项目9 建筑功能材料（（P184P184））
山东外事翻译职业学院
学习要求：本项目所介绍的各种建筑功能材料的品种很多，
在工程实践中，若使用不当将难以保证工程质量，因此必
须了解各种功能材料的性质和使用范围
1.简述
防水材料是指具有防止建筑工程结构遭受雨水、
地下水、生活用水侵蚀的材料。
任务 防水材料
防水等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
建筑物类别
特别重要或对
防水有特殊要
求的建筑
重要建筑和
高层建筑
一般的建筑
非永久性建
筑
防水层合理
使用年限
25年 15年 10年 5年
防水层选用
材料
设防要求
三道或三道以
上防水设防
二道防水设
防
一道防水设
防
一道防水设
防
建筑屋面防水等级
2.防水材料的分类与组成
刚性：构成刚性防水层，强度较高、无延伸
能力。如防水砂浆、防水混凝土等
柔性：构成柔性防水层，具有一定柔韧性和
较大延伸率。如防水卷材、有机涂料。
依据建筑防水材料的外观形态可分为防水卷材、防水
涂料、密封材料和刚性防水材料四大系列。此外，地下防
水工程中还用塑料板和金属板等防水材料构成板材防水层。
防水
材料
防水卷材（P193）
防水卷材是可卷曲的片状防水材料。它是目
前我国使用量最大的防水材料。
防水卷材主要包括：
1.沥青防水卷材
2.高聚物改性沥青防水卷材
3.合成高分子防水卷
(1)沥青防水卷材
常见沥青防水卷材的特点及应用见表。
常见沥青防水卷材的特点与应用范围
卷材名称 特点 适用范围
石油沥青纸胎油毡
资源丰富、价格低廉，抗拉性能低、低
温柔性差、温度敏感性大。使用年限较短。
是我国传统的防水材料
三毡四油、二毡三油叠层
铺设的屋面工程
石油沥青玻璃布油毡
抗拉强度较高、胎体不易腐烂，柔韧性好，
耐久性比纸胎油毡高1倍以上
用作纸胎油毡的增强附加
层和突出部位的防水层
石油沥青玻纤油毡
耐腐蚀性和耐久性好，柔韧性、抗拉性能
优于纸胎油毡
常用于屋面和地下防水工
程
沥青复合胎防水卷材
耐热性高，耐水性和柔韧性好，抗拉性能
良
不得用于I、II级，用于
III级时需三层合一道
石油沥青铝箔胎油毡
防水性能好，隔热和隔水汽性能好，柔韧
性较好，且具有一定的抗拉强度
与带孔玻纤毡配合或单独
使用，用于热反射屋面和
隔汽层
(2) 高聚物改性沥青防水卷材
常用改性沥青防水卷材特点及应用见表。
卷材名称 组成 特点 适用范围
SBS弹性体改性
沥青防水卷材
聚酯毡或玻纤毡为胎体、苯乙烯丁二烯
苯乙烯(SBS)作改性剂，两面覆以隔离
材料
高温稳定性和低温柔韧性明
显改善，抗拉强度和延伸率
较高，耐疲劳性和耐老化性
好，改变传统的油毡热施工
为冷施工。
广泛适用于各类建
筑防水、防潮工程，
尤其适于寒冷地区
建筑物防水
APP塑性体改性
沥青防水卷材
聚酯毡或玻纤毡为胎体、无规聚丙烯
(APP)或聚烯烃类聚合物(APA0、APO)作
改性剂，两面覆以隔离材料
常用APP，其抗拉强度高，
延伸率大，耐老化性、耐腐
蚀性和耐紫外线老化性能好，
可在130℃以下的温度使用
适用于紫外线强烈
及炎热地区的屋面
胶粉改性沥青聚
酯毡与玻纤网格
布增强防水卷材
聚酯毡-玻纤网格布复合毡（PYK）为胎
基，浸涂胶粉改性沥青，覆盖细砂、聚
乙烯膜等材料
耐低温性高、聚酯胎比玻纤
胎质量要好
胶粉改性沥青卷材
实际是在浪费资源，
增加环境污染，下
个五年规划中可能
会被限制或淘汰。
合成高分子防水卷材：以合成橡胶、合成树
脂或它们两者的共混体为基料，加入适量的化学助
剂和填充料等，经不同工序加工而成可卷曲的片状
防水材料；或把上述材料与合成纤维等复合形成两
层或两层以上可卷曲的片状防水材料 。
特点：物理力学性能高、使用寿命长、价格较贵，
冷粘贴施工、防水效果极佳。
应用：一般采用单层防水体系，适合于一些防水等
级要求较高、维修施工不便的防水工程。
(3)合成高分子防水卷材（（P198P198））
1.三元乙丙橡胶防水卷材（EPDM）
