建筑装饰材料基本性质教材

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1、第一章 建筑装饰材料的基本性质,建筑装饰材料在使用过程中，受到自重和一定外力的影响，同时还受到周围各种介质的作用及各种物理作用。因此在具备适宜的装饰效果外，还要有能抵抗这些不利因素破坏的能力，并兼有保温、隔热、防水、吸声等作用。为了在设计与施工中正确选择和合理使用材料，须熟悉和掌握各种材料基本性质。,建筑装饰材料的基本性质,一、建筑装饰材料的物理性质 （一）材料与质量有关的性质,1、密度,指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。,材料的密度，g/cm3或kg/m3; 材料的质量，g或kg; 材料在绝对密实状态下的体积，cm3或m3。,材料在绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。除了钢材

2、、玻璃等少数材料外，绝大多数材料内部都存在一些孔隙。,2、表观密度,指材料在自然状态下，单位体积的质量。,材料的表观密度，g/cm3或kg/m3; 材料的质量，g或kg; 材料在自然状态下的体积，cm3或m3。,材料在自然状态下的体积又称表观体积，是指包含材料内部孔隙在内的体积。几何形状规则的材料，可直接按外形尺寸计算出表观体积；几何形状不规则的材料，可用排液法测量其表观体积。 当材料含有水分时，其质量和体积将发生变化，影响材料的表观密度，故在测定表观密度时，应注明其含水情况。一般情况下，材料的表观密度是指在在烘干状态下的表观密度，又称为干表观密度。,3、堆积密度,指粉末状或颗粒状材料在堆积状

3、态下，单位体积的质量。,材料的堆积密度，g/cm3或kg/m3; 材料的质量，g或kg; 材料的堆积体积，cm3或m3。,材料的堆积体积包含了颗粒内部的孔隙和颗粒之间的空隙。测定材料的堆积密度时，按规定的方法将散粒材料装入一定容积的容器中，材料质量是指填充在容器内的材料质量，材料的堆积体积则为容器的容积。 在建筑工程中，计算材料的用量和构件的自重，进行配料计算以及确定材料的堆放空间时，经常要用到密度、表观密度和堆积密度等数据。 干燥状态下：密度表观密度堆积密度,4、密实度与孔隙率,密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。密实度反映材料的致密程度。计算式为

4、：,孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。计算式为：,孔隙率与密实度的关系为：,材料的密实度和孔隙率是从不同方面反映材料的密实程度，通常采用孔隙率表示。 孔隙率 ，则： 表观密度、强度、耐磨性、抗冻性、抗渗性、耐水性等性能 保温性、吸声性、吸水性、 吸湿性等性能,孔隙特征: a. 孔尺寸：细孔、微孔、大孔 b. 连通性：连通孔、孤立孔 c. 孔种类：开口孔、闭口孔,上述性质也受孔隙特征的影响,5、填充度与空隙率,填充率是指散粒材料在某种堆积体积内被其颗粒填充的程度。其计算式为：,空隙率是指散粒材料在某种堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算式为：,空隙率与填充率的关系为：,1、吸水

5、性,1）概念：材料在水中吸收水的性质。 2）表示方法：吸水率 吸水率材料浸水后在规定时间内吸入水的质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。 分为：质量吸水率（Wm）和体积吸水率（Wv）,（二）材料与水有关的性质,影响材料吸水性的因素 材料本身的性质，如亲水性、憎水性； 材料的孔隙率； 材料的孔隙特征，如孔径大小、开口与否等。,2、吸湿性,1）概念：材料在潮湿空气中吸收水分的性质 。 2） 表示方法：含水率 含水率材料所含水的质量占材料干燥质量的百分比。 3）影响材料吸湿性的因素： 温度 湿度 吸湿性,3、耐水性,1）概念：材料长期在饱和水作用下，保持其原有性质的能力。 2） 表示

6、方法：材料不同，耐水性的表示方法不同。 结构材料：软化系数 建筑涂料：起泡、脱落 ,软化系数范围：01.0 软化系数越小，说明材料的耐水性越差。 通常Kp大于0.85的材料，称为耐水材料。,4、抗渗性,1）概念：材料在压力水作用下抵抗水渗透的性质。 2） 表示方法：渗透系数或抗渗等级Pn,Pn ：n-最大水压的10倍。 如某防水混凝土的抗渗等级为P6，表示该混凝土试件经标准养护28d后，按照规定的试验方法在0.6MPa压力水的作用下无渗透现象。,影响材料抗渗性的因素 材料的亲、憎水性 材料的孔隙率 材料的孔隙特征 抗渗性是决定材料满足使用性质和耐久性的重要因素。,1）概念：材料在吸水饱和状态下

7、，能抵抗多次 冻融循环作用而不被破坏，强度也无显著降低的性质。 2） 表示方法：抗冻等级Fn n表示材料试件经n次冻融循环试验后，质量损失不超过5%，抗压强度降低不超过25%。 n的数值越大，说明抗冻性能愈好。 材料的抗冻性与材料的密实度、强度、孔隙构造特征、耐水性以及吸水饱和程度有关。,5、抗冻性,（三）材料与热有关的性质,1、导热性,材料传导热量的性能称为导热性。材料的导热性用导热系数表示。 导热系数的物理意义是指，单位厚度的材料，当两个相对侧面温差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。计算式为： 材料的导热系数与材料的成分、构造等因素有关。,2、热容量,材料加热时吸收热量、冷却时放出

