第11章-建筑功能材料-清华大学土木工程材料.ppt

1、(第11章建筑功能材料)，发表者：教育目标把握：防水材料、防火材料的品种和使用。 熟悉：绝热材料、吸音隔音材料的品种和使用。 了解：建筑装饰材料的品种和使用。 教育重点建筑防水材料的种类、性能及用途。 防火材料的种类、性能和用途。 本章的主要教学内容和要求、本章目录、建筑防水材料、建筑隔热材料、建筑吸音隔音材料、建筑防火材料、建筑装饰材料本章的知识总结，建筑功能材料是指主要承担某种建筑功能的非承重用材料，它们以材料的力学性能以外的功能为特征，给建筑物提供防水、防火、保温、采光、隔音、装饰等功能的防水材料是指雨水、地下水、其他防水材料的质量好坏直接影响人们的居住环境、生活条件以及建筑物的寿命。

2、根据防水材料的外观形态，防水材料分为防水卷材、防水涂料、密封材料3种。 第1节建筑防水材料、防水卷材、防水卷材是可卷曲的片状防水材料。 分为沥青防水卷材、高分子改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材3种。 防水卷材需要良好的耐水性、温度稳定性和大气稳定性(抗老化性)。 必须具备必要的机械强度、拉伸性、柔软性和抗断裂能力。 防水卷材成本低，抗裂老化差，温度敏感性差，综合性能好，污染小，是防水卷材的发展方向。防水卷材、1 .石油沥青防水卷材、石油沥青防水卷材：用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体浸渍涂布石油沥青，在表面散布粉状、粒状或片状材料制成可卷缩的片状防水材料。 常见的石油沥青防水卷材的特点、适用范

3、围、2 .高分子改性沥青防水卷材、高分子改性沥青防水卷材：以改性沥青为涂层，以纤维织物或纤维毡为胎体，以粉状、粒状、片状或薄膜材料为靶子高分子改性沥青防水卷材具有传统沥青防水卷材的温度稳定性差、伸长率小克服不足、不流高温、低温不脆、抗拉强度高、伸长率大等优异性能，是常见高分子改性沥青防水卷材的特点和适用范围， 2、高分子改性沥青防水卷材，3、合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材具有抗拉强度和撕裂强度高、断裂伸长率大、耐热性和低温柔软性好、耐腐蚀、耐久性等一系列优良性能，是一种新型高级防水卷材。 常用合成高分子防水卷材的特点、适用范围、防水涂料根据液态类型分为溶剂型、水乳型和反应型3种成膜物质的

4、主要成分分为沥青类、高分子改性沥青类、合成高分子类。 二、防水涂料、防水涂料：以流动状态或半流动状态的物质，涂布在基层表面，经过溶剂或水分挥发或各成分间的化学反应，形成一定的弹性和一定厚度的连续薄膜，使基层表面与水隔绝，发挥防水、防潮作用。 以沥青为基材制备的水乳型或溶剂型防水涂料。 这种涂料对沥青几乎没有改性和改性作用。 1沥青系防水涂料是将油膏、橡胶泥等密封材料结合起来用于工业现场的屋顶防水。 适用于屋顶防水或层间地层防水，适用于各种沥青基防水层的维护，可以在屋顶钢筋、板面和油毡表面作为保护层涂抹，适用于复杂屋顶、普通屋顶和平坦的保温层，可以制作独立的防水层。 常温下用于防水工程的基底层是

5、以沥青为基材，用合成高分子聚合物改性的水乳型或溶剂型防水涂料。这种涂料在柔软性、耐裂性、抗拉强度、耐高低温性能、寿命等方面比沥青系涂料有大幅改善。 2高分子改性沥青防水涂料、3合成高分子防水涂料是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质，加入其他辅助材料制成的一成分或多成分的防水涂料。 此类涂料具有高弹性、高耐久性及优良的耐高低温性能，适用于屋顶、地下室、池塘及卫生间等防水工程。 三、建筑密封材料、建筑密封材料：建筑缝隙、门窗周围、镶嵌玻璃部位及裂缝产生的裂缝，能承受位移，能达到气密、水密目的的材料，又称镶嵌材料。 密封材料具有良好的粘接性、耐老化性和高、对低温度的适应性，不破坏被粘接部件的收缩和振