2.聚氯乙烯(PVC)防水卷材
3.氯化聚乙烯防水卷材
4.氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材
高分子防水卷材品种
组成：
以三元乙丙橡胶（乙烯、
丙烯和任一种非共轭二烯烃
共聚物），掺入适量的丁基
橡胶、软化剂、补强剂、填
充剂、促进剂、硫化剂和填
料等。
1.三元乙丙橡胶防水卷材
（EPDM）
将各种原料经过配料、密炼、拉片、过滤、热炼成
橡胶混合料；
橡胶混合料经挤出或压延成型为卷材；
卷材再经硫化、检验、分卷、包装等制成卷材产品。
生产工艺生产工艺
生产车间及设备
1.耐老化性能好，使用寿命长
三元乙丙橡胶分子结构中的主链上没有双键，当三元乙丙橡胶
受到臭氧、紫外线、湿热的作用时，主链上不易发生断裂，这是它
的耐老化性能比主链上含有双键的橡胶或塑料等高分子材料优异得
多得根本原因。
因此，采用三元乙丙橡胶为主体制成得卷材作防水层，能经得
起长期风吹、雨淋、日晒的考验。
2.弹性好，拉伸性能优异
三元乙丙橡胶防水卷材的拉伸强度高（≥7MPa)，撕裂断裂延伸率
大（≥450%），回弹性好，抗裂性极佳，能够适应防水基层伸缩或
开裂变形的需要。
主要性能特点主要性能特点
3.耐高低温性能好
三元乙丙橡胶防水卷材的脆性温度很低（-45℃以下），
耐热性能优良（达160℃以上），可在较低气温条件下进
行施工作业，并能在严寒或酷热的气候环境中长期使用。
三元乙丙橡胶防水卷材物理性能三元乙丙橡胶防水卷材物理性能
质 量 项 目
性 能 指 标
一等品 合格品
拉伸强度，常温（7MPa） ≥ 8 7
撕裂断裂延伸率（%） ≥ 450
直角形撕裂强度，常温（N/cm2） ≥ 280 245
不透水性
×30min 合格 /
×30min / 合格
脆性温度（℃） ≤ -45 -40
热老化（80℃×168h），
伸长率100%
无裂纹
臭氧老化
500pphm,168h×40℃,
伸长率100%,静态
无裂纹 /
100pphm,168h×40℃,
伸长率100%,静态
/ 无裂纹
特点：使用温度范围宽（-45~80℃)、断裂伸长率
大（450%）、使用寿命长达50年，单层防水体系、
冷粘贴施工。
应用：适用于工业与民用建筑的屋面工程做单层外
露防水层，并适用于受振动 、易变形建筑工程防
水，也可用于有刚性保护层或倒置式屋面以及地下
室、水渠、储水池、隧道等土木建筑工程的防水。
特点与应用特点与应用
1. 基层应平整、干燥、清洁，不得有酥松、起砂、起皮现
象。
2．在施工前应将基层清扫干净，并铲除异物。
3．将防水卷材完全摊在基层上，以松弛片材的应力。用
XAN-01基层胶按用量涂抹于基层和片材表面，待胶粘剂基
本不粘手时，平整铺贴、压实。
4．在铺贴第二卷卷材时，应在第一卷重叠的边缘处突出
100mm，不涂XAN-01基层胶，按3的要求将片材铺贴在基层
上，以此完成整个铺设工作，在铺设时，绝不能猛力拉紧
防水卷材。
5．基层铺贴完成后，用专用溶剂擦洗搭接部位，充分干燥
后用XAN-02搭接胶涂于接缝两面，待胶充分干燥后，再涂
第二遍，待胶干至不粘手后，用滚轴压平、压实。
6．施工时应注意防火，地下室密闭施工现场必须配备良好
的通风设备设施方可施工。
施工要求施工要求
三元乙丙橡胶防水卷材
三元乙丙橡胶防水卷材的施工三元乙丙橡胶防水卷材的施工
组成：以氯化聚乙烯树脂（由聚氯乙烯树脂经氯化改
性后制成）和合成橡胶共混为主体，加入适量的硫化
剂、促进剂、稳定剂、软化剂和填充剂等；玻璃纤维
网格布。
根据共混材料和物理力学性能的不同，卷材可分为S型
和N型两个品种。
S型：以氯化聚乙烯与合成橡胶共混体制成的防水卷
材。
N型：以氯化聚乙烯与合成橡胶或再生橡胶共混体制
成的防水卷材。
氯化聚乙氯化聚乙烯烯--橡橡胶共混防水卷材胶共混防水卷材
各种原料混合、素炼、混炼、过滤得到混合料；
混合料经过压延（或挤出）成型卷材；
卷材硫化、检验、分卷、包装等工序制得成品。
成型工艺成型工艺
