
隔汽防潮材料
用于冷库隔汽防潮的材料不多,因冷库温度低、湿度大,对隔汽防潮材料需要蒸汽渗透系数小、非水溶性的材料,并要有足够的黏结力,能牢固地黏结在隔热结构上,常用的有以下几种。
石油沥青及其制品
石油沥青
石油沥青是用石油原油炼制各种油品时产生的残渣,再经加工而成,是一种有机的胶结材料,它具有良好的黏结性、塑性、憎水性、不透水性和不导电性,并能抵抗一般酸碱及盐类的侵蚀作用,但在阳光、空气和水等外因作用下,随着时间的进展而流动性和塑性逐渐变小,硬脆性逐渐增大,直至脆裂,这个过程称为石油沥青的“老化”。
石油沥青的主要技术性质,其中针人度、伸长度和软化点三项质量指标是划分牌号的主要依据,见实际。处于不同温度下的各种围护结构隔汽防潮层,要求采用不同标号的石油沥青来粘贴,如用于库内低温部分的楼板,地面的
实际道路石油沥青和建筑石油沥靑
质量指标道路石油沥青建筑石油沥青
180140100甲100乙60甲60乙30甲30乙10
针人度(0.1mm)26t:,不少于16卜200121~12081—804卜802卜402卜20
伸长度(cm)25t:,不少于10010080606040331
软化点不少于/X:252540404545706095
相当于旧标准InIWV
隔汽防潮层的沥青宜采用针入度大、软化点低的60号石油沥青,使其在低温环境下不脆裂,在潮湿环境中不透水性能。但用于屋顶和外墙的隔汽防潮层的沥青,则要求针人度小,软化点髙的10号石油沥青,以免在室外髙温环境影响下发生流淌。冷库中不得使用多蜡石油沥青和煤沥青,因它们含有害成分较多,不利
于施工和食品贮藏的卫生。
对煤沥青和石油沥青的鉴别,工地采用的简易方法,见实际。
实际石油沥青和煤沥育简易鉴别方法
鉴别方法石油沥青煤沥青
相对密度近于1.0近于1.25
锤击韧性较好、有弹性、声哑韧性差(性脆)声清脆
燃烧烟无色,无刺激性臭味烟呈黄色,有刺激性臭味
溶液颜色用于50倍汽油或煤油溶化,用玻璃棒沾一滴于滤纸上斑点呈棕色按左法试验,滤纸上的斑点有两圈,外棕内黑
沥青的掺配使用:单独用一种牌号的沥青,往往不能满足工程技术要求,为此必要进行掺配。
相同产源不同牌号沥青,互相掺配比较简单,掺配量可按下式估算:
较软沥青掺量(%)=
较硬沥青软化点-要求的软化点较硬沥青软化点-较软沥青软化点
x100(3—33)
较硬沥青掺量(%)=100-较软沥青掺量(3-34)
[例3-6]某冷库工程需用软化点为80X:的石油沥青,现有10号和60号两种沥青,应如何掺配以满足工程需要?
从实际查得:10号石油沥青软化点为95X:;60号石油沥青软化点为45X:,估算掺配量:
60号石油沥青掺量(%)=x100=30
95-45
10号石油沥青掺量(%)=100-30=70
冷底子油
冷底子油是用汽油、煤油、柴油或苯等有机溶剂与沥青溶合而制成的涂料。它的流动性好,便于喷涂。将冷底子油刷在混凝土、砂浆或木材等基面后,能很快地掺透进里面,溶剂挥发后,便于基面牢固结合,并使基面具有憎水性,为粘贴同类防水材料创造有利条件。
冷底子油常用30%~40%的石油沥青(30号或10号)及70%~60%的有机溶剂(冷库多用汽油)配制而成,如耐热性要求不髙的,可用60号石油沥青配制,其配比不变,某些工地配制冷底子油的经验办法是:将沥青加热到180~
2001C熔化脱水后,等温度稍降低,就先掺入小量煤油(约占汽油的i0%)并及时拌均匀,因为煤油的汽化温度为150~275t:,故掺煤油时不会冒烟挥损,同时有利溶化沥青和加速沥青冷却,当冷到70X:时再掺人汽油,搅拌均匀即为成品。由于加人的煤油不多,对沥青成膜速度影响很小,如果全部加入煤油,喷涂后则需一星期才能干燥,喷涂冷底油时,基面应洁净干燥。
石油沥青油毡
石油浙青油毡(简称油毡)是用低软化点石油沥青浸渍原纸,然后用高软化点石油沥青涂盖油纸两面,再撒以撒布材料所制成的一种纸胎防水卷材,按原纸重量(g/m2)的不同,分为200号、350号和500三种,在冷库隔热结构中应选用不低于350号的粉状撒布材料的油毡,它的技术指标性能见实际。
实际石油沥青油毡技术指标
指标名称350号油毡500号油毡
每卷重量/kg,不少于28.039.0
每卷面积/m220±0.320±0.3