6、动，可长期承受。 密封材料分为成套密封材料(密封条和焊道等)和非晶密封材料(密封膏和敛缝膏等)两种。 1 .密封材料的分类，不定形密封材料根据原材料及其性能分为塑性密封膏、弹塑性密封膏、弹性密封膏。 沥青嵌合油膏主要用作屋顶、墙面、沟槽和沟槽的防水嵌合材料。 使用时，接缝内要干净干燥，先涂上冷底油，干燥后再嵌入油膏。 油膏表面可以以石油沥青、毛毡、灰浆、塑料为靶层。 2、工程中常用的密封材料，(1)沥青膏、沥青膏：以石油沥青为基材，混合改性材料、稀释剂和填充材料的密封材料。 氨基甲酸酯密封胶一般用二液调制，甲成分是含有异氰酸酯基的预聚物，乙成分是含有多羟基的硬化剂和增塑剂、填充材料、稀释剂等。

7、 使用时甲乙两成分按比例混合，使之硬化反应成为弹性体。 2、工程常用密封材料，(2)聚氨酯密封膏、聚氨酯建筑密封膏具有伸长率大、弹性高、粘合性好、低温、耐油、耐酸碱及耐用年限长等优点，可作为屋顶、墙面的水平或垂直接缝。 特别适合游泳池施工。 既是道路和机场跑道的修补和接缝好的材料，也可以用于玻璃和金属材料的铆接。 2、工序中常用的密封材料，(3)聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏、聚氯乙烯接缝膏：以煤焦油和聚氯乙烯(PVC )树脂粉为基材，以一定比例加入增塑剂、稳定剂和填充材料等，在140温度下塑化的膏状密封材料塑料油膏：用废聚氯乙烯(PVC )塑料代替聚氯乙烯树脂粉，其他原料和制造方法与聚氯乙烯接缝膏

8、相同。 塑料膏是低成本的。 PVC接缝膏和塑料油膏具有良好的粘合性、防水性、弹塑性，耐热、耐寒、耐腐蚀和抗老化性能也良好。 这种油膏作为防水层适用于各种屋顶的铆接和表面涂层，也可以用于水路、管道等的接缝，也可以用于工业现场的防水屋顶铆接、大型墙板铆接等效果。 2、工序中常用的密封材料，(3)聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏，丙烯酸类密封膏：在丙烯酸类树脂中配合增塑剂、分散剂、碳酸钙、增量剂等配制而成，分为溶剂型和水乳型，通常为水乳型。 2、工程常用密封材料，(4)丙烯酸酯密封膏，该密封膏弹性高，能满足一般基层伸缩变形的需要。 耐候性能优异，耐高温性能优异，-20-100时，长期维持柔软性。 粘接强度高

9、，耐水、耐酸碱性优异，具有良好着色性。 适用于混凝土、金属、木材、天然石材、砖瓦、玻璃之间的密封防水。 工序中常用的密封材料，(5)有机硅密封剂、有机硅密封剂是以有机硅聚合物为主体，加入硫化剂、硫化促进剂和增强填料的室温固化型密封材料。 具有良好的耐热、耐寒性和耐候性，与各种材料具有良好的粘接性能，耐水性好，抗拉强，压缩疲劳性强。 有机硅建筑密封剂根据用途分为f类和g类两种。其中，f类为建筑接缝用密封胶，适用于预制混凝土墙板、水泥板、大理石板外墙接缝、混凝土与金属框架的粘接、厕所与道路接缝的防水密封等。 g类是镶嵌用密封胶，主要用于镶嵌玻璃、建筑门、窗户的密封。 不适用于建筑物的幕墙和中空玻璃

