建筑防水堵水材料绝热材料.pptx
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1、第第9 9章章 建筑功能材料建筑功能材料9.1 建筑防水堵水材料9.2 绝热材料9.3 吸声隔声材料9.4 建筑装饰材料9.5 建筑功能材料的新发展 本章学习指导本章学习指导本章共5节。本章的学习目标是:(1)掌握防水及堵水材料的主要类型及性能特点;(2)了解绝热材料的主要类型及性能特点;(3)了解吸声隔声材料的主要类型及性能特点;(4)了解装饰材料的主要类型及性能特点;(5)了解其他功能材料的新进展。本章的重点和难点是防水及堵水材料。建议在学习中注意类比,结合工程实例来理解不同类型材料的性质。第第9 9章章 建筑功能材料建筑功能材料 建筑功能材料是以材料的力学性能以外的功能为特征的材料,它赋
2、予建筑物防水、防火、绝热、采光、防腐等功能。建筑物用途的拓展以及人们物质需求的提高,使其对建筑功能材料方面的要求越来越高。目前,国内外现代建筑中常用的建筑功能材料有:防水堵水材料、绝热材料、吸声材料、装饰材料、光学材料、防火材料、建筑加固修复材料等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1 建筑防水堵水材料防水材料是指具有防止建筑工程结构遭受雨水、地下水、生活用水侵蚀的材料。堵水材料还需满足带水操作的施工要求。9.1.1 防水材料的分类与组成 防水材料根据其特性可分为柔性和刚性两类。柔性防水材料是指具有一定柔韧性和较大延伸率的防水材料,如防水卷材、有机涂料,它们构成柔性防水层。9
3、.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 刚性防水材料是指采用较高强度和无延伸能力的防水材料,如防水砂浆、防水混凝土等,它们构成刚性防水层。依据建筑防水材料的外观形态可分为防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性防水材料四大系列。此外,地下防水工程中还用塑料板和金属板等防水材料构成板材防水层。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1.2 防水材料的性能与选用1.防水卷材防水卷材是可卷曲成卷状的柔性防水材料。它是目前我国使用量最大的防水材料。防水卷材主要包括普通沥青防水卷材、改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三个系列。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(1)沥青防水
4、卷材 沥青防水卷材是以沥青为主要浸涂材料所制成的卷材。分有胎卷材和无胎卷材两类。普通沥青防水卷材中最具代表性的是石油沥青纸胎油毡、油纸。用低软化点的石油沥青浸渍原纸,即构成油纸,如果再用高软化点的石油沥青涂盖油纸的两面,再涂或撒隔离材料则制成油毡。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 油毡的标号按所用原纸1m2的质量(g)数划分,共分为200号、350号和500号三种标号,各标号油毡质量应符合表9-1规定。按浸渍材料总量和物理性能油毡分为合格品、一等品和优等品三个等级。油纸有200号、350号两个标号。200号油毡适用于简易防水、临时性建筑防水、防潮及包装等;350号和500号油毡
5、适用于多层建筑防水。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 沥青纸胎防水卷材是传统的防水卷材,它抗拉能力低、易腐烂、耐久性差,但由于其价格较低,在我国的建筑防水工程中仍然较广泛采用。近年来,通过对油毡胎体材料加以改进、开发,已由最初的纸胎油毡发展成为玻璃纤维胎沥青油毡、玻璃纤维布胎沥青油毡等一系列沥青防水卷材。如石油沥青玻璃布胎油毡是以玻璃纤维织成的布代替纸作为胎体材料,这种油毡的抗拉强度、耐腐性均优于沥青纸胎油毡。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(2)改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材是以改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维
6、毡为胎体,粉状、片状、粒状或薄膜材料为覆盖层材料制成可卷曲的片状防水材料。改性沥青防水卷材改善了普通沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小等缺点,具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高、延伸率较大等特点。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 我国常用的改性沥青防水卷材有弹性体改性沥青防水卷材、塑性体改性沥青防水卷材、改性沥青聚乙烯胎防水卷材、沥青复合胎柔性防水卷材、自粘橡胶沥青防水卷材等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料1)弹性体改性沥青防水卷材弹性体改性沥青防水卷材是以聚酯毡或玻纤毡为胎体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)热塑性弹性体作改性剂,两面覆以隔离材料所制成