浸涂材料量/(g/m2),不少于10001400
不透水性
压力/(kg/cm2>,不少于1.01.5
保持时间/min,不少于3030
吸水率/%,浸水24h后大于1.01.0
抗热稳定性85t:加热5h涂盖层应无硫硝和集中性气泡’
拉力/kg,(18±2)t:时,纵向不小于4452
柔度(18±2)C时绕在衫2mm圆棒上无裂纹绕在#25mm圆棒上无裂纹
再生橡胶沥青油毡
再生橡胶沥青油毡是一种不用原纸作基层的无胎油毡,系用废橡胶粉,高标号石油沥青和掺和料(轻质碳酸钙)经脱硫,在炼胶机上混炼,然后在压延机上压延而成的卷材;它的特点是具有良好的低温柔性,耐热性,耐水性及较好的化学稳定性和抗霉性,一层再生橡胶油毡能代替一般的二毡三油,主要用于冷库工程的防潮隔汽层中的直角转角或变形缝位置上。
乳化沥青
乳化沥青是沥青微粒(粒径l^m左右)分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。制作时,首先在水中加入少量乳化剂,再将沥青热溶后缓慢倒入,同时高速搅拌,使沥青分散成微小颗粒,使乳液获得稳定。
乳化沥青多涂刷于基面作“冷底子油”,作为防潮或防水层,粘贴玻璃纤维毡片(或布)作屋面防水层,或用于拌制冷用沥青砂浆和沥青混凝土。
建筑防水沥青嵌缝油膏
建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基料,加人改性材料、稀释剂及填充料混合制成的冷用膏状材料,简称油膏。改性材料有废橡胶粉和硫化鱼油;稀释剂有松焦油、松节重油、核桃油,填充料有棉和滑石粉等。油膏主要作为屋面、墙面、沟和槽的防水嵌缝材料。
沥青砂浆和沥青混凝土
沥青砂裝是由沥青、矿质粉料和砂所组成的材料。如再加入碎石或卵石,就成为沥青混凝土。
用于防水的沥青砂浆配合比(重量比)一般为:沥青12%?16%,粉料22%~32%,砂50%?60%。如采用的沥青黏性较低,其用量可减少。具体配合比要根据用途和施工条件经试拌确定。
“热拌热铺”的施工方法是:先将砂石预热至120~140X:并放入拌锅或搅拌机中,然后将加热至22X:的溶化沥青加人,搅拌均匀,趁热铺筑压实。
“冷拌冷铺”沥青砂浆和沥青混凝土是采用液体沥青或乳化沥青配制,具有施工安全、方便的优点,但造价较高。
聚乙烯薄膜
聚乙烯树脂是由乙稀单体聚合而成的,按合成方法的不同分为高压(在100~200MPa下)中压(在低于5MPa),低压(在若干兆帕下)进行聚合反应的三种。
高压聚乙烯由于主链上有着许多支链,因此体积大而密度小。其密度为0.0.94,是聚烯中最轻的一种。支链的伸展度和聚合物的结晶度均随反应时压力的增大而提高。高压聚乙烯的结晶度为60%?80%,有一定的透明性。
中压聚乙烯密度为0.95~0.98,是聚乙烯中最重的一种,其耐热性、难于透气和透湿的性能也是聚乙烯中最好的。
低压聚乙烯的最高使用温度可达100X:,耐寒在-70X:时仍保有柔顺性在室温内几乎不被任何有机溶剂侵蚀,并能抵抗各种强酸(硝酸除外)和碱类的作用,吸湿性极小有很突出的电绝缘性能。
冷库内各冷间的温度一般都比室外低(除北方冬天的高温库外),湿度也比室外高,因此围护结构的两侧存在着水蒸气分压力差。水蒸气分子将从分压力较高的一侧通过围护结构向较低的一侧扩散渗透,这种现象叫蒸汽渗透。
冷库的外围护结构除了存在传热现象外,还存在着蒸汽渗透现象。如果设计不当,水蒸气通过围护结构时,会在结构表面或内部材料的孔隙中冷凝成水或冻结成冰,使隔热材料受潮,材料受潮后,导热系数将增大,保温能力就降低。此外,由于内部冷凝水的冻融交替作用,抗冻性差的隔热材料易遭破坏,从而降
实际围护结构的蒸汽渗透过程
低结构的使用质量和耐久性,所以在进行围护结构的隔热设计时,不但要确定围护结构的低限热阻,同时还应分析所设计的构造方案是否会产生内部冷凝,以便采取措施加以消除或限制其影响程度。
蒸汽渗透的计算
由于冷库内各冷间的温度都比室外低,所以水蒸气渗透的方向是由室外至室内(见实际)。冷库常用防潮、隔汽材料的热物理系数见实际。
P–
H0
式中P—-蒸汽渗透强度,g/(m2-h)
H0-围护结构总的蒸汽渗透阻,(m2*hTnmHg)/g
