土木工程第十一章其他工程材料32344.pptx
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1、第第十十一一章章其其他他工工程程材材料料 11.11.其它工程材料其它工程材料 11.1 11.1 绝热材料绝热材料 用用于于控控制制室室内内热热量量外外流流的的材材料料叫叫做做保保温温材材料料;把把防防止止室室外外热热量量进进入入室室内内的的材材料料叫叫做做隔隔热热材材料料。其标准术语为绝热材料。其标准术语为绝热材料。11.1.1 11.1.1 导热性导热性 11.1.1.1 11.1.1.1 传热方式传热方式 热热量量的的传传递递方方式式有有三三种种:传传导导换换热热、对对流流换换热热和辐射换热。和辐射换热。热热量量以以上上述述三三种种方方式式从从建建筑筑物物中中散散发发出出去去,其其传传
2、递递方方式式主主要要是是导导热热,同同时时也也有有对对流流和和热热辐辐射射存存在在。主主要要的的散散热热区区域域是是墙墙体体、顶顶棚棚和和屋屋顶顶、楼楼板板、门门窗窗,建筑物的缝隙和开着的门窗会大大增加热量的散发。建筑物的缝隙和开着的门窗会大大增加热量的散发。11.1.1.2 11.1.1.2 热阻和导热系数热阻和导热系数 当当材材料料的的两两表表面面间间出出现现了了温温度度差差,热热量量就就会会自自动地从高温的一面向低温一面传导。材料的热阻:动地从高温的一面向低温一面传导。材料的热阻:式中式中:R:R热阻,热阻,m m2 2KKW W;Q Q一平均热流量,一平均热流量,W W;T T1 1试
3、件热面温度平均值,试件热面温度平均值,K K;T T2 2试件冷面温度平均值,试件冷面温度平均值,K K;A A试件的有效传热面积,试件的有效传热面积,m m2 2。如如果果热热阻阻与与温温度度呈呈线线性性关关系系,且且试试件件能能代代表表整整体体材材料料,试试件件具具有有足足够够的的厚厚度度,则则材材料料的的导导热热系数可用下式计算:系数可用下式计算:式中式中:导热系数,导热系数,W W(mK);(mK);d d试件平均厚度,试件平均厚度,m m。材材料料导导热热系系数数又又的的物物理理意意义义是是,厚厚度度为为1m1m的的材材料料,当当温温度度差差为为1K1K时时,在在1s1s内内通通过过
4、1m1m2 2面面积积的的热热量。材料的导热系数愈小,表示其绝热性能愈好。量。材料的导热系数愈小,表示其绝热性能愈好。11.1.1.3 11.1.1.3 影响导热系数的因素影响导热系数的因素 影影响响材材料料导导热热系系数数的的主主要要因因素素有有材材料料的的物物质质构构成成、微微观观结结构构、孔孔隙隙构构造造、温温度度、湿湿度度和和热热流流方向等。方向等。11.1.2 11.1.2 绝热材料的类型绝热材料的类型 (1)(1)多孔型多孔型 (2)(2)纤维型纤维型 (3)(3)反射型反射型 11.1.3 11.1.3 常用绝热材料常用绝热材料 绝绝热热材材料料通通常常应应具具备备下下列列基基本
5、本条条件件:导导热热系系数数小小于于0.23w0.23w(mK)(mK),足足够够的的抗抗压压强强度度(一一般般不不低低于于O.3MPa)O.3MPa),使使用用温温度度为为-40-40+60+60,在在温温度度、湿湿度度变变化化时时保保持持尺尺寸寸稳稳定定性性,以以及及防防火性能。火性能。11.2 11.2 吸声材料、隔声材料吸声材料、隔声材料 声声音音起起源源于于物物体体的的振振动动。声声源源的的振振动动迫迫使使邻邻近近的的空空气气跟跟着着振振动动而而形形成成声声波波,并并在在空空气气介介质质中中向向四四周周传传播播。人人耳耳能能够够听听见见的的声声频频范范围围是是128Hz128Hz10
