第9章 其他工程材料

1、Civil Engineering Materials第第9章章 其他工程材料其他工程材料 本章知识点本章知识点 【知识点知识点】合成高分子材料结构类型及性能特点，塑料的组成、常用塑料品种及性能，胶粘剂的组成、常用品种及性能，防水材料的种类、主要品种、性能特点及选用，声学材料的类别、吸声隔声原理、性能及表征。 【重点重点】常用合成高分子材料、防水材料、保温隔热材料、吸声隔声材料的种类、组成、性能特点及选用。 【难点难点】合成高分子材料、防水材料、保温隔热材料、吸声隔声材料的组成及功能机理。 Civil Engineering Materials9.1 合成高分子材料合成高分子材料 合成高分子材

2、料是由人工合成的高分子化合物为基础所组成的材料总称。高分子化合物分子量很大，化学组成比较简单，都是由许多低分子化合物通过加聚反应或缩聚反应聚合而成的，因此，高分子化合物又称高分子聚合物，简称高聚物。 根据高聚物分子结构的几何形态，其结构形式分为线型、支链型和体型。线型和支链型结构的高聚物属于热塑性树脂；体型结构的高聚物属于热固性树脂。 （）线型结构）线型结构（）支链型结构）支链型结构（）体型（网状）结构）体型（网状）结构Civil Engineering Materials 不同结构形式的高聚物具有不同的性能特点，见表9-1。 结构形式结构特征高聚物性能特点线型结构 线型大分子链排列成曲线状主

3、链，以分子间力结合在一起。由于分子间作用力微弱，分子容易相互滑动，因此线型结构的树脂可反复加热软化和冷却硬化，属热塑性树脂 具有较好的弹性、塑性和柔韧性，但强度较低，硬度较小，耐热性和耐腐蚀性较差，可溶可熔 支链型结构 分子在主链上带有比主链短的支链，分子排列较松，分子间作用力较弱，属热塑性树脂 密度、熔点和强度均低于线型结构高聚物 体型结构 由线型或支链型高聚物分子化学键交联而成的三维网状结构，由于化学键结合力强，且交联成一个巨型分子，因此仅在第一次加热时软化，固化后再加热时不会软化，属热固性树脂 具有较高的强度和较大的弹性模量，塑性小，硬脆性大，耐热性和耐腐蚀性较好 高聚物结构形式与性能特

4、点高聚物结构形式与性能特点 表表 9-1 Civil Engineering Materials 9.1.1 塑料塑料 1塑料的组成 塑料是指以天然树脂或人工树脂有机聚合物为主要成分，以填充剂、增塑剂、润滑剂和颜料等为辅助成分，在一定温度和压力下通过不同的工艺塑造成一定形状，并能在常温下保持既定形状的高分子有机材料。 塑料板材塑料板材塑料管材塑料管材Civil Engineering Materials组成成分作用种类含量合成树脂 合成树脂的种类、性质和数量将决定塑料的性质热塑性树脂 聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等加聚高聚物 40%100%热固性树脂 酚醛树脂、脲醛

5、树脂、不饱和树脂、环氧树脂、有机硅树脂等缩聚高聚物 填充剂 提高塑料的强度、硬度和耐热性，减少塑料制品的收缩，降低成本 木粉、滑石粉、石棉、云母、纸屑、玻璃纤维等40%70%固化剂 可使线型高聚物交联成体型高聚物，使树脂具有热固性 酚醛树脂常用固化剂为乌洛托品（六亚甲基四胺）；环氧树脂常用的固化剂有乙二胺、间苯二胺、聚酰胺等 塑料的组成及其对塑料性质的影响塑料的组成及其对塑料性质的影响 表表 9-2 9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials组成成分作用种类增塑剂 可降低树脂的流动温度，增加塑料的塑性和柔软性，减少脆性 常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚

6、酯、二苯甲酮、樟脑等润滑剂 可防止塑料在成型加工过程中粘住模子 主要有油脂和硬脂酸等，含量0.5%1.5%颜料 使塑料具有各种需要的颜色和光泽，增强其装饰性 有机染料和无机颜料稳定剂 主要是为了增强塑料的抗老化性 加入抗氧化剂、紫外线吸收剂等稳定剂，塑料的组成及其对塑料性质的影响塑料的组成及其对塑料性质的影响 表表 9-2 （续）（续） 合成树脂是塑料的主要的、基本的组成成分，其他成分则是为了调整、改善塑料性能的辅助添加成分。9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials2塑料的性能特点性能特点性能参数及特点描述 质量轻、比强度大 密度一般为0.92.2g/cm3。

