土木工程材料 教学课件 作者 张思梅第8章 绝热材料与吸声材料8.1 绝热材料.ppt

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1、建筑绝热保温和吸声隔声是节约能源、降低环境污染、提高建筑物居住和使用功能非常重要的一个方面。随着人民生活水平的逐步提高，人们对建筑物的质量要求越来越高。建筑用途的扩展，使对其功能方面的要求也越来越严。因此，作为建筑功能材料重要类型之一的建筑绝热吸声材料的地位和作用也越来越受到人们的关注和重视。8.1绝热材料在土木工程材料中，习惯上把用于控制室内热量外流的例料叫做保温材料；把防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料，保温隔热材料均为绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料、又包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空

2、间或热工设备的热环境，另一方面在建筑中合理地采用绝热材料，能提高建筑物的使用性能，减少热损失，节约能源，降低造价。根据相关统计，绝热良好的建筑，其能源消耗可节省25%~50%。因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能源”。8.1.1绝热材料的基本原理、特点和要求1、原理：在自然界中的每一传热过程，几乎同时包括导热、对流、热辐射三种传热方式。如结构外墙的传热过程，主要是靠导热，但常用的建筑材料内部都存在少量的孔隙，在孔隙内部除存在气体的导热外，同时还有对流和热辐射。2、特点：材料的热传导越难（即导热系数越小），其绝热性能便越好。一般地

3、说，绝热材料的共同特点是轻质、疏松，呈多孔状或纤维状以及内部不流动的空气来阻隔热的传导。3、要求：绝热材料的要求是导热性低（导热系数小于0.23W/（m·K））、表观密度小（不大于600kg/m3）、有一定的强度（块状材料抗压强度大于0.3Mpa）。8.1.2绝热材料的基本性能及影响因素1．基本性能（1）导热系数（2）温度稳定性（3）吸湿性：大多数绝热材料都具有一定的吸水、吸湿能力，故在实际使用时，需在材料表层加防水层或隔汽层。（4）强度：由于绝热材料含有大量孔隙，故其强度一般不大。因此在围护结构中，经常把绝热材料层与承重结构材料层复合使用。2．影响因素（1）材料

4、的性质（2）表现密度（3）孔隙特征：材料的导热系数不仅与孔隙率有关，而且还取决于孔隙的大小和特征（4）湿度：保证绝热材料功能的正常发挥，绝热材料在使用过程中必须防潮。8.1.3常用的绝热材料及其制成品1．无机绝热材料（1）无机多孔类1）硅藻土：具有很好的绝热性能，最高使用温度可达900℃，可用做填充料或制品。2）微孔硅酸钙：是以含SiO2的酸性材料与含CaO的碱性材料进行水化合成而得到的一种水化硅酸钙质材料。3）泡沫玻璃：具有良好的防水抗渗性、不透气性、耐热性、抗冻性、防火性和耐腐蚀性，是一种性能优越的轻质高强建筑材料和装饰材料。4）加气混凝土：其保温绝热效果优于

5、37cm厚的砖墙，因此加气混凝土可广泛用于工业和民用建筑。5）泡沫混凝土：采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料，具有良好的节能效果。（2）无机散粒状类1）膨胀蛭石及其制品其化学性质稳定、无毒无味等特点，但吸水性较大。因此，其常用于墙壁、楼板、屋面等夹层中，作为绝热、隔声之用。但使用时应注意防潮，以免吸水后影响绝热性能。膨胀蛭石绝热制品是以膨胀蛭石为主要原料，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。2）膨胀珍珠岩及其制品其具有吸湿小、无毒、不燃、抗菌、耐腐、施工方便等特点。建筑上广泛用做围护结构、低温及超低温保温设备、热工设备等的绝热保温

6、材料，也可用于制作吸声制品。膨胀珍珠岩绝热制品是以膨胀珍珠岩为主要原材料，配合适量胶凝材料（水泥、水玻璃、磷酸盐、沥青、合成高分子树脂等）经拌合、成型、养护（或干燥、固化）而成的有一定形状的砖、板和管等制品。这类产品由于资源丰富、生产简便、耐高温、耐酸碱、导热系数小，被广泛应用于围护结构及管道保温。（3）无机纤维状类无机纤维状类绝热材料以玻璃棉、矿棉、石棉为主，制成板或筒状制品。由于具有绝热、不燃、吸音、耐久、便宜、施工简便等优点，而广泛用于住宅建筑和热工设备的保温。1）矿棉及制品矿棉及制品由于轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能，故广泛用于建筑物的墙壁、屋顶、顶棚、工

7、业锅炉等处的保温、隔热和吸声材料。2）玻璃棉及制品制成品有沥青玻璃棉毡、板及酚醛玻璃棉毡和板，使用方便，被广泛应用在温度较低的热力设备和房屋建筑中。2．有机绝热材料（1）泡沫塑料该类绝热材料可用于屋面、墙面、冷藏库隔热，常填充在围护结构中或夹在两层其它材料中间做成夹芯板。（2）植物纤维板广泛用于民用、商用建筑、体育馆、影剧院、医院、学校公共建筑的墙体等。（3）绝热涂料