7、的防水卷材此防水卷材高温稳定性和低温柔韧性明显改善,抗拉强度和延伸率较高,耐疲劳性和耐老化性好,并将传统的油毡热施工改为冷施工。该类防水卷材广泛适用于各类建筑防水、防潮工程,尤其适用于寒冷地区的建筑物防水。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料2)塑性体改性沥青防水卷材塑性体改性沥青防水卷材是以聚酯毡或玻纤毡为胎体、无规聚丙烯(APP)或聚烯烃类聚合物(APAO,APO)作改性剂,两面覆以隔离材料所制成的防水卷材。常用塑性体改性沥青防水卷材为APP改性沥青防水卷材,其抗拉强度高,延伸率大,耐老化性、耐腐蚀性和耐紫外线老化性能好,可在130以下的温度使用,因而适用于紫外线强烈及炎热地区
8、的屋面使用。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(3)合成高分子防水卷材 合成高分子防水卷材是指以合成橡胶、合成树脂或两者共混体为基料,加入适量的化学助剂和填充料等,经不同工序加工而成的可卷曲的片状防水材料;也可将上述材料与合成纤维等复合形成两层或两层以上可卷曲的片状防水材料。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 合成高分子防水卷材具有多方面的优点,如高弹性,高延伸性,良好的耐老化性、耐高温性和耐低温性等。因此,已成为新型防水材料发展的主导方向,其主要产品有聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材、三元乙丙橡胶防水卷材和三元丁橡胶防水卷材等。9
9、.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料2.防水涂料防水涂料是在常温下呈无定形液态,经涂布能在结构物表面固化形成具有相当厚度并有一定弹性的防水膜的物料总称。防水涂料广泛适用于工业与民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防渗等。按主要成膜物质可分为乳化沥青类防水涂料、改性沥青类防水涂料、合成高分子类防水涂料和水泥基防水涂料等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 防水涂料固化前呈粘稠状液态,不仅能在水平面施工,而且能在立面、阴角、阳角等复杂表面施工。因此,特别适合于各种复杂、不规则部位的防水,能形成无接缝的完整防水膜。防水涂料大多采用冷施工,既减少了环境污染,又便于
10、施工操作,改善工作环境。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 此外,涂布的防水涂料既是防水层的主体,又是粘结剂,因而施工质量容易保证,维修也较简单。尤其是对于基层裂缝、施工缝,雨水斗及贯穿管周围等一些容易造成渗漏的部位,极易进行增强涂刷、涂布等作业。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(1)沥青基防水涂料 沥青基防水涂料是以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料。乳化沥青涂刷于材料基面,水分蒸发后,沥青微粒靠拢将乳化剂膜挤裂,相互团聚而粘结成连续的沥青膜层,成膜后的乳化沥青与基层粘结形成防水层。乳化沥青涂料的常用品种是石灰乳化沥青涂料,它以石灰膏为乳化剂,在机械强力
11、搅拌下将沥青乳化制成厚质防水涂料。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 乳化沥青主要适用于防水等级较低的工业与民用建筑屋面、混凝土地下室和卫生间防水、防潮;粘贴玻璃纤维毡片(或布)作屋面防水层;拌制冷用沥青砂浆和混凝土铺筑路面等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(2)改性沥青类防水涂料改性沥青类防水涂料指以沥青为基料,用合成高分子聚合物进行改性,制成的水乳型或溶剂型防水涂料。改性沥青类防水涂料在柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能、使用寿命等方面比沥青基涂料有很大改善。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 这类涂料常用产品有氯丁橡胶沥青防水涂料、水乳型