7、玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）的抗拉强度高达200300MPa，且抗弯强度与抗拉强度比较接近 孔隙率变化幅度大、吸水率小 根据用途可生产不同孔隙率的塑料制品。塑料薄膜和有机玻璃的孔隙率几乎为零，泡沫塑料的孔隙率达95%98%。大部分塑料都是耐水材料，吸水率一般不超过1% 保温性能好、耐热性较差 密实塑料的导热系数为0.230.70W/(mK)，泡沫塑料的导热系数接近于空气0.025W/(mK)。大多数塑料的耐热性不高，使用温度一般在100200，个别塑料（氟塑料等）可达300500 弹性模量较小、具有徐变性 弹性模量约为混凝土的1/10，同时有徐变特性，受力时有较大变形 耐腐蚀、化学稳定性较高 大

8、多数塑料对酸、碱、盐等腐蚀性物质都具有较高的化学稳定性，但有些塑料会在有机溶剂中溶解或溶胀 可燃、易老化 属于可燃性材料，在大气、光、热等作用下，其组成与结构将发生变化，逐渐失去弹性，脆性增大，使性质出现劣化 表表 9-39.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials 3. 常用塑料品种与制品 塑料因其所使用的树脂种类、聚合方式不同而有很多品种，其用途各异。 聚氯乙烯板材聚氯乙烯板材9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials塑料品种代号主要用途及制品聚乙烯塑料PE 常用作防水材料和配制涂料、油漆等 聚丙烯塑料PP 常用作管道及导线外皮

9、等容易老化的部位 聚氯乙烯塑料PVC 硬质PVC一般制成百叶窗、墙面板、屋面采光板、管材及楼梯扶手等；软质PVC可挤压成板片等地面材料和装修材料或挤压成半透明状的柔软天花板 聚苯乙烯塑料PS 制成聚苯乙烯泡沫塑料，做复合板材的芯材等 ABS塑料ABS 常用于管道、防水等部位 聚甲基丙烯酸甲酯PMMA 可制成板材、管材、浴缸及室内隔断等，由于膨胀系数较大，因此构造时应考虑其伸缩变形 聚氨酯塑料PU 制造建筑涂料、防水材料、粘结剂及塑料地板等 聚碳酸酯PC 多用于建筑物采光顶棚、高速路及城市高架路隔声墙、灯箱广告等 氟塑料ETFE 氟塑料膜一般用于对自然光有较高要求的体育馆、植物园温室及建筑中厅等

10、 常用塑料品种、主要用途及制品常用塑料品种、主要用途及制品 表表 9-4 9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials塑钢门窗塑钢门窗9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials聚氯乙烯型材聚氯乙烯型材9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials聚丙烯再生塑料颗粒聚丙烯再生塑料颗粒9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials聚氯乙烯装饰板材聚氯乙烯装饰板材9.1.1 塑料塑料Civil Engineer

11、ing Materials聚苯乙烯保温板材聚苯乙烯保温板材9.1.1 塑料塑料Civil Engineering Materials 9.1.2 胶粘剂胶粘剂 凡有良好粘合性能，能将两个相同或不同的固体材料连接在一起的物质统称为胶粘剂。胶粘剂又称粘合剂，它是土木工程不可缺少的配套材料之一，在材料制作、建筑工程、管道工程、防腐工程、混凝土裂缝和破损修补等方面应用广泛。Civil Engineering Materials9.1.2 胶粘剂胶粘剂Civil Engineering Materials9.1.2 胶粘剂胶粘剂Civil Engineering Materials 1胶粘剂的组成 胶粘

12、剂是由基料和多种辅助成分组成的高分子化合物。基料是胶粘剂的主要组分，在胶粘剂中起粘结作用；辅助成分主要有固化剂、增塑剂（或增韧剂）、填料、溶剂（或稀释剂）等。 胶粘剂能够牢固粘结其它材料的原因，主要是由于胶粘剂与材料之间存在黏附力以及胶粘剂本身具有的内聚力。影响粘结强度的因素主要有： 胶粘剂的种类与性质； 被粘材料的性质、含水状况及表面粗糙度； 粘结层厚度及粘结工艺等。 9.1.2 胶粘剂胶粘剂Civil Engineering Materials组成成分组成材料功能作用基料合成树脂、合成橡胶、天然高分子化合物 基料是胶粘剂的主要组分，它决定胶粘剂的粘结性能及其配制方法辅助成分 固化剂胺类等

13、二者的作用是与粘料产生化学反应，使某些线型高分子化合物交联成体型结构。固化剂的种类、用量直接关系到胶粘剂的活性期、固化条件及固化后的力学性能 催化剂硫化剂、硫化促成剂或助进剂等增塑剂邻苯二甲酸二丁酯等 二者的作用主要是改善胶接层的韧性、柔软性和弹性，提高粘结层冲击强度和剥离强度。但加入增塑剂和增韧剂会降低其剪切强度、抗拉强度、耐热性和耐溶剂性，在选用时，用量不宜过多 增韧剂热塑性树脂和橡胶类填料石棉粉、银粉、碱性铁粉、石英粉、滑石粉、氧化铝粉等 加入填料可增加胶粘剂的稠度，使粘度增加，降低热膨胀系数，减小收缩性，提高胶层的抗冲击韧性及其力学强度，增加胶结接头的耐热性 胶粘剂的组成胶粘剂的组成

