第一章建筑装饰材料的基础知识

第一章建筑装饰材料的基础知识第一节建筑装饰材料的基本性质第二节建筑装饰工程基本材料第三节建筑装饰工程相关规定第一节建筑装饰材料的基本性质一、建筑装饰材料的力学性质建筑装饰材料的力学性质是指建筑装饰材料在外力作用下表现出来的性质，如强度、硬度、塑性、耐磨性等。（一）强度材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。材料的强度主要有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、比强度。强度是材料的重要指标，水泥的标号就是以其抗压强度值的高低来划分的。1.抗拉强度材料在拉伸力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为抗拉强度。2.抗压强度材料在压缩力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为抗压强度。3.抗剪强度材料在剪切力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为抗剪强度。4.抗弯强度材料在弯矩力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为抗弯强度。5.比强度单位体积质量的材料强度称为材料的比强度。材料的比强度高，表示材料强度高、质量轻。该强度指标是反映材料轻质、高强的力学参数，是高层建筑及大跨度结构工程中选择材料的重要指标。（二）弹性和塑性1．弹性材料受外力作用发生变形，其变形随外力消失而消失的性质称为弹性，这种变形称为弹性变形。材料抵抗变形的能力用弹性模量E表示，弹性模量越大，表明材料受外力作用发生的变形越小，即材料的变形受外力的影响越小。2．塑性材料发生塑性变形但不被破坏的性质称为塑性。塑性变形是指材料受外力作用而发生变形；若变形不能恢复，这种变形称为塑性变形。（三）韧性与脆性1．韧性材料在冲击力作用下产生变形但不突然断裂的性质称为韧性。2．脆性材料在外力作用下没有明显的塑性变形而突然破坏的性质。脆性材料的抗拉强度远低于抗压强度，其变形能力差，抗冲击能力差。（四）硬度1．硬度硬度指材料表面抵抗其他物质刻、划、磨蚀、压入的能力。表示硬度的指标很多，天然矿物材料的硬度常用摩氏硬度表示。摩氏硬度是以两种矿物相互对刻的方法确定矿物的相对硬度，由软到硬依次分别是滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。材料硬度越高，耐磨性越好，但脆性越大，加工性越差。2．耐磨性耐磨性指材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性与材料的强度、硬度等物理性质有关。装饰工程中，地面、楼梯、台阶等部位使用的材料，其耐磨性要与工程的使用寿命相适应，以保证经济性和使用性的统一。二、建筑装饰材料的物理性质建筑装饰材料的物理性能是指材料在大气环境下表现出的状态、热学和声学性质，如密度、吸水、导热和吸声等。（一）密度1．体积（1）绝对体积。绝对体积指在绝对密实状态下（不包括内部空隙）的材料体积，如理想晶体材料的体积。（2）表观体积。表观体积指在自然状态下整体材料（包括内部空隙）的外观体积，如海绵材料的体积。（3）堆积体积。堆积体积指散粒材料堆积状态下的总外观体积（既包括材料颗粒内部的空隙也包括颗粒间的空隙），如沙堆的体积。2．密度（1）密度。材料单位绝对体积的质量。（2）表观密度。材料单位表观体积的质量。材料的表观密度不仅与材料的密度有关，还与材料内部的空隙体积有关，材料的空隙体积大，则外观密度小。（3）堆积密度。粉块状材料单位堆积体积的质量。3．密实度与孔隙率（1）密实度。密实度指材料体积内被固体物质充实的程度，为材料绝对密实体积与自然状态下表观体积之比。（2）孔隙率。孔隙率指材料中的空隙体积占整个体积的百分率。孔隙率直接影响材料的表观密度、强度、耐磨性、耐冻性、保温性、吸声性等。对于工程材料，孔隙率是一个变化范围很大的参数。如岩石的孔隙率通常在1%以下，石膏的孔隙率达85%以上。（二）吸水性与耐水性1．