第三节 建筑功能材料
一、防水材料
(一)防水卷材
1.聚合物改性沥青防水卷材
聚合物改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎体,粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成的可卷曲片状防水材料。由于在沥青中加入了高聚物改性剂,它克服了传统沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小的不足,具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优异性能,且价格适中。常见的有SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材、PVC改性焦油沥青防水卷材等。此类防水卷材一般单层铺设,也可复层使用,根据不同卷材可采用热熔法、冷粘法、自粘法施工。
(1)SBS改性沥青防水卷材。SBS改性沥青防水卷材属弹性体沥青防水卷材中的一种,弹性体沥青防水卷材是用沥青或热塑性弹性体(如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SBS)改性沥青(简称“弹性体沥青”)浸渍胎基,两面涂以弹性体沥青涂盖层,上表面撒以细砂、矿物粒(片)料或覆盖聚乙烯膜,下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一类防水卷材。该类卷材使用玻纤胎和聚酯胎两种胎基。按现行国家标准《弹性体改性沥青防水卷材》GB18242的规定,玻纤胎卷材厚度为3mm、4mm、5mm,聚酯胎厚度为3mm、4mm。
该类防水卷材广泛适用于各类建筑防水、防潮工程,尤其适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水,并可采用热熔法施工。
(2)APP改性沥青防水卷材。APP改性沥青防水卷材属塑性体沥青防水卷材中的一种。塑性体沥青防水卷材是用沥青或热塑性塑料(如无规聚丙烯APP)改性沥青(简称“塑性体沥青”)浸渍胎基,两面涂以塑性体沥青涂盖层,上表面撒以细砂、矿物粒(片)料或覆盖聚乙烯膜,下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一类防水卷材。本类卷材也使用玻纤毡或聚酯毡两种胎基,厚度与SBS改性沥青防水卷材相同。
该类防水卷材广泛适用于各类建筑防水、防潮工程,尤其适用于高温或有强烈太阳辐射地区的建筑物防水。
(3)沥青复合胎柔性防水卷材。沥青复合胎柔性防水卷材是指以橡胶、树脂等高聚物材料作改性剂制成的改性沥青材料为基料,以两种材料复合毡为脂体,细砂、矿物料(片)料、聚酯膜、聚乙烯膜等为覆盖材料,以浸涂、滚压等工艺而制成的防水卷材。
该类卷材与沥青卷材相比,柔韧性有较大改善,复合毡为胎基比单独聚乙烯膜胎基卷材抗拉强度高。玻纤毡与玻璃网格布复合毡为胎基的卷材抗拉强度也比单一玻纤毡胎基卷材高。适用于工业与民用建筑的屋面、地下室、卫生间等部位的防水防潮,也可用桥梁、停车场、隧道等建筑物的防水。
2.合成高分子防水卷材
合成高分子防水卷材是以合成橡胶、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,经混炼、压延或挤出等工序加工而制成的可卷曲的片状防水材料。其中又可分为加筋增强型与非加筋增强型两种。合成高分子防水卷材具有拉伸强度和抗撕裂强度高,断裂伸长率大,耐热性和低温柔性好,耐腐蚀,耐老化等一系列优异的性能,是新型高档防水卷材。常用的有再生胶防水卷材、三元乙丙橡胶防水卷材、三元丁橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材等。一般单层铺设,可采用冷粘法或自粘法施工。
(1)三元乙丙(EPDM)橡胶防水卷材。三元乙丙橡胶防水卷材是以三元乙丙橡胶为主体,掺入适量的硫化剂、促进剂、软化剂、填充料等,经过配料、密炼、拉片、过滤、压延或挤出成型、硫化、检验和分卷包装而成的防水卷材。