6、kHz10kHz。声音的大小常用声压级表示:声音的大小常用声压级表示:式中式中:L:Lp p声压级,声压级,dB(dB(分贝分贝);p p声压,声压,PaPa;p po o基基准准声声压压,相相当当于于人人耳耳刚刚能能听听到到的的声压,数值为声压,数值为2 21010-5-5PaPa。11.2.1 11.2.1 材料的吸声性材料的吸声性 (1)(1)吸声系数吸声系数 吸吸声声系系数数是是评评定定材材料料吸吸声声性性能能好好坏坏的的指指标标。吸吸声声系系数数定定义义为为在在给给定定频频率率和和条条件件下下,吸吸收收及及透透射的声能通量与入射声能通量之比。即:射的声能通量与入射声能通量之比。即:吸
7、收及透射的声能通量吸收及透射的声能通量 =入射声能通量入射声能通量 材材料料的的吸吸声声特特性性与与声声波波的的方方向向有有关关,在在混混响响室室内内装装有有声声音音扩扩散散体体,使使声声波波入入射射角角各各向向均均衡衡,因因此此所所测测得得的的吸吸声声系系数数具具有有代代表表性性。材材料料的的吸吸声声特特性性还还与与声声波波的的频频率率有有关关,为为了了全全面面反反映映材材料料的的吸吸声声特特性性,通通常常测测量量250Hz250Hz、500Hz500Hz、1000 1000 HzHz和和2000Hz2000Hz四四个个频频带带的实用吸声系数。的实用吸声系数。(2)(2)降噪系数、降噪量降噪
8、系数、降噪量 以以250Hz250Hz、500Hz500Hz、1000Hz1000Hz和和2000Hz2000Hz四四个个频频带带实用吸声系数的算术平均值作为降噪系数实用吸声系数的算术平均值作为降噪系数(NRC)(NRC)。在在建建筑筑物物室室内内使使用用吸吸声声材材料料后后的的降降噪噪效效果果,可可以以用用现现场场实实测测的的混混响响时时间间来来衡衡量量,或或按按下下式式计计算降噪量:算降噪量:式中式中LLp p吸声降噪量,吸声降噪量,dBdB;T T1 1、T T2 2吸吸声声处处理理前前、后后的的室室内内混混响响时时间间,s s。11.2.2 11.2.2 吸声材料及其构造吸声材料及其构
9、造 (1)(1)多孔吸声材料多孔吸声材料 材材料料中中开开放放的的、互互相相连连通通的的、细细致致的的气气孔孔越越多,其吸声性能越好。多,其吸声性能越好。(2)(2)柔性吸声材料柔性吸声材料 这这种种材材料料的的吸吸声声特特性性是是在在一一定定的的频频率率范范围围内内出现一个或多个吸收频率。出现一个或多个吸收频率。(3)(3)帘幕吸声体帘幕吸声体 这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。(4)(4)悬挂空间吸声体悬挂空间吸声体 悬悬挂挂于于空空间间的的吸吸声声体体,增增加加了了有有效效的的吸吸声声面面积积,加加上上声声波波的的衍衍射射作作用用,大大大大提
10、提高高了了实实际际的的吸吸声效果。声效果。(5)(5)薄板振动吸声结构薄板振动吸声结构 该吸声结构主要吸收低频率的声波。该吸声结构主要吸收低频率的声波。(6)(6)穿孔板组合共振吸声结构穿孔板组合共振吸声结构 这这种种吸吸声声结结构构具具有有适适合合中中频频的的吸吸声声特特性性,使使用普遍。用普遍。(7)(7)空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构 在在其其共共振振频频率率附附近近,吸吸声声系系数数较较大大,而而对对离离共振频率较远的声波吸收很小。共振频率较远的声波吸收很小。11.2.3 11.2.3 隔声材料隔声材料 建建筑筑上上将将主主要要起起隔隔绝绝声声音音作作用用的的材材料料称称为为隔隔声声
11、材材料料,隔隔声声材材料料主主要要用用于于外外墙墙、门门窗窗、隔隔墙墙、隔隔断等。断等。隔隔声声可可分分为为隔隔绝绝空空气气声声(通通过过空空气气传传播播的的声声音音)和隔绝固体声和隔绝固体声(通过撞击或振动传播的声音通过撞击或振动传播的声音)两种。两种。(1)(1)空气声的隔绝空气声的隔绝 材材料料隔隔绝绝空空气气声声的的能能力力,可可以以用用材材料料对对声声波波的的透射系数或材料的隔声量来衡量:透射系数或材料的隔声量来衡量:式中式中:一声波透射系数;一声波透射系数;E Et t透过材料的声能;透过材料的声能;E E0 0人射总声能;人射总声能;R R材料的隔声量,材料的隔声量,dB.dB.
