《新型建筑材料制備技術》課件

新型建筑材料制備技術創(chuàng)新材料，改變建筑未來課程介紹課程目標掌握新型材料制備技術理解應用領域與特性學習內(nèi)容概覽材料分類與制備原理工藝流程與質(zhì)量控制考核方式理論測試實驗報告新型建筑材料概述定義具有特殊功能或性能的建材1分類結(jié)構(gòu)材料功能材料裝飾材料2發(fā)展趨勢低碳環(huán)保智能化發(fā)展性能多樣化新型建筑材料的重要性推動建筑業(yè)發(fā)展引領技術創(chuàng)新提高建筑性能延長使用壽命節(jié)能環(huán)保傳統(tǒng)建筑材料回顧水泥廣泛應用的膠凝材料鋼材高強度結(jié)構(gòu)支撐材料木材可再生自然建筑材料磚石新型建筑材料的特點高性能突破傳統(tǒng)強度與耐久性限制多功能一材多用，功能集成化環(huán)保節(jié)能低碳環(huán)保，節(jié)約資源可持續(xù)性可回收再利用，循環(huán)經(jīng)濟新型建筑材料制備技術概述基本原理材料組成與結(jié)構(gòu)控制主要方法物理法、化學法、生物法技術難點穩(wěn)定性控制與規(guī)?；a(chǎn)新型混凝土材料（一）高性能混凝土強度超100MPa耐久性顯著提高自密實混凝土無需振搗流動性優(yōu)異纖維增強混凝土抗裂性能好韌性顯著提高新型混凝土材料（二）輕質(zhì)混凝土減輕建筑自重保溫性能優(yōu)異透水混凝土雨水迅速滲透緩解城市熱島效應彩色混凝土美觀性強功能與裝飾結(jié)合高性能混凝土制備技術原材料選擇優(yōu)質(zhì)水泥活性摻合料高效減水劑配合比設計低水膠比礦物摻合料優(yōu)化骨料級配控制攪拌工藝分段投料延長攪拌時間溫度控制自密實混凝土制備技術材料組成高效減水劑與粘度調(diào)節(jié)劑組合使用流動性控制維持高流動性與抗離析性平衡施工要點合理澆筑速率與方向性能測試坍落擴展度與T500時間測定纖維增強混凝土制備技術抗拉強度(MPa)彈性模量(GPa)輕質(zhì)混凝土制備技術輕質(zhì)骨料類型密度范圍(kg/m3)主要優(yōu)勢陶粒300-800強度高，吸水率低膨脹蛭石60-150保溫隔熱性好膨脹珍珠巖50-200防火性能優(yōu)異泡沫聚苯乙烯15-30超輕，絕熱性好透水混凝土制備技術15-25%空隙率確保良好透水性能100-500倍滲透系數(shù)比普通土壤高10-30MPa抗壓強度滿足路面承載需求彩色混凝土制備技術新型水泥基材料超高性能水泥基復合材料強度超150MPa自修復水泥基材料微裂紋自愈合光觸媒水泥基材料降解空氣污染物超高性能水泥基復合材料制備技術原材料優(yōu)化納米二氧化硅與活性粉煤灰結(jié)合使用微觀結(jié)構(gòu)設計密實化微結(jié)構(gòu)，減少缺陷高溫高壓養(yǎng)護加速水化反應，提高密實度自修復水泥基材料制備技術自修復機理微生物修復水化繼續(xù)作用聚合物修復材料組成細菌孢子營養(yǎng)物質(zhì)微膠囊修復劑制備工藝微膠囊制備細菌培養(yǎng)混合技術光觸媒水泥基材料制備技術二氧化鈦氧化鋅氧化鐵硫化鎘其他新型墻體材料（一）加氣混凝土砌塊輕質(zhì)、保溫、防火蒸壓灰砂磚強度高、尺寸穩(wěn)定陶粒混凝土砌塊保溫隔熱、重量輕新型墻體材料（二）燒結(jié)保