e明-室外空气水蒸气分压力,mmHg
en-室内空气水蒸气分压力,mmHg
实际冷库常用防潮、隔汽材料的热物理系数
序号村料名称密度r/(kg/m3)厚度5/mm热导率A/(kJ/m-hD热阻K
1石油沥青油毛毡(350号)11301.50.960.0014
2石油沥青或玛琦脂9802.00.710.0029
一道0.2390
3一毡二油5.50.0072
4二毡三油9.00.0096
5聚乙烯塑料薄膜12000.070.590.0005
序号热导率a/(l0m2/h)比热容c/(kcai/kg*^C)蓄热系数So/(W/m2*t:)蒸汽渗透系数/(mg/m.h.Pa)蒸汽渗透阻H/(m2,h*mmHg/g)
940.3816.490.000188.30
650.3319.460.0012.00
30
60
340.3414.310.00002726.00
即单位时间内水蒸气流垂直方向上单位面积的蒸汽量与室内外水蒸气分压力差成正比,与渗透过程中遇到r阻力成反比。
当围护结构由多层具有不同性能的材料所组成时,其总的蒸汽渗透阻按下式确定:
H0=H!+H2+H3+……(3-36)
—谷1+<^2+汐3"2^3
式中^——任一分层的厚度“=1、2、3…,m
\-任一分层材料的蒸汽渗透系数,i=1、2、3…,g/rrrmmHg
由于围护结构内外表面附近的空气边界层的蒸汽渗透阻与结构材料层相比是很微小的,所以在计算总蒸汽渗透阻时可忽略不计,这样,围护结构内外表面的水蒸气分压力可近似地取为?和
蒸汽渗透系数表明材料的透汽能力,与材料的密度程度有关,材料的孔隙率越大,透汽性就越强。例如油毡的”=0.00018,玻璃棉的”=0.065,静止空气的;u二0.081,玻璃和金属是不透蒸汽的。
围护结构内任一层内界面上的水蒸气分压力可按下式计算(与确定内部温度相似):
?—r~\
=(3-37)
ri0
式中——从室外一面算起第一层至第r-1层的蒸汽渗透阻之和冷‘围护结构蒸汽渗透阻可按下列经验公式验算
式中H0——围护结构隔热层高温侧各材料(隔热层以外)的蒸汽渗
透阻之和,mh?mmHg/g
6(ew-e?)-围护结构最低蒸汽渗透阻,m2*lrmmHg/g
外围护结构内部冷凝的检验步骤
根据室内、外空气的温度、湿度U和,确定水蒸气分压力?和。,然后按上式计算围护结构各层的水蒸气分压力,并作出%”的分布线。
根据室内外空气温度‘和~确定围护结构各层的温度,查附录ID作出相应的水蒸气分压力的分布线。
根据“e”线和“?”线相交与否来判断结构内部是否会出现冷凝现象。如实际(1)所示线与%”线不相交,说明内部不会产生冷凝,若相交,则内部有冷凝。如实际(2)所示,因为e=E=100%。
如果围护结构内部可能出现冷凝情况,则通过?和?分别作出与?分布
线相切的线,求得两个切点1,2,在此两切点之间即为凝结区如实际所示。
对于单种材料的围护结构,根据所确定的凝结区,可以按下式求得进入凝结区的蒸汽量九:
实际判别围护结构内部冷凝情况~_ei
有内部冷凝Pi=WS~Xtx(3_39)
式中^—–凝结区边界点1处的水蒸气分压力,mmHg
8X——凝结区前的材料的厚度,m
/J–材料的蒸汽渗透系数
透过凝结区的水蒸气量外则为:
=(3-40)
式中^——凝结区边界点2处的水蒸气分压力,mmHgSy——凝结区后的材料厚度,m
这样,凝结在围护结构内的水分应为:
P=Pi^p2(g/m2-h)(3-41)
也可折算为:p=(kg/m月)(3-42)
1UUU
考虑到冷库围护结构大多是多层结构,可将式中的?用通过隔汽防潮后的水蒸气分压力代人,上式中凝结后的材料也可能有几层,它们的厚度和蒸汽渗透系数;U也应根据具体数据代入。
[例3-7]某建库地区的(=32^=67%,制冷机组冷藏间温度-18\:,$?=90%,若冷库的外墙如实际所示,结构层次如实际所示,试计算其i?0及是否符合要求。
实际冷库外墙的结构及传热参数
结构层次dimA/(kJ/m*h*’C)戶/(g/m.h?mmHg)
①水泥砂浆抹面0.033.350.012
②重砂浆砌砖墙0.242.930.014
③水泥砂浆找平0.023.350.012
④冷底子油及二毡三油0.010.63H=8.3X2+2X3=22.6
