建筑保温材料性能及其表征方法

建筑保温材料是应用于建筑围护结构起保温节能作用的一类材料。本书首先阐述了保温工程对保温系统性能要求及其表征方法，进而说明对保温材料性能要求，阐明保温工程、保温系统（保温构造）、保温材料三者之间的关系及其所构成的标准化体系；然后从构造安全性、防火安全性、耐久性、热工性能等方面，分别阐述保温材料性能表征的内容、物理意义和工程意义、测试方法、影响因素等；*后分别描述了有机保温材料和无机保温材料的生产方法、具体的性能指标、性能特点等。
本书供建筑保温材料制造、保温系统生产开发等技术人员使用，同时适用于检测、设计、工程监理、监管等相关技术人员使用。

第1章绪论001
1.1建筑保温系统与建筑保温工程001
1.1.1建筑围护结构保温001
1.1.2建筑保温系统003
1.1.3建筑保温工程005
1.2外保温工程的基本要求009
1.2.1结构安全性009
1.2.2防火安全性010
1.2.3耐久性011
1.2.4保温功能性012
1.3从工程到材料的性能控制过程013
1.3.1从工程到材料的性能控制过程013
1.3.2从材料到工程的标准化体系016
1.3.3保温系统材料的性能表征017
1.4建筑保温材料的分类019
1.4.1按照有机物和无机物分类019
1.4.2按照材料的形态分类019
1.4.3按照材料的使用部位分类020
1.5我国建筑保温材料的发展020
1.5.1基本发展历程020
1.5.2提高保温效能的发展思考022
1.5.3无机、有机保温材料发展重点的思考025
1.5.4保温材料产业结构调整的发展思考027
1.6我国外墙外保温系统的发展027
1.6.1基本发展历程027
1.6.2薄抹灰外墙外保温系统028
1.6.3保温装饰一体化外墙外保温系统029
1.6.4装配式外墙外保温系统 030
1.6.5构件式外墙外保温系统031
参考文献032
第2章建筑外墙外保温系统性能033
2.1引言033
2.2抗风荷载性能034
2.2.1抗风荷载性能表征意义034
2.2.2抗风荷载性能试验方法036
2.2.3抗风荷载性能与系统材料的关系037
2.3耐候性038
2.3.1耐候性表征意义038
2.3.2耐候性试验方法039
2.3.3耐候性试验与系统材料性能的关系041
2.4系统吸水量042
2.4.1吸水量表征意义 042
2.4.2吸水量试验方法042
2.4.3吸水量与材料性能和构造微结构的关系043
2.5抗冲击性044
2.5.1抗冲击性表征意义044
2.5.2抗冲击性试验方法044
2.5.3抗冲击性与保温材料性能的关系045
2.6耐冻融性能046
2.7水蒸气渗透性能047
参考文献049
第3章保温材料物理性能表征050
3.1密度050
3.2垂直于板面方向的抗拉强度052
3.3抗压强度与软化系数054
3.3.1抗压强度表征意义054
3.3.2硬质无机保温材料抗压强度测试055
3.3.3烘干试样抗压强度测试056
3.3.4软化系数057
3.4压缩强度、抗折强度和压剪粘结强度057
3.4.1压缩强度057
3.4.2抗折强度060
3.4.3压剪粘结强度061
3.5憎水性062
3.5.1表征意义062
3.5.2憎水性与排水的关系063
3.5.3测试方法064
3.5.4影响憎水性的因素065
3.6吸水率066
3.7吸水量067
3.7.1测试方法067
3.7.2憎水性、毛细现象与部分浸入吸水量关系069
3.7.3影响吸水量测试的因素070
3.7.4吸水量的工程意义071
3.8尺寸稳定性072
3.8.1表征意义072
3.8.2测试方法073
3.8.3陈化、养护对尺寸稳定性的影响074
3.9水蒸气透过性075
参考文献078
第4章建筑热工与保温材料的热工性能079
4.1围护结构基本传热方式079
4.1.1导热080
4.1.2对流与表面对流换热081
4.1.3辐射083
4.2影响保温材料导热系数的因素085
4.2.1导热系数测试方法085
4.2.2导热系数与密度的关系087
4.2.3各向异性制品的导热系数089
4.2.4导热系数与温度的关系090
4.2.5导热系数与含湿量的关系091
4.3传热系数及其计算091
4.3.1一维稳态传热与传热系数091
4.3.2导热系数修正系数095
4.3.3建筑围护结构传热系数的计算097
4.3.4传热系数的测试103
4.4建筑采暖节能率与建筑保温节能的关系104
4.4.1采暖耗煤量指标104
4.4.2建筑物耗热量指标105
4.4.3外围护结构的温差传热量106
4.4.4建筑节能标准107
参考文献110
第5章无机保温材料111
5.1岩棉与矿渣棉111
5.1.1岩棉与矿渣棉的制造111
5.1.2酸度系数对岩棉性质的影响117
5.1.3界面处理对砂浆与岩棉带粘结性能的影响121
5.2泡沫玻璃与发泡陶瓷123
5.2.1泡沫玻璃123
5.2.2发泡陶瓷126
5.3发泡水泥保温板128
5.3.1泡沫混凝土简介128
5.3.2发泡水泥的性能129
5.3.3发泡水泥含水率与强度之间的关系130
5.3.4发泡水泥含水率与导热系数的关系132
5.3.5发泡水泥不同湿度下的吸潮特性132
5.3.6发泡水泥的吸水和排水特性133
5.4其它无机保温制品134
5.4.1玻璃棉134
5.4.2真空绝热板135
5.4.3膨胀珍珠岩保温板137
5.5非制品形态保温材料138
5.5.1胶粉聚苯颗粒浆料138
5.5.2喷涂无机纤维保温浆料139
5.5.3现浇泡沫混凝土140
5.5.4建筑保温砂浆141
5.5.5膨胀玻化微珠保温隔热砂浆141
参考文献142
第6章有机保温材料及其对火反应性能143
6.1概述143
6.1.1热塑性保温材料143
6.1.2热固性保温材料146
6.1.3建筑外保温工程火灾特点149
6.2有机保温材料受热形态演变150
6.2.1热塑性保温材料150
6.2.2热固性保温材料151
6.3氧指数152
6.3.1氧指数及其测试方法152
6.3.2保温材料高温氧指数153
6.3.3受热作用对材料氧指数的影响153
6.4基于锥形量热试验的热释放性能154
6.4.1锥形量热试验154
6.4.2点火时间156
6.4.3热塑性材料的热释放行为157
6.4.4热固性材料的热释放行为159
6.4.5热释放速率峰值160
6.5保温材料的燃烧性能161
6.5.1保温材料的燃烧性能161
6.5.2不燃性试验162
6.5.3燃烧热值测试164
6.5.4单体燃烧试验165
6.5.5可燃性试验方法169
参考文献171

