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1、第11章绝热材料及吸声材料在建筑中主要作为保温、隔热用的材料,通称为绝热材料。绝热材料的一般特性是表观密度小,导热性低。表观密度通常小于500kg/m3,热导率小于0.15W/(m·K)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、影剧院、大会堂、播音室和地下空间等内部的墙面、地面、顶棚等部位,适当采用吸声材料,能改善声波在室内传播的质量,保持良好的音响效果。第1节绝热材料建筑中,绝热材料使用的部位主要是围护结构(墙体、天花板和门窗等),也可以用于受力不大的承力结构。在选用绝热材料时,应根据建筑物的用途、
2、围护结构的构造、施工条件和方法、材料来源及供应情况等条件确定。绝热材料的作用原理和基本要求绝热材料的作用原理就是多孔、低密度和低热导率。材料的热导率决定于材料成分、内部结构和构造,也与介质温度和材料含水量等因素有关：1.·材料构造和表观密度的影响固体物质的导热能力要比空气大得多,因此表观密度小的材料,孔隙率高,热导率小；当表观密度低于某一极限时,热导率反有增大，这是由于孔隙增大,且互相连通的孔隙增多,而使热对流作用加强之故。在孔隙率相同条件下,孔隙尺寸大,热导率就大；孔隙互相连通比封闭而不相连通的情况热导率大。2.湿度和温度的影响材
3、料受潮后,其热导率增大,在多孔材料中更为明显。这是由于在材料的孔隙中有了水分(包括水蒸气和液态水),热导率增大；部分水分结成冰后,热导率将更大。材料的热导率随温度增高而增大。当温度在0~50℃时这种影响并不显著,只有处于高温或低温下的材料,才考虑这种温度影响。3.热流方向的影响对于各向异性的材料,如木材等纤维质材料,当热流平行于纤维延伸方向时,热流受到阻力小,而热流垂直于纤维方向时,热流受到阻力大。在以上各项因素中,以表观密度和湿度的影响为最大。常用绝热材料的种类无机绝热材料：主要用矿物质原料制成,常用的有松散颗粒、纤维制成品（板、
4、块、卷材、套管等）。特点是：不易腐朽,耐高温不会燃烧,可用于热工设备。1.纤维材料(1)石棉及其制品：石棉是纤维状天然矿物,主要特点是便于松解、纤维柔软,具有绝热、耐火、耐热、耐酸碱、隔声等特性。常加工成石棉粉,制成石棉纸板、石棉毡等石棉制品应用。石棉粉是石棉与胶粘剂混合而成的粉状材料,施工时可调制成灰泥,也可事先制成板或块材。常用的有碳酸镁石棉粉、硅藻土石棉粉等，可用于900℃以下的热表面。(2)矿渣棉及其制品:是以高炉矿渣为主要原料,经熔化,用喷吹法或离心法而制成的纤维材料。矿渣棉具有质轻、热导率小、不燃、防蛀、耐腐蚀、吸声性好
5、等特点。常用沥青或酚醛树脂为胶粘剂,制成各种规格的板、毡、管壳等制品。矿渣棉制品的主要技术性能如表11-2。(3)玻璃棉及其制品:玻璃棉是玻璃纤维的一种,具有表观密度小,热导率低,耐温性高等特点。玻璃棉制品的性能指标如表11-3。2.松散颗粒材料:常用的有膨胀蛭石和膨胀珍珠岩两种。(1)膨胀蛭石及其制品:蛭石是一种天然矿物，在850~1000℃的温度下锻烧时,体积急剧膨胀,单片的颗粒体积能膨胀5~20倍,故名膨胀蛭石。膨胀蛭石的主要特性是:表观密度为80~200kg/m3,热导率为0.046~0.07W/(m·k)。松散膨胀蛭石可铺
6、设于墙壁、楼板、屋面等夹层中,作为绝热、隔声之用,吸水性较大使用时应注意防潮。膨胀蛭石也可以与水泥、水玻璃等胶凝材料配合,或现浇,或预制成板,用于墙、楼板和屋面板等构件的绝热。水泥膨胀蛭石制品是用10~15%体积的水泥,85~90%的膨胀蛭石,加适量水,经拌和、成型和养护而成。水泥膨胀蛭石制品的表观密度为300~400kg/m3,热导率为0.08~0.1W/(m·K),抗压强度为0.2~1MPa,耐热温度为600℃。水玻璃膨胀蛭石制品是以膨胀蛭石、水玻璃和适量氟硅酸钠(Na2SiF6)配制而成,表观密度为300~400kg/m3,相
7、应的热导率为0.079~0.084W/(m·K),抗压强度为0.35~0.65MPa,耐热温度为900℃。(2)膨胀珍珠岩及其制:珍珠岩是一种天然的火山熔岩,由于具有珍珠光泽、锻烧时体积膨胀而得名。膨胀珍珠岩是一种白色或灰白色的颗粒,呈蜂窝泡沫状,具有表观密度小、热导率低、低温绝热性能好、吸湿性小、无味、无毒、不燃烧、抗菌、耐腐蚀等特点。在建筑上,广泛用于围护结构、低温及超低温保冷设备、热工设备的绝热,也用于制作吸声材料。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、水玻璃等),经过拌和、成型,或养护、或干燥后而成的具有
8、一定形状的板、块、管壳等制品。几种膨胀珍珠岩制品的技术性能如表11-4。膨胀珍珠岩制品具有表现密度小、热导率低、抗压强度高等特点,所以在建筑工程中获得了广泛的应用。沥青膨胀珍珠岩由于具有绝热和防水双重性能,故在屋面工程中应用较多。3.