12、橡胶沥青防水涂料、APP改性沥青防水涂料、SBS改性沥青防水涂料等。这类涂料广泛应用各级屋面和地下,以及卫生间等的防水工程。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(3)合成高分子类防水涂料合成高分子类防水涂料指以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。这类涂料具有高弹性、高耐久性及优良的耐高低温性能。常用产品有聚氨酯防水涂料、聚合物乳液建筑防水涂料、聚合物水泥防水涂料、聚氯乙烯防水涂料、有机硅防水涂料等。适用于高防水等级的屋面、地下室、水池及卫生间的防水工程。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料3.密封材料建筑密封材料是能承受位移以达到气密、水密目
13、的而嵌入建筑接缝中的定型和不定型的材料。它可起到防水作用,同时也起到防尘、隔汽与隔声的作用。为了使用建筑物或构筑物工程中各种构件的接缝能够形成连续体,并具有不透水性与气密性,密封材料应具有良好的变形性能、压缩循环性能和耐气候性以及耐水性。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 密封材料可分为定型和不定型两大类:定型密封材料是指具有特定形状的密封衬垫(如密封条、密封带、密封垫等);不定型密封材料是指一种粘稠状的材料(俗称密封膏或嵌缝膏)。(1)建筑防水沥青嵌缝油膏 建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基料,加入改性材料、稀释剂及填充料混合制成的冷用膏状密封材料。主要用于各种混凝土屋面板、
14、墙板等建筑构件节点的防水密封。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(2)聚氨酯建筑密封膏聚氨酯建筑密封膏是以异氰酸基为基料,与含有活性氢化物的固化剂组成的一种常温固化弹性密封材料。聚氨酯密封膏有以下特点:具有易触变的粘度特性,因此不易流坠,施工性好;耐寒性好,在-50时仍具有弹性;耐热性差;聚氨酯预聚体遇水或湿气反应而产生碳酸气,留在密封材料内部产生气泡,发泡膨胀率可达025%。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 聚氨酯建筑密封膏广泛用于各种装配式建筑的屋面板、楼地板阳台、窗框、卫生间等部位的接缝,施工缝的密封;给排水管道、贮水池、游泳池、引水渠及土木工程等的接缝密封
15、,混凝土裂缝的修补。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料4.刚性防水材料 刚性防水材料是指以水泥、砂、石为原料或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料,通过调整配合比、抑制或减小孔隙率、改变孔隙特征、增加各原材料界面间的密实性等方法,配制成具有一定抗渗透能力的水泥砂浆、混凝土类防水材料。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料刚性防水材料可通过两种方法实现:(1)以硅酸盐水泥为基料,加入无机或有机外加剂配制而成的防水砂浆、防水混凝土。或直接使用水泥基渗透结晶型防水材料。(2)以膨胀水泥为主的特种水泥为基材配制的防水砂浆、防水混凝土。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵
16、水材料9.1.3建筑堵水材料的种类与用途建筑堵水材料主要用于房屋建筑、构筑物、水工建筑等在有水或潮湿环境下的防水堵漏。因此,需满足带水操作的施工要求。按施工方式,建筑堵漏止水材料分为灌浆材料、柔性嵌缝材料、刚性止水材料及刚性抹面材料。其特点和用途见表9-2。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.2 9.2 绝热材料绝热材料 在建筑中,习惯上把用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料;把防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料。保温、隔热材料统称为绝热材料。9.2.1绝热材料的性能要求导热性指材料传递热量的能力。材料的导热能力用导热系数表示。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 导热系数的
17、物理意义为:在稳定传热条件下,当材料层单位厚度内的温差为1时,在1s内通过1m2表面积的热量。材料导热系数越大,导热性能越好。工程上将导热系数无机非金属材料有机材料。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(2)微观结构。相同组成的材料,结晶结构的导热系数最大,微晶结构次之,玻璃体结构最小,为了获取导热系数较低的材料,可通过改变其微观结构的方法来实现,如水淬矿渣即是一种较好的绝热材料。(3)孔隙率。孔隙率越大,材料导热系数越小。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(4)孔隙特征。在孔隙相同时,孔径越大,孔隙间连通越多,导热系数越大,这是由于孔中气体产生对流。纤维状材料存在一个最佳表观密度,即在该密度时导热
