建材讲稿绝热材料

*,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,单击此处编辑母版标题样式,土木工程材料,绝热材料和吸声材料,第一节 绝热材料,在建筑上，将主要作为保温、隔热使用的材料通称为绝热材料。绝热材料通常导热系数（）值应不大于0.23W(mK)，热阻（）值应不小于4.35（m,2,K）/W。此外，绝热材料尚应满足：表观密度不大于600kgm,3,，抗压强度大于0.3MPa，构造简单，施工容易，造价低等。,1.影响材料导热系数的因素,影响材料保温性能的主要因素是导热系数的大小，导热系数愈小，保温性能愈好。材料的导热系数受以下因素影响：,（）材料的性质。不同的材料其导热系数是不同的，一般说来，导热系数值以金属最大，非金属次之，液体较小，而气体更小。对于同一种材料，内部结构不同，导热系数也差别很大。一般结晶结构的为最大，微晶体结构的次之，玻璃体结构的最小。但对于多孔的绝热材料来说，由于孔隙率高，气体（空气）对导热系数的影响起着主要作用，而固体部分的结构无论是晶态或玻璃态对其影响都不大。,（）表观密度与孔隙特征。由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多，故表观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数就小。,在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大，导热系数就愈大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。,对于表观密度很小的材料，特别是纤维状材料（如超细玻璃纤维），当其表观密度低于某一极限值时，导热系数反而会增大，这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多，而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在一最佳表观密度，即在这个表观密度时导热系数最小。,（）湿度。材料吸湿受潮后，其导热系数就会增大，这在多孔材料中最为明显。这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用，而水的为0.58（），比空气的=0.029（）大20倍左右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的=2.33（），其结果使材料的导热系数更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮。,（）温度。材料的导热系数随温度的升高而增大，因为温度升高时，材料固体分子的热运动增强，同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增加。但这种影响，当温度在50范围内时并不显著，只有对处于高温或负温下的材料，才要考虑温度的影响。,（）热流方向。对于各向异性的材料，如木材等纤维质的材料，当热流平行于纤维方向时，热流受到阻力小，而热流垂直于纤维方向时，受到的阻力就大。,第二节 建筑上常用保温材料,1.纤维状保温隔热材料,（）石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维，主要化学成分是含水硅酸镁，具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品，用于建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。,（2）矿棉及其制品。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等，并加一些调节原料（钙质和硅质原料）。岩棉的主要原料为天然岩石（白云石、花岗石、玄武岩等）。上述原料经熔融后，用喷吹法或离心法制成细纤维。矿棉具有轻质、不燃、,绝热和电绝缘等性能，且原料来源广，成本较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。可用作建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温和吸声材料，以及热力管道的保温材料。,（）玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成纤维状材料，包括短棉和超细棉两种。,（）植物纤维复合板。系以植物纤维为主要材料加入胶结料和填料而制成。