建筑裝飾材料基本性質(zhì)

第一章建筑裝飾材料的基本性質(zhì)

建筑裝飾材料在使用過程中，受到自重和一定外力的影響，同時(shí)還受到周圍各種介質(zhì)的作用及各種物理作用。因此在具備適宜的裝飾效果外，還要有能抵抗這些不利因素破壞的能力，并兼有保溫、隔熱、防水、吸聲等作用。為了在設(shè)計(jì)與施工中正確選擇和合理使用材料，須熟悉和掌握各種材料基本性質(zhì)。建筑裝飾材料的基本性質(zhì)物理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)耐久性裝飾性能與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)與水有關(guān)的性質(zhì)與熱有關(guān)的性質(zhì)與聲音有關(guān)的性質(zhì)材料的強(qiáng)度彈性、塑性、脆性、韌性材料的硬度與耐磨性

一、建筑裝飾材料的物理性質(zhì)（一）材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)1、密度

指材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量?！牧系拿芏?，g/cm3或kg/m3;——材料的質(zhì)量，g或kg;——材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3或m3。材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積是指不包括孔隙在內(nèi)的體積。除了鋼材、玻璃等少數(shù)材料外，絕大多數(shù)材料內(nèi)部都存在一些孔隙。2、表觀密度

指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。——材料的表觀密度，g/cm3或kg/m3;——材料的質(zhì)量，g或kg;——材料在自然狀態(tài)下的體積，cm3或m3。

材料在自然狀態(tài)下的體積又稱表觀體積，是指包含材料內(nèi)部孔隙在內(nèi)的體積。幾何形狀規(guī)則的材料，可直接按外形尺寸計(jì)算出表觀體積；幾何形狀不規(guī)則的材料，可用排液法測量其表觀體積。 當(dāng)材料含有水分時(shí)，其質(zhì)量和體積將發(fā)生變化，影響材料的表觀密度，故在測定表觀密度時(shí)，應(yīng)注明其含水情況。一般情況下，材料的表觀密度是指在在烘干狀態(tài)下的表觀密度，又稱為干表觀密度。

3、堆積密度

指粉末狀或顆粒狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量?！牧系亩逊e密度，g/cm3或kg/m3;——材料的質(zhì)量，g或kg;——材料的堆積體積，cm3或m3。

材料的堆積體積包含了顆粒內(nèi)部的孔隙和顆粒之間的空隙。測定材料的堆積密度時(shí)，按規(guī)定的方法將散粒材料裝入一定容積的容器中，材料質(zhì)量是指填充在容器內(nèi)的材料質(zhì)量，材料的堆積體積則為容器的容積。 在建筑工程中，計(jì)算材料的用量和構(gòu)件的自重，進(jìn)行配料計(jì)算以及確定材料的堆放空間時(shí)，經(jīng)常要用到密度、表觀密度和堆積密度等數(shù)據(jù)。干燥狀態(tài)下：密度>表觀密度>堆積密度

4、密實(shí)度與孔隙率

密實(shí)度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度，也就是固體物質(zhì)的體積占總體積的比例。密實(shí)度反映材料的致密程度。計(jì)算式為：

孔隙率是指材料體積內(nèi)，孔隙體積所占的比例。計(jì)算式為：孔隙率與密實(shí)度的關(guān)系為：

材料的密實(shí)度和孔隙率是從不同方面反映材料的密實(shí)程度，通常采用孔隙率表示?？紫堵剩瑒t：表觀密度、強(qiáng)度、耐磨性、抗凍性、抗?jié)B性、耐水性等性能保溫性、吸聲性、吸水性、吸濕性等性能孔隙特征:a.孔尺寸：細(xì)孔、微孔、大孔

b.連通性：連通孔、孤立孔

c.孔種類：開口孔、閉口孔上述性質(zhì)也受孔隙特征的影響5、填充度與空隙率

填充率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi)被其顆粒填充的程度。其計(jì)算式為：

空隙率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi)，顆粒之間的空隙體積所占的比例。計(jì)算式為：空隙率與填充率的關(guān)系為：1、吸水性1）概念：材料在水中吸收水的性質(zhì)。

2）表示方法：吸水率吸水率——材料浸水后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)吸入水的質(zhì)量（或體積）占材料干燥質(zhì)量（或干燥時(shí)體積）的百分比。分為：質(zhì)量吸水率（Wm）和體積吸水率（Wv）

