大学课程《建筑与装饰材料》PPT课件:第10章 绝热材料与吸声材料.pptx
第10章绝热材料和吸声材料
10.1绝热材料
10.2节能材料
10.3吸声、隔声材料;10.1绝热材料;常用保温材料及构造;绝大多数建筑材料的导热系数(λ)介于0.023~3.49W/(m·K),通常把λ值不大于0.23的材料称为绝热材料,而将其中λ值0.14的绝热材料称为保温材料。根据材料的适用温度范围,将可在零摄氏度以下使用的称为保冷材料,适用温度超过1000℃者称为耐火保温材料。习惯上通常将保温材料分为三档,即低温保温材料(使用温度低于250℃);中温保温材料(使用温度250~700℃);高温保温材料(使用温度700℃以上)。除节能这一主要功能外,建筑绝热材料还应具备如下功能:
(1)绝热保温或保冷,阻止热交换、热传递的进行。
(2)隔热防火。
(3)减轻建筑物的自重。
;10.1.2绝热材料的基本要求和使用功能
绝热材料是用于减少结构物与环境热交换的一种功能材料。建筑工程中使用的绝热材料,一般要求其导热系数不宜大于0.23W/(m·K),表观密度不大于600kg/m3,抗压强度不小于0.4MPa。在具体选用时除考虑上述基本要求外,还应了解材料在耐久性、耐火性和耐侵蚀性等方面是否符合要求。
导热系数(λ)是材料导热特性的一个物理指标。当材料厚度、受热面积和温差相同时,导热系数(λ)值主要决定于材料本身的结构与性质。因此,导热系数是衡量绝热材料性能优劣的主要指标。;材料的导热系数取决于材料的组分、内部结构、表观密度;也取决于传热时的环境温度和材料的含水率。通常表观密度小的材料其孔隙率大,因此导热系数小。孔隙率相同时,孔隙尺寸大,导热系数就大;对于松散纤维制品,当纤维之间压实至某一表观密度时,其λ值最小,则该表观密度为最佳表观密度。纤维制品的表观密度小于最佳表观密度时,表明制纤维之间的空隙过大,易引起空气对流,因而其λ值增加,因为水的λ值为0.58W/(m·K)远大于密闭空气的导热系数0.023W/(m·K),当受潮的绝热材料受到冰冻时,其导热系数会进一步增加,因为冰的λ值为2.33W/(m·K)比水大。因此,绝热材料应特别注意防潮。;10.1.3常用的绝热材料
按材质可分为无机绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料三大??。
按形态可分为纤维状、多孔(微孔、气泡)状、层状等数种。
1.无机散粒绝热材料
常用的无机散粒绝热材料有膨胀珍珠岩和膨胀蛭石等。
(1)膨胀珍珠岩及其制品。
;膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩煅烧而成,为蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒,是一种高效能的绝热材料。其堆积密度为40~500kg/m3,导热系数为0.047~0.070W/(m·K),最高使用温度可达800℃,最低使用温度为-200℃,具有吸湿小、无毒、不燃、抗菌、耐腐和施工方便等特点;建筑上广泛用于围护结构、低温及超低温保冷设备、热工设备等处的隔热保温材料,也可用于制作吸声制品。
(2)膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天然矿物,在850~1000℃的温度下煅烧时,体积急剧膨胀,单个颗粒体积能膨胀约20倍。;膨胀蛭石的主要特点:表观密度80~900kg/m3,导热系数0.046~0.070W/(m·K),可在1000~1100℃温度下使用,不蛀、不腐,但吸水性较大。膨胀蛭石可以呈松散状铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中,起绝热之用。使用时应注意防潮,以免吸水后影响绝热效果。
2.无机纤维状绝热材料
常用的无机纤维有矿棉、玻璃棉等,可制成板或筒状制品。由于其不燃、吸声、耐久、价格便宜、施工简便,而被广泛用于住宅建筑和热工设备的表面。
(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成的一种纤维状材料。;它一般的堆积密度为40~150kg/m3,导热系数小,价格与矿棉制品相近,可制成沥青玻璃棉毡、板及酚醛玻璃棉毡和板,使用方便,是广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热材料,也是优质的吸声材料。
(2)矿棉和矿棉制品。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、铜矿渣和其他矿渣等,另加一些调整原料(含氧化钙、氧化硅的原料)。岩石棉的主要原料是天然岩石,经熔融后吹制而成的纤维状(棉状)产品。矿棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能,且原料来源丰富,成本较低,可制成矿棉板、矿棉防水毡及管套等,可用做建筑物的墙壁、屋顶、顶棚等处的保温隔热和吸声。;3.无机多孔类绝热材料
多孔类材料是指体积内含有大量均匀分布的气孔(开口气孔、封闭气孔或二者皆有)材料,主要有泡沫类和发气类产品。
(1)泡沫混凝土。泡沫混凝土是由水泥、水、松香泡沫剂混合后经搅拌、成型、养护而成的一种多孔、轻质、保温、隔热、吸声材料。也可用粉煤灰、石灰、石膏和泡沫剂制成粉煤灰泡沫混凝土。泡沫混凝土的表观密度为3