂通常以苯酚与甲醛缩聚而成。 酚醛树脂在建筑上主要用于生产层压板、玻璃钢制品、胶粘剂等。未热固的酚醛树脂磨细后与木粉和颜料可配制“电木粉”，用于压塑

26、成各种电工器材。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),2. 热固性塑料(thermosetting plastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（2）不饱和聚脂树脂（unsaturated polyester, UP） 不饱和聚脂树脂耐腐蚀、成型工艺性能好，可在室温下固化，固化时收缩较大。耐热温度120。 不饱和聚脂树脂可用于生产玻璃钢、涂料、装饰板、人造大理石、管道等。,一、常用建筑塑料(Common pl

27、astics for construction),2. 热固性塑料(thermosetting plastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（3）环氧树脂（epoxy resin, EP） 环氧树脂的品种牌号很多，其分类参见化工部标准HG2-742-72，其中生产最早、使用最广的是双酚A型环氧树脂（其产量占环氧树脂的80%90%），其牌号主要有：E-51、E-44、E-42等（E为双酚A型环氧树脂的代号，后续数字为平均环氧值。）。 环氧树脂有较强的粘结力，可

28、室温固化，固化时收缩很小。化学稳定性、耐热性、机械强度好，吸水率低。 环氧树脂可用于生产玻璃钢、胶粘剂、涂料等。 环氧树脂具有很多优良性能，在工程上使用较为广泛，产品有：粘合剂、密封材料、涂料、复合层压材料、浇注材料、浸渍材料等。在建筑上使用最广的是环氧树脂粘合剂（俗称万能胶），用于结构修补。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),2. 热固性塑料(thermosetting plastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子

29、建筑材料,（4）氨基塑料 氨基塑料包括脲醛塑料、密胺塑料。 脲醛树脂（urea formaldehyde resin, UF）是由脲素和甲醛缩聚而成，耐热温度78。低分子量时呈液态，常用作粘合剂、涂料；高分子量时为白色固体，加工成的塑料商品称为电玉，可作装饰品、电气绝缘材料；经发泡处理可制得闭孔型硬质氨基泡沫塑料，用作填充保温绝热吸声材料。 密胺树脂（melamine formaldehyde resin ,MF）是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成。低分子量未硬化的呈浅色或无色浆体，高分子量的为白色或浅色固体。密胺树脂可用于生产装饰层压板、涂料、粘合剂。MF加入亚硫酸钠聚合后可制成阴离子型高效表面活性

30、剂，可用于混凝土作高效减水剂，价格较贵。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),2. 热固性塑料(thermosetting plastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（5）聚氨酯（polyurethane, PU） 聚氨酯可制成单组份或双组份的涂料、粘合剂、弹性体、硬塑料、泡沫塑料（硬质、软质）。 聚氨酯性能优良，生产工艺简便，可常温聚合、发泡。 聚氨酯可用于生产泡沫塑料、涂料、胶粘剂、防水材料等。,一、常

31、用建筑塑料(Common plastics for construction),2. 热固性塑料(thermosetting plastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（6）有机硅树脂（silicone resin, SI） 有机硅树脂有良好的流动性，便于施工。有机硅憎水、耐水、耐候、耐高温（250）、耐寒、耐腐蚀、电绝缘性好。 有机硅可用于制作高级绝缘材料、防水材料。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),

32、2. 热固性塑料(thermosetting plastics),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,3. 树脂基复合材料(polymer-based composites),复合材料能综合各组分的优良特性，有针对性地改善材料某些方面的性能。复合材料的类型有：纤维复合材料、层合复合材料、颗粒复合材料。,一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and

33、products for construction),第九章 高分子建筑材料,（1）玻璃钢（GRP） 玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastic)，俗称玻璃钢，具有轻质高强的特点，是合成高分子化合物用作结构材料的主要代表。 玻璃钢由合成树脂胶结玻璃纤维或玻璃布制成，一般常用酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂等热固性树脂，其中聚酯树脂因其化学稳定性好、价格较低而使用最多。 玻璃钢密度1.52.0g/cm3，抗拉强度接近或超过碳素钢，但刚度比金属差，层间剪切强度低，耐老化性能不够理想。 玻璃钢在航空、高压容器、军用及民用制品上得到广泛应用。在建筑工程中，可用作采光材料

34、、围护材料、装饰装修材料，如：瓦楞形屋面板、整体采光罩、浮雕、浴盆、管道等。,3. 树脂基复合材料(polymer-based composites),一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（2）蜂窝塑料(honeycombed plastics) 以塑料板或金属薄板、胶合板为面板，中间为具有格子（多为六角形蜂窝状）的夹层（经树脂浸渍并固化的玻璃布或纸张），用氨基树脂或环氧树脂紧密粘合在

35、两片面板之间，制成质轻、抗压和抗弯性能好的隔墙板、门板、地板、家具等。,3. 树脂基复合材料(polymer-based composites),一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（3）增强塑料薄膜 用玻璃纤维或尼龙纤维网制成的塑料薄膜，有较好的韧性，可用于建造半永久性或可拆迁的大跨度充气结构仓库和房屋。,3. 树脂基复合材料(polymer-based composites),一、