由于三元乙丙橡胶分子结构中的主链上没有双键,当它受到紫外线、臭氧、湿和热等作用时,主链上不易发生断裂,故耐老化性能较好,化学稳定性良好。因此,三元乙丙橡胶防水卷材有优良的耐候性、耐臭氧性和耐热性。此外,它还具有重量轻、使用温度范围宽、抗拉强度高、延伸率大、对基层变形适应性强、耐酸碱腐蚀等特点。广泛适用于防水要求高、耐用年限长的土木建筑工程的防水。
(2)聚氯乙烯(PVC)防水卷材。聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料,掺加填充料和适量的改性剂、增塑剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂等,经混炼、压延或挤出成型、分卷包装而成的防水卷材。聚氯乙烯防水卷材根据其基料的组成与特性分为S型和P型。其中,S型是以煤焦油与聚氯乙烯树脂混熔料为基料的防水卷材;P型是以增塑聚氯乙烯树脂为基料的防水卷材。该种卷材的尺度稳定性、耐热性、耐腐蚀性、耐细菌性等均较好,适用于各类建筑的屋面防水工程和水池、堤坝等防水抗渗工程。
(3)氯化聚乙烯防水卷材。氯化聚乙烯防水卷材是以聚乙烯经过氯化改性制成的新型树脂—氯化聚乙烯树脂,掺人适量的化学助剂和填充料,采用塑料或橡胶的加工工艺,经过捏和、塑炼、压延、卷曲、分卷、包装等工序,加工制成的弹塑性防水材料。该卷材的主体原料—氯化聚乙烯树脂中的含氯量为30%?40%。
氯化聚乙烯防水卷材不但具有合成树脂的热塑性能,而且还具有橡胶的弹性。由于氯化聚乙烯分子结构本身的饱和性以及氯原子的存在,使其具有耐候、耐臭氧和耐油、耐化学药品以及阻燃性能。适用于各类工业、民用建筑的屋面防水、地下防水、防潮隔气、室内墙地面防潮、地下室卫生间的防水,以及冶金、化工、水利、环保、采矿业防水防渗工程。
(4)氯化聚乙烯-橡胶共混型防水卷材。氯化聚乙烯-橡胶共混型防水卷材是以氯化聚乙烯树脂和合成橡胶共混物为主体,加人适量的硫化剂、促进剂、稳定剂、软化剂和填充料等,经过素炼、混炼、过滤、压延或挤出型、硫化、分卷包装等工序制成的防水卷材。
氯化聚乙烯-橡胶共混型防水卷材兼有塑料和橡胶的特点。它不仅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所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温柔性。因此,该类卷材特别适用于寒冷地区或变形较大的土木建筑防水工程。
(二)防水涂料
防水涂料是一种流态或半流态物质,可用刷、喷等工艺涂布在基层表面,经溶剂或水分挥发或各组分间的化学反应,形成具有一定弹性和一定厚度的连续薄膜,使基层表面与水隔绝,起到防水、防潮作用。由于防水涂料固化成膜后的防水涂膜具有良好的防水性能,能形成无接缝的完整防水膜。因此,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,特别适用于各种不规则部位的防水。
防水涂料按成膜物质的主要成分可分为聚合物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料两类。
a)高聚物改性沥青防水涂料。指以沥青为基料,用合成高分子聚合物进行改性,制成的水乳型或溶剂型防水涂料。这类涂料在柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能、使用寿命等方面比沥青基涂料有很大改善。品种有再生橡胶改性防水涂料、氯丁橡胶改性沥青防水涂料、SBS橡胶改性沥青防水涂料、聚氯乙烯改性沥青防水涂料等。
(2)合成高分子防水涂料。指以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。这类涂料具有高弹性、高耐久性及优良的耐高低温性能,品种有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、环氧树脂防水涂料和有机硅防水涂料等。