12、材材料料的的越越小小,则则R R越越大大,说说明明材材料料的的隔隔声声性性能能越越好好。材材料料的的隔隔声声性性能能与与入入射射声声波波的的频频率率有有关关,常常用用1251254000Hz4000Hz六六个个倍倍频频带带的的隔隔声声量量来来表表示示材材料料的的隔隔声声性性能能。对对于于普普通通教教室室之之间间的的隔隔墙墙和和楼楼板板,要要求求达达到到大大于于等等40dB40dB的的隔隔声声量量,也也即即透透射射声声能能小小于入射声能的万分之一。于入射声能的万分之一。隔隔绝绝空空气气声声,主主要要服服从从质质量量定定律律,即即材材料料的的体体积积密密度度越越大大,质质量量越越大大,隔隔声声性性
13、能能越越好好,因因此此应应选选用用密密实实的的材材料料作作为为隔隔声声材材料料,如如砖砖、混混凝凝土土、钢钢板板等等。如如采采用用轻轻质质材材料料或或薄薄壁壁材材料料,需需辅辅以以多多孔孔吸吸声声材材料料或或采采用用夹夹层层结结构构,如如夹夹层层玻玻璃璃就就是是一一种种很很好好的的隔声材料。隔声材料。(2)(2)固体声固体声(撞击声撞击声)的隔绝的隔绝 材材料料隔隔绝绝固固体体声声的的能能力力是是用用材材料料的的撞撞击击声声压压级来衡量的。级来衡量的。隔隔绝绝固固体体声声最最有有效效的的措措施施是是采采用用不不连连续续的的结结构构处处理理,即即在在墙墙壁壁和和承承重重梁梁之之间间、房房屋屋的的
14、框框架架和和墙墙板板之之间间加加弹弹性性衬衬垫垫,如如毛毛毡毡、软软木木、橡橡皮皮等等材材料,或在楼板上加弹性地毯。料,或在楼板上加弹性地毯。11.3 11.3 装饰材料装饰材料 在在建建筑筑上上,把把铺铺设设、粘粘贴贴或或涂涂刷刷在在建建筑筑内内外外表表面,主要起装饰作用的材料,称为装饰材料。面,主要起装饰作用的材料,称为装饰材料。装装饰饰材材料料除除了了起起装装饰饰作作用用,满满足足人人们们的的美美感感需需要要以以外外,还还起起着着保保护护建建筑筑物物主主体体结结构构和和改改善善建建筑筑物物使使用用功功能能的的作作用用,使使建建筑筑物物耐耐久久性性提提高高,并并使使其其保保温隔热、吸声隔声
15、、采光等居住功能得到改善。温隔热、吸声隔声、采光等居住功能得到改善。11.3.1 11.3.1 天然石材天然石材 天天然然石石材材资资源源丰丰富富,强强度度高高,耐耐久久性性好好,加加工工后后具具有有很很强强的的装装饰饰效效果果,是是一一种种重重要要的的装装饰饰材材料料。天天然然岩岩石石种种类类很很多多,用用做做装装饰饰的的主主要要有有花花岗岗岩岩和和大大理岩。理岩。11.3.1.1 11.3.1.1 花岗岩花岗岩 从从岩岩石石形形成成的的地地质质条条件件看看,花花岗岗岩岩属属深深成成岩岩,构构成成花花岗岗岩岩的的主主要要造造岩岩矿矿物物是是长长石石、石石英英和和少少量量云云母母。从从化化学学
16、成成分分看看,花花岗岗岩岩主主要要含含Si0Si02 2和和AlAl2 20 03 3,CaOCaO和和MgOMgO含量很少,因此属酸性结晶深成岩。含量很少,因此属酸性结晶深成岩。花岗岩的特点如下:花岗岩的特点如下:(1)(1)色彩斑斓色彩斑斓;(2)(2)硬度大,耐磨性好硬度大,耐磨性好;(3)(3)耐久性好耐久性好 ;(4)(4)具有高抗酸腐蚀性具有高抗酸腐蚀性;(5)(5)耐火性差耐火性差;(6)(6)可以打磨抛光可以打磨抛光.11.3.1.2 11.3.1.2 大理岩大理岩 大大理理岩岩因因盛盛产产于于云云南南大大理理而而得得名名。从从岩岩石石的的形形成成来来看看,它它属属于于变变质质
