【材料课件】9建筑功能材料

返回9建筑功能材料9.1防水材料9.2绝热材料9.3吸声、隔声材料9.4防火材料返回»9.1防水材料9.1.1沥青9.1.2防水卷材9.1.3防水涂料（胶粘剂）9.1.4密封材料沥青是由多种有机化合物构成的复杂混合物。按产源分有地沥青(包括天然沥青、石油沥青)和焦油沥青(包括煤沥青、页岩沥青)。石油沥青是石油原油经分馏提出各种石油产品后的残留物，再经加工制得的产品。天然沥青指存在于自然中，如沥青湖或含有沥青的砂岩等的沥青。煤沥青是煤焦油经分馏提出油品后再经加工制得的。页岩沥青是油母页岩炼制而成。返回«»9.1.1沥青1.石油沥青的技术性质(1)粘滞性又称粘性或稠度，它是反映沥青内部阻碍其相对流动的特性，是沥青软硬、稀稠程度的反映。粘稠的石油沥青用“针入度”表示，液体的则用粘滞度表示。沥青的针入度越小，粘滞性越好。按针入度将石油沥青划分为不同牌号。(2)塑性是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏的性质。沥青的塑性用“延伸度”或“延伸率”表示。沥青延伸度越大，塑性越好。(3)温度敏感性指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能，用“软化点”表示。沥青的软化点愈高，则温度敏感性越小。(4)大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期作用下抵抗老化的性能。用加热损失百分率作为指标。返回«»9.1.1沥青2.石油沥青的分类标准及应用石油沥青材料分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青三种。按技术性质划分为多种牌号，其规格标准见表9.1。沥青的牌号越高，则粘性越小（即针入度越大），塑性越好（即延伸度越），温度敏感性越大（即软化点越低）。在选用沥青材料时，应根据工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气候条件，所处环境（屋面、地下）来选用不同牌号的沥青，或选用两种牌号沥青混合使用。返回«»9.1.1沥青3.煤沥青煤沥青的组分和石油沥青不同，故其性能也不相同。煤沥青温度敏感性大、大气稳定性较差、塑性差、易溶于水，防水性不及石油沥青。但煤沥青与矿料表面的粘附力较好；又因煤沥青中含酚、蒽等有毒物质，防腐能力较强，故适用于工程的防腐处理。返回«»9.1.1沥青4.改性沥青对沥青进行氧化、乳化、催化，或者掺入橡胶、树脂等物质，使沥青的性质得到改善的产品称为改性沥青。可分为：(1)橡胶改性沥青是在沥青中掺入橡胶使其改性。橡胶改性沥青高温变形很小，低温时塑性好，明显改善耐蚀性、耐候性和耐燃性。常见有氯丁橡胶沥青、丁基橡胶沥青、再生橡胶沥青等。(2)树脂改性沥青用树脂改性石油沥青，可以改进耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。常用的树脂有：古马隆树脂、聚乙烯、无规聚丙烯（APP）等。(3)橡胶和树脂改性沥青橡胶和树脂同时用于改善沥青的性质，使沥青同时具有二者的特性。且树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故效果较好。(4)矿物填充料改性沥青指加入一定数量的矿质填充料的沥青。常用的矿物质有滑石粉、石灰粉、云母粉、硅藻土等。返回«»9.1.2防水卷材1.石油沥青纸胎油毡石油沥青纸胎油毡是用低软化点石油沥青浸渍原纸(称油纸)，然后用高软化点石油沥青涂盖油纸两面，再撒以防粘材料（如云母、滑石粉等）制成的防水卷材。分为200号、350号和500号三个标号；每一标号又分粉毡和片毡两种。工程中一般使用350号和500号，而200号仅用于临时性的建筑防水、防潮及包装等。由于沥青材料温度敏感性大、低温柔性差、易老化，因而防水耐用年限较短。常用沥青防水卷材的特点、适用范围参见表9.3。返回«»9.1.2防水卷材2.高聚物改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层、纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为防粘隔离层的片状可卷防水材料。改性沥青防水卷材克服了传统沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小的缺点，具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优良性能。