如木丝板是以木材下脚料制成木丝，加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合，经成型、冷压、养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、保温材料。,2.散粒状保温隔热材料,（1）膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物，经8501000C燃烧，体积急剧膨胀(可膨胀20倍)而成为松散颗粒，其堆积密度为80200kgm,3,，导热系数0.0460.07W/(mK)，用于填充墙壁、楼板及平屋顶，保温效果佳。可在10001100下使用。,膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合，制成砖、板、管壳等用于围护结构及管道保温。,（）膨胀珍珠岩及其制品。膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩、黑耀岩或松脂岩为原料，经煅烧体积急剧膨胀（约20倍）而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料。堆积密度为40300kgm,3,，=0.0250.048()，耐热800 C，为高效能保温保冷填充材料。,膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为骨料，配以适量胶凝材料，经拌和、成型、养护（或干燥、或焙烧）后两制成的板、砖、管等产品。,3.多孔性保温隔热材料,()微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是用粉状二氧化硅材料（硅藻土）、石灰、纤维增强材料及水等经搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而制成。用于围护结构及管道保温。,()泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入发泡剂（石灰石或碳化钙），经粉磨、混合、装模，在800下烧成后形成含有大量封闭气泡（直径0.15mm）的制品。它具有导热系数小、抗压强度和抗冻性高、耐久性好等特点，且易于进行锯切、钻孔等机械加工，为高级保温材料，也常用于冷藏库隔热。,()多孔混凝土和轻骨料混凝土。,(4)泡沫塑料。泡沫塑料是以合成树脂为基料，加入一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料经加热发泡而制成的轻质保温、防震材料。目前我国生产的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯及 脲醛树脂等泡沫塑料。,4.,其,其他保,温,温隔热,材,材料,（）,软,软木板,。,。软木,也,也叫栓,木,木。软,木,木板是,用,用栓皮,、,、栎树,皮,皮或黄,菠,菠萝树,皮,皮为原,料,料，经,破,破碎后,与,与皮胶,溶,溶液拌,和,和，再,加,加压成,型,型，在80,的,的干燥,室,室中干,燥,燥一昼,夜,夜而制,成,成。软,木,木板具,有,有表观,密,密度小,，,，导热,性,性低，,抗,抗渗和,防,防腐性,能,能高等,特,特点。,（2）,蜂,蜂窝板,。,。蜂窝,板,板是由,两,两块较,薄,薄的面,板,板，牢,固,固地粘,结,结在一,层,层较厚,的,的蜂窝,状,状芯材,两,两面而,制,制成的,板,板材，,亦,亦称蜂,窝,窝夹层,结,结构。,蜂,蜂窝状,芯,芯材是,用,用浸渍,过,过合成,树,树脂（,酚,酚醛、,聚,聚酯等,）,）的牛,皮,皮纸、,玻,玻璃布,和,和铝片,等,等，经,加,加工粘,合,合成六,角,角形空,腹,腹（蜂,窝,窝状）,的,的整块,芯,芯材。,常,常用的,面,面板为,浸,浸渍过,树,树脂的,牛,牛皮纸,、,、玻璃,布,布或不,经,经树脂,浸,浸渍的,胶,胶合板,、,、纤维,板,板、石,膏,膏板等,。,。面板,必,必须采,用,用合适,的,的胶粘,剂,剂与芯,材,材牢固,地,地粘合,在,在一起,，,，才能,显,显示出,蜂,蜂窝板,的,的优异,特,特性，,即,即具有,比,比强度,大,大、导,热,热性低,和,和抗震,性,性好等,多,多种功,能,能。,5.,关,关于隔,热,热材料,的,的概念,隔热材,料,料应能,阻,阻抗室,外,外热量,的,的传入,，,，以及,减,减小室,外,外空气,温,温度波,动,动对内,表,表面温,度,度影响,。,。材料,隔,隔热性,能,能的优,劣,劣，不,仅,仅与材,料,料的导,热,热系数,有,有关，,而,而且与,导,导温系,数,数、蓄,热,热系数,有,有关。