14、表表 9-5 9.1.2 胶粘剂胶粘剂Civil Engineering Materials 2工程中常用的胶粘剂胶粘剂种类代号性能特点主要用途结构胶粘剂 环氧树脂胶粘剂EP 粘结强度高，韧性好，耐热、耐酸碱及耐水能力强 用于裂缝修补、结构加固和表面防护不饱和聚酯树脂胶粘剂UP 粘结强度高，抗老化和抗热性能好，可在室温下快速固化，但固化时收缩率较大，耐碱性较差 用于粘结陶瓷、玻璃、木材、混凝土和金属构件非结构胶粘剂 聚醋酸乙烯胶粘剂PVAC 俗称白乳胶，具有较好的胶结力，价格便宜，使用简便安全，但耐热性和耐水性较差 只能作为室温下使用的非结构胶氯丁橡胶胶粘剂CR 是一种水乳型胶粘剂，无毒、无味

15、、不燃、施工方便、初始粘结强度高、防水性能好，但徐变较大，容易老化 用于塑料地板与水泥地面的粘贴和硬木拼花地板与水泥地面的粘贴聚乙烯醇胶粘剂PVA 外观为白色或微黄色絮状物，醇解度为88%时的水溶性最好；醇解度99%以上时只能在温水中溶胀，在沸水中方可溶解 可作为纸张、墙纸、纸盒、织物及各种粉刷灰浆中的胶粘剂使用表表 9-69.1.2 胶粘剂胶粘剂Civil Engineering Materials9.2 防水材料防水材料 防水材料是指具有防止雨水、地下水和其它水分浸蚀的功能性材料。按照防水材料的柔韧性和延伸能力，防水材料分为柔性防水材料和刚性防水材料两类。按照防水材料的外观形态，防水材料分

16、为防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性防水材料四个系列。分类依据防水材料类别防水材料 按防水材料的柔韧性和延伸能力 柔性防水材料 沥青防水卷材、有机涂料等 刚性防水材料 防水砂浆、防水混凝土等 按防水材料的外观形态 防水卷材 防水涂料 密封材料 刚性防水材料防水材料类别防水材料类别Civil Engineering Materials沥青防水卷材沥青防水卷材有机防水涂料有机防水涂料Civil Engineering Materials防水黏土瓦材防水黏土瓦材Civil Engineering Materials波形彩钢瓦材波形彩钢瓦材Civil Engineering Materials 9.2

17、.1 防水卷材防水卷材 防水卷材是目前用途广泛和用量最大的柔性防水材料，无论何种防水卷材，为了保证工程质量，其相关性能均须满足一定要求。名称性能要求表征指标耐水性 在水作用下或被水浸润后其性能基本不变，在压力水作用下具有不透水性 不透水性、吸水率温度稳定性 在高温下不流淌、不起泡、不滑动，在低温下不脆裂 耐热度抗断裂性 能承受一定荷载和应力，在一定变形条件下不断裂 拉伸强度、断裂伸长率柔韧性 在使用过程中，尤其在低温度条件下能保持一定的柔韧度 柔度、低温弯折性大气稳定性 在阳光、日照、臭氧以及其它化学侵蚀等因素长期作用下，能保持其性能 抗老化性、热老化保持率防水卷材的性能要求防水卷材的性能要求

18、 表表 9-7 Civil Engineering Materials 1沥青防水卷材 根据防水材料中有无基胎增强材料，沥青防水卷材分为有胎沥青防水卷材和无胎沥青防水卷材。 有胎沥青防水卷材是以原纸、纤维毡、纤维布、金属箔、塑料膜等材料中的一种或数种复合为胎基，浸涂沥青或改性沥青以后，用隔离材料覆盖其表面所制成的防水卷材。 无胎沥青防水卷材是以橡胶或沥青、树脂、配合剂和填料为原料，经热融混合成型而制成的防水卷材。 油毡和油纸是常用的沥青防水卷材。若用低软化点的石油沥青浸渍原纸即构成油纸，如果再用高软化点的石油沥青涂盖油纸的两面，涂或撒布隔离材料则制成油毡。 9.2.1 防水卷材防水卷材Civi

19、l Engineering Materials 2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层，以纤维织物或纤维毡为胎基，粉状、片状、粒状或薄膜材料为隔离层而制成的厚度为24mm的防水卷材。9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials 改性沥青防水卷材克服了普通沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小等缺陷，使沥青防水卷材具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高、延伸率较大等特点，在土木工程中应用广泛。三元乙丙橡胶防水卷材三元乙丙橡胶防水卷材9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials聚氯乙烯防水卷材

20、聚氯乙烯防水卷材9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials丁基橡胶防水卷材丁基橡胶防水卷材9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials氯化聚乙烯氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材橡胶共混防水卷材9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials （1）弹性体改性沥青防水卷材（SBS卷材） 弹性体改性沥青防水卷材是以聚酯毡或玻纤毡为胎基，以苯乙烯一丁二烯一苯乙烯（SBS）热塑性弹性体作改性剂，两面覆以细砂或塑料薄膜隔离材料而制成的防水卷材，简称SBS卷材。 按胎基材料不同，SBS卷材分为聚酯胎（