常见的改性沥青防水卷材有SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物）、APP(无规聚丙烯)、PVC（合成橡胶与塑料）和再生胶改性沥青防水卷材等。返回«»9.1.2防水卷材3.合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料，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。合成高分子防水材料具有拉伸强度和抗撕裂强度高、断裂伸长率大、耐热性和低温柔性好、耐腐蚀、耐老化等一系列优异的性能，是新型高档防水材料。常见的有三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材等。这类材料按厚度分为1mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm等规格，适用于防水等级为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级的屋面防水工程。常见的合成高分子防水卷材的特点和适用范围见表9.4。返回«»9.1.3防水涂料（胶粘剂）防水涂料又称胶粘剂，是以高分子合成材料、沥青为主体，在常温下呈无定型流态或半流态，经涂布能在结构物表面结成坚韧防水膜的物料的总称。防水涂料按液态型可分为溶剂型、水乳型和反应型三种；按成膜物质的主要成分分为沥青类、高聚物改性沥青类和合成高分子类。返回«»9.1.3防水涂料（胶粘剂）1.乳化沥青乳化沥青是一种冷施工的防水涂料，由石油沥青经乳化机强烈搅拌分散在含乳化剂的水中而成。沥青在搅拌机的搅拌下，被分散成1～6mm的细颗粒，并由乳化剂包裹形成悬浮在水中的乳化液。将乳化液涂在基层上后，水分不断蒸发，沥青颗粒凝聚成膜，形成了均匀、稳定、粘结强度高的防水层。乳化沥青按使用乳化剂的不同，可分为洗衣粉（肥皂）类乳化沥青、松香皂类乳化沥青、石类膏乳化沥青、粘结乳化沥青和橡胶乳化沥青等。返回«»9.1.3防水涂料（胶粘剂）2.溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料是以氯丁橡胶改性石油沥青为基料，加入高分子填料、无机填料、防老剂、助剂等制成的溶剂型防水涂料。由于氯丁橡胶是一种性能较好的合成橡胶，用它来改善沥青性能，使涂料具有氯丁橡胶和沥青的双重优点，其耐候性和耐腐蚀性好，具有较高的弹性、延伸性和粘结性，对基层变形的适应能力强，低温涂膜不脆裂，温度不流淌，成膜速度较快，耐水性好，能在常温及较低温度下进行冷施工。但该涂料属薄形涂料，一次涂刷成膜较薄，而且以有机溶剂为分散剂，施工的溶剂挥发，对环境有污染，在生产、贮运、施工过程中有燃爆危险，须注意安全。返回«»9.1.3防水涂料（胶粘剂）3.聚氨酯（PU）防水涂料聚氨酯（PU）防水涂料是由异氰酸酯基的聚氨酯预聚体和含有多烃基或胺基的固化剂及助剂的混合物按一定比例混合而成的一种反应型聚氨酯（PU）防水涂料膜型防水材料。4.丙烯酸系防水材料丙烯酸系防水材料是以纯丙烯酸共聚物、改性丙烯酸或纯丙烯酸酯乳液为主要成分，加入适量的填料和表面活性剂等助剂配制成的水乳型单组分防水涂料。聚丙烯防水涂料的耐候性、耐热性和耐紫外线性能优异另外该涂料具有粘结性强、防水性好、耐老化、延伸率较高、适应基层开裂变形能力较强的特性，可冷加工，无污染中毒等危险。返回«»9.1.4密封材料1.密封材料的分类密封材料又称嵌缝材料。分为定型(俗称密封条和压条)和不定型(密封膏或嵌缝膏)两大类。不定型材料按原材料性能可分为三类：(1)塑性密封膏是以改性沥青和煤焦油为主要原料制成的。其价格低，延伸性也较差。因此这类密封材料的使用年限在10年以下。(2)弹塑性密封膏有聚氯乙烯胶泥及各种塑料油膏。它们的弹性较低，塑性较大，延伸性和粘结力较好，使用年限在10年以上。(3)弹性密封膏是由聚硫橡胶、有机硅橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯和丙烯酸萘为主要原料制成。这类材料的性能好,使用年限在20年左右。返回«»9.1.4密封材料2.常用密封材料（1）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密封膏。这种油膏主要用作屋面、墙面、沟和槽的防水密封材料。（2）聚氨酯建筑密封油膏是以聚氨酯基甲酸酯聚合物为主要成分的双组分反应固化型的密封材料。按流变性分为两种类型：N型(非下垂型)；L型(自流平型)。