(三)建筑密封材料
建筑密封材料是能承受接缝位移已达到气密、水密目的而嵌入建筑接缝中的材料。建筑密封材料分为定形密封材料和非定形密封材料。不定型密封材料通常是黏稠状的材料,分为弹性密封材料和非弹性密封材料。按构成类型分为溶剂型、乳液型和反应型;按使用时的组分分为单组分密封材料和多组分密封材料;按组成材料分为改性沥青密封材料和合成高分子密封材料。定型密封材料是具有一定形状和尺寸的密封材料,如密封条带、止水带等。
为保证防水密封的效果,建筑密封材料应具有髙水密性和气密性,良好的黏结性、耐高低温性和耐老化性能,一定的弹塑性和拉伸-压缩循环性能。密封材料的选用,应首先考虑它的黏结性能和使用部位。密封材料与被粘基层的良好黏结,是保证密封的必要条件,因此,应根据被粘基层的材质、表面状态和性质来选择黏结性良好的密封材料;建筑物中不同部位的接缝,对密封材料的要求不同,如室外的接缝要求较高的耐候性,而伸缩缝则要求较好的弹塑性和拉伸-压缩循环性能。
1.不定型密封材料
目前,常用的不定型密封材料有:沥青嵌缝油膏、聚氯乙烯接缝膏、塑料油膏、丙烯酸类密封膏、聚氨酯密封膏、聚硫密封膏和硅酮密封膏等。
(1)沥青嵌缝油膏。沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基料,加入改性材料(废橡胶粉和硫化鱼油等)、稀释剂(松焦油、松节重油和机油等)及填充料(石棉绒和滑石粉等)混合制成的密封膏。沥青嵌缝油膏的技术性能应符合现行行业标准《建筑防水沥青嵌缝油膏》JC/T207的规定。沥青嵌缝油膏主要作为屋面、墙面、沟槽的防水嵌缝材料。
(2)聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏。聚氯乙烯接缝膏是以煤焦油和聚氯乙烯(PVC)树脂粉为基料,按一定比例加入增塑剂(邻苯二甲二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯)、稳定剂(三盐基硫酸铝、硬脂酸钙)及填充料(滑石粉、石英粉)等,在140°C温度下塑化而成的膏状密封材料,简称PVC接缝膏。塑料油膏是用废旧聚氯乙烯(PVC)塑料代替聚氯乙烯树脂粉,其他原料和生产方法同聚氯乙烯接缝膏。聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏应符合现行行业标准《聚氯乙烯建筑防水接缝材料》JC/T798的规定。聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏有良好的黏结性、防水性、弹塑性,耐热、耐寒、耐腐蚀和抗老化性能。这种密封材料适用于各种屋面嵌缝或表面涂布作为防水层,也可用于水渠、管道等接缝,用于工业厂房自防水屋面嵌缝、大型屋面板嵌缝等。
(3)丙烯酸类密封膏。丙烯酸类密封膏是在丙烯酸酯乳液中掺入表面活性剂、增塑剂,分散剂、碳酸钙、增量剂等配制而成,通常为水乳型。它具有良好的黏结性能、弹性和低温柔性,无溶剂污染、无毒,具有优异的耐候性和抗紫外线性能。
丙烯酸类密封膏应符合现行行业标准《丙烯酸酯建筑密封胶》JC/T 484的规定,主要用于屋面、墙板、门、窗嵌缝,但它的耐水性不算很好,所以,不宜用于经常泡在水中的工程,不宜用于广场、公路、桥面等有交通来往的接缝中,也不宜用于水池、污水厂、灌溉系统、堤坝等水下接缝中。
(4)聚氨酯密封膏。聚氨酯密封膏一般用双组分配制,甲组分是含有异氰酸基的预聚体,乙组分含有多羟基的固化剂与增塑剂、填充料、稀释剂等。使用时,将甲乙两组分按比例混合,经固化反应成弹性体。
聚氨酯密封膏应符合现行行业标准《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482的规定,其弹性、黏结性及耐候性特别好,与混凝土的黏结性也很好,同时不需要打底。聚氨酯密封材料可以作屋面、墙面的水平或垂直接缝。尤其适用于游泳池工程。它还是公路及机场跑道的补缝、接缝的好材料,也可用于玻璃、金属材料的嵌缝。