21、PY）和玻纤胎（G）两类；按物理力学性能，SBS卷材分为型和型两种型号。 SBS防水卷材的宽度为1000mm，聚酯胎卷材厚度为3mm或4mm，玻纤胎卷材厚度为2mm或3mm、4mm，每卷面积为15m2或10m2、7.5m2。 弹性体改性沥青防水卷材（SBS卷材）的物理力学性能要求见表9-10（P175）。9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials SBS卷材的与普通沥青防水卷材相比，其高温稳定性和低温柔韧性具有明显改善，且抗拉强度和延伸率较高，耐疲劳性和耐老化性好，并将传统的油毡热施工改变为冷施工工艺。该类防水卷材适用于各类建筑防水、防潮工程，尤其适用于

22、寒冷地区的建筑物防水。9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials （2）塑性体改性沥青防水卷材（APP卷材） 塑性体改性沥青防水卷材是以聚酯毡或玻纤毡为胎基，以无规聚丙烯（APP) 或聚烯烃类聚合物作改性剂，两面覆以隔离材料而制成的防水卷材，简称APP卷材。APP防水卷材防水卷材9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials APP卷材的品种、规格与SBS卷材相同。塑性体改性沥青防水卷材（APP卷材）的物理力学性能要求见表9-11 （P176） 。 APP卷材的抗拉强度高，延伸率大，耐老化性、耐腐蚀性和耐紫外线老化性能

23、好，可在温度130以下使用。APP卷材适用于屋面工程、地下及道桥工程的防水，尤其适用于紫外线强烈和炎热地区的屋面防水工程。9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials （3）合成高分子防水卷材 合成高分子防水卷材是指以合成橡胶、合成树脂或两者共混体为基料，加入适量的化学助剂和填充料，经混炼、压延或挤出等工序加工而成的可卷曲的片状防水材料。 合成高分子防水卷材有三大类： 橡胶系列防水卷材（三元乙丙橡胶、聚氨酯、丁基橡胶等）； 塑料系列防水卷材（聚乙烯、聚氯乙烯等） 橡胶塑料共混系列防水卷材。9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Ma

24、terials 常用合成高分子防水卷材的性能特点及适用范围常用合成高分子防水卷材的性能特点及适用范围 表表 9-12种类性能特点适用范围三元乙丙橡胶防水卷材 防水性、耐候性好，耐臭氧性、耐化学腐蚀能力强，弹性和抗拉强度大，对基层变形开裂的适应性强，使用温度范围宽，质量轻，寿命长，价格较高 防水要求高、耐用年限要求长的工程，单层或复合使用 丁基橡胶防水卷材 耐候性较好，抗拉强度、延伸率和耐低温性能稍低于三元乙丙橡胶防水卷材 防水要求较高的工程，单层或复合使用 聚氯乙烯防水卷材 较高的拉伸和撕裂强度，延伸率较大，耐老化性能好，原材丰富，价格便宜 适于外露或有保护层的防水工程，单层或复合使用 氯化聚

25、乙烯防水卷材 良好的耐候性、耐臭氧、耐热老化、耐化学腐蚀及抗撕裂性能 宜用于紫外线强烈的炎热地区，单层或复合使用 氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材 既有氯化聚乙烯防水卷材的高强度和优异的耐热老化性能，又有橡胶所特有的高弹性、高延伸性及良好的低温柔性 宜用于寒冷地区及变形较大的防水工程，单层或复合使用 三元乙丙橡胶聚乙烯共混防水卷材 良好的耐臭氧和耐老化性能，寿命长，低温柔性好，可在负温条件下施工 宜用于寒冷地区和外露防水层，单层或复合使用 9.2.1 防水卷材防水卷材Civil Engineering Materials 9.2.2 防水涂料防水涂料 防水涂料是以高分子材料、沥青等为主体材料，再加入

26、必要的辅助材料，在常温下呈无定形流态或半流态，经刷、喷等工艺能在结构物表面固化并形成坚韧防水膜的材料总称。 配制防水涂料采用的主体材料主要有聚氨酯、氯丁胶、SBS橡胶、再生胶、沥青以及它们的混合物，掺加的辅助材料主要有固化剂、增韧剂、乳化剂、增黏剂、着色剂、防霉剂等。分类依据 防水涂料的种类防水涂料的组分 单组分防水涂料、双组分防水涂料防水涂料的分散介质 溶剂型防水涂料、水乳型防水涂料防水涂料成膜物质的主要成分 沥青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料 防水涂料的种类防水涂料的种类Civil Engineering Materials9.2.2 防水涂料防水涂料Civil E

