土木工程材料第十一章其它工程材料

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1、第十一章　其它工程材料11.1　绝热材料保温材料:用于控制室内热量外流的材料绝热材料隔热材料:防止室外热量进入室内的材料11.1.1　导热性当材料的两表面间出现了温度差，热量就会自动地从高温的一面向低温一面传导。材料传导热量的能力，称为导热性。11.1.1.1　传热方式:传导、对流、幅射纳米孔超级绝热材料橡塑海棉绝热材料11.1.1.2　热阻和导热系数稳定状态下，通过测量热流量、材料两表面间的温度及有效传热面积，可计算材料的热阻：如果热阻与温度成线性关系，且试件能代表整体材料，试件具有足够的厚度，则材

2、料的导热系数可用下式计算：可见，材料导热系数A的物理意义是，厚度为lm的材料，当温度差为1K时，在ls内通过1m’面积的热量。材料的导热系数愈小，表示其绝热性能愈好。11.1.1.3　影响导热系数的因素1、物质构成2、微观结构3、孔隙构造4、湿度5、温度6、热流方向11.1.2　绝热材料的类型1、多孔型2、纤维型3、反射型11.1.3　常用绝热材料绝热材料具备下列基本条件：1、导热系数小0.23W/(m•K)2、足够的抗压强度（一般不低于0.3MPa）3、使用温度为-40－+60℃4、在温度、湿度变化

3、时保持尺寸稳定性以及防火性能。绝热材料一般系轻质、疏松多孔的，且孔隙最好不连通，可为松散颗粒或纤维状：　　①天然多孔或纤维状的材料为主要组成的材料，如软木、浮石、甘蔗板等；　　②材料中掺入加气剂或者泡沫剂以形成多孔结构，如加气混凝土、泡沫塑料等；　　③材料中加入能被烧去或于高温下可分解出气体而形成多孔的材料，如多孔套陶瓷；　　④材料本身在高温下自行膨胀为多孔结构，如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石。绝热材料微观结构某冰库绝热采用多种绝热材料、多层隔热，以聚苯乙烯泡沫作为墙体隔热夹芯板，在内墙喷涂聚胺酯泡沫

4、层作绝热材料，取得良好的效果。聚苯乙烯泡沫夹心内墙喷涂聚胺酯泡沫层11.2　吸声材料、隔声材料声音的大小常用声压级表示：其中:p为声压，Pa;p0为基准声压，为2x10-5Pa11.2.1　材料的吸声性（1）吸声系数指声波遇到材料表面对，被吸收声能与入射声能之比。。声源停止后，声音由于多次反射或散射而延续的现象称为混响。稳态声源停止后，声压级衰变60dB所需要的时间，称为混响时间。混响室法吸声系数吸声材料：对125HZ、250HZ、500HZ、1000HZ和2000HZ、4000HZ六个频带的平均吸声

5、系数大于0.2的材料。吸声材料和吸声结构的类型按材料及结构状况分：多孔吸声材料、共振吸声结构和其它吸声结构吸声材料的气孔是开放的，且互相连通，其气孔越多，吸收性能越好。大多数吸收强度较低。（2）降噪系数、降噪量以250HZ、500HZ、1000HZ和2000HZ四个频带实用吸声系数的算术平均值作为降噪系数（NRC）。建筑吸声材料的吸声性能按降噪系数分为四级，见表11.3。建筑吸声产品吸声性能分级表吸声等级ⅠⅡⅢⅣ降噪系数（NRC）NRC＞＝0.080.80－0.600.60－0.400.40－0.20

6、在建筑室内使用吸声材料后的降噪效果可以用现场实测的混响时间来测量，或按下式计算降噪量：11.2.2　吸声材料及其构造（1）多孔吸声材料原理：声波进入材料内部互相贯通的孔隙，空气分子受到摩擦和沾滞阻力，使空气产生振动，从而使声能转化为机械能，最后因摩擦而转变为热能被吸收。特征：一般从低频到高频逐渐增大，故对中频和高频的声音吸收效果较好。材料中开放的、互相连通的、细致的气孔越多，其吸声性能越好。（2）柔性吸声材料具有密闭气孔和一定弹性的材料，如泡沫塑料。（3）帘幕吸声体帘幕吸声体是用具有通气性能的纺织品，

7、安装在离路面或宙洞一定距离处，背后设置空气层。这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。（4）悬挂空间吸声体悬挂于空间的吸声体，增加了有效的吸声面积，加上声波的衍射作用，大大提高了实际的吸声效果。空间吸声体可设计成多种形式悬挂在顶棚下面。（5）薄板振动吸声结构将胶合板、薄木板、纤维扳、石膏板等的周边钉在墙或顶棚的龙骨上，并在背后留有空气层，即成薄板振动吸声结构。该吸声结构主要吸收低频率的声波。（6）穿孔板组合共振吸声结构穿孔的各种材质薄板周边固定在龙骨上，并在背后设置空气层即成穿孔板组合共振吸声结构。这

8、种吸声结构具有适合中频的吸声特性，使用普遍。（7）空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构由封闭的空腔和较小的武器所组成，它有很强的频率选择性，在其共振频率附近，吸声系数较大，而对离共振频率较远的声波吸收和很小。11.2.3　隔声材料主要起隔绝声音作用的材料。主要用于外墙、门窗、隔墙、隔断等。隔声类型：隔绝空气声隔绝固体声原理截然不同，隔声与材料、建筑结构有密切的关系。（1）空气声的隔绝对于空气声隔声，材料的体积密度越大，质量越大，隔声性越好，因此应选用密实的材