,在建筑,中,中，围,护,护结构,隔,隔热设,计,计时，,除,除了采,用,用隔热,材,材料外,，,，还可,以,以采取,其,其他措,施,施，起,到,到隔热,的,的效果,，,，如：,：,：,外表面,做,做浅色,饰,饰面，,如,如浅色,粉,粉刷、,浅,浅色涂,层,层和浅,色,色面砖,等,等；窗,户,户采用,绝,绝热薄,膜,膜；,设置通,风,风层，,如,如通风,屋,屋顶、,通,通风墙,等,等；,采用多,排,排孔的,混,混凝土,或,或轻骨,料,料混凝,土,土空心,砌,砌块墙,体,体。,采用蓄,水,水屋顶,、,、有土,或,或无土,植,植被屋,顶,顶，以,及,及墙面,垂,垂直绿,化,化等。,第三节,吸,吸声材,料,料,1.,材,材料吸,声,声的原,理,理及技,术,术指标,声音起,源,源于物,体,体的振,动,动，它,迫,迫使邻,近,近的空,气,气跟着,振,振动而,成,成为声,波,波，并,在,在空气,介,介质中,向,向四周,传,传播。,当,当声,波,波遇到,材,材料表,面,面时，,一,一部分,被,被反射,另一部,分,分穿透,材,材料，,其,其余的,部,部分则,传,传递给,材,材料，,在,在材料,的,的孔隙,中,中引起,空,空气分,子,子与孔,壁,壁的摩,擦,擦和粘,滞,滞阻力,，,，其间,相,相当一,部,部分声,能,能转化,为,为热能,而,而被吸,收,收掉。,这,这些被,吸,吸收的,能,能量（,）（,包,包括部,分,分穿透,材,材料的,声,声能在,内,内）与,传,传递给,材,材料的,全,全部声,能,能（E,0,）之比,，,，是评,定,定材料,吸,吸声性,能,能好坏,的,的主要,指,指标，,称,称为吸,声,声系数,（,（）,，,，用公,式,式表示,为,为,吸声系,数,数与声,音,音的频,率,率及声,音,音的入,射,射方向,有,有关。,因,因此吸,声,声系数,用,用声音,从,从各方,向,向入射,的,的吸收,平,平均值,表,表示，,并,并应指,出,出是对,哪,哪一频,率,率的吸,收,收。通,常,常采用,常,常用规,定,定的六,个,个频率,：,：125、250、500,、,、1000、2000、4000Hz,。,。任何,材,材料对,声,声音都,能,能吸收,，,，只是,吸,吸收程,度,度有很,大,大的不,同,同。通,常,常是将,对,对上述,六,六个频,率,率的平,均,均吸声,系,系数大,于,于0.2的材,料,料，列,为,为吸声,材,材料。,吸声材,料,料大多,为,为疏松,多,多孔的,材,材料，,如,如矿渣,棉,棉、毯,子,子等，,其,其吸声,机,机理是,声,声波深,入,入材料,的,的孔隙,，,，且孔,隙,隙多为,内,内部互,相,相贯通,的,的开口,孔,孔，受,到,到空气,分,分子摩,擦,擦和粘,滞,滞阻力,，,，以及,使,使细小,纤,纤维作,机,机械振,动,动，从,而,而使声,能,能转变,为,为热能,。,。这类,多,多孔性,吸,吸声材,料,料的吸,声,声系数,，,，一般,从,从低频,到,到高频,逐,逐渐增,大,大，故,对,对高频,和,和中频,的,的声音,吸,吸收效,果,果较好,。,。,2.,影,影响多,孔,孔性材,料,料吸声,性,性能的,因,因素,（）,材,材料的,表,表观密,度,度。对,同,同一种,多,多孔材,料,料（例,如,如超细,玻,玻璃纤,维,维）而,言,言，当,其,其表观,密,密度增,大,大时（,即,即空隙,率,率减小,时,时），,对,对低频,的,的吸声,效,效果有,所,所提高,，,，而对,高,高频的,吸,吸声效,果,果则有,所,所降低,。,。,（,）,）材,料,料的,厚,厚度,。,。增,加,加多,孔,孔材,料,料的,厚,厚度,，,，可,提,提高,对,对低,频,频的,吸,吸声,效,效果,，,，而,对,对高,频,频则,没,没有,多,多大,的,的影,响,响。,（,）,）材,料,料的,孔,孔隙,特,特征,。,。孔,隙,隙愈,多,多愈,细,细小,，,，吸,声,声效,果,果愈,好,好。,如,如果,孔,孔隙,太,太大,，,，则,效,效果,就,就差,。,。如,果,果材,料,料中,的,的孔,隙,隙大,部,部分,为,为单,独,独的,封,封闭,的,的气,泡,泡（,如,如聚,氯,氯乙,烯,烯泡,沫,沫塑,料,料）,，,，则,因,因声,波,波不,能,能进,入,入，,从,从吸,声,声机,理,理上,来,来讲,，,，就,不,不属,多,多孔,性,性吸,声,声材,料,料。,当,当多,孔,孔材,料,料表,面,面涂,刷,刷油,漆,漆或,材,材料,吸,吸湿,时,时，,则,则因,材,材料,的,的孔,隙,隙被,水,水分,或,或涂,料,料所,堵,堵塞,，,，其,吸,吸声,效,效果,亦,亦将,大,大大,降,降低,。,。,3.,