36、常用建筑塑料(Common plastics for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（4）钙塑材料 树脂中加入大量碳酸钙、亚硫酸钙等钙盐填充料和必要的添加剂、加工塑制成的复合材料称为钙塑材料。 钙塑材料尺寸稳定，难燃，便于锯、刨、钉、印刷、粘合等加工，可制成板材、管材、中空异形材等装修、保温、防水材料与用品，在建筑上广泛用作天花板、吸音板及墙面装修。,3. 树脂基复合材料(polymer-based composites),一、常用建筑

37、塑料(Common plastics for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（5）树脂混凝土 以合成树脂作胶凝材料，加入固化剂、粉料、粗细骨料配制而成。参见特种混凝土部分的内容。,3. 树脂基复合材料(polymer-based composites),一、常用建筑塑料(Common plastics for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products

38、 for construction),第九章 高分子建筑材料,二、常用建筑塑料制品(Common plastic products for construction),（1）塑料壁纸(plastic wallpaper) 塑料壁纸通常分为普通壁纸、发泡壁纸、特种壁纸（耐水壁纸、防火壁纸、彩色砂粒壁纸、植绒壁纸等）。,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（2）塑料地板(plastic floor board) 塑料地板种类很多，按形状分为：块状、卷状；按柔性分为：软质、半

39、硬质；按结构分为：单层、多层复合。 塑料地板所使用的树脂有聚氯乙烯、聚乙烯-醋酸乙烯、氯乙烯-聚丙烯等，目前绝大部分为聚氯乙烯塑料地板。 塑料涂布地面是由聚合物树脂砂浆和树脂涂料两层组成。砂浆由树脂、填料、颜料等现场调配，直接涂抹在地面上（厚约212mm），硬化后表面涂以树脂薄膜层（厚度小于1mm）。常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂。塑料涂布地面具有施工简单、耐磨、无缝的特点，可用于耐化学腐蚀及卫生标准要求较高的地面，如医院手术室、食品加工厂、奶制品厂等，也适用于旧地面翻修。,二、常用建筑塑料制品(Common plastic products for construction),第二节 高分子建

40、筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（3）化纤地毯(synthetic fiber carpet) 世界地毯总产量中95%为化纤地毯。 化纤地毯按加工方法分为：簇绒地毯、针扎地毯、机织地毯等，其中簇绒地毯使用最普遍。 化纤地毯的构成：面层织物（常用聚丙烯睛纤维、尼龙纤维、聚丙烯纤维）、初级背衬（常用聚丙烯机织布或无纺布）、防松涂层（常用丁苯胶乳）、次级背衬（常用黄麻、聚丙烯、发泡型聚氨酯）。,二、常用建筑塑料制品(Common plastic products for construc

41、tion),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（4）塑料门窗(plastic door and window) 塑料门窗是由硬质聚氯乙烯型材经焊接、拼装、修整而成的门窗制品，分为全塑门窗、复合塑料门窗（塑钢门窗）。 塑料门窗具有保温、隔热、隔声、耐潮湿、耐腐蚀、不需涂装等特性，能在-4070的环境温度下使用30年以上。塑料门窗不能与发烟硫酸、硝酸、醋酸、氯气等接触。,二、常用建筑塑料制品(Common plastic products for construction

42、),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（5）塑料管道(plastic pipes) 以塑料代铁已是国际上给排水管道发展的方向，塑料管道已成为建筑塑料中用量最大的品种（占建筑塑料产量的40%以上）。 塑料管道有硬管、软管两种，建筑上主要使用硬质聚氯乙烯管。硬质聚氯乙烯压力管可用于建筑室内供水系统，硬质聚氯乙烯非压力管可用于住宅、旅馆、商店、医院建筑的排水排污系统。硬质聚氯乙烯管使用温度范围050，不能输送热水和蒸汽。,二、常用建筑塑料制品(Common plastic

43、products for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,（6）合成高分子防水材料(polymer waterproofing materials) 包括防水卷材（树脂类、橡胶类、树脂-橡胶共混型）、密封材料。,二、常用建筑塑料制品(Common plastic products for construction),第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for constru

44、ction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geotextile),土工合成材料是以高分子材料制成的一种平面材料，置于土体内部、表面和各层土体之间，起着加强和保护土体的作用。,土工合成材料大约在20世纪50年代开始应用于土工建筑。1953年美国垦务局首先在渠道上使用聚乙烯薄膜防渗；1955年以前，以合成纤维织物做成的沙袋已在荷兰、德国、日本等国家应用。,土工合成材料应用技术规范将土工合成材料分为五类：土工织物、土工膜、特种土工合成材料、复合型土工合成材料、土工泡沫。,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for con

45、struction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geotextile),参阅： /， 中国土工合成材料网,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),用高分子聚合物通过挤压、成板、冲孔过程后再纵向、横向拉伸而成。该材料在纵向和横向上都具有很大的拉伸强度，这种结构在土壤中同样也能提供一个更为有效的力的承担和扩散的理想的连锁系统，适应于大面积永久性承载的地基补强。,双向拉伸塑料土工格