弹性体氯化聚乙烯的特点：
其分子结构中不含双健，含氯原子，所以其耐寒、耐臭氧性，阻燃
性，耐低化学蚀性，耐水性等综合防水性能优异，温度可适应40℃到
85℃的范围，同时具有伸长率，撕裂强度高，使用奉命长等特点。
防水卷材特点：
这种防水卷材兼有塑料和橡胶的特点，它不但具有氯化聚乙烯所
特有的高强度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡胶类材料的高
弹性、高延伸性以及良好的低温柔韧性能。
特特 点点
耐老化性能优异
氯化聚乙烯--橡胶共混防水卷材具有优异的耐老化性能，在
1000pphm的高浓度臭氧环境中，使卷材处于拉伸100%的受力状态
下，经168h处理后，试件仍无裂纹出现，因此，该卷材的大气稳定
性好，使用寿命长。
拉伸强度高、延伸率大
该卷材属硫化型橡胶类弹性体防水材料，具有拉伸强度高、延伸
率大的特性。因此，对基层伸缩或开裂变形的适应性较强，为提高防
水工程质量和延长防水层的使用寿命，创造了条件。
主要特性主要特性
粘结性能好
氯化聚乙烯树脂含氯量为30%-40%，由于氯原子的存在，大大提
高了共混卷材的粘结性能和阻燃性能，使该卷材本身成为一种易粘结
材料。多种氯丁系胶粘剂均可实现卷材雨卷材和卷材与基层之间的粘
结，便于形成弹性整体的防水层，提高了防水工程的可靠程度。
应用范围广
可广泛应用于屋面、地下室、桥梁、隧道、提坝等各种建筑防水工
程。施工规定工艺做法与三元乙丙防水卷材相同。
氯化聚乙氯化聚乙烯烯--橡橡胶防水卷材物理性能胶防水卷材物理性能
撕裂强度（N/cm)
卷
材
与
粘
结
剂
产
品
热
熔
施
工
组成：
以聚氯乙烯树脂（PVC）为主要原料，掺入适量的改性
剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、着色剂、填充剂等，
生产工艺：
经捏合、塑化、挤出压延、整形、冷却、检验、分卷、
包装等工序加工制成可卷曲的片状防水材料。
聚氯乙稀（聚氯乙稀（PVCPVC）防水卷材）防水卷材
1、使用寿命长：屋面暴露可达30年，地下埋置可达50年以上。
2、耐候性优良：各种气候下均能保持较好的柔韧性。不受工业垃圾和生物
菌的侵害，防霉、耐化学药品腐蚀。
3、抗拉强度及伸长率高，适应结构性移动。
接缝通过热风焊接与母材形成一体，牢固可靠。
4、耐根系渗透和耐风化，适宜于种植屋面。
5、抗穿孔性和耐压性好，机械阻力高。
性能特点性能特点
6、可塑性好：适应复杂的防雨板和边角部处理。
7、幅宽米，材料施工损耗少。
8、尺寸变化率低：质地均匀，无毛细管现象。
9、施工简单快捷，无污染，受环境气候影响小；完成即可上人，保
证大面积连续作业
10、浅色表面，反射紫外线照射，吸热最少。
2.防水涂料
防水涂料是在常温下呈无定形液态，经涂布能在结构
物表面固化形成具有相当厚度并有一定弹性的防水膜的物
料总称。防水涂料广泛适用于工业与民用建筑的屋面防水
工程、地下室防水工程和地面防潮、防渗等。按主要成膜
物质可分为乳化沥青类防水涂料、改性沥青类防水涂料、
合成高分子类防水涂料和水泥基防水涂料等。
(1)沥青基防水涂料
(2)改性沥青类防水涂料
(3)合成高分子类防水涂料
3.密封材料
建筑密封材料是能承受位移以达到气密、水密目的而
嵌入建筑接缝中的定型和不定型的材料。
作用：防水、防尘、隔汽与隔声的作用。
分类：有定型和不定型两类。定型密封材料是指具有特定
形状的密封衬垫(如密封条、密封带、密封垫等)；不定型
密封材料是指一种粘稠状的材料(俗称密封膏或嵌缝膏)。
(1)建筑防水沥青嵌缝油膏
(2)聚氨醋建筑密封膏
(3)聚硫建筑密封膏
(4)硅酮密封胶
4.刚性防水材料
刚性防水材料是指以水泥、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，配制成具有一定抗渗透能力的水泥砂浆、
混凝土类防水材料。
生产方法：
(1)以硅酸盐水泥为基料，加入无机或有机外加剂配