17、岩岩,即即由由石石灰灰岩岩或或白白云云岩岩变变质而成。质而成。主主要要的的造造岩岩矿矿物物为为方方解解石石或或白白云云石石。其其化化学学成成分分主主要要是是CaCOCaCO3 3,酸酸性性氧氧化化物物Si0Si02 2很很少少,属属碱碱性性的的结晶岩石。大理岩的性质如下:结晶岩石。大理岩的性质如下:(1)(1)颜色绚丽、纹理多姿颜色绚丽、纹理多姿;(2)(2)硬度中等、耐磨性次于花岗岩。硬度中等、耐磨性次于花岗岩。(3)(3)耐耐酸酸蚀蚀性性差差,酸酸性性介介质质会会使使大大理理岩岩表表面面受受到腐蚀。到腐蚀。(4)(4)容易打磨抛光。容易打磨抛光。(5)(5)耐久性次于花岗岩。耐久性次于花岗
18、岩。大大理理岩岩主主要要用用做做室室内内高高级级饰饰面面材材料料,也也可可以以用用做做室室内内地地面面或或踏踏步步(耐耐磨磨性性次次于于花花岗岗岩岩)。由由于于大大理理岩岩为为碱碱性性岩岩石石,不不耐耐酸酸,因因而而不不宜宜用用于于室外装饰。室外装饰。11.3.2 11.3.2 建筑陶瓷建筑陶瓷 11.3.2.1 11.3.2.1 陶瓷制品质地的分类陶瓷制品质地的分类 陶陶瓷瓷制制品品质质地地按按其其致致密密程程度度(吸吸水水率率大大小小)分分为三类:陶质、瓷质和炻质。为三类:陶质、瓷质和炻质。瓷瓷质质制制品品结结构构致致密密,吸吸水水率率小小(l(l),有有一一定定透透明明性性,建建筑筑上上
19、用用于于外外墙墙饰饰面面和和铺铺地地,陶陶瓷瓷锦锦砖以及日用餐茶具均属瓷质。砖以及日用餐茶具均属瓷质。炻炻质质制制品品介介于于陶陶和和瓷瓷之之间间,也也称称半半瓷瓷,结结构构较较致致密密,吸吸水水率率在在1 11010,无无半半透透明明性性。建建筑筑用用的的外外墙墙面面砖砖和和地地面面砖砖属属粗粗炻炻器器,而而日日用用炻炻器器(如如紫砂壶等紫砂壶等)属细炻器。属细炻器。11.3.2.2 11.3.2.2 陶瓷制品的表面装饰陶瓷制品的表面装饰 陶陶瓷瓷制制品品的的表表面面装装饰饰方方法法很很多多,常常用用的的有有以以下下几种:几种:(1)(1)施釉施釉 (2)(2)彩绘彩绘 (3)(3)贵金属装
20、饰贵金属装饰 11.3.2.3 11.3.2.3 建筑陶瓷制品的重要技术性质建筑陶瓷制品的重要技术性质 (1)(1)外观质量外观质量;(2)(2)吸水率吸水率;(3)(3)耐急冷急热性耐急冷急热性;(4)(4)弯曲强度弯曲强度;(5)(5)耐磨性耐磨性;(6)(6)抗冻性能抗冻性能;(7)(7)抗化学腐蚀性抗化学腐蚀性.11.3.2.4 11.3.2.4 常用建筑陶瓷制品常用建筑陶瓷制品 (1)(1)釉面内墙砖釉面内墙砖 釉釉面面内内墙墙砖砖也也称称内内墙墙砖砖、釉釉面面砖砖、瓷瓷砖砖、瓷瓷片片,用用一一次次烧烧成成工工艺艺制制成成,属属精精陶陶制制品品。主主要要用用做做建建筑筑物物内内部部墙