10、。 第二节建筑绝热材料、绝热材料：难以传热的材料，即对热流具有显着抵抗性的材料。 保温材料：防止室内热量流向室外的材料。 绝热材料：防止室外热量进入人室内的材料。 保温材料和绝热材料统称为绝热材料。 一、绝热材料的结构和基本性能，一、绝热材料结构、绝热材料通常是多孔材料，它们的基本特征是具有高孔隙率。 其内部结构基本可分为纤维状结构、多孔结构、粒状结构或层状结构。 具有多个封闭气孔的材料的绝热性能优于具有多个连通气孔的材料。 一、绝热材料的结构和基本性能，二、绝热材料的基本性能、导热率是评价材料导热性能的重要物理指标，绝热材料：导热率在0.23W/(mk )以下的材料。 导热系数越小，材料的绝

11、热保温性能越好。 绝热材料内部存在多个空隙，一般强度低，不适合作为直接承重结构使用，需要与承重材料复合使用。 影响导热系数的因素：组成和结构。 表观密度。 空隙的大小和特征。 空隙多而小有利于绝热。 湿度和含水量。 温度。 热传导率随温度的升高而增大。 此影响在0-50的范围内不太大，仅在处于高温或负温度时才有影响。 热流的方向。 热流与纤维的延伸方向平行时，热传导率大，与纤维的延伸方向垂直时，热传导率小。 2、隔热材料的基本性能，在这些要素中，表观密度和湿度的影响最大。 二、常见绝热材料，1 .无机散粒状绝热材料，(1)膨胀蛭石及其制品，膨胀蛭石是将天然蛭石破碎，在850-1000的温度下烧

12、制而成，蛭石烧制后的体积急剧膨胀，个别粒子为20-30倍膨胀蛭石可直接作为填充材料使用，可用于隔热、隔音。 与水泥、水玻璃、沥青、树脂等水泥材料配合，膨胀蛭石制品、膨胀蛭石、1 .无机散粒状隔热材料、(2)膨胀珍珠岩及其制品、膨胀珍珠岩由天然珍珠岩锻造而成的蜂窝泡沫状白色或灰色的膨胀珍珠岩制品可以作为填充材料使用，此外，与水泥、水玻璃、沥青、磷酸盐等结合膨胀珍珠岩制品，膨胀珍珠岩，2 .无机纤维状隔热材料，(1)石棉及其制品，石棉为中性或酸性火成岩矿床中埋藏的非金属矿物，石棉具有隔热、耐火、耐火矿棉(矿渣棉和岩棉)主要用于建筑物墙、屋顶、天花板等的保温隔热和吸音，也用于冷热设备和管道工程的保温

13、隔热。 矿物棉，2 .无机纤维状隔热材料，(3)玻璃棉及其制品，玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃熔融的纤维状材料。 玻璃棉在-50的低温下长期使用性能稳定。 玻璃棉除了包围结构和配管绝热外，还可以作为低温保冷材料使用。 温度低的热设备和房屋建筑广泛使用的保温材料也是优质的吸音材料。 3 .泡沫混凝土是将水泥、水和松香发泡剂混合后，经搅拌、成形、养护、硬化而成的具有多孔、轻量、保温、绝热、吸音等性能的材料无机多孔绝热材料。 (1)泡沫混凝土用于建筑物围护结构的保温隔热。泡沫混凝土，3 .无机多孔绝热材料，(2)加气混凝土，加气混凝土由水泥、石灰、粉煤灰和发气剂(铝粉)配制，经成型、蒸汽养护制成，是保温