制而成的防水砂浆、防水混凝土。或直接使用水泥基渗透
结晶型防水材料。
(2)以膨胀水泥为主的特种水泥为基材配制的防水砂
浆、防水混凝土。
建筑堵水材料的种类与用途
建筑堵水材料主要用于房屋建筑、构筑物、水工建筑
等在有水或潮湿环境下的防水堵漏。因此，需满足带水操
作的施工要求。
按施工方式，可分为灌浆材料、柔性嵌缝材料、刚性
止水材料及刚性抹面材料。
特点和用途：见表。
表 常用建筑堵水材料的特点及用途
品 种 特性及用途
灌浆
注浆
材料
水溶性聚氨酯
注浆材料
具有弹性止水和以水止水的双重功能，并有粘度低、可灌性好、毒性低、
强度高、对潮湿基面粘结力强等性能；适用于土木工程防水堵漏、大坝基
础灌浆、坝体混凝土裂缝防渗补强、松软地基加固等。
硅酸盐水泥
超早强外掺剂
(SH外掺剂)
具有超早强性能，强度以小时计算，且长期强度稳定，并有微膨胀、抗渗、
抗冻、抗硫酸盐、对钢筋无锈蚀等特性；适用于地铁、隧道及其他地下工
程的防水、防漏
硫铝酸盐R型
地质勘探水泥
具有速凝、早期强度高、微膨胀、抗硫酸盐侵蚀、负温性能好等
特性；适用于地质勘探工程中护孔固壁、止涌堵漏、固模纠斜、
封口止水、固结套管以及应急抢修工程等
硫铝酸盐
超早强膨胀水泥
具有速凝、快硬、早强、微膨胀等特性；适用于大型基础和预埋
孔灌浆、地质钻探护孔固壁、混凝土构件板柱浆锚,以及隧道、
涵洞、地铁、港口、桥梁、机场跑道的加固修补和抗渗堵漏。
柔性
嵌缝
材料
止水橡皮及
橡胶止水带
具有良好的弹性、耐磨、耐老化（在-40～40℃条件下）、抗撕裂和防水
等性能；适用于小型水坝、贮水池、地下通道、河底隧道、游泳池及地下
工程变形缝处的防水密封。
表 常用建筑堵水材料的特点及用途(续)
柔性
嵌缝
材料
止水橡皮及
橡胶止水带
具有良好的弹性、耐磨、耐老化（在-40～40℃条件下）、抗撕裂和防水等
性能；适用于小型水坝、贮水池、地下通道、河底隧道、游泳池及地下工程
变形缝处的防水密封
自粘性橡胶
具有良好的粘接性、延伸性、耐老化性；适用于各种不同规格的缝隙、孔槽
的接缝、嵌缝的堵洞防水。
丁基不干性
密封材料
具有良好的水密性、气密性、耐高低温性能；适用于混凝土、橡胶、塑料、
陶瓷、木材、多种金属的粘附和密封，并可用于外墙接缝、刚性屋面伸缩缝、
门窗框缝隙和卫生间的防水密封
塑料止水带
具有良好的耐久性和物理力学性能；适用于工业与民用建筑的地下防水,以
及隧道、涵洞、坝体、沟渠等水工构筑物的变形缝防水
刚性
止水
材料
无机复合
堵漏剂
具有快凝快硬、瞬间止水、早强高强、抗渗抗裂、无毒无害、贮存运输方便
等特点,而且与新老混凝土及砖、石基层粘结牢固,可带水作业,施工简便,见
效快,防水耐久；可用于各种建筑屋面、地下室、水池、管道、人防洞库、
国防工事、工矿井巷等工程的防水堵漏及抢修加固
刚性
抹面
材料
无机铝盐
防水剂
具有抗渗、抗压、抗拉、抗寒、耐高温、耐强碱、耐老化等性能；适用于建
筑物、构筑物、水工工程，如隧道、坝堤、桥梁、水池等防渗。
有机硅防水
砂浆
具有良好的憎水性、透气性和耐高温、耐高寒、耐燃、耐油、耐老化等性能；
适用于内、外墙的粉刷层，起到单面防水、防潮、防污作用。
阳离子氯丁胶乳
水泥防水砂浆
具有良好的防水性能；适用于建筑物墙面、屋面、地面的防水、防腐，以及
高速公路、飞机跑道、建筑物裂缝的防渗、堵漏修补、嵌缝等。
在压力作用下注入构筑物的缝隙孔洞之中,具有增加
承载能力、防止渗漏、提高结构整体性能的材料。
灌浆材料应该具有良好的可灌性、胶凝时间可调性、
与被灌体有良好的粘性、以及良好的强度、抗渗性
和耐久性。
可分为无机灌浆材料和有机灌浆材料。
灌浆材料
绝热材料又称保温隔热材料，系指对热流
具有显著阻抗性的材料或材料复合体。
绝热材料在建筑物中可以起到保温隔热
作用，一般将材料阻抗室内热量外流的功
能称为保温，将材料阻抗室外热量流入室
内的功能称为隔热。
材料保温隔热性能的好坏由材料的导热
系数的大小来评价，导热系数越小，保温
