隔熱和隔熱材料

隔熱和隔熱材料1隔熱在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在地下工程中，高地溫一方而影響工程施工安全和進(jìn)度，嚴(yán)重威脅到施工人員的人身安全，另一方而還將影響到施工材料的選?。ㄈ缒透邷卣ㄋ帲┖突炷恋哪途眯浴８叩販貒鷰r表面產(chǎn)生潮解現(xiàn)象，遇水即成粉末，巖面噴射混凝土后立即脫落，無法粘結(jié)而且。由于產(chǎn)生的附加溫度應(yīng)力還將引起襯砌開裂，嚴(yán)重影響隧洞的穩(wěn)定性。從調(diào)研資料來看，目前工程界已開始重視地?zé)釋λ淼朗┕ず凸こ藤|(zhì)量的影響，但總的來說還沒有針對性強(qiáng)和很有效的技術(shù)措施。從結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計、施工措施以及應(yīng)用材料上能夠參閱的資料很少，石油部門在堵水上應(yīng)用了一些耐高溫的材料，如丙烯猷胺型耐高溫水堵水劑、聚氨酷型耐熱堵水材料和適用于高溫高鹽大孔道地層堵水劑。工業(yè)建筑上應(yīng)用的隔熱材料比本課題要求的高溫條件高，因此選擇性能優(yōu)良的隔熱材料相對容易，如苯乙烯泡沫、玻璃棉、硬質(zhì)聚氨酯以及礦渣棉等，但非常關(guān)鍵的是如何保持隔熱材料的干燥，如果不能保證隔熱材料的干燥，隔熱效果將大打折扣，甚至于完全喪失。工程中應(yīng)用了較多的耐高溫防水板材，但其功能主要是短期耐高溫，如何做到持續(xù)耐高溫，需要做改性研究。混凝土耐高溫問題有較多的研究，但也是存在持續(xù)耐高溫的性能研究很少。隔熱材料的屬性隔熱又稱絕熱，隔熱層的作用是使通過它的傳熱量最小，隔熱效果的好壞，取決于隔熱材料的性能、厚度及防潮措施等。同時應(yīng)進(jìn)行綜合比較，可參考一下幾方面的內(nèi)容為確保建筑絕熱工程的節(jié)能效果，務(wù)必選用高效優(yōu)質(zhì)的保溫隔熱材料。保溫隔熱材料的密度要滿足建筑絕熱工程的要求。保溫隔熱材料與墻體復(fù)合后要承受一定的荷載，或者承受設(shè)備壓力或外力撞擊，所以在這種情況下，要求保溫隔熱材料要有一定的密度，以承受或緩解外力的作用。保溫隔熱材料要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。保溫隔熱材料的使用年限要與被保溫隔熱主體的正常維修期相適應(yīng)。保溫隔熱材料應(yīng)首先不燃的或難燃的材料；在防火要求不高或者有良好的防護(hù)隔離層時也可選用阻燃好的材料。不應(yīng)選用易燃或燃燒過程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)的材料。保溫隔熱材料應(yīng)選用吸水率小的材料。首選為不吸水的保溫隔熱材料，其次是選用防水或憎水保溫隔熱材料。若選用易吸水、易受潮的保溫隔熱材料，一定要采取有效可靠的防水、防潮的措施。7保溫隔熱材料在施工安裝時應(yīng)方便易行，既操作簡便，又易于保證絕熱工程質(zhì)溫隔熱。8具有保溫隔熱性能的復(fù)合墻體將逐步替代單一的內(nèi)外保溫形式，也就是夾芯保溫隔熱，從長遠(yuǎn)發(fā)展看，它必須是今后建筑保溫隔熱的主導(dǎo)方向。在高地溫條件下，隧道支護(hù)形式的選擇要綜合施工及運營時兩方面的要求綜合確定。表9是建議的6種支護(hù)形式。表9高地溫隧道支護(hù)形式形式 支護(hù)組成 —支護(hù)…噴餉支護(hù)、稀上隔熱層、離壁式襯砌支護(hù)二噴餉龍護(hù)、稀上隔熱層、機(jī).用I聚氨酷隔熱層、模筑混凝土襯砌支護(hù)?:噴餉龍護(hù)、稀上隔熱層、模筑混凝土襯砌、稀上隔熱層支護(hù)四噴餉支護(hù)、稀上隔熱層、模筑混凝上襯砌、離壁式襯砌支護(hù)五噴錨支護(hù)、稀上隔熱層、硬質(zhì)聚氨酯隔熱層、裝配式混凝土襯砌支護(hù)六噴餉支護(hù)、稀上隔熱層、裝配」弋混凝上襯砌、稀匕隔熱層針對不同的支護(hù)形式，應(yīng)對其安全性、隔熱效果、經(jīng)濟(jì)性、耐久性等指標(biāo)進(jìn)行綜合比較，確定最優(yōu)方案。常用的隔熱材料及其基本特征參數(shù)見表2。