21、墙面面,如如厨厨房房、卫卫生生间间、浴浴室室、墙墙裙裙等等部部位位的装饰与保护。的装饰与保护。釉釉面面内内墙墙砖砖的的花花色色很很多多,除除白白色色釉釉面面砖砖外外,还还有有彩彩色色、图图案案、浮浮雕雕、斑斑点点釉釉面面砖砖。釉釉面面砖砖的的装装饰饰效果主要取决于釉面的颜色图案和质感。效果主要取决于釉面的颜色图案和质感。釉釉面面内内墙墙砖砖的的质质量量应应符符合合釉釉面面内内砖砖墙墙GBGBT4100-92T4100-92的的规规定定。其其质质量量指指标标包包括括:规规格格尺尺寸寸、外外观观质质量量、吸吸水水率率、耐耐急急冷冷急急热热性性、弯弯曲曲强强度度、白度和色差等。白度和色差等。规规 格
22、格 尺尺 寸寸 最最 常常 见见 的的 规规 格格 为为108mm108mm5mm108mm108mm5mm、152mm152mm5mm152mm152mm5mm。外外观观质质量量 根根据据外外观观质质量量,产产品品分分优优等等品品、一级品和合格品三个等级。一级品和合格品三个等级。吸吸水水率率 要要求求吸吸水水率率2121,否否则则耐耐急急冷冷急急热性和弯曲强度一般不会合格。热性和弯曲强度一般不会合格。耐耐急急冷冷急急热热性性在在10510511O11O保保持持20min20min,然然后后放入放入155155的流动水中急冷,釉面应无裂纹。的流动水中急冷,釉面应无裂纹。弯曲强度平均值弯曲强度平
23、均值16MPa16MPa。(2)(2)彩色釉面陶瓷墙地砖彩色釉面陶瓷墙地砖 彩彩色色釉釉面面陶陶瓷瓷墙墙地地砖砖与与釉釉面面砖砖原原材材料料基基本本相相同,但生产工艺为二次烧成。它的质地为炻质。同,但生产工艺为二次烧成。它的质地为炻质。彩彩色色釉釉面面陶陶瓷瓷墙墙地地砖砖吸吸水水率率小小,强强度度高高,耐耐磨磨,抗抗冻冻性性好好,化化学学性性能能稳稳定定,主主要要用用于于外外墙墙铺铺贴贴,有有时时也也用用于于铺铺地地。其其质质量量指指标标应应符符合合彩彩色色釉釉面面陶陶瓷瓷墙墙地地砖砖GB1194789GB1194789的的规规定定。质质量量指指标标与与釉釉面面内内墙墙砖砖相相比比,增增加加了
24、了抗抗冻冻性性、耐耐磨磨性性和和抗化学腐蚀性。抗化学腐蚀性。规规格格尺尺寸寸 有有1616种种规规格格尺尺寸寸。用用于于外外墙墙面面的的常常见见规规格格有有150mm75mm150mm75mm、200mm100mm200mm100mm等等,用用于于地地面面的的常常见见规规格格有有300mm300mm300mm300mm、400mm400mm400mm400mm,其其厚度在厚度在8 812mm12mm之间,比釉面内墙砖厚。之间,比釉面内墙砖厚。表表面面质质量量 根根据据表表面面质质量量,产产品品分分为为优优等等品品、一级品和合格品。一级品和合格品。吸水率吸水率 吸水率吸水率1010。耐急冷急热性
25、耐急冷急热性 抗冻性能抗冻性能 弯盐强度平均值弯盐强度平均值24.5MPa24.5MPa。耐磨性耐磨性 抗抗化化学学腐腐蚀蚀性性 根根据据耐耐酸酸、耐耐碱碱性性能能各各分分为为AAAA、A A、B B、C C、D D五五个个等等级级。AAAA级级抗抗化化学学腐腐蚀蚀能能力力最强。最强。(3)(3)陶瓷锦砖陶瓷锦砖 陶陶瓷瓷锦锦砖砖俗俗称称马马赛赛克克(Masaic)(Masaic),是是以以瓷瓷土土为为原原料料烧烧制制而而成成的的片片状状小小瓷瓷砖砖。其其特特点点一一是是吸吸水水率率低低,为为瓷瓷质质;二二是是每每块块砖砖的的尺尺寸寸很很小小,需需用用一一定定数数量量的的砖砖按按规规定定的的图
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