27、ngineering Materials9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials 防水涂料与其它防水材料相比，具有许多性能特点。性能特点性能特点描述 多功能性 防水涂料在发挥自身防水功能的同时，还起着胶粘剂的作用，涂料既是防水层的主体，又是粘结剂 适用性强 防水涂料在固化前呈粘稠状液态，可在水平面、立面、阴角、阳角等复杂表面上施工，并形成无接缝的完整防水膜，特别适用于复杂工程和不规则部位的防水 施工工艺性好 防水涂料采用冷施工，可刷、可喷，操作方便，施工速度快，环境污染和

28、劳动强度小。对于基层裂缝、施工缝、雨水斗及贯穿管周围等易造成渗漏的部位，便于增强涂刷、贴布等作业，施工质量容易保证，维修也较简单 防水涂料的性能特点防水涂料的性能特点 表表 9-13 9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials 1沥青基防水涂料 沥青基防水涂料是指以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料。 溶剂型沥青防水涂料是将石油沥青直接溶解于汽油等有机溶剂而制得的溶液。水乳型沥青防水涂料是将石油沥青分散于水中而形成的稳定水分散体。种类特点用途水性石棉沥青防水涂料水乳无机矿物厚质沥青涂料水性铝粉屋面反光涂料溶剂型屋面反光隔热涂料 属中低档防水涂料，

29、价格低廉，易凝聚分层变质，储存期不能超过三个月，储存温度不得低于0，不宜在-5以下及在夏季烈日下施工 主要用于防水等级较低的屋面、地下室和卫生间防水防潮，也用作胶粘剂、拌制冷用沥青砂浆和混凝土铺筑路面常用沥青基防水涂料的种类及主要用途常用沥青基防水涂料的种类及主要用途9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （1）水性沥青防水涂料 水性沥青防水涂料是指以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料。涂料的乳化是借助于乳化剂的作用，在机械搅拌下，降熔化的沥青微粒（粒径110m）均匀地分散在溶剂中，使其形成稳定的悬浮体。 水性沥青防水涂料水性沥青防水涂料9.

30、2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials (2）冷底子油 冷底子油是用汽油、柴油、煤油、苯等稀释剂对石油沥青进行稀释后的油状物，由于在常温下主要用于防水工程的底层，故称冷底子油。 冷底子油冷底子油9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials 冷底子油粘度小，具有良好的流动性，涂刷在混凝土、砂浆或木材等基面上，能很快渗入基层孔隙中，待溶剂挥发后便与基面牢固结合。冷底子油可封闭基层毛细孔隙，使基层具有一定的防水能力，并使基层表面变为憎水性，为粘结同类防水材料创造了有利条件。 冷底子油一般不单独作防水材料使用，只作某些防水材

31、料的配套材料。施工时应在基层上先涂刷一道冷底子油，再刷沥青防水涂料或防水卷材。冷底子油应涂刷于干燥的基面上，不宜在有雨、雾、露的环境中施工。 9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （3）沥青胶 沥青胶是在沥青中掺入适量的粉状或纤维状矿物填充料（滑石粉、石灰石粉、木屑粉、石棉粉等），经均匀混合而制成的胶状物材料，属于矿物填充料改性沥青，沥青胶又称沥青玛啼脂。 沥青中掺入填充料不仅可以节约沥青，更主要的是可改善沥青的性能，与纯沥青相比，沥青胶具有较好的粘性、耐热性和柔韧性。沥青胶主要用于粘贴卷材、嵌缝、接头、补漏及做防水层的底层。9.2.2 防水涂料防

32、水涂料Civil Engineering Materials 2高聚物改性沥青防水涂料 高聚物改性沥青防水涂料是以沥青为基料，用合成高分子聚合物改性而制成的水乳型或溶剂型防水涂料，如氯丁橡胶改性沥青防水涂料、水乳型橡胶改性沥青防水涂料、SBS和APP改性沥青防水涂料等。 高聚物改性沥青防水涂料的柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能、使用寿命等性能均比沥青基防水涂料有较大改善，广泛应用于各级屋面、地下室以及卫生间的防水工程。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （1）氯丁橡胶改性沥青防水涂料 氯丁橡胶改性沥青防水涂料分为水乳型和溶剂型两种类型。 水

33、乳型氯丁橡胶沥青防水涂料是以阳离子型氯丁胶乳与阳离子型沥青乳液混合而成。技术性能见表9-14。 溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料是将氯丁橡胶和石油沥青溶解于甲基苯或二甲苯而形成的混合胶体溶液。技术性能见表9-15。 水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料是以水代替了溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料中的甲苯有机溶剂，其成本较低且安全无毒，是目前主要的防水涂料品种之一。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （2）水乳型再生橡胶改性沥青防水涂料 水乳型再生橡胶改性沥青防水涂料是由阴离子型再生乳胶和阴离子型石油沥青乳胶均匀混合而成。再生橡胶和沥青微粒在阴离子表面活性剂作用下，能稳