8、热量的性质，称为热容。 比热是指单位质量的材料温度升高或降低1K时，所吸收或放出的热量，其计算式为： 单位：J/g K 材料的导热系数和热容量是建筑物围护结构热工计算时的重要参数，设计是应选择导热系数较小而热容量较大的材料。热容量大的材料可缓和室内温度的波动，使其保持恒定。,3、耐燃性,材料抵抗燃烧的性质称为耐燃性，是影响建筑物防火、耐火等级的一项因素。,装饰材料燃烧性能等级,在建筑内部装修设计防火规范（GB502221995）中，对建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等级提出了要求：,单层、多层民用建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等级要求,高层民用建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等级要求,4、耐

9、火性,材料抵抗火或高温的作用，保持其原有性质的能力称为耐火性。通常用时间来表示，即按规定方法，从材料受到火的作用时间起，直到材料失去支持能力、完整性被破坏或失去隔火作用的时间，以h或min计。 耐燃的材料不一定耐火，耐火的一般都耐燃。 如钢材是非燃烧材料，但其耐火极限仅有0.25h，故钢材虽为重要的建筑结构材料，但其耐火性却较差，使用时须进行特殊的耐火处理。,（四）材料与声音有关的性质,1、吸声性,1）概念：声能穿透材料和被材料消耗的性质在空气中能够吸声的能力。 2）表示方法：吸声系数（吸收声功率与入射声功率之比） 与声音的频率、声音的入射方向有关。因此吸声系数指的是一定频率的声音从各个方向入

10、射的吸收平均值，,影响多孔吸声材料的吸声效果的主要因素： 材料的表观密度： 对同一种吸声材料，表观密度越小，对低频的吸声效果有所提 高，而对高频的吸声效果有所降低。 材料的厚度： 材料厚度增大，可提高低频声音的吸声效果，而对高频声音影响不大。 材料的孔隙特征： 孔隙愈多、愈细小，吸声效果愈好。 位置： 悬吊于空中的吸声效果最好。,2、隔声性,声波在建筑结构中的传播主要通过空气和固体来实现，因而隔声可分为隔绝空气声（通过空气传播的声音）和隔绝固体声（通过固体的撞击或振动传播的声音）两种。 隔绝空气声，主要服从声学中的“质量定律”，即材料的表观密度越大，质量越大，隔声性能越好。因此，应选用密度大的

11、材料作为隔空气声材料，如混凝土、实心砖、钢板等。如采用轻质材料或薄壁材料，则需辅以多孔吸声材料或采用夹层结构，如夹层玻璃就是一种很好的隔空气声材料。弹性材料，如地毯、木板、橡胶片等具有较高的隔固体声能力。,二、建筑装饰材料的力学性质 （一）材料的强度 1、概念：材料在外力或应力作用下抵抗破坏的能力 。 2、分类：根据外力的作用形式的不同，有：抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、抗弯强度 ；断裂强度、剥离强度、抗冲击强度、耐磨性等。,（二）弹性、塑性、脆性、韧性 1、弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料能完全恢复原来形状的性质 。 2、塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料能

12、部分或全部保持变形后的形状尺寸同时又不产生裂缝的性质。 3、强度等级:按材料强度值的高低划分的成若干等级 。 4、比强度：材料强度与表观密度的比值。是衡量材料轻质高强性能的指标。,5、脆性: 当作用在材料上的外荷增大到某一数值时，材料发生突然破坏，材料在破坏前无明显的塑性变形，即材料在破坏时的变形很小，材料的这种性质称为脆性 。 6、韧性： 在冲击荷载或动荷载的作用下，材料能吸收一部分能量，同时产生较大的变形而不致破坏的性质 。,（三）材料的硬度和耐磨性 1、硬度：指材料抵抗较硬物体压入或刻划的能力。 测定材料硬度的方法有压入法和刻划法两种。压入法硬度的指标有布氏硬度和洛氏硬度，刻划法测定的硬

13、度称为莫氏硬度，根据刻划矿物（石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石等）的不同分为10级。,2、耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。 用磨损率表示。它等于磨损前后单位面积的质量损失。 材料的硬度愈大，则耐磨性愈高；磨损率越大，材料的耐磨性越差。 与硬度、强度及内部构造有关。,三、耐久性 材料的耐久性：材料使用过程中，长期抵抗各种内外破坏因素或腐蚀介质的作用，保持其原有性质的能力。 外部因素： 物理作用、化学作用、机械作用、生物作用； 内部因素：材料的组成、结构和性质的特点。 影响材料耐久性的外部因素，往往又是通过其内部因素而发生作用的。 工程上根据工程的重要性、所处的环境及装饰材料的特性，正确选择合理的耐久性寿命。,设计师在装饰设计时应充分考虑色彩给人的心理作用，合理利用材料的色彩，注重材料颜色与光线及周围环境的统一和协调，创造出符合实际要求的空间环境，从而提高建筑装饰的艺术性。,选择饰面材料的质感，不能只看材料本身装饰效果如何，必须正确把握材料的性格特征，使之与建筑装饰的特点相吻合，从而赋予材料以生命力。,材料表面的花纹图案，能引起人们的好奇心，吸引人们对材料及装饰的细部欣赏，还可以拉近人与材料的空间关系，起到人与物近距离相互交流的作用。,四、建筑装饰材料的装饰性质,