（二）材料與水有關(guān)的性質(zhì)m121v21ww

影響材料吸水性的因素材料本身的性質(zhì)，如親水性、憎水性；材料的孔隙率；材料的孔隙特征，如孔徑大小、開口與否等。

2、吸濕性1）概念：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。

2）表示方法：含水率含水率——材料所含水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分比。

3）影響材料吸濕性的因素：溫度濕度吸濕性3、耐水性1）概念：材料長期在飽和水作用下，保持其原有性質(zhì)的能力。

2）表示方法：材料不同，耐水性的表示方法不同。結(jié)構(gòu)材料：軟化系數(shù)

建筑涂料：起泡、脫落

……

軟化系數(shù)范圍：0～1.0

軟化系數(shù)越小，說明材料的耐水性越差。通常Kp大于0.85的材料，稱為耐水材料。4、抗?jié)B性1）概念：材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性質(zhì)。

2）表示方法：滲透系數(shù)或抗?jié)B等級(jí)Pn抗?jié)B性Pn

：n--最大水壓的10倍。如某防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)為P6，表示該混凝土試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后，按照規(guī)定的試驗(yàn)方法在0.6MPa壓力水的作用下無滲透現(xiàn)象。

影響材料抗?jié)B性的因素材料的親、憎水性材料的孔隙率材料的孔隙特征

抗?jié)B性是決定材料滿足使用性質(zhì)和耐久性的重要因素。1）概念：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能抵抗多次凍融循環(huán)作用而不被破壞，強(qiáng)度也無顯著降低的性質(zhì)。

2）表示方法：抗凍等級(jí)Fn

n表示材料試件經(jīng)n次凍融循環(huán)試驗(yàn)后，質(zhì)量損失不超過5%，抗壓強(qiáng)度降低不超過25%。

n的數(shù)值越大，說明抗凍性能愈好。材料的抗凍性與材料的密實(shí)度、強(qiáng)度、孔隙構(gòu)造特征、耐水性以及吸水飽和程度有關(guān)。

5、抗凍性

（三）材料與熱有關(guān)的性質(zhì)1、導(dǎo)熱性

材料傳導(dǎo)熱量的性能稱為導(dǎo)熱性。材料的導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)表示。

導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是指，單位厚度的材料，當(dāng)兩個(gè)相對側(cè)面溫差為1K時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量。計(jì)算式為：材料的導(dǎo)熱系數(shù)與材料的成分、構(gòu)造等因素有關(guān)。2、熱容量

材料加熱時(shí)吸收熱量、冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)，稱為熱容。

比熱是指單位質(zhì)量的材料溫度升高或降低1K時(shí)，所吸收或放出的熱量，其計(jì)算式為：單位：J/g

·K

材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工計(jì)算時(shí)的重要參數(shù)，設(shè)計(jì)是應(yīng)選擇導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較大的材料。熱容量大的材料可緩和室內(nèi)溫度的波動(dòng)，使其保持恒定。3、耐燃性

材料抵抗燃燒的性質(zhì)稱為耐燃性，是影響建筑物防火、耐火等級(jí)的一項(xiàng)因素。等級(jí)裝飾材料燃燒性能A不燃性B1難燃性B2可燃性B3易燃性裝飾材料燃燒性能等級(jí)

在《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50222—1995）中，對建筑內(nèi)部各部位裝修材料的燃燒性能等級(jí)提出了要求：單層、多層民用建筑內(nèi)部各部位裝修材料的燃燒性能等級(jí)要求高層民用建筑內(nèi)部各部位裝修材料的燃燒性能等級(jí)要求4、耐火性

材料抵抗火或高溫的作用，保持其原有性質(zhì)的能力稱為耐火性。通常用時(shí)間來表示，即按規(guī)定方法，從材料受到火的作用時(shí)間起，直到材料失去支持能力、完整性被破壞或失去隔火作用的時(shí)間，以h或min計(jì)?！腿嫉牟牧喜灰欢突穑突鸬囊话愣寄腿?。如鋼材是非燃燒材料，但其耐火極限僅有0.25h，故鋼材雖為重要的建筑結(jié)構(gòu)材料，但其耐火性卻較差，使用時(shí)須進(jìn)行特殊的耐火處理。