溫磚孔隙率高達60%導熱系數(shù)低強度適中復合保溫墻板保溫層與結(jié)構(gòu)層復合安裝便捷節(jié)能效果顯著輕質(zhì)隔墻板重量輕，強度好隔音性能優(yōu)異安裝簡便加氣混凝土砌塊制備技術原材料選擇硅質(zhì)材料與鈣質(zhì)材料發(fā)氣劑添加鋁粉與水反應釋放氫氣蒸壓養(yǎng)護高溫高壓環(huán)境形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)切割成型精確切割成所需尺寸蒸壓灰砂磚制備技術原料配比石英砂與石灰精確配比加水攪拌控制含水量8-12%壓力成型高壓壓制成型蒸壓處理形成硅酸鈣水化物陶?；炷疗鰤K制備技術陶粒制備粘土高溫膨脹成多孔結(jié)構(gòu)混合攪拌陶粒與水泥漿體均勻混合成型振動壓制成型養(yǎng)護控制溫濕度條件下養(yǎng)護燒結(jié)保溫磚制備技術復合保溫墻板制備技術3-5層結(jié)構(gòu)層次多層復合結(jié)構(gòu)0.2-0.5導熱系數(shù)W/(m·K)30-50%節(jié)能效果與傳統(tǒng)墻體相比輕質(zhì)隔墻板制備技術原料配比石膏、纖維、輕質(zhì)骨料等發(fā)泡工藝機械或化學發(fā)泡形成微孔切割成型精確切割保證尺寸養(yǎng)護處理控制干燥速率防止開裂新型保溫材料（一）真空絕熱板導熱系數(shù)低至0.004W/(m·K)厚度薄，保溫效果佳氣凝膠"固體煙霧"孔隙率高達99%超低導熱系數(shù)相變材料利用相變潛熱調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度節(jié)能效果顯著新型保溫材料（二）納米孔材料納米級孔徑，熱傳導受限反射隔熱涂料反射太陽輻射，降低表面溫度巖棉保溫材料防火性能優(yōu)異，隔熱效果好真空絕熱板制備技術氣凝膠制備技術溶膠-凝膠法前驅(qū)體溶液形成凝膠網(wǎng)絡老化處理強化凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)超臨界干燥避免毛細管力破壞多孔結(jié)構(gòu)表面改性增強疏水性與機械強度相變材料制備技術石蠟鹽水合物脂肪酸生物基PCM其他納米孔材料制備技術模板法硬模板：有序介孔材料軟模板：表面活性劑自組裝法分子間作用力驅(qū)動形成有序結(jié)構(gòu)孔徑控制調(diào)節(jié)反應條件表面修飾技術反射隔熱涂料制備技術涂層性能測試反射率與耐候性測定成膜工藝控制涂層厚度與均勻性樹脂體系設計耐候性與粘結(jié)力平衡功能顏料選擇高紅外反射率顏料巖棉保溫材料制備技術原料熔融玄武巖等巖石在高溫下熔融纖維化離心力將熔融物甩成纖維成型固化添加粘結(jié)劑壓制成型新型防水材料高分子防水卷材柔韌性好，耐候性強噴涂聚脲防水涂料無接縫，彈性大結(jié)晶型防水材料滲透結(jié)晶，永久防水高分子防水卷材制備技術材料類型主要成分適用范圍SBS改性瀝青瀝青+SBS彈性體屋面、地下室APP改性瀝青瀝青+APP塑性體高溫環(huán)境PVC卷材聚氯乙烯+增塑劑屋面、隧道TPO卷材熱塑性聚烯烴環(huán)保型工程噴涂聚脲防水涂料制備技術原料合成異氰酸酯與多胺組分制備配方設計調(diào)節(jié)各組分比例優(yōu)化性能噴涂工藝高壓無氣噴涂，快速固化結(jié)晶型防水材料制備技術30-40%活性硅酸鹽主要反應組分15-25%催化劑促進結(jié)晶形成10cm+滲透深度深層防水效果新型裝飾材料（一）納米自潔涂料光催化降解污染物疏水自清潔長效保持表面潔凈超疏水涂層接觸角>150°荷葉效應防水防污光致變色玻璃自動調(diào)節(jié)透光率節(jié)能舒適智能化控制新型裝飾材料（二）仿生建筑材料模仿自然結(jié)構(gòu)與功能智能調(diào)光膜電控調(diào)節(jié)透光率3D打印裝飾構(gòu)件復雜幾何形狀定制化生產(chǎn)納米自潔涂料制備技術納米顆粒制備溶膠-凝膠法制備二氧化鈦顆粒分散技術超聲分散防止團聚載體選擇有機硅或丙烯酸樹脂成膜工藝控制厚度與均勻性超疏水涂層制備技術表面結(jié)構(gòu)設計微納米雙重結(jié)構(gòu)低表面能處理氟硅烷修飾涂覆方法噴涂或浸漬法固化處理熱固化或紫外固化4光致變色玻璃制備技術變色材料選擇銀鹵化物或有機變色染料夾層工藝變色層與保護層復合性能調(diào)控調(diào)節(jié)變色速率與程度仿生建筑材料制備技術智能調(diào)光膜制備技術響應時間(秒)能耗(W/m2)3D打印裝飾構(gòu)件制備技術材料開發(fā)改性聚合物，復合材料模型設計參數(shù)化設計，數(shù)字建模打印參數(shù)優(yōu)化層厚，填充率，打印速度后處理工藝磨光，上色，防護處理新型結(jié)構(gòu)材料纖維增強復合材料輕質(zhì)高強，抗疲勞超高性能混凝土抗壓強度>150MPa自應力鋼筋混凝土預應力，抗裂性好纖維增強復合材料制備技術成型工藝適用纖維優(yōu)勢手糊成型玻璃纖維簡單，成本低預浸料成型碳纖維質(zhì)量穩(wěn)定，性能高RTM工藝多種纖維表面光滑，尺寸精確拉擠成型連續(xù)纖維連續(xù)生產(chǎn)，高效率超高性能混凝土制備技術材料優(yōu)化超細活性摻合料，高性能減水劑配合比設計超低水膠比，顆粒級配優(yōu)化3混合工藝高能混合，延長攪拌時間4養(yǎng)護制度高溫蒸汽或高壓釜養(yǎng)護自應力鋼筋混凝土制備技術膨脹組分設計MgO或硫鋁酸鹽合理摻量控制膨脹時間調(diào)控鋼筋處理合理配筋率約束度計算防銹處理澆筑工藝溫度控制振搗密實覆蓋養(yǎng)護新型功能材料光電轉(zhuǎn)換材料收集光能轉(zhuǎn)化為電能相變儲能材料儲存與釋放熱能3自修復材料自主修復損傷自修復材料制備技術微膠囊技術裂縫觸發(fā)釋放修復劑微管網(wǎng)絡法模擬生物血管系統(tǒng)本征自修復可逆化學鍵自動修復相變儲能材料制備技術相變材料選擇相變溫度范圍20-30℃包覆技術微膠囊化防止泄漏復合制備與建材基體復合性能測試循環(huán)穩(wěn)定性與儲能密度光電轉(zhuǎn)換材料制備技術效率(%)成本(元/W)新型建筑材料制備技術的發(fā)展趨勢智能化感知與響應環(huán)境變化多功能化一種材料滿足多種需求綠色化低碳環(huán)保，可再生資源利用工業(yè)化標準化、模塊化生產(chǎn)新型建筑材料的質(zhì)量控制原材料控制嚴格把關材料來源與質(zhì)量工藝參數(shù)優(yōu)化精確控制各工藝環(huán)節(jié)性能檢測全面測試各項技術指標標準認證