(5)硅酮密封膏。硅酮密封膏是以聚硅氧烷为主要成分的单组分和双组分室温固化型的建筑密封材料。目前大多为单组分系统,它以硅氧烷聚合物为主体,加入硫化剂、硫化促进剂以及增强填料组成。硅酮密封膏具有优异的耐热、耐寒性和良好的耐候性;与各种材料都有较好的黏结性能;耐拉抻_压缩疲劳性强,耐水性好。
根据现行国家标准《硅酮建筑密封胶》GB/T14683的规定,硅酮建筑密封膏按用途分为F类和G类两种类别。其中,F类为建筑接缝用密封膏,适用于预制混凝土墙板、水泥板、大理石板的外墙接缝,混凝土和金属框架的黏结,卫生间和公路缝的防水密封等;G类为镶装玻璃用密封膏,主要用于镶嵌玻璃和建筑门、窗的密封。
2.定型密封材料
定型密封材料包括密封条带和止水带,如铝合金门窗橡胶密封条、丁腈橡胶-PVC门窗密封条、自粘性橡胶、橡胶止水带、塑料止水带等。定型密封材料按密封机理的不同可分为遇水非膨胀型和遇水膨胀型两类。
二、保温隔热材料
在建筑工程中,常把用于控制室内热量外流的材料称为保温材料,将防止室外热量进入室内的材料称为隔热材料,两者统称为绝热材料。绝热材料主要用于墙体及屋顶、热工设备及管道、冷藏库等工程或冬季施工的工程。
材料的导热能力用导热系数表示,导热系数是评定材料导热性能的重要物理指标。影响材料导热系数的主要因素包括材料的化学成分、微观结构、孔结构、湿度、温度和热流方向等,其中孔结构和湿度对导热系数的影响最大。
一般来讲,常温时导热系数不大于0.175W(m·K)的材料称为绝热材料,而把导热系数在0.05W/(m·K)以下的材料称为高效绝热材料。图3.3.1显示了不同材料的导热系数,四种材料采用对应厚度的时候,传热性相当。也就是说30mm厚的岩棉板、90mm厚的保温砂浆、75mm厚的实心砖、231mm厚的钢筋混凝土的保温绝热效果是一样的。可见岩棉板保温能力大大优于混凝土的保温能力。此外,绝热材料尚应满足:表观密度不大于600kg/m3,抗压强度不小于0.3MPa,构造简单,施工容易,造价低等要求。

(一)纤维状绝热材料
1.岩棉及矿渣棉
岩棉及矿渣棉统称为矿物棉,由熔融的岩石经喷吹制成的称为岩棉,由熔融矿渣经喷吹制成的称为矿渣棉。最高使用温度约600℃。矿物棉与有机胶结剂结合可以制成矿棉板、毡、筒等制品,也可制成粒状用作填充材料,其缺点是吸水性大、弹性小。矿渣棉可作为建筑物的墙体、屋顶、,天花板等处的保温隔热和吸声材料,以及热力管道的保温材料。
2.石棉
石棉是一种天然矿物纤维,具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔声及绝缘等特性,最高使用温度可达500?600℃。松散的石棉很少单独使用,常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品用于建筑工程。由于石棉中的粉尘对人体有害,民用建筑很少使用,目前主要用于工业建筑的隔热、保温及防火覆盖等。
3.玻璃棉
玻璃棉是将玻璃熔化后从流口流出的同时,用压缩空气喷吹形成乱向的玻璃纤维。玻璃棉是玻璃纤维的一种,包括短棉、超细棉。最高使用温度350?600°C。玻璃棉可制成沥青玻璃棉毡、板及酚醛玻璃棉毡、板等制品,广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热,同时它还是良好的吸声材料。
4.陶瓷纤维
陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料,直径约为2?5fxm,长度多为30?250mm,纤维表面曾光滑圆柱形。具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械振动等优点,因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。陶瓷纤维最高使用温度为1100?1350°C,可用于高温绝热、吸声。