表2務(wù)種隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)茱乙烯泡沫不11續(xù)氣泡（獨立氣泡）203020.020.00.1300.126玻旅棉玻璃纖維酚系樹脂粘接1220.00.1512020aSO0.130硬質(zhì)聚氨酯聚酯不連續(xù)氣泡2620.00.0883820.00.071軟質(zhì)聚氨酯不11續(xù)氣泡（獨立氣泡）30200.130聚乙烯泡沫不11續(xù)氣泡（獨立氣泡）30700.162牛毛毛氈牛毛5｛龐，其他獸毛30%,植物纖維20%1601&10.146軟木軟木粒3~6itini蒸氣燒成11817.60.153礦渣棉保溫帶180(1178軟木贛1201440.251隔熱材料形式平均密度/測定溫艾躍數(shù)'內(nèi)而）度闖共二IlL//表3材料參數(shù)材料密度/（屬/擠） 導(dǎo)熱系數(shù)/（WHe?K））圍巖（花崗巖）襯砌（混凝土）苯乙烯聚急酯空氣2800 3.49230() 1.5125 0.035632 0.02221.293 0.03相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)論：[1]白國權(quán)，仇文革，張俊儒.高地溫隧道隔熱技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2013,02:77-80+84.1聚氨酯作為保溫隔熱層材料的效果較苯乙烯好；液氮的相變點比冰的低，作為制冷劑的降溫效果比冰好，但液氮的的制造成本比冰的高。2隔熱層的厚度，厚時其隔熱效果好，但當(dāng)其達(dá)到一定厚度時，繼續(xù)增厚降溫的效果不再很明顯，即通過增加保溫隔熱層的厚度來實現(xiàn)隧道內(nèi)降溫的效果是有限的。本文所述的研究方法和相關(guān)結(jié)論，特別是各種工況的對應(yīng)的冷能補(bǔ)給量和制冷劑需用量，可以作為今后高地溫隧道隔熱設(shè)計的一種比較依據(jù)和參照標(biāo)準(zhǔn)[1]吳鑫健.熱害隧道隔熱材料及隔熱體系研究[D].西南交通大學(xué),2011.1、本論文針對大瑞線高黎貢山熱害隧道的實際情況，根據(jù)隔熱材料的基本概念及選取原則，在市場上選擇了三種初步符合要求的隔熱材料:硬質(zhì)聚氨酷板、酚醛泡沫塑料、硅酸復(fù)合絕熱材料，并對其進(jìn)行了在高低溫隧道環(huán)境下具有特別要求的三個基本性能指標(biāo)的測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酚醛泡沫塑料的吸水率太高，不適于在高地溫、高地?zé)崴乃淼拉h(huán)境下使用，而硅酸巖質(zhì)卷氈的導(dǎo)熱系數(shù)偏高。綜合考慮，聚氨酯隔熱板為最適于熱害隧道的隔熱材料。熱阻越大的隔熱材料隔熱效果越明顯，即使各種情況下最后的溫度都相近，但是熱阻越大的隔熱材料在襯砌混凝土與隔熱材料接觸表面處溫度越低，起到了保護(hù)襯砌混凝土不受高溫的作用。[1]周晉筑.昆侖山隧道洞內(nèi)防排水及襯砌隔熱保溫層施工技術(shù)[J].冰川凍土,2003,01:106-111.1在昆侖山隧道的特殊環(huán)境條件中，OP樹脂膠是復(fù)合防水板與模筑支護(hù)、隔熱保溫板理想的粘接材料，其性能可靠，施工方便，價格適中.2TN-1型聚氨酯粘接劑是隔熱保溫板理想的接縫處理材料，其粘接強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能均能滿足要求且施工方便，能有效提高保溫板接縫的保溫性能。[1]馬建新.高寒地區(qū)特長公路隧道溫度場及保溫隔熱層方案研究[D].西南交通大學(xué),2004.從試驗段三套方案試驗結(jié)果可見，以聚氨酯泡沫塑料或干法硅酸鋁纖維板保溫材料施作保溫隔熱層，按數(shù)值模擬計算厚度鋪設(shè)，二材料均可滿足保溫要求。建議保溫隔熱層具體實施方案和保溫材料的選取進(jìn)一步從材料的使用壽命、導(dǎo)熱系數(shù)的折減、防火、救援、道路安全，保溫層施工外觀、工程造價等方面進(jìn)行多方面評價后確定。[1]劉琨，段亞輝.墊層材料對泄洪洞襯砌混凝土施工期溫度和溫度應(yīng)力影響研究[J].中國農(nóng)村水利水電,2013,12:130-134+138.表4堅層材料力學(xué)反熱性能參數(shù)i4Mechanicalandtherinnlprnperttjesofcushionmot御墊房材料種莢弗性模窈GPa密度tn泊松比比熱(kJ'■kg.\：'J)導(dǎo)熱<