置于大气环境中的保温系统，具有保温性能、耐候性、抗风荷载性、抗冻融循环性能、防火安全、抗冲击性、水蒸气透过性等诸多要求。保温材料需要满足保温构造的性能要求，并在保温工程中体现这些要求。因此赋予了保温材料众多的性能要求，并通过一系列标准方法对这些性能进行表征，形成一个涉及多学科的复杂标准群。
本书力求深入浅出地阐明保温材料性能及其表征方法，并围绕三条主线展开。
（1）保温构造和保温工程要求之下的：为什么表征这些性能（表征目的）、表征的作用（物理及工程意义）、怎样表征（表征方法）、性能及其影响因素。
（2）性能表征的标准化试验方法的基本原理、方法和设备，影响性能测试的因素，并尽可能地说明国内外标准的关联性，便于在工程和学术上与国际接轨。
（3）贯穿保温材料、保温系统、工程设计、工程施工与验收的生产与使用全过程的性能要求与表征，及其相互关联关系，并通过工程构造和案例加以诠释。
本书适用于建筑保温材料生产与开发，保温系统开发，保温工程设计、施工、监理，以及与上述工作相关的检测、监管等人员使用。
本书由北京工业大学孙诗兵统筹策划，并参与全部章节的撰写和统稿工作。本书撰写邀请了北京工业大学、沈阳建筑大学从事建筑节能材料研究的科技人员，结合其科研成果与工程实践经验，精心编著而成。沈阳建筑大学刘军参与第1章编写工作；沈阳建筑大学徐长伟参与第2章和第3章部分编写工作；北京工业大学田英良参与第5章编写工作。研究生樊继业、聂光临、郭现龙、万成龙、邵艳丽参与了实验研究、编写和资料收集工作。本书得到北京工业大学生态建材研究室崔素萍、兰明章、王子明等同事的大力支持，在此表示感谢。
由于本书涉及的面广，加之笔者的水平有限，不妥之处敬请读者批评指正。
著者
2016年12月于北京工业大学