隔热性能越好，反之亦然。
第二节 绝热材料
材料的热物理量
热物理量的影响因素
提高材料或复合体的绝热性能的途径
绝热材料的性能要求
一、绝热材料的性能一、绝热材料的性能
绝热就是最大限度地阻抗热流的传递（传热），传
热是指热量从高温区向低温区的自发流动，是一种
由于温差引起的能量转移现象。
按照传热的物理机理，传热过程主要通过三种方式
进行：导热、对流和热辐射。
绝热材料须具有较小的导热系数、对流传热系数和
辐射传热系数，或由绝热材料组成的复合体具有较
高的热阻值或较小的传热系数，才能具有很好的绝
热性能。
1、材料的热物理量
表示材料传递热量的一种能力，用
“”表示，单位为W/mK。
定义为：
＝ －[Q/S][dx/dT]
S—传热面积；
x—传热距离。
它表示：在一块面积为1m、厚度为1m的板上，
板的两侧表面温差为1℃，在1小时内通过板
面的热量，因此导热系数越小，则材料的绝
热性能越好。
导热系数
T1 T2
x
Q →
T1 ＞ T2
∵ ＝ Qx/[(T1-T2) S]
∴ 热流量 Q ＝ (/x)(T1-T2)S
令单位面积热流量
q = Q/S = (/x)(T1-T2)
定义：热阻 R = x/
它表示材料层抵抗热流通过的能力，或者说明热流通过
材料层时所遇到的阻力。在同样温度下，热阻越大，通过
材料层的热量越小。
热 阻
对于单层平壁的传热，热流体通过平壁传
递给冷流体的热流密度为：
q=[T1-T2]/[1/1＋/＋ 1/2]
其中：
K=1/ [1/1＋/＋ 1/2]
K称为传热系数，单位为W/m2K.
对于多层平壁传热，有：
q=[T1-T2]/[1/1＋ ∑i/i＋ 1/2]
传热总热阻为：
R= 1/1＋ ∑i/i＋ 1/2
则：传热系数为热阻倒数：
K= 1/R
传热系数传热系数
T1
1
T2
2
x
0
T
Q →
i
材料的组成与结构
材料的表观密度
孔隙的大小与特征
湿度或含水率
热流方向
温度
2、热物理量的影响因素
有机高分子材料的导热系数小于无机材料；
在无机材料中，非金属材料的导热系数小于金
属材料；
气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质
小于固体材料；
固体材料而言，一般分子结构越复杂，结晶程
度越低，导热系数越小；
无定形结构的材料的导热系数小于晶体材料。
（1）材料的组成与结构
随着孔隙率的提高或表观密度的减小，其导热系数变小；
当表观密度小于某一临界值后，由于孔隙率太高，孔隙中
的空气即开始产生对流；同时，气体对热辐射的阻抗能力
降低。如果孔隙率过高，辐射传热也会相应加强，这时，
材料总的传热系数反而增大。
对于多孔绝热材料，只有当导热系数、对流传热系数和辐
射传热系数三者之和最小时，才具有很好的绝热性能。此
时的材料表观密度称为最佳密度，对于纤维制品，一般为
32～48kg/m3，对于泡沫制品，一般为16～40。
（2）材料的表观密度
当表观密度相同时，孔隙的尺寸越小，导热系数越小；
当孔隙尺寸小于50nm时，空气将完全被气孔壁吸附，孔隙
接近于真空状态，导热系数降至最小，孔隙只有辐射传热；
当孔隙尺寸大到一定程度后，由于空气对流的出现使导热系
数变大。
孔隙开口而且相互连通的比封闭而互不连通的导热系数大，
而且孔隙中的空气可能发生对流传热；
多而小的封闭孔隙，不但对导热传热，而且对对流传热和辐
射传热的热阻抗都是有利的。
（3）孔隙的大小与特征
由于水的导热系数为 W/(mK)，比静止空
气的导热系数 W/(mK)大，因此，当环
境湿度较高时，材料内部孔隙会吸收水分使其平衡
含水率相应提高，导热系数相应增大。
（4）湿度或含水率
（5）热流方向
对于各向异性材料，如纤维状材料，当热流方向平
行于纤维延伸方向时，其导热系数较大；垂直于纤
维延伸方向时，则导热系数较小。
由于辐射传热的影响，多孔材料的导热系数一般随
着温度的升高而增大，二者之间的关系常简化成下
式：
＝ b + bTpj