18、系数最小。当表观密度低于这个最佳值时,其导热系数有增大趋势。(5)含水率。由于水的导热系数=0.58W/(mK),远大于空气,所以材料含水率增加后其导热系数将明显增加,若受冻,=2.33W/(mK),则导热能力更大。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 绝热材料除应具有较小的导热系数外,还应具有适宜的或一定的强度、抗冻性、耐水性、防火性、耐热性和耐低温性、耐腐蚀性,有时还需具有较小的吸湿性或吸水性等。优良的绝热材料应是具有很高的孔隙率的,且以封闭、细小孔隙为主的,吸湿性和吸水性较小的有机或无机非金属材料。多数无机绝热材料的强度较低、吸湿性或吸水性较高,使用时应予以注意。9.2 9.2 绝热材料绝热
19、材料 室内外之间的热交换除了通过材料的传导传热方式外,辐射传热也是一种重要的传热方式。铝箔等金属薄膜,由于具有很强的反射能力,具有隔绝辐射传热的作用,因而也是理想的绝热材料。9.2 9.2 绝热材料绝热材料9.2.2绝热材料的种类及使用要点绝热材料按照它们的化学组成可以分为无机绝热材料和有机绝热材料。1.常用无机绝热材料(1)多孔轻质类无机绝热材料 蛭石是一种有代表性的多孔轻质类无机绝热材料,它主要含复杂的镁、铁含水铝硅酸盐矿物,由云母类矿物经风化而成,具有层状结构。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 将天然蛭石经破碎、预热后快速通过煅烧带可使蛭石膨胀2030倍。膨胀蛭石的导热系数约为0.046
20、0.070W/(mK),可在1000的高温下使用。主要用于建筑夹层,但需注意防潮。膨胀蛭石也可用水泥、水玻璃等胶结材胶结成板,用作板壁绝热。但导热系数值比松散状要大,一般为0.080.10W/(mK)。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(2)纤维状无机绝热材料1)矿物棉 岩棉和矿渣棉统称矿物棉,由熔融的岩石经喷吹制成的纤维材料称为岩棉,由熔融矿渣经喷吹制成的纤维材料称为矿渣棉。将矿物棉与有机胶结剂结合可以制成矿棉板、毡、管壳等制品,其堆积密度约为45150kg/m3,导热系数约为0.0490.044W/(mK)。9.2 9.2 绝热材料绝热材料2)玻璃纤维 玻璃纤维一般分为长纤维和短纤维。短纤维
21、由于相互纵横交错在一起,构成了多孔结构的玻璃棉,常用于作绝热材料。玻璃棉堆积密度约45150kg/m3,导热系数约为0.0410.035W/(mK)。以玻璃纤维为主要原料的保温隔热制品主要有:沥青玻璃棉毡和酚醛玻璃棉板,以及各种玻璃毡、玻璃毯等,通常用于房屋建筑的墙体保温层。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(3)泡沫状无机绝热材料1)泡沫玻璃 泡沫玻璃是用玻璃细粉和发泡剂经粉磨、混合、装模、煅烧(800左右)而得到的多孔材料。泡沫玻璃导热系数小、抗压强度高、抗冻性好、耐久性好,并且对水分、水蒸汽和其他气体具有不渗透性,还容易进行机械加工,可锯、钻、车及打钉等。泡沫玻璃作为绝热材料在建筑上主要用
22、于保温墙体、地板、天花板及屋顶保温。9.2 9.2 绝热材料绝热材料2)多孔混凝土多孔混凝土是指具有大量均匀分布、直径小于2mm的封闭气孔的轻质混凝土,主要有泡沫混凝土和加气混凝土。随着表观密度减小,多孔混凝土的绝热效果而增加,但强度下降。9.2 9.2 绝热材料绝热材料2.常用有机绝热材料(1)泡沫塑料泡沫塑料是以各种树脂为基料,加入各种辅助料经加热发泡制得的轻质保温材料。泡沫塑料目前广泛用作建筑上的保温隔音材料,其表观密度很小,隔热性能好,加工使用方便。常用的泡沫塑料有聚苯乙烯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、泡沫酚醛塑料等。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(2)硬
23、质泡沫橡胶 硬质泡沫橡胶用化学发泡法制成。特点是导热系数小而强度大。硬质泡沫橡胶的表观密度在0.0640.12g/cm3之间。表观密度越小,保温性能越好,但强度越低。硬质泡沫橡胶的抗碱和盐的侵蚀能力较强,但强的无机酸及有机酸对它有侵蚀作用。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 它不溶于醇等弱溶剂,但易被某些强有机溶剂软化溶解。硬质泡沫橡胶为热塑性材料,耐热性不好,在65左右开始软化。硬质泡沫橡胶有良好的低温性能,低温下强度较高且具有较好的体积稳定性,可用于冷冻库。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料9.3.1吸声材料吸声材料是一种能在较大程度上吸收由空气传递的声波能量的建筑材料。在音乐厅、影剧
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