34、定地分散在水中而形成乳状液。 该涂料以水作为分散剂，无毒、无味、不燃烧，可冷施工，涂膜柔韧性和耐久性较好，涂层较薄，需多次涂刷以达到要求的厚度，常加纤维增强筋构成防水层。 该涂料主要用于混凝土基层屋面防水、沥青珍珠岩保温屋面防水、地下混凝土防潮和刚性自防水屋面的维修工程。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （3）SBS改性沥青防水涂料 SBS改性沥青防水涂料是以沥青、橡胶、合成树脂、SBS、表面活性剂等高分子材料组成的水乳型弹性防水涂料。 该涂料具有柔韧性好、粘结性能优良、抗裂性强、耐老化性能好、可冷施工作业等性能特点，适用于卫生间、地下室、厨房

35、、水池等复杂基层的防水，特别适用于寒冷地区防水工程的施工。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials 3合成高分子防水涂料 （1）聚氨酯防水涂料 聚氨酯防水涂料是以异氰酸酯基与多元醇、多元胺及其它含有活泼氢的化合物进行加聚而成，属双组分反应型高档防水涂料。 该涂料具有涂膜固化时不收缩、弹性和延伸率较大、抗裂性较好、耐腐蚀性、耐候和耐老化性能优良，对各种基材均有良好的附着力，并有透明、彩色、黑色等多种颜色。该涂料主要用于中高档卫生间防水、地下室防水和保温屋面防水工程。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （2）

36、水性丙烯酸酯防水涂料 水性丙烯酸酯防水涂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，加入适量填料和助剂配制而成的水性单组分环保型防水涂料。 防水性、耐候性、耐热性和耐紫外线性能优良是该涂料的突出特点，同时该涂料的涂膜延伸性好、温度变化适应性强、可调制成各种颜色。该涂料适用于各种建筑防水工程，也可用于防水层的维修或作保护层。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （3）硅橡胶防水涂料 硅橡胶防水涂料是以硅橡胶胶乳以及其它乳液的复合物为主要基料，掺入无机填料及助剂配制而成的乳液型防水涂料。 该涂料兼有涂膜防水和渗透防水材料的性能特点，具有

37、良好的防水性、抗渗性、粘结性、延伸性和耐温度变化性，可刷涂、喷涂或滚涂，且成膜速度快，适用于各类工程尤其是地下工程的防水。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials （4）聚氯乙烯防水涂料 聚氯乙烯防水涂料是以聚氯乙烯和煤焦油为基料，加入适量的防老化剂、增塑剂、稳定剂和乳化剂，以水作为分散介质而制成的水乳型防水涂料。 该涂料弹塑性好、耐低温、耐化学腐蚀、耐老化、成品稳定性好，可在潮湿的基层上进行冷施工，主要用于一般工程的防水、防渗及金属管道的防腐工程。 合成高分子防水涂料普遍具有高弹性、高耐久性及优良的耐高低温性能，适用于高防水等级的屋面、地下室、水池及

38、卫生间的防水工程。9.2.2 防水涂料防水涂料Civil Engineering Materials 9.2.3 密封材料密封材料 密封材料是指为达到水密或气密目的而嵌入各种工程结构或构件缝隙中的材料。密封材料又称嵌缝材料，它在防水的同时，也起到防尘、隔气与隔声作用。 为了使接缝能够形成连续体，密封材料应具有良好的变形、粘结、耐候耐老化、耐水以及良好的施工性能。Civil Engineering Materials 1密封材料的分类与选用 密封材料分为定型和不定型两类，见表9-16。 分类类型主要品种定型密封材料密封条带 门窗橡胶密封条、自粘性橡胶、PVC胶泥墙板防水带 止水带 橡胶止水带、无

39、机材料基止水带、嵌缝止水密封胶 不定型密封材料弹性溶剂型 丁基橡胶密封膏、氯丁橡胶密封膏、丁基氯丁再生胶密封膏、橡胶改性聚酯密封膏、氯磺化聚乙烯橡胶密封膏 水乳型 水乳丙烯酸密封膏、水乳氯丁橡胶密封膏、改性EVA密封膏、丁苯胶密封膏 反应型 聚氨酯密封膏、硅酮密封膏、聚硫密封膏 非弹性沥青基 橡胶改性沥青油膏、桐油橡胶改性沥青油膏、石棉沥青腻子、苯乙烯焦油油膏 热塑性 聚氯乙烯胶泥、改性聚氯乙烯胶泥、塑料油膏油性 普通油膏 建筑密封材料的分类及主要品种建筑密封材料的分类及主要品种 表表 9-16 9.2.3 密封材料密封材料Civil Engineering Materials 定型密封材料是

40、指具有特定形状的密封衬垫，如密封条、密封带、密封垫等。不定型密封材料是指粘稠胶泥状的密封材料，俗称密封膏或嵌缝膏。 工程中选用密封材料时，要重点考虑密封材料的粘结性能和使用部位。根据结构构建的材质、表面状况和性质，应选用具有良好粘结力的密封材料。 不同的使用部位，对密封材料的要求不同，如对室外部位的接缝或缝隙来讲，要求密封材料应有较高的耐候性；对伸缩变形缝，则要求密封材料具有较好的弹性和粘结性。9.2.3 密封材料密封材料Civil Engineering Materials 2常用建筑密封材料 （1）改性沥青嵌缝油膏 改性沥青嵌缝油膏是以沥青为基料，加入改性剂（聚氯乙烯、废橡胶粉、硫化鱼油等