陶瓷纤维制品是指用陶瓷纤维为原材料,通过加工制成的重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械振动等优点的工业制品,专门用于各种高温,高压,易磨损的环境中。
(二)散粒状绝热材料
1.膨胀蛭石
蛭石是一种复杂的镁、铁含水铝硅酸盐矿物,由云母类矿物经风化而成,具有层状结构。膨胀魅石的堆积密度80?200kg/m3,导热系数0.046?0.07W/(m·K),最高使用温度1000?1100°C。煅烧后的膨胀蛭石可以呈松散状,铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中,作为绝热、隔声材料。但吸水性大、电绝缘性不好。使用时应注意防潮,以免吸水后影响绝热效果。膨胀蛭石可松散铺设,也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合,浇注成板,用于墙、楼板和屋面板等构件的绝热。
2.膨胀珍珠岩
膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩煅烧而成,呈蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒,是一种高效能的绝热材料。膨胀珍珠岩的堆积密度40?50kg/m3,导热系数0.047?0.07W/(m·K),最高使用温度为800°C,最低使用温度为-200°C。膨胀珍珠岩具有吸湿小、无毒、不燃、抗菌、耐腐、施工方便等特点。
以膨胀珍珠岩为主,配合适量胶凝材料,经搅拌成型养护后而制成的一定形状的板、块、管壳等制品称为膨胀珍珠岩制品。
3.玻化微珠
玻化微珠是一种酸性玻璃质熔岩矿物质(松脂岩矿砂),内部多孔、表面玻化封闭,呈球状体细径颗粒。玻化微珠吸水率低,易分散,可提高砂浆流动性,还具有防火、吸音隔热等性能,是一种具有高性能的无机轻质绝热材料,广泛应用于外墙内外保温砂浆、装饰板、保温板的轻质骨料。用玻化微珠作为轻质骨料,可提高保温砂浆的易流动性和自抗强度,减少材料收缩率,提高保温砂浆综合性能,降低综合生产成本。
其中玻化微珠保温砂浆是以玻化微珠为轻质骨料与玻化微珠保温胶粉料按照一定的比例搅拌均匀混合而成的用于外墙内外保温的一种新型无机保温砂浆材料。玻化微珠保温砂浆具有优良的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高等特性。
(三)多孔状绝热材料
多孔状材料是由固相和孔隙良好的分散材料组成的。主要有泡沫类和发气类产品。它们整个体积内含有大量均匀分布的气孔。
(1)轻质混凝土。包括轻骨料混凝土,泡沫混凝土、加气混凝土等。采用轻质混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。
(2)微孔硅酸钙。以硅藻土或磨细石英砂为硅质材料、以石灰为钙质材料,经蒸压养护而成的绝热材料。表观密度200kg/m3,导热系数0.047W/(m·K),最高使用温度650℃。产品有平板、弧形板、管壳。
(3)泡沫玻璃。以碎玻璃、发泡剂在800℃烧成,具有闭孔结构,气孔直径0.1?5mm,表观密度150?600kg/m3,导热系数0.058?0.128 W/(m·K),抗压强度0.8?15MPa,最高使用温度500°C,是一种高级保温绝热材料,可用于硇筑墙体或冷库隔热。
(四)有机绝热材料
以天然植物材料或人工合成的有机材料为主要成分的绝热材料。常用品种有泡沫塑料、钙塑泡沫板、木丝板、纤维板和软木制品等。这类材料的特点是质轻、多孔、导热系数小,但吸湿性大、不耐久、不耐高温。
1.泡沬塑料
泡沫塑料是以合成树脂为基料,加入适当发泡剂、催化剂和稳定剂等辅助材料,经加热发泡而制成的具有轻质、保温、绝热、吸声、防震性能的材料。
目前,我国生产的有聚苯乙烯泡沫塑料,表观密度约为20?50kg/m3,导热系数为0.038?0.047 W/(m·K),最高使用温度约70°C;聚氯乙烯泡沫塑料,表观密度约为12?75kg/m3,导热系数为0.01 W/(m·K),最高使用温度约70°C,遇火能自行熄灭;聚氨酯泡沫塑料,表观密度约为30?50kg/m3,导热系数为0.035?0.042 W/(m·K),最高使用温度达120°C,最底使用温度为-60°C。