（3）聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏聚氯乙烯接缝膏是以煤焦油和聚氯乙烯（PVC）树脂粉为基料，加入增塑剂、稳定剂及填充料等，塑化而成的膏状密封材料，简称PVC接缝膏。塑料油膏是用旧聚氯乙烯塑料代替聚氯乙烯树脂粉，其他原料和生产方法同聚氯乙烯接缝膏。塑料油膏成本较低。返回«»2.常用密封材料（4）丙烯酸酯密封膏是以丙烯酸酯乳液为胶粘剂，掺少量表面活性剂、增塑剂、改性剂及颜料、填充料等制成的单组分密封材料，属于弹性体。水乳型丙烯酸酯密封膏可在潮湿的基面上施工，但因其耐水性不是很好，故不宜用于长期浸泡在水中的工程，不宜用于频繁受振动的工程，如机场跑道、桥梁等。（5）硅酮密封膏是以有机硅橡胶为基料配制而成的高弹性高档密封膏。脱醋酸型要比其它类型固化速度快，对各种建筑材料有较好的粘结性能，但有时对钢、铜、锌等金属材料有腐蚀作用。返回«»9.2绝热材料9.2.1绝热材料的性能要求工程上将导热系数（也称热导率）低于0.175W/（m·K）的材料称为绝热材料。建筑工程上使用的绝热材料一般要求其导热系数不大于0.15W/（m·K），表观密度在600kg/m3以下，抗压强度不小于0.3MPa。影响材料导热系数的因素较多，概括起来主要有以下几个方面：⑴材料的性质。⑵表观密度与孔隙特征。⑶湿度。材料吸湿后，其导热系数增大。⑷温度。材料的导热系数随着温度的升高而增大。⑸热流方向。如木材等，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。返回«»9.2.2常用绝热材料1.无机纤维状绝热材料（1）玻璃棉及制品玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制的一种纤维状材料。可制成沥青玻璃棉毡、板及酚醛玻璃棉毡和板，使用方便，广泛用在热力设备和房屋建筑中的保温绝热材料。（2）矿棉和矿棉制品矿棉一般包括矿渣和岩石棉。岩棉的主要原料是天然岩石，经熔融后吹制而成。矿棉可制成矿棉板、矿棉防水毡等。返回«»2.无机散粒状绝热材料（1）膨胀蛭石及其制品蛭石是一种天然矿物，在850～1000℃的温度下烧制时，体积急剧膨胀，单个颗粒的体积能膨胀约20倍。可在1000～1100℃温度下呈松散状使用，不蛀、不腐，但吸水性较大。膨胀蛭石也可以与水泥、水玻璃等胶凝材料配合，浇制成板，用于墙、楼板和屋面板等构件的绝热。（2）膨胀珍珠岩及其制品膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩经烧制，呈蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒状的高效能绝热材料。具有吸湿小、无毒、不燃、抗菌、耐腐、施工方便等特点。膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩为主，配合适量胶凝材料（水泥、水玻璃、沥青等），经拌和、成型、养护而制成的板、块、管壳等制品。返回«»3.无机多孔类绝热材料（1）泡沫混凝土是由水泥、水松香泡沫剂混合后经搅拌、成型、养护而成。也可用粉煤类、石灰、石膏和泡沫剂制成粉煤灰泡沫混凝土。（2）加气混凝土是由水泥、石灰、粉煤灰和发气剂（铝粉）配制而成。4cm厚的加气混凝土墙体其保温绝热效果优于370cm厚砖墙。（3）硅藻土由水生硅藻类生物的残骸堆积而成。使用温度可达900℃，可用作填充料或制成制品。（4）微孔硅酸钙由硅藻土或硅石与石灰等经加工制成。（5）泡沫玻璃由玻璃粉和发泡剂等经配料、烧制而成。返回«»4.有机绝热材料（1）泡沫塑料是以各种树脂为基材，加入一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料，经加热发泡制成的一种具有轻质呈松散状保温、绝热、吸声防震性能的材料。目前我国生产的有聚苯乙烯泡沫塑料，聚氯乙烯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料，此外还有脲醛泡沫塑料及制品等。（2）植物纤维类绝热板该类绝热材料可用稻草、木质纤维、麦秸、甘蔗渣等为原料经加工而成。（3）窗用绝热薄膜又名新型防热片，其厚度12～50μm，用于建筑物窗户的绝热。返回«»9.3吸声、隔声材料9.3.1吸声材料的功能要求选用和安装须注意⑴应将其安装在最容易接触声波和反射次数最多的表面上，并应均匀地分布在室内。⑵应设置在护壁台以上，以防碰撞破损。⑶应考虑到湿胀干缩的影响。⑷选用的吸声材料应不易虫蛀、腐朽，且不易燃烧。⑸应选用吸声系数较高的材料，以节约材料用