《土木工程材料 教学课件 ppt 作者 周爱军第9章 功能材料 第9章 建筑功能材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程材料 教学课件 ppt 作者 周爱军第9章 功能材料 第9章 建筑功能材料（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9章 建筑功能材料,土木工程材料,本 节 内 容,【本章内容导读】,讲述内容,本章主要讲述建筑装饰材料、保温隔热材料、吸声隔声材料等的分类、要求和常用建筑功能材料的作用及使用范围，简述了建筑功能材料的新发展 。,学习重点 和要求,要求学生重点掌握陶瓷、建筑玻璃、石材、壁纸、金属装饰材料、常用绝热、吸声材料的性能特点及使用要求；能够理解、分析常用绝热材料、吸声材料的作用原理 。,9.1 建筑装饰材料,建筑装饰材料是指土建工程完成之后，对建筑物的室内空间和室外环境进行功能和美化处理所用的建筑材料，其作用是装饰建筑物，美化室内外环境。同时，根据使用部位的不同，还应具有一定的功能,按在建筑中的装饰部
2、位不同，分为外墙、内墙、地面及吊顶装饰材料。 按材料的组成成分不同，分为有机装饰材料（如塑料地板、有机高分子涂料等）、无机装饰材料和复合装饰材料,建筑装饰材料的分类,9.1.1 建筑装饰材料的基本要求,1颜色,2光泽,3透明性,4质感,5表面组织和形状尺寸,6立体造型,9.1.2 建筑装饰材料的选用及分类,1建筑装饰材料的选用,选用装饰材料时，主要考虑的是装饰效果，装饰材料的颜色、光泽、透明性等应与环境相协调。除此以外，材料还应具有某些物理、化学和力学方面的基本性能，如一定的强度、耐水性和耐腐蚀性等，以提高建筑物的耐久性，降低维修费用。,2. 建筑装饰材料的分类,表9-1 建筑装饰材料的分类,
3、9.1.3 常用装饰材料,1陶 瓷,（1）陶瓷的基本概念 凡以粘土、长石、石英为基本原料，经配料、制坯、干燥、焙烧而制得的成品，统称为陶瓷制品。用于建筑工程的陶瓷制品，则称为建筑陶瓷，主要包括釉面砖、外墙面砖、地面砖、陶瓷锦砖、卫生陶瓷等,陶瓷制品按其致密程度分为陶质、瓷质和炻质三大类 陶质制品:分为粗陶和精陶两种。建筑上常用的砖、瓦就是粗陶制品。精陶一般施有釉，建筑饰面用的釉面砖，以及卫生陶瓷和彩陶等均属此类 瓷质制品常见的有日用餐具、陈设瓷、电瓷及美术用品等 炻质制品按其坯体的致密性、均匀性以及粗糙程度分为粗炻和细炻两大类。外墙面砖、铺地砖多为粗炻；按吸水率大小又可将其分为炻瓷砖、细炻砖和
4、炻质砖，一些日用炻质制品为细炻,（2）常用的建筑陶瓷制品,1）墙地砖。包括建筑物外墙贴面用砖和室内外地面用砖，由于目前这类砖均为炻质面砖，有的为墙地两用，故常称为墙地砖 外墙面砖俗称无光面砖，具有质地坚实、强度高、吸水率低（小于4%）等特点，颜色多样，如浅黄色、浅灰色、白色等，用作外墙饰面可获得清新质朴的效果。室内地面用砖一般同炻面砖，经抛光裁边加工后，尺寸精度高，表明光洁平整，抗渗能力强，易清洁，耐磨性好,地面砖,外墙面砖,2）陶瓷锦砖,又名马赛克，是以优质瓷土烧制成的小块瓷砖。目前各地的产品多为无釉。产品边长小于40mm。出厂前通常将不同颜色和形状的小块瓷片按一定图案反贴在牛皮纸上，每张大
5、小约30 cm见方，称作一联，形成色彩丰富、图案繁多的装饰砖成联使用。施工时将每联纸面向上，贴在半凝固的水泥砂浆面上，用长木板压面，使之粘贴平实，待砂浆硬化后用水将牛皮纸润湿撕去，再以水泥浆填缝,3）釉面砖,釉面砖是装修中最常见的砖种，由于色彩图案丰富，美观耐用，而且防污能力强，易清洁，因此被广泛使用于建筑物内部墙面和地面的装修 根据光泽的不同，釉面砖又可以分为光面釉面砖和哑光釉面砖两类,4）琉璃制品,按用途可分为建筑琉璃制品、建筑装饰雕塑琉璃制品和琉璃工艺美术品三大类。琉璃制品色彩绚丽、造型古朴、质坚耐久，所装饰的建筑物富有我国传统的民族特色。建筑琉璃制品由于价格高、自重大，一般用于具有民族