式中：b——常温下材料的导热系数；
b——系数；
Tpj——内外表面的平均温度。
（6）温 度
降低材料的表观密度，使其表观密度符合绝热最佳密度。
在其他条件允许的情况下，尽量使用有机高分子材料或无定
形的无机材料。
在表观密度一定的情况下，应使得材料内部的孔隙数量尽可
能的多、尺寸尽可能的小，且互不连通。使用纤维材料时，
应尽量减小纤维的直径。
利用空气夹层制成材料的复合体，夹层的厚度应尽量小，以
防止空气对流的发生。
在可能的条件下，采用真空化处理或充填导热系数小于空气
的气体，可使得多孔材料的传热量降到最低。
3、提高材料或复合体的绝热性能的途径
绝热材料的传热系数要尽可能的小，表观密度尽可能
为最佳密度。通常绝热材料的导热系数小于
绝热材料吸水率要低，应尽量不吸水和吸潮。如不可
避免时，需对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。
由于建筑安装施工和使用的需要，绝热材料须具有与
施工方法和使用条件相适应的机械强度和耐热温度。
一般而言，绝热材料的抗压强度应大于；耐
热温度为自重下产生2％变形时的温度。
绝热材料应具有与使用环境下的化学稳定性和一定的
耐久性，而且应对环境和人体无害。
44、绝热材料的性能要求、绝热材料的性能要求
绝热材料的成分
◦ 金属绝热材料 不锈钢、铝箔、铜箔、泡沫铝、铝
蜂窝等。
◦ 无机绝热材料 天然矿物材料和人工合成材料。
◦ 有机绝热材料 动植物材料和合成高分子材料。
绝热材料的结构与构造
◦ 纤维状结构
◦ 多孔结构 多孔结构材料有散粒状和微孔块状；
◦ 层状结构，层状结构有层叠和夹层结构。
二、绝热材料的组成与结构二、绝热材料的组成与结构
一些碱金属和碱土金属的硅酸盐、铝酸盐和硅铝酸盐
。
天然矿物材料主要有由硅铝酸盐水化物构成的岩石
如蛭石、珍珠岩等，它们经加热使所含水分子气
化、膨胀形成多孔材料；天然形成的多孔岩石，如浮
石、海泡石、硅藻土、火山渣等；天然纤维状矿物，
如石棉等。
人工合成矿物材料主要有经发泡工艺制成的多孔材料：
如泡沫水泥、泡沫玻璃、加气混凝土、微孔硅酸
钙、微孔铝酸钙等；有经熔融拉（喷吹）丝工艺制成
的纤维材料，如矿渣棉、玻璃棉、岩棉和硅酸铝棉等。
无机绝热材料主要成分
动物材料有由蛋白质构成的纤维材料，如羊毛；植
物材料主要是由纤维素构成的软木、木屑、刨花、
芦苇、棉花等。
合成高分子材料主要是经发泡工艺制成的各种塑料
和橡胶，如泡沫聚苯乙烯、泡沫聚氯乙烯、泡沫聚
氨酯、泡沫酚醛塑料和泡沫橡胶等；
反辐射性能好的塑料薄膜也可用作绝热材料。
有机绝热材料主要成分
结 构 类 型 举 例
纤维状
天然的 石棉与石棉制品、植物纤维、动物纤维
人造的
岩棉与岩棉制品、矿渣棉及其制品、玻璃棉及其制
品、硅酸盐棉及其制品、化学纤维与纤维织物
散粒状
天然的 浮石、火山渣、硅藻土、炉渣、植物碎屑
人造的
膨胀珍珠岩及其制品、膨胀蛭石及其制品、陶粒与
陶砂制品、空心氧化铝球及其制品
微孔状
天然的 硅藻土、沸石岩、软木
人造的
加气混凝土、泡沫玻璃、泡沫石膏、泡沫水泥、泡
沫塑料、粘土陶粒、微孔硅酸盐
层 状
天然的 木夹板
人造的
塑料板、吸热玻璃板、中空玻璃、蜂窝夹芯板、
铝箔、泡沫夹层板
常用绝热材料结构类型
具有较低的导热系数，一般为
，表观密度不大于600 kg/m3。
具有较低的吸湿性。
具有一定的承载能力，抗压强度应大于
MPa。
具有良好的稳定性和足够的防火防腐能力。
必须造价低廉，成型和施工方便。
三、绝热材料的选用要求三、绝热材料的选用要求
吸声材料在建筑物中的作用主要是用以
改善室内收听条件、消除回音以及控制和
降低噪声干扰等。
材料的吸声性能的优劣以吸声系数衡
量，吸声系数是指被吸收的声能与声波传
递给材料的全部声能的百分比。
在声波频率为125、250。500、
1000、2000、4000Hz六个频率的平均吸
声系数大于的材料，成为吸声材料。
第三节 吸声隔声材料
吸声系数
吸声系数的测量方法
材料的吸声原理