14、绝热性能好的材料，具有保温绝热性能的加气混凝土硅藻土常用作填充材料，或用它来制作硅藻土炼瓦等。 硅藻土、硅藻土保温炼瓦、3 .无机多孔质绝热材料、(4)微孔硅酸钙、微孔硅酸钙是将石英砂、普通硅石或活性高的硅藻土、石灰等原料进行了原料、搅拌、成型及水热处理的绝热材料。 用于建筑物的围护结构和管道保温。 微孔硅酸钙、发泡玻璃作为绝热材料在建筑上主要用于保温墙体、地板、天花板及屋顶的保温，可用于寒冷地区建筑低层的建筑。 泡沫玻璃、3 .无机多孔绝热材料、(5)泡沫玻璃、泡沫玻璃是用玻璃微粉和发泡剂(石灰石、碳化钙和焦炭)粉磨、混合、冲模、烧成的多孔材料。 4 .有机绝热材料，(1)发泡塑料，发泡塑料

15、以各种树脂为基材，加入一定量的发泡剂，催化剂，稳定剂等辅助材料，使之加热发泡而制成，其总体积中均匀分布的气孔含有很多。 聚苯乙烯发泡塑料聚氯乙烯发泡塑料聚氨酯发泡塑料、聚氨酯发泡塑料、聚氯乙烯发泡塑料、4 .有机绝热材料、(2)硬质发泡橡胶、硬质发泡橡胶是通过以天然或合成橡胶为主要成分的化学发泡法制作的特点是导热率小强度大，对碱和盐的侵蚀能力强，硬质泡沫橡胶，4 .有机绝热材料，(3)木丝板之类的植物纤维板是用木下脚料制成的木丝，加入硅酸钠溶液和普通硅酸盐水泥混合，成型、冷压、养护、干燥甘蔗板是以甘蔗为原料，经蒸、加压、干燥等工序制成的。 植物纤维板是以植物纤维为主要材料，加入粘接材料和填充材

16、料制成的轻量、吸音、隔热材料。 植物纤维板、碳化软板是以软木樫的外皮为原料，经破碎成形为模型，300左右进行热处理而成。 碳化软木，4 .有机绝热材料，(4)碳化软板，由于软木树皮层含有无数树脂中含有的气泡，成为理想的保温、绝热、吸音材料，具有不透水、无味、无毒等特性，有弹性，柔软耐久性。 窗用隔热膜是以特殊的聚酯膜为基材，施以各种高反射率的金属或金属氧化物涂层，用特殊的工艺复合压制而成，是一种具有透光性和高隔热功能的玻璃膜。 窗用隔热膜、4 .有机隔热材料、(5)窗用隔热膜、蜂窝板、4 .有机隔热材料、(6)蜂窝板、蜂窝板是两块薄板，牢固地粘接在厚蜂窝芯材两面的复合板材，也称为蜂窝夹层结构。

17、 蜂窝板具有强度大、热传导率小、抗震性能好等特点，可作为隔热性能良好的隔音材料。 将芯板换成轻量的发泡塑料的话，隔热性能会变得更好。 第三节建筑吸音隔音材料、吸音材料是能够较大地吸收从空气传递来的声波能量的建筑材料。 隔音材料是能够大大阻隔声波传播的材料。 1、吸音材料1、吸音材料的基本特性、声音是指由物体的振动而产生声音的物体。 音源发音的话，是被邻接的空气强迫振动形成的。 声波撞击材料的表面，一部分反射，一部分穿透材料，其佟预被材料吸收。 吸音系数：吸收的声能(包括部分穿透材料的声能)与原来传递到材料的全声能之比。评价材料吸音性能好坏的主要指标是声源、声波、吸音系数、1、吸音材料的基本特性、吸音性能与声音的入射角度有关。 材料内部开放连通的气孔越多吸音性能越好。 吸音性能与声波频率有关。 规定取125Hz、250Hz、500Hz、l000Hz、2000Hz、4000Hz这6个频率的吸音系数来表示材料的特定吸音频率。 上述6个频率的平均吸音系数大于0.2的材料称为吸音材料。 吸音系数越大，吸音效果越好。1、吸音件、2、吸音