6、特色的建筑和纪念性建筑中，另外在园林建筑中，常用于建造亭、台、楼、阁的屋面,5）卫生陶瓷,卫生陶瓷多用耐火粘土经配料制浆、灌浆成型、上釉焙烧而成。多用于盥洗室、厕所等处的卫生洁具，如洗面器、坐便器、水槽等。卫生陶瓷结构形式多样，表面光洁，不透水，易于清洗并耐化学腐蚀等,（3）建筑陶瓷制品的技术性质,1）外观质量。外观质量是建筑陶瓷制品最主要的质量指标，往往根据外观质量对产品进行分类。 2）吸水率。吸水率是控制产品质量的重要指标，吸水率大的建筑陶瓷制品不宜用于室外。 3）耐急冷、急热性。陶瓷制品的内部和表面釉层热膨胀系数不同，温度急剧变化可能会使釉层开裂。,4）弯曲强度。陶瓷材料质脆易碎，因此对
7、弯曲强度有一定的要求。 5）耐磨性。用于铺地的彩釉砖应有较好的耐磨性。 6）抗冻性。用于室外的陶瓷制品应有较好的抗冻性。 7）抗化学腐蚀性。用于室外的陶瓷制品和化工陶瓷应有较好的抗化学腐蚀性,2建筑装饰玻璃,玻璃是以石英砂、纯碱、长石和石灰石等为主要原料，在15501600的高温下煅烧至熔融，经成型后急冷、固化而制成的透明非晶态无机物。普通玻璃的化学组成主要是SiO2、Na2O、K2O、AL2O3、MgO和CaO等，此外还有用于着色、改性等的各种其它成分,（1）建筑玻璃制品 建筑玻璃泛指建筑中应用的各种玻璃，如平板玻璃及由平板玻璃制成的深加工玻璃，也包括玻璃空心砖和玻璃马赛克等玻璃类建筑材料。
8、常见的有：平板玻璃、安全玻璃、中空玻璃和热功能玻璃等,（2）玻璃的技术性质 1）透明性好。普通清洁玻璃的透光率达82%以上。 2）热稳定性差。玻璃受急冷、急热时易破裂。 3）脆性大。玻璃是典型的脆性材料，在冲击荷载作用下极易破碎。 4）耐蚀性好。其抗盐和抗酸侵蚀的能力强。 5）表观密度较大。 6）导热系数较大。 7）易于加工成型。,3建筑装饰石材,石材具有抗压强度高、耐久性好、耐磨性高等特点。在建筑中使用石材作为装饰，具有坚固、稳重的质感。 石材按材质的形成分为两大类：一类是天然石材，为自然力所形成；另一类人造石材，为人工所造就,1）大理石板,天然大理石板材为高级饰面材料，主要用于装饰等级要求
9、高的建筑物，用作室内高级饰面材料，也可用作室内地面或踏步（耐磨性次于花岗岩），但因其主要化学成分为CaCO3，易被酸性介质侵蚀，生成易溶于水的石膏，使表面很快失去光泽，变得粗糙多孔，从而降低装饰效果。因此，除少数质地纯正、杂质少、比较稳定耐久的品种如汉白玉、艾叶青等大理石可用于外墙饰面外，一般大理石不宜用于室外装饰 。,2）花岗岩板,花岗岩板材是以火成岩中的花岗岩、安山岩、辉长岩、片麻岩等荒料经锯片、磨光、修边等加工而成的板材。大部分花岗岩构造紧密均匀，质地坚硬，耐磨、耐酸、耐久，外观稳重大方，但不耐高温，是一种高级建筑饰面材料。常根据其在建筑物中使用部位的不同，加工成剁斧板、机刨板、粗磨板、
10、磨光板等,花岗岩造价较高，一般只用在重要的大型建筑及公共建筑中。花岗岩剁斧板多用于室外地面、台阶、基座等处；机刨板材一般用于地面、台阶、基座、踏步、檐口等处；粗磨板材常用于墙面、柱面、台阶、基座、纪念碑、墓碑等处；磨光板材因其具有色彩绚丽的花纹和光泽，故多用于室内外墙面、地面、柱面等的装饰，以及用作旱冰场地面、纪念碑等,（2）人造石材,1）树脂型人造石材。 2）水泥型人造石材。 3）复合型人造石材。 4）烧结型人造石材。,4壁纸,壁纸主要以纸为基材，通过胶粘剂贴于墙上或天花板上的装饰材料，是目前国内外使用较为广泛的一种墙面装饰材料。 壁纸具有一定的强度、美观的外表和良好的抗水性能，表面易于清洗
11、，不含有害物质。主要用于住宅、办公室、宾馆等处的室内装修。 壁纸按其基材的不同可分为：塑料壁纸、布基PVC壁纸、纯纸壁纸、发光蓄光壁纸、木纤维壁纸、玻璃纤维壁纸、天然材料壁纸、金属壁纸、金银箔壁纸、织物壁纸等。,5. 金属装饰材料,金属材料具有独特的色泽、装饰效果庄重华贵，可减轻自重并且经久耐用，因此采用金属或者镀金属的复合材料作为建筑装饰材料，在国内外的应用日趋增多 （1）不锈钢及其制品 不锈钢用于外墙、柱面，不仅有强烈的金属质感，而且经久耐用，是目前发展迅速的一种高档的建筑装饰材料。 （2）彩色钢板 在钢板表面涂饰一层具有保护性的装饰膜，是近年来发展较快的一种装饰板材。 （3）复合板材 用