吸水性与吸湿性（1）吸水性。材料在水中吸收水分的能力，其大小以吸水率表示，吸水率分质量吸水率和体积吸水率。质量吸水率，是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料干质量的百分率。体积吸水率，是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积与材料的表观体积的百分率。一般情况下，材料的孔隙率越大，其吸水率越大。（2）材料的吸湿性。材料在潮湿空气中吸收水分的性质，其大小用含水率表示。含水率是指材料所含水的质量与材料干燥时质量的百分比，其大小随空气湿度的变化而变化。材料的吸湿性取决于材料的组成、孔隙率大小，特别是材料毛细孔的特征及周围环境的湿度。材料吸水或吸湿后会对材料的绝热性、强度等产生影响，同时改变材料的体积和变化，影响装饰工程质量，甚至造成事故。2．耐水性耐水性，是指材料长期在饱和水作用下，保持原有功能，抵抗破坏的能力。（三）导热性与耐热性1．导热（1）导热性。导热性指材料将热量由温度高的一侧向温度低的一侧传递的性质，即材料传递热量的能力。材料导热能力的大小用导热系数来表示。（2）比热。质量为1kg的材料在温度改变1℃时所吸收或放出的热量，称为比热。热容量大的装饰材料对稳定室内温度非常有利，是平衡装饰空间环境温度的首选材料。（3）温度变形性。温度变形性指温度变化时材料体积变化的性质。建筑装饰材料的温度变形性可引起材料尺寸的变化，这种变化对工程质量有着很大的影响，对新型复合材料的质量也有影响。2．耐热（1）耐燃性。耐燃性，是指材料抵抗燃烧的性质，耐燃性是影响装饰工程防火和耐火等级的重要因素。根据材料的耐燃性不同，国家标准将其分为四个等级：非燃烧材料A级、难燃烧材料B1级、可燃烧材料B2级、易燃烧材料B3级。针对装饰工程各部位的不同功能，国家标准对使用的材料燃烧等级有着严格的规定，因此在设计选材时要严格遵守国家的相关规范要求。（2）耐火性。耐火性，是指材料抵抗高温或火的作用，保持其原有性能的能力。耐燃性好的材料，其耐火性不一定好。如金属类材料，其耐燃性很好，但高温时会发生变形、熔融，其耐火性差。（3）热稳定性。热稳定性，是指材料抵抗急冷急热的交替作用，并能保持原有性质的能力。许多脆性材料的热稳定性差，如玻璃、瓷砖在急冷急热的交替作用下易产生较大的温度应力而导致开裂或炸裂破坏。（四）吸声性和隔声性1．吸声性吸声性指材料吸收声波的能力，其大小用吸声系数表示。吸声材料能抑制或减弱声波的反射作用，在对音乐厅、电影馆、大会堂、播音室等工程装饰时，要选用合适的吸声材料以保证声音在室内传递的质量，以获得良好的音响效果并减少噪音的干扰。2．隔声性材料能减弱或隔断声波传递的性能。材料的密度越大，隔声效果越好。弹性较大的材料隔断振动传递的能力较强，如经常使用软木、橡胶、地毯等材料用以减振、隔声。三、建筑装饰材料的化学性质（一）材料的化学性能材料的化学性能是指材料在生产、施工或使用过程中发生的化学反应，使材料的内部组成或结构发生变化的性质。装饰工程中，材料的化学性能主要是指在施工和使用过程中的化学性质，有抗氧化性、抗腐蚀性、抗老化性，抗碳化性等。在施工过程中，可以利用材料的化学反应达到对金属材料除锈、凝胶材料的水化、硬化、石灰成品的碳化等目的。使用过程中，注意防止材料在酸、碱、盐以及各种腐蚀性溶液、气体中被腐蚀或被氧化，如装饰工程中常选用耐酸、碱的材料等。（二）耐久性材料的耐久性，是指在各种外界因素的作用下而不破坏，并能长久地保持其使用性能的性质。材料的耐久性与外力的作用以及材料所处环境的温度变化、湿度变化、光线变化等都有关系，是一项综合性质。材料的耐久性反映了材料的抗化学腐蚀性、抗碳化性、抗老化性、耐磨性等有关性质。四、建筑装饰材料的装饰性建筑装饰材料的装饰性是指材料所具有的颜色、光泽、透明性、花纹、形状和质感等性能。（一）材料的颜色、光泽和透明性1．材料的颜色材料的颜色是指能反映材料颜色的性质。不同的颜色给人不同的心理感受，如红色、橘红色给人温暖、热烈的感觉；绿色、蓝色给人宁静、清凉、寂静的感觉（图1-1）。图1-1①家装案例2．材料的光泽材料的光泽是指材料表面方向性反射光线的性质，用光泽度表示（材料表面对可见光的反射程度）。