（四）材料與聲音有關(guān)的性質(zhì)1、吸聲性1）概念：聲能穿透材料和被材料消耗的性質(zhì)在空氣中能夠吸聲的能力。

2）表示方法：吸聲系數(shù)α（吸收聲功率與入射聲功率之比）

與聲音的頻率、聲音的入射方向有關(guān)。因此吸聲系數(shù)指的是一定頻率的聲音從各個(gè)方向入射的吸收平均值，影響多孔吸聲材料的吸聲效果的主要因素：①材料的表觀密度：

對同一種吸聲材料，表觀密度越小，對低頻的吸聲效果有所提高，而對高頻的吸聲效果有所降低。②材料的厚度：

材料厚度增大，可提高低頻聲音的吸聲效果，而對高頻聲音影響不大。③材料的孔隙特征：

孔隙愈多、愈細(xì)小，吸聲效果愈好。④位置：

懸吊于空中的吸聲效果最好。2、隔聲性

聲波在建筑結(jié)構(gòu)中的傳播主要通過空氣和固體來實(shí)現(xiàn)，因而隔聲可分為隔絕空氣聲（通過空氣傳播的聲音）和隔絕固體聲（通過固體的撞擊或振動(dòng)傳播的聲音）兩種。隔絕空氣聲，主要服從聲學(xué)中的“質(zhì)量定律”，即材料的表觀密度越大，質(zhì)量越大，隔聲性能越好。因此，應(yīng)選用密度大的材料作為隔空氣聲材料，如混凝土、實(shí)心磚、鋼板等。如采用輕質(zhì)材料或薄壁材料，則需輔以多孔吸聲材料或采用夾層結(jié)構(gòu)，如夾層玻璃就是一種很好的隔空氣聲材料。彈性材料，如地毯、木板、橡膠片等具有較高的隔固體聲能力。

二、建筑裝飾材料的力學(xué)性質(zhì)（一）材料的強(qiáng)度

1、概念：材料在外力或應(yīng)力作用下抵抗破壞的能力。

2、分類：根據(jù)外力的作用形式的不同，有：抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度；斷裂強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、耐磨性等。

（二）彈性、塑性、脆性、韌性

1、彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，材料能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。

2、塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，材料能部分或全部保持變形后的形狀尺寸同時(shí)又不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。3、強(qiáng)度等級(jí):按材料強(qiáng)度值的高低劃分的成若干等級(jí)。

4、比強(qiáng)度：材料強(qiáng)度與表觀密度的比值。是衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的指標(biāo)。

5、脆性:當(dāng)作用在材料上的外荷增大到某一數(shù)值時(shí)，材料發(fā)生突然破壞，材料在破壞前無明顯的塑性變形，即材料在破壞時(shí)的變形很小，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。6、韌性：在沖擊荷載或動(dòng)荷載的作用下，材料能吸收一部分能量，同時(shí)產(chǎn)生較大的變形而不致破壞的性質(zhì)。

（三）材料的硬度和耐磨性

1、硬度：指材料抵抗較硬物體壓入或刻劃的能力。測定材料硬度的方法有壓入法和刻劃法兩種。壓入法硬度的指標(biāo)有布氏硬度和洛氏硬度，刻劃法測定的硬度稱為莫氏硬度，根據(jù)刻劃礦物（石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石等）的不同分為10級(jí)。2、耐磨性：材料表面抵抗磨損的能力。

用磨損率表示。它等于磨損前后單位面積的質(zhì)量損失。材料的硬度愈大，則耐磨性愈高；磨損率越大，材料的耐磨性越差。與硬度、強(qiáng)度及內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)。

三、耐久性

材料的耐久性：材料使用過程中，長期抵抗各種內(nèi)外破壞因素或腐蝕介質(zhì)的作用，保持其原有性質(zhì)的能力。外部因素：物理作用、化學(xué)作用、機(jī)械作用、生物作用；內(nèi)部因素：材料的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的特點(diǎn)。★影響材料耐久性的外部因素，往往又是通過其內(nèi)部因素而發(fā)生作用的。工程上根據(jù)工程的重要性、所處的環(huán)境及裝飾材料的特性，正確選擇合理的耐久性壽命。裝飾材料的