⑤稻壳0.700.540.06
⑥预制钢筋混凝土插板0.0355.560.004
解:心=84kl/mh?t:,a?=29kj/(mh?t:),该围护结构的总热阻为:
182<^31
Rq=-1-H–H——-+.。
^1入2入3
030.240.020.010.700.035(1
__84+3.35T933.35″0j56^9
012+0.009+0.082+0.006+0.016十1.296+0.006+0.034=1.461(m2-t:/kj)
查实际,当&=501C,对于KAz=38的外墙,总热阻标准为=1.33mh*t:/kj,外墙热阻符合设计规范的规定。
由‘=32X:查实际得心,则?=x^二23.89mmHg。同法,得=0.846mmHg,围护结构的最低蒸汽渗透阻为:
片min—Cju€?)
6(23.89-0.846)=36.87(mh.mmHg/g)
该围护结构隔热层高温侧的蒸汽渗透阻为:
H=Hi+H2+H3
d\82谷3汐4=—1–1—–1—-
^1″2/^3^4
^A03_+A21+_0^+22.66
0120.0140.012
=43.96(m2*h*mmt^/g)
故符合要求。
[例3-8]如[例3_7]的条件,求各交界层的温度,7iC蒸气分压力和相对湿度。解:将计算出的各层热阻和蒸汽渗透阻列于实际。
实际各层的热阻和蒸汽渗透阻
次序热阻i?/(m*h*/kj)蒸汽渗透阻H/(m.h.mmHg/g)次序热阻i?/(m*h*/kj)蒸汽渗透阻H/(m?h?mmHg/g)
1i?w=0-0122-30.08217.14
1-20.0092.503-40.0061.65
续表
次序热阻i?/(m*h*/kj)蒸汽渗透阻HKm.h.mmHg/g)次序热阻尺/(m-h./kj)蒸汽渗透阻H/(m.h.mmHg/g)
4-50.01622.658尺”=0.034—
5-61.29611.65i?=1.45H0-64.31
6-70.0068.75
TTO-L=50X:、i?0=461m2.h.t:/kJ计算各交界层的温度:
=32–7^7-x0.012=31.59(t)
461
t2=32-34.22(0.012+0.009)=31.28CC)
^3=32-34.22(0.021+0.082)=28.46(C)
=32-34.22(0.103+0.006)=28.25CC)
r5=32-34.22(0.109+0.016)=27.70CC)
^=32-34.22(0.125+1.296)=-16.61CC)
0=32-34.22(1.421+0.006)=-16.63CC)
再计算各交界层的水蒸气压为:
gi-2=23.89-23’8.9~01846×2.50=22.99(mmHg)64.31
e2_3=23.89-0.358(2.50+17.14)=16.86(mmHg)e3_4=22.89-0.358(19.64+1.66)=16.26(mmHg)e4-5=23.89-0.358(21.30+22.60)=8.17(mmHg)e5_6=23.89-0.358(43.96+11.66)=4.00(mmHg)
e6_7=23.89-0.358(55.46+8.75)=0.87(mmHg)将各交界层的温度、水蒸气分压和相对湿度列于实际。实际各交界层的温度、水蒸气分压和相对湿度
次序T/t:?/mmHge/mmHg61%
tw=3235.6623.89
5934.8423.8868.5
1-231.2834.2422.9967
2-328.4529.1016.8657.69
3-428.2528.7616.2656.29
4-527.7027.868.1728.78
5-6-16.611.074.00>100
6-7-16.831.050.8760.95
=-180.940.846
根据以上计算可作实际。
二毡三油
30
20
10
0
-10
-20
实际外墙湿度状况图解
由图可见,?分布线与6分布线相交,隔热层内将出现水蒸气凝结区(计算表明5—6处0>100%)。
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