聚苯乙烯板是以聚苯乙烯树脂为原料,经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质泡沫保温板材。聚苯乙烯板分为模塑聚苯板(EPS)和挤塑聚苯板(XPS)两种,在同样厚度情况下,XPS板比EPS板的保温效果要好,EPS板与XPS相比,吸水性较高、延展性要好。XPS板是目前建筑业界常用的隔热、防潮材料,已被广泛应用于墙体保温,平面混凝土屋顶及钢结构屋顶的保温,低温储藏,地面、泊车平台、机场跑道、高速公路等领域的防潮保温及控制地面膨胀等方面。
2.植物纤维类绝热板
该类绝热材料可用稻草、麦秸、甘蔗渣等为原料经加工而成,其表观密度为200?1200kg/m3,导热系数为0.058?0.307W/(m·K)。可用作墙体、.地板、顶棚等,也可用于冷藏库、包装箱等。
三、吸声隔声材料
(一)吸声材料
在规定频率下平均吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。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工程材料,通常使用的吸声材料为多孔材料。材料的表观密度、厚度、孔隙特征等是影响多孔性材料吸声性能的主要因素。
1.薄板振动吸声结构
薄板振动吸声结构具有低频吸声特性,同时还有助于声波的扩散。建筑中常用胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板或金属板等,将其固定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。
2.柔性吸声结构
具有密闭气孔和一定弹性的材料,如聚氯乙烯泡沫塑料,表面为多孔材料,但因其有密闭气孔,声波引起的空气振动不是直接传递到材料内部,只能相应地产生振动,在振动过程中由.于克服材料内部的摩擦而消耗声能,引起声波衰减。这种材料的吸声特性是在一定的频率范围内出现一个或多个吸收频率。
3.悬挂空间吸声结构
悬挂于空间的吸声体,由于声波与吸声材料的两个或两个以上的表面接触,增加了有效的吸声面积,产生边缘效应,加上声波的衍射作用,大大提高吸声效果。空间吸声体有平板形、球形、椭圆形和棱锥形等。
4.帘幕吸声结构
帘幕吸声结构是具有通气性能的纺织品,安装在离开墙面或窗洞一段距离处,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。帘幕吸声体安装拆卸方便,兼具装饰作用。
(二)隔声材料
隔声材料是能减弱或隔断声波传递的材料。隔声材料必须选用密实、质量大的材料作为隔声材料,如黏土砖、钢板、混凝土和钢筋混凝土等。对固体声最有效的隔绝措施是隔断其声波的连续传递即采用不连续的结构处理,如在墙壁和梁之间、房屋的框架和隔墙及楼板之间加弹性垫,如毛毡、软木、橡胶等材料。
四、防火材料
1.物体的阻燃和防火
燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的剧烈的氧化反应。放热、发光、生成新物质是燃烧现象的三个特征。可燃物、助燃物和火源通常被称为燃烧三要素。这三个要素必须同时存在并且互相接触,燃烧才可能进行。根据燃烧理论可知,只要对燃烧三要素中的任何一种因素加以抑制,就可达到阻止燃烧进一步进行的目的。材料的阻燃和防火即是这一理论的具体实施。
2.阻燃剂
目前已工业化的阻燃剂有多种类型,主要是针对高分子材料的阻燃设计的。
按使用方法分类,阻燃剂可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两类。添加型又可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的;反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应,因此使聚合物本身含有阻燃成分,其优点是对聚合物材料使用性能影响较小,阻燃性持久。