光泽度对材料上物体影像的清晰程度起着决定性的作用，它不仅影响材料表面的明暗程度，还改变视野或造成不同的虚实对比效果（图1-2）。材料的光泽与材料的组成、材料的结构、材料的密度、材料的强度、材料的孔隙率以及材料的表面状态有关，一般材料表面愈光滑，材料的光泽度愈高。图1-2材料光泽的表现效果3．材料的透明性材料的透明性是指光线透过材料所表现的光学性质。材料根据透明性的不同分为：透明材料，如平板玻璃，特点是透光、透视；半透明材料，如磨砂玻璃，特点是透光，不透视；不透明材料，如钢板、木板等。利用材料的透明度隔断或调整光线的明暗，使物像可清晰可朦胧，能营造出特殊的光学效果，达到预期的设计目的（图1-3至图1-5）。图1-3透明材料表现的装饰效果图1-4半透明材料的装效果图1-5不透明材料的装效果在建筑装饰中可广泛采用材料的花纹图案来满足装饰的需要。天然花纹图案的材料有木花纹、天然大理石花纹（图1-6、图1-7）；人工花纹图案有将材料加工成麻点、凹凸、浮雕等图案（图1-8）。图1-6天然木花纹图1-7天然石材纹路图1-8人工花纹图案2．材料的形状和尺寸材料的形状和尺寸是指材料具有一定形体体积和规格大小的性质。建筑装饰材料的形状和尺寸对装饰效果有很大的影响，改变装饰材料的形状和尺寸，并加入花纹、颜色、光泽等要素，可以获得不同的装饰效果，不同形状和不同尺寸的材料，其装饰效果可以满足不同功能和不同建筑型体的需要，从而最大限度地发挥材料的装饰性（如图1-9至图1-11）。图1-9组合地面的效果图1-10大厅地面图1-11酒店走廊过厅地面（三）材料的质感材料的质感是指材料的表面组织结构、花纹图案、颜色、光泽和透明性等给出的一种综合感觉的性质。不同的材料给出的综合感觉是不一样的。钢材和陶瓷给予的是坚硬、沉重和冰冷的质感（图1-12）；海绵、纤维给予的是轻柔、温暖的质感（图1-13）；普通玻璃、大理石板材给予的是细腻、光亮的质感（图1-14）。图1-12钢材（上）和陶瓷（下）的质感效果图1-13海绵、纤维的质感效果图1-14普通玻璃、大理石板材的质感效果第二节建筑装饰工程基本材料一、无机胶凝材料胶凝材料，指在建筑装饰工程中将散粒或块状材料黏结成为整体的材料。在工程中经常使用的是无机胶凝材料，主要有水泥、石灰、石膏。1．水泥水泥是非常重要的建筑材料，是一种成粉末状的水硬性胶凝材料，与水混合后，在常温下经物理、化学作用能由可塑性浆体逐渐凝结硬化成坚硬的石状体。装饰工程中常用的水泥有普通硅酸盐水泥和白色硅酸盐水泥。硅酸盐水泥凝结硬化快、耐冻性和耐磨性好，但水泥在运输和保管中不能受潮，不宜久储，也不要超过3个月，存储时间过长的水泥要经检验合格才能使用。2．石灰石灰是建筑中使用最早的矿物胶凝材料，是以碳酸钙类岩石为原料，经高温煅烧而成的胶凝材料。石灰的可塑性好，但凝结硬化慢，强度低，硬化时体积收缩大，施工时通常要掺入一定量的骨料或纤维，常用于墙体砌筑、墙面和天棚抹灰等；此外，石灰的耐水性差，因此石灰贮存时要注意防潮，不得与易燃、易爆物品混放，也不要长期存放以保证石灰的胶凝性（图1-16）。图1-16石灰块3．石膏石膏是以硫酸钙矿物为原料，经煅烧而成的胶凝材料。石膏凝结硬化快，凝结时体积有微膨胀，孔隙率大，表观密度小，保温、调温、隔热、吸声性和装饰性好，并具有良好的防火性能。石膏常用于各种内墙隔板、吊顶板材、石膏饰品等（图1-17）。图1-17纸面石膏板二、水泥混凝土1．集料集料也称骨料，是水泥混凝土的主要组成材料，建筑工程的集料有沙、卵石、碎石、煤渣等。粒径在5mm以下的岩石颗粒为沙子，粒径在5mm以上的天然岩石颗粒为卵石，由机械破碎的为碎石。2．水泥混凝土水泥混凝土是由胶凝材料、骨料、水及其他材料，按适当比例拌和成型，并在一定条件下硬化而成的人造石材。水泥混凝土具有抗压强度高、耐久性好、可调整性好、拌和物可塑性好以及价格便宜的特点，是建筑物的重要材料之一。三、建筑砂浆建筑砂浆由胶凝材料、细集料和水，有时也掺入某些掺加料，按适当比例配制而成的混合物。砂浆的种类很多，按用途分为砌筑砂浆、抹面砂浆，装饰砂浆等。四、建筑装饰工程墙体材料（一）烧结砖烧结砖是经高温焙烧成型的墙体材料，主要有普通砖（红砖、青砖）和烧结空心砖（图1-18）。