多孔材料吸声系数的影响因素
（一）（一） 吸声材料的吸声性能吸声材料的吸声性能
根据能量守恒定律，若单位时间内入射到构件
上的总声能为Eo，反射声能为E，构件吸收声
能为E，透过构件的声能为E，则它们之间存
在下列关系：
Eo = E + E + E
通常用吸声系数（）表示材料的吸声性能，
吸声系数定义为：
＝（Eo－E）/ Eo＝（E + E）/ Eo
当入射总声能完全被材料反射时，＝0；无反
射时，＝1。一般材料的吸声系数介于0和1之
间，吸声系数越大，吸声效果越显著。
1、吸声系数
吸声系数与声波的入射方向（角度）有关，声波的入射角度
可分为垂直入射、斜向入射和无规入射三种。
建筑中的吸声常采用在无规条件下，用驻波法测量声波垂直
入射的吸声系数0，用此值比较各种材料的吸声性能。
吸声系数还与声音的频率有关，同种材料对于不同频率的声
音，其吸声系数不同，一般采用125、250、500、1000、
2000、4000Hz六个频率的吸声系数来表示材料的吸声频
率特性。
分别测量材料在六个频率下的吸声系数，然后计算六个值的
算术平均值或加权平均值，作为材料的吸声系数。
2、吸声系数的测量方法
材料通过三种方式将入射的声能转变换成机械能或
热能而被吸收：
◦ 其一是通过声波进入材料内部的微孔，与孔壁
发生摩擦转换为热能被吸收；
◦ 其二是通过入射声波使材料振动，将声能转换
为机械振动能被吸收；
◦ 其三是空腔内的空气与声波产生共振，将声能
转换为摩擦被吸收。
3、材料的吸声原理
（1）材料的表观密度 同种多孔材料随表观密度增
大，其低频吸声系数提高，而高频吸声系数降低。
（2）孔隙及其特征 孔隙率大且孔隙均匀细小，吸
声系数越高，若孔隙过大，则吸声效果变差。封闭
不连通的孔隙不利于吸声，而开口而互相连通的孔
隙越多，吸声效果越好。
（3） 材料的厚度 材料厚度增加，低频吸声系数
增加，而对高频吸声系数影响不大。过厚则变化不
明显。
（4） 材料背面的条件 如果吸声材料背面留有一定
的空气层，相当于增加了材料的厚度，可以提高吸
声系数。当空气层厚度等于声波波长的奇数倍时，
可以获得最大的吸声系数。
4、多孔材料吸声系数的影响因素
根据吸声原理和方式，吸声材料一般具有三种结构
形式：多孔结构、共振吸声结构和特殊吸声结构。
多孔吸声材料的构造特征是材料内部含有大量互相
贯通的微孔，如纤维状和微孔状泡沫材料等。
共振吸声结构主要有单个共振器、孔板式共振吸声
结构和薄板式共振结构三种。
特殊吸声结构是一种悬挂于室内的吸声结构，常用
的形式有矩形体、平板状、圆柱状、圆锥状、棱锥
状、球状和多面体等。
（二） 吸声材料的结构类型
硅酸铝纤维制品
岩矿棉制品
玻璃棉制品
有机合成纤维
无机泡沫材料
有机泡沫材料
层状复合材料
常用绝热、吸声材料
类 型 低温型 普通型 高纯型 高温型 含铬型 含锆型
最高使用温度℃ 1000 1260 1260 1400 1400 1400
长期使用温度℃ ＜900 1000 1100 1200 1200 1300
导热系数
(W/m·K)
(318)
(538)
(760)
(872)
(850)
_
氧化铝含量(%) 40～44 ≥45 47～49 ≥55 47～49 ≥55
其它成分 SiO2
48~52
Cr2O3
1~6
ZrO2
12~15
硅酸铝纤维的耐火性与组成
耐高温性能是所有绝热材料中最高的。
导热系数小，在高温区的热传导率很小。
表观密度小，一般在90～220kg/m3。
热稳定性好，即使温度急剧变化，也不会产生结构
应力。
化学稳定性好，除强碱、氢氟酸、磷酸外，几乎不
受其它化学品的侵蚀。
吸声性能优良。
纤维直径为2～3m，长度为50mm。
硅酸铝纤维及其制品的技术性能
硅酸铝纤维制品硅酸铝纤维制品
硅酸铝纤维板的性能
项 目 硅酸铝干法板 硅酸铝湿法板
颜 色 白 白
密 度(kg/m³) 140(±5) 210(±10)
各热面下导热系数
（w/)
(20°C) (20°C)