按所含元素分类,阻燃剂可分为磷系、卤素系(溴系、氯系)、氮系和无机系等几类。
3.防火涂料
防火涂料是指涂覆于物体表面上,能降低物体表面的可燃性,阻隔热量向物体的传播,从而防止物体快速升温,阻滞火势的蔓延,提高物体耐火极限的物质。
防火涂料主要由基料和防火助剂两部分组成。除了应具有普通涂料的装饰作用和对基材提供的物理保护作用外,还需要具有隔热、阻燃和耐火的功能,要求它们在一定的温度和一定时间内形成防火隔热层。因此,防火涂料是一种集装饰和防火为一体的特种涂料。
按防火涂料的使用目标来分,可分为饰面性防火涂料、钢结构防火涂料、电缆防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料、隧道防火涂料、船用防火涂料等多种类型。其中,钢结构防火涂料根据其使用场合两分为室内用和室外用两类,根据其涂层厚度和耐火极限又可分为厚质型、薄型和超薄型三类。
厚质型(H)防火涂料一般为非膨胀型的,厚度大于7mm且小于或等于45mm,耐火极限根据涂层厚度有较大差别;薄型(B)和超薄(CB)型防火涂料通常为膨胀型的,前者的厚度大于3mm且小于或等于7mm,后者的厚度为小于或等于3mm。薄型和超薄型防火涂料的耐火极限一般与涂层厚度无关,而与膨胀后的发泡层厚度有关。
4.水性防火阻燃液
水性防火阻燃液又称水性防火剂、水性阻燃剂,现行行业标准《水基型阻燃处理剂》GA159中则将其正式命名为水基型阻燃处理剂。根据该标准的定义,水性防火阻燃液(水基型阻燃处理剂)是指以水为分散介质,采用喷涂或浸渍等方法使木材、织物或纸板等获得规定的燃烧性能的阻燃剂。
根据水性防火阻燃液的使用对象,可分为木材阻燃处理用的水性防火阻燃液、织物阻燃处理用的水性防火阻燃液及纸板阻燃处理用的水性防火阻燃液三类。木材阻燃处理用的火阻燃液可处理各种木材、纤维板、刨花板、竹制品等,经处理后使这些木竹制品由易燃性材料成为难燃性材料;织物阻燃处理用的水性防火阻燃液可处理各种纯棉织物、化纤织物、混纺织物及丝绸麻织物等,使之成为难燃性材料;纸和纸板阻燃处理用的水性防火阻燃液则可处理各种纸张、纸板、墙纸、纸面装饰顶棚、纸箱等易燃材料,可明显改变它们的燃烧性能,使其成为阻燃材料。经水性防火阻燃液处理后的材料一般具有难燃、离火自熄的特点。此外用防火阻燃液处理材料后,不影响原有材料的外貌、色泽和手感,对木材、织物和纸板还兼具有防蛀、防腐的作用。
5.防火堵料
防火堵料是专门用于封堵建筑物中的各种贯穿物,如电缆、风管、油管、气管等穿过墙壁、楼板形成的各种开孔以及电缆桥架等,具有防火隔热功能且便于更换的材料。
根据防火封堵材料的组成、形状与性能特点可分为三类:以有机高分子材料为胶粘剂的有机防火堵料,以快干水泥为胶凝材料的无机防火堵料,将阻燃材用织物包裹形成的防火包。这三类防火堵料各有特点,在建筑物的防火封堵中均有应用。
有机防火堵料又称可塑性防火堵料,它是以合成树脂为胶粘剂,并配以防火助剂、填料制成的。此类堵料在使用过程中长期不硬化,可塑性好,容易封堵各种不规则形状的孔洞,能够重复使用。遇火时发泡膨胀,因此具有优异的防火、水密、气密性能。施工操作和更换较为方便,因此尤其适合需经常更换或增减电缆、管道的场合。
无机防火堵料又称速固型防火堵料,是以快干水泥为基料,添加防火剂、耐火材料等经研磨、混合而成的防火堵料,使用时加水拌和即可。无机防火堵料具有无毒无味、固化快速,耐火极限与力学强度较高,能承受一定重量,又有一定可拆性的特点。有较好的防火和水密、气密性能。主要用于封堵后基本不变的场合。
防火包又称耐火包或阻火包,是采用特选的纤维织物做包袋,装填膨胀性的防火隔热材料制成的枕状物体,因此又称防火枕。使用时通过垒砌、填塞等方法封堵孔洞,适合于较大孔洞的防火封堵或电缆桥架防火分隔,施工操作和更换较为方便,因此,尤其适合需经常更换或增减电缆、管道的场合。
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