12、于装饰的复合板材主要有塑料复合金属板、隔热夹芯板和复合隔热板等。 （4）铝合金装饰材料,9.2 保温隔热材料,保温材料:用于控制室内热量外流的材料 隔热材料:把防止室外热量进入内的材料 绝热材料:保温、隔热材料统称为绝热材料。 绝热材料主要用于墙体及屋顶、热工设备及管道、冷藏库等工程或冬季施工的工程中。,9.2.1 绝热材料的作用机理,热能： 由组成物质的分子、原子和电子等，在物质内部的移动、转动和振动所产生的能量。 传热： 在任何介质中，当两点之间存在温度差时，就会产生热能传递现象，热能将由温度较高点传至温度较低点。 传热的基本形式 热传导、热对流和热辐射。,热量传递过程： 通常情况下，三种
13、传热方式是共存的。 衡量材料导热能力的指标导热系数 工程上将导热系数0.23W/mK的材料称为绝热材料。,9.2.2 绝热材料的性能,1导热性,导热性指材料传递热量的能力。材料的导热能力用导热系数表示。,（1）化学成分和微观结构 材料组成： 材料的导热系数导热系数由大到小依次是金属非金属液体气体。 微观结构： 相同组成的材料，结晶结构的导热系数最大，微晶结构次之，玻璃体结构最小，如水淬矿渣就是一种较好的绝热材料。,2影响材料导热系数的主要因素,（2）孔结构 孔结构包括两方面的含义：孔隙率与孔隙特征 孔隙率：孔隙率越大，材料导热系数越小。 孔隙特征： 在孔隙相同时，孔径越大，孔隙间连通越多，导热
14、系数越大。,（3）湿度 水的导热系数=0.58W/mK，远大于空气（=0.023W/mK） ，故材料受潮后其导热系数将明显增加，若受冻（冰=2.33W/mK，）则导热能力更大。 （4）温度 温度：导热系数随温度升高而增大。 （5）热流方向,3. 热容量,材料受热时吸收热量、冷却时放出热量的性能。热容量的大小用比热（或称热容量系数表示），比热表示 1kg的材料，温度升高（或降低） 1K所吸收（或放出）的热量。比热与材料质量的乘积，称为热容量。,1.纤维状绝热材料 矿棉、石棉、玻璃棉、植物纤维。 2.散粒状绝热材料 膨胀蛭石、膨胀珍珠岩。,9.2.3 常用绝热材料,矿棉吸音板吊顶,玻璃棉毡,膨胀蛭
15、石,膨胀珍珠岩,3.多孔性板块绝热材料 微孔硅酸钙制品、泡沫玻璃、泡沫混凝土、加气混凝土、硅藻土、泡沫塑料。 4.其他绝热材料 软木板、蜂窝板、窗用绝热薄膜。,泡沫玻璃,蜂窝板,吸声材料的作用原理 声音的传播： 声源振动迫使邻近的空气随之振动而形成声波，并在空气介质中向四周传播。,9.3.1 吸声材料,9.3 吸声隔声材料,吸声系数： 当声波遇到材料表面时，被吸收声能与入射声能之比，称为吸声系数。通常取125，250，500，1000，2000，4000（Hz）等六个频率的吸声系数来表示材料的吸声频率特性。凡六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材料。,1吸声材料的基本要求及影响因素
16、,（1）吸声材料的基本要求 材料必须多孔，并且相互连通的气孔要多；选用的吸声材料应不易虫蛀、腐朽，且不易燃烧；大多数吸声材料的强度较低，应设置在墙裙以上，以免碰撞破坏；为保证吸声材料的吸声效果，应将其均匀分布在室内各个表面上，不应只集中在天花板或墙壁的局部。,1）材料的表观密度 2）材料的厚度 3）材料的孔隙率及孔隙特征,（2）影响多孔性材料吸声性能的因素,2常用吸声结构及材料,（1）常用吸声结构 1）薄板振动吸声结构 2）共振吸声结构 3）柔性吸声结构 4）悬挂空间吸声结构 5）帘幕吸声结构,（2）建筑上常用的吸声材料及其设置要求,见表9-3,隔声材料：能减弱或隔断声波传递的材料。 用途： 主要用于外墙、门窗、隔墙以及隔断等。 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（通过撞击或振动传播的声音）。,9.3.2 隔声材料,空气声： 根据声学中的“质量定律”，即质量越大，越不易振动，则隔声效果愈好，因此应选择密实、沉重的材料（如粘土砖、钢筋砼、钢板等）作为隔绝空气声的材料。,固体声音： 最