41、）、稀释剂（松焦油、松节重油、机油）及填充料（石棉绒、滑石粉）混合制成的冷用膏状密封材料。 改性沥青嵌缝油膏的价格低廉，防水性、耐高低温性能及弹性较好，主要用于各种混凝土屋面板、墙板及沟槽等构件节点的防水密封。9.2.3 密封材料密封材料Civil Engineering Materials （2）聚氨酯密封膏 聚氨酯建筑密封膏是以聚氨基甲酸酯聚合物为主要成分，与含有活性氢化物固化剂组成的一种常温固化弹性密封材料。聚氨酯密封膏具有延伸率大、粘结性好、耐火、奶油、耐低温、耐酸碱和使用寿命长等性能优点。 聚氨酯密封膏广泛用于各种装配式建筑的屋面板、楼地板、阳台、窗框、卫生间等部位的接缝和施工缝的密

42、封以及给排水管道、贮水池、游泳池、引水渠等工程等的接缝密封和混凝土裂缝的修补。9.2.3 密封材料密封材料Civil Engineering Materials （3）聚硫密封膏 聚硫密封膏是以液态聚硫橡胶为基料，加入各种填充剂、硫化剂等配制而成的弹性密封膏。聚硫密封膏是一种饱和聚合物，不含易引起老化的不饱和键，其硫化物在大气作用下具有优良的抗老化性能，使用温度范围宽（4090），与金属和非金属材料均有良好的粘结性。 聚硫密封膏适用于金属幕墙、预制混凝土、玻璃窗、窗框四周、游泳池、贮水槽、地坪及构筑物接缝的防水处理及粘结。9.2.3 密封材料密封材料Civil Engineering Mate

43、rials （4）硅酮密封胶 硅酮密封胶是以有机硅氧烷聚合物为主剂，加适量硫化剂、硫化促进剂、增强填充料和颜料组成的室温固化型密封材料。硅酮密封胶分为耐候密封胶和结构密封胶，硅酮密封胶具有良好的抗老化性能、变形性能、压缩循环性能以及耐热、耐寒性能。 耐候密封胶是指用于嵌缝的具有较高变形能力的低模数密封胶，简称耐候胶，主要用于铝合金、玻璃、石材等材料的嵌缝。 结构密封胶是指用于玻璃幕墙结构中玻璃与铝合金构件、玻璃板与玻璃板等之间的粘结的密封胶，简称结构胶。9.2.3 密封材料密封材料Civil Engineering Materials 9.2.4 刚性防水材料刚性防水材料 刚性防水材料是指以水

44、泥、砂、石为原料或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比、抑制或减小孔隙率、改变孔隙特征、增加各原材料界面间的密实性等方法，配制而成的具有一定抗渗透能力的水泥砂浆或混凝土类防水材料。 刚性防水材料可通过两种方法来实现：一是以硅酸盐水泥为基料，加入无机或有机外加剂配制成防水砂浆或防水混凝土，如外加剂防水混凝土、聚合物防水砂浆等；二是主要以膨胀水泥为基材配制的防水砂浆或防水混凝土。Civil Engineering Materials防水砂浆防水砂浆9.2.4 刚性防水材料刚性防水材料Civil Engineering Materials防水混凝土防水混凝土9.2.4 刚性防水材料

45、刚性防水材料Civil Engineering Materials9.3 保温隔热材料保温隔热材料 热传递是材料在使用过程中的自然现象。普通材料都有一定的阻热能力，但在有些情况下普通材料还不能满足工程结构的保温隔热及节能降耗要求，因次须选用保温隔热能力较好的材料。 在土木工程中，将能够阻止热量传递或热绝缘能力较强的材料称为保温隔热材料，也称绝热材料。在建筑工程中，习惯上把用于建筑外围护结构，以防止室内热量外逸的绝热材料称为保温材料；把防止室外热量通过围护结构进入室内的绝热材料称为隔热材料。Civil Engineering Materials外加保温材料（外保温）外加保温材料（外保温）Civi

46、l Engineering Materials内加保温材料（内保温）内加保温材料（内保温）Civil Engineering Materials小大 dRqRd)(dqeieiei 选择保温隔热材料很重要稳定传热过程示意稳定传热过程示意周期性不稳定性传热示意周期性不稳定性传热示意Civil Engineering Materials 材料的导热系数是一个非常重要的热物理参数，不同材料或物质的导热系数有很大差异。矿棉、泡沫塑料等材料的导热系数较小，砖砌体、钢筋混凝土等材料的导热系数较大，金属建筑材料（如钢材、铝合金等）的导热系数更大。工程上常把值小于0.25W/(mK)的材料称为保温隔热材料。