(400°C) (400°C)
(600°C) (600°C)
(800°C) (800°C)
永久线收缩（%）
（保温24小时）
(900-1000)
(900-1000)
渣球含量（%）ø>0。
25mm
纤维细度（µ m) 2-3 2-3
玻璃棉制品
玻璃棉制品的性能玻璃棉制品的性能
产品名称
表观密度
（kg/m3）
纤维直径 um
导热系数
kcal/mh°C
使用温度
°C
原棉 65-90 < 7 700
缝毡 100-120 < 7 600
保温带 100-120 < 7 600
半硬板 100-120 < 7 400
管壳 100-150 < 7 400
缝板 100-150 < 7 600
阀件 120-160 < 7 > 400
玻璃棉是一种优良的保温、绝热、吸声、过滤材料。
广泛应用于国防、石油化工、建筑、冶金、冷藏、交
通等领域。
玻璃棉毡主要用于建筑物的隔热、隔声，通风空调设
备的保温，播音室、消音室及噪音车间的吸声；
玻璃棉板用于冷库、仓库、隧道及房屋建筑的隔热、
隔声。
玻璃棉管套主要用于通风、供热、供水、动力等设备
管道的保温。
玻璃棉的应用
岩矿棉是用作绝热吸声材料的岩棉和矿渣面的等一
类无机纤维材料的总称。
该类材料在外观上具有相同的纤维状形态和结构，
并具有密度较小、导热系数低、不燃、耐腐蚀、化
学稳定性强、吸声性能好、无毒、无污染、防蛀、
价廉等优点。
生产方法：喷吹法、离心法、离心喷吹法。
广泛应用于建筑物的填充绝热、保温、吸声、隔声
等领域。
3、岩矿棉
典型岩矿棉及其化学组成
化学成分
SiO2
Al2O3
FeO
CaO
MgO
R2O
S
酸度系数
岩 棉 矿棉 玄武岩棉 高炉矿渣
47～49
16～21
14～17
8～11
6～8
2～4
－
~
33~4036~39 45~51
10~14 15~20 7~16
~ 12~17 ＜
38~42 9~11 34~47
6~10 4~7 2~11
微 量 ＜3 ~
＜ － ＜
~ ~
岩棉制品
项 目 指 标 项 目 指 标
渣球含量（颗
粒 直 径 ＞
） / %
≤
导 热 系 数
/[W/mk]（ 表 观
密度 150kg/m3，
平 均 温 度
70C±5C。
≤
纤维平均直径
/ m ≤
表观密度
/ (kg/m3) ≤150
热荷重收缩温
度 /C ≥650
岩矿棉的物理性能
泡沫玻璃是一种磨细玻璃粉为主要原料，通过添加
发泡剂，经熔融发泡和退火冷却加工制得的具有均
匀孔隙结构的多孔轻质玻璃制品。
结构特点 内部充满许多开口和闭口的小气孔，气孔
占体积的80～90％，孔径约为~5mm，甚至小到
微米级。
应用 主要用于绝热、保冷和吸声工程。
4、泡沫玻璃
根据用途分为 隔热泡沫玻璃、吸声泡沫玻
璃、装饰泡沫玻璃和粒状泡沫玻璃等。
隔热泡沫玻璃的特点是闭口孔隙多、表观密
度小（120～200kg/m）导热系数低
（~
吸声泡沫玻璃的特点是开口孔隙多（40～
60％）吸声系数高、吸水率大。
装饰泡沫玻璃有彩色和饰面两种。
粒状泡沫玻璃呈颗粒状，作为绝热填充材料
用。
泡沫玻璃产品种类
泡沫玻璃制品
项 目 指 标 项 目 指 标
表观密度
/(kg/m3)
120~500 导 热 系 数
/(w/mk)
~
气孔率/% 80~95 膨胀系数/K-1 8×10－6
体积吸水率/% ≤ 吸声系数
（100～250Hz）
~
抗压强度/MPa 使用温度/C -270~430
抗折强度/MPa 燃烧性能 不 燃
泡沫玻璃产品的技术性能
种 类
厚
度
mm
表观
密度
kg/m3
不同频率（Hz）的吸声系数
125 250 500 1000 2000 4000
酚醛泡沫 20 40
聚氯乙烯
泡沫
25 10
聚氨酯泡沫 30 56
聚乙烯泡沫 10 26
几种泡沫塑料的吸声性能
酚醛泡沫塑料在屋面上的应用
建筑材料课程理论部分到此结束。
感谢各位同学本课程《建筑材料》。
祝大家在以后的学习和工作中，选好材料，用好材
料，和造好材料。