46、栅,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),玻纤格栅是选用优质增强型无碱玻纤纱，利用国外先进经编机织成基材，采用经编定向结构，充分利用织物中纱线强力，改善其力学性能，使其具有良好的抗拉强度，抗撕裂强度和耐蠕变性能，并经过优质改性沥青涂覆处理而成的平面网络状材料。其因循相似相容原理，重点突出其与沥青混合料的复合性能，并充分保护玻纤基材，极大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力，从而得以用于路面增强，抵抗裂缝车辙等公路病害产生，结束了沥

47、青路面难以增强的难题。,玻璃纤维土工格栅,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),单向拉伸的土工格栅是由高分子聚合物经挤出压成薄板再冲规则孔网，然后纵向拉伸而成。这种过程中使高分子成定向线性状态并形成分布均匀、节点强度高的长椭圆形网状整体性结构。此种结构具有相当高的拉伸强度和拉伸模量，给土壤提供了理想的力的承担和扩散的连锁系统。是目前广为采用的加筋加固材料。,单向拉伸塑料土工格栅,第二节 高分子建筑材料和制品 (The pol

48、ymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),圆锥突台（或中空圆柱形多孔）的塑胶底板，由高抗冲聚苯乙烯（HIPS）制成。圆锥突台（或中空圆柱多孔）的顶面胶接一滤层无纺布，以阻止泥土微粒通过，从而避免通道阻塞，使孔道排水顺畅。 传统的排水方式使用砖石瓦块作为导滤层，使用较多的鹅卵石或碎石作为滤水层，将水排到指定地点。而现在用排水板取代鹅卵石滤水层来排水则省时、省力又节能、节省投资、以及降低建筑物的荷载。,塑料排水板,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer mate

49、rials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),编织土工布性能： 1.加筋作用：强力高：由于使用塑料扁丝，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长。用于公路、铁路、机场、石坝、防坡堤、挡土墙回填土、边陂等岩石工程，分散土体应力增加土件模量、限制土件滑移，提高稳定性。 2.防护作用：防止堤岸受风、浪、潮、雨的冲刷，并用于护岸、护坡、护底、防止水土流失。 3.反滤作用：透水性好，在扁丝间有空隙，故有良好的透水性能。用于堤、坝、河及海岸石快、土坡、挡土墙的滤层，防止砂土粒通过，而允许水或空气自由通过。 4.

50、施工方便：由于材质轻，柔，故运送，铺设，施工方便。,编织土工布,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),复合土工膜是成型的PE膜通过远红外加热后与涤纶定型土工布热合而成，一般有一布一膜、二布一膜，规格：300-1600克/平方米，幅宽1-6米。主要用于工程建设中的防渗,隔离,补强,防裂加固等。,复合土工膜,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for constr

51、uction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),三维排水网(又名三维土工排水板、排水网 、排防水板）主要用于路基、隧道内壁等排水新产品。是由立体结构的塑料网双面粘接渗水土工布组成的。 新型三维排水网以高密度聚乙烯为原材料，通过特殊挤压制成。排水网有三层筋条构成，其中一层刚性很大的筋条竖向排列，另外两层筋条交叉排列，形成纵向排列的排水通道。排水网具有很高的抗拉强度和抗压缩性能，交错排列的筋条能够防止土工织物嵌入导致排水通道阻塞，降低排水能力。三维排水土工网一般双面或单面复合土工布，形成复合排水土工网。新型三维排水网的排水能力和1米厚的砾石相当。用于垃圾填埋

52、场排水和道路排水。,三维复合排水网,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,三、土工合成材料(geosynthetics),膨润土防水毯是一种专门用于人工湖泊水景、垃圾填埋场、地下车库、楼顶花园、水池、油库及化学品堆场等防渗漏的土工合成材料，它是由高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土工布和无纺布之间，用针刺法制成的膨润土防渗垫可形成许多小的纤维空间，使膨润土颗粒不能向一个方向流动，遇水时在垫内形成均匀高密度的胶状防水层，有效地防止水的渗漏。 膨润土（bentonite）的

53、矿物学名称为蒙脱石，天然的膨润土按化学成分主要分为钠基和钙基两大类。膨润土具有遇水膨胀的特性，一般钙基膨润土膨胀时，其膨胀仅为自身体积的3倍左右，而钠基膨润土遇水时吸附自身重量五倍的水，体积膨胀到原来的15-17倍以上。钠基膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，厚度约3mm时，它的透水性相当于100倍的30cm厚度粘土的密实度，具有很强的自保水性能。 膨润土防水毯是现有防水材料中施工工期最短的。,膨润土防水毯,第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction),第九章 高分子建筑材料,四、粘合剂,凡能在两个物体表面之间形成薄膜并将它们紧密粘结在一起的材料称为粘合剂（又称胶粘剂）。 粘结强度通常以拉伸剪切强度（单面搭接）进行评定。影响粘结强度的因素有：粘合剂的性质（粘