47、空气的导热系数很小，在27状态下仅为0.02624W/(mK)，因此，干燥的空气是一种高效的保温隔热材料。在房屋建筑中，为了提高围护结构的热工性能，常把围护结构作成空腔，在其中设置封闭空气间层。Civil Engineering Materials 9.3.1 保温隔热材料的类别保温隔热材料的类别 保温隔热材料的种类很多，按照保温隔热材料的形态分类是常见的分类方法，其类别见表9-17。 形态类别材料示例制品形状多孔状 聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、加气混凝土、微孔硅酸钙、珍珠岩制品、泡沫玻璃等 板、块、筒 纤维状 岩棉、矿渣棉、玻璃棉、陶瓷纤维、硅酸铝纤维棉、木丝板、木屑

48、板、软木、稻草板等 毡、筒、带、板 层状 铝箔、纸玻纤筋铝箔、金属箔、金属镀膜、绝热纸、绝热塑料反射膜等 单层、多层粉状 膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅藻土、硅酸盐复合保温粉等 粉粒膏状 硅酸盐复合保温涂料 膏、浆保温隔热材料的形态类别保温隔热材料的形态类别 表表 9-17 Civil Engineering Materials 9.3.2 常用保温隔热材料常用保温隔热材料种类主要用途 膨胀珍珠岩及制品 围护结构、设备管道的保温隔热 膨胀蛭石及制品 填充墙、楼板、平屋顶的保温隔热 硅藻土 常用作填充料和制作硅藻土砖 多孔混凝土 制成砌块或板材，用于围护结构的保温隔热 微孔硅酸钙制品 围护结构、设备管

49、道的保温隔热 泡沫玻璃 墙体、冷藏设备保温或作漂浮、过滤材料 石棉 填充料、防火覆盖 矿棉及制品 屋顶、天花板、热力管到的保温隔热及吸声 玻璃棉 围护结构及管道的保温隔热 陶瓷纤维 高温下保温隔热和高温下吸声 泡沫塑料 围护结构及管道保温隔热、制作夹心保温板 常用保温隔热材料及用途常用保温隔热材料及用途 表表 9-18 Civil Engineering Materials膨胀珍珠岩及制品膨胀珍珠岩及制品膨胀蛭石及制品膨胀蛭石及制品9.3.2 常用保温隔热材料常用保温隔热材料Civil Engineering Materials硅藻土保温砖硅藻土保温砖多孔混凝土多孔混凝土泡沫玻璃保温砌块泡沫玻

50、璃保温砌块石棉保温材料石棉保温材料9.3.2 常用保温隔热材料常用保温隔热材料Civil Engineering Materials矿棉保温板矿棉保温板玻璃棉保温板玻璃棉保温板陶瓷纤维保温板陶瓷纤维保温板泡沫塑料保温板泡沫塑料保温板9.3.2 常用保温隔热材料常用保温隔热材料Civil Engineering Materials 9.3.3 保温隔热材料的选用保温隔热材料的选用 不同的保温隔热材料种类有不同的保温隔热及节能效果，即使同一种保温隔热材料，当使用环境、使用部位、构造做法、施工工艺等因素不同时，也将有不同的保温隔热及节能效果。在自然条件下，一般非金属材料在不同程度上含有水分，材料含湿

51、量增大将使其导热系数值增大。 选用保温隔热材料的基本原则： 根据工程种类及功能要求，综合考虑技术、经济、耐久等指标，应选用导热系数小、质量轻、化学稳定性高、耐久性好、吸水性小、施工性好、环境适应性强、价格便宜、强度相对较高的保温隔热材料。Civil Engineering Materials9.4 吸声隔声材料吸声隔声材料 声音的传播实质上是声能量的传播，声学材料是指在声音传播过程中，通过自身的特殊构造与结构，能够吸收或隔离声能并将声能转化为其它能量形式的材料。 吸声材料和隔声材料是性能及用途不同的两类声学材料。 Civil Engineering MaterialsCivil Enginee

52、ring Materials 9.4.1 吸声材料吸声材料 1材料的吸声系数 声音在传播过程中，当声音遇到材料或构件时，声能将分解为三部分，即一部分声能被材料吸收，另一部分声能被材料反射，还有一部分声能透过材料或结构传到另一空间中去。被材料吸收的声能与入射声波的总声能之比称为材料（或构件）的吸声系数。0EE式中 材料的吸声系数； 被材料吸收的声能； E0 入射声波的总声能。E吸收吸收透射透射吸收吸收（9-2）Civil Engineering Materials 任何材料都有吸声能力，只是吸收的程度有所不同。影响材料吸声性能的主要因素有：材料的厚度、密度、孔隙率、湿度和材料背后条件等。 材料的吸声性能用吸声系数来表示，材料的吸声系数越大，表明其吸声效果越好。对于同一种材料，其吸声能力还与声波的频率和声波的入射方向等因素有