建筑装饰材料1

1、第一章第一章 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质 自然体积V0V0自然体积V0空隙体积V空 （一）密度（一）密度 材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 = m/v （kg/m3） 式中 密度 m 材料的质量，kg。 v 材料在绝对密实状态下的体积，m3。 测定方法：几何法、排液法(密度瓶法）。视密度视密度（二）表观密度（二）表观密度 多孔固体材料在自然状态下单位体积的重量。 。 = m/v。 式中 。 表观密度，kg/m3。 m 材料的质量，kg。 V。 材料的自然体积，m3。测量方法：几何法、排水法或排油法(表面蜡封）（三）堆积密度（三）堆积密度 粉状、颗粒状材料在堆积状态下单位体积的重量

2、。 。 = m/v。 （kg/m3） 式中 。 堆积密度 m 材料的质量，kg。 v。 材料的堆积体积，m3。 影响因素：散粒材料的视密度、含水率、堆积的疏密程度 1、密实度：是指材料体积内，被固体物质、密实度：是指材料体积内，被固体物质充满的程度，用充满的程度，用D表示。表示。 D = D = v/vv/v。 100%100% = = 。/ 100% 100% 2、孔隙率孔隙率：是指材料体积内，孔隙体积所是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。占的比例。 P = P =（ v v。- - v v）/v/v。 100%100% = = （1- 1- 。/ ） 100% 100% D + P = 1

3、 1、填充率：是指散粒材料在其堆积体积中，被颗粒实体体积填充的程度，用D D 表示表示。 D = v D = v。/v/v。 100% 100% = = 。/ 。 100% 100% 2、空隙率：是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒间的空隙体积所占的比例，以P P 表示。表示。 P = P =（ v v。- v v。）。）/v/v。 100% 100% = (1- = (1- 。/ 。） 100% 100% D +P = 1（a）亲水性材料（b）憎水性材料材料浸润示意图 气 气液液固固（ a） 亲 水 性 材 料（b） 憎 水 性 材 料材 料 浸 润 示 意 图 气 气液液固固（二）吸水性（二）

4、吸水性 吸水性是指材料在水中吸收水分的性质，有吸水性是指材料在水中吸收水分的性质，有质量吸质量吸水率水率和和体积吸水率体积吸水率两种表达方式，分别以两种表达方式，分别以W质质和和W体体表示：表示： W质质=(m吸吸-m干干)/m干干 100% W体体=V水水/V干干=(m吸吸-m干干)/ （V干干 w w） 100%式中式中 W质质质量吸水率（质量吸水率（%）；）； W体体 体积吸水率（体积吸水率（%）；）； m吸吸 材料在吸水饱和状态下的质量；材料在吸水饱和状态下的质量； m干干 材料在绝对干燥状态下的质量（材料在绝对干燥状态下的质量（g）；）； V水水 材料所吸收水分的体积（材料所吸收水分

5、的体积（cm3）；）； w w 水的密度，常温下可取水的密度，常温下可取1g/ cm3。（三）吸湿性（三）吸湿性 干燥材料在空气中，吸收空气中水分的能力。干燥材料在空气中，吸收空气中水分的能力。用含水率表示。用含水率表示。 W W含含=(m=(m含含-m-m干干）/m/m干干 W含含m m含含m m干干（四）耐水性（四）耐水性（五）抗渗性（五）抗渗性）hWdb.b.抗渗等级抗渗等级 在标准在标准试验条件下试验条件下，材料的最大渗水压力（，材料的最大渗水压力（MPa)MPa)。用。用P P表示。表示。混凝土和砂浆抗渗性的好坏常用混凝土和砂浆抗渗性的好坏常用抗渗等极来表示。抗渗等极来表示。 材料的

6、抗渗性主要与材料的孔隙状况有关。材料的抗渗性主要与材料的孔隙状况有关。（六）（六）.抗冻性抗冻性 材料在吸水饱和状态下，抵抗多次冻融循环材料在吸水饱和状态下，抵抗多次冻融循环，不破坏、强度也不显著降低的性质。，不破坏、强度也不显著降低的性质。 抗冻性用抗冻等级抗冻性用抗冻等级F表示。例如：表示。例如： F10 （一）导热性（一）导热性 导热系数越小，材料的保温隔热性越强。导热系数越小，材料的保温隔热性越强。 （三）材料的温度变形性（三）材料的温度变形性 温度升高或降低时材料的体积变化程度。温度升高或降低时材料的体积变化程度。单向尺寸上表现为线膨胀或线收缩。技术指标单向尺寸上表现为线膨胀或线收缩

7、。技术指标为线膨胀系数（为线膨胀系数（）LL）（21tt式中L 第二节第二节 材料的力学性质材料的力学性质 前面我们讲了材料的物理性质，下面我要给大家前面我们讲了材料的物理性质，下面我要给大家介绍材料的另外一种性质介绍材料的另外一种性质力学性质。力学性质。 材料的力学性质是指材料在外力作用下，抵抗破材料的力学性质是指材料在外力作用下，抵抗破坏的能力和变形方面的性质。坏的能力和变形方面的性质。 应力应力：作用于材料表面或内部单位面积的力。用：作用于材料表面或内部单位面积的力。用表示。表示。 应变应变：材料在外力作用方向上，所发生的相对变：材料在外力作用方向上，所发生的相对变形值。用形值。用表示。

8、表示。 = =L/LL/L（ L L为试件受力方向为试件受力方向上的变形值，上的变形值，L L为试件原长）。为试件原长）。一、材料的强度一、材料的强度1.1.材料的强度材料的强度 材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力称材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力称为为强度强度。定量描述为材料在外力作用下发生破坏时。定量描述为材料在外力作用下发生破坏时的的极限应力值极限应力值，用，用f表示。单位为兆帕（表示。单位为兆帕（MPa）抗压强度抗压强度 材料抵抗压力破坏能力材料抵抗压力破坏能力抗拉强度抗拉强度 材料抵抗拉力破坏能力材料抵抗拉力破坏能力抗弯强度抗弯强度 材料抵抗弯曲破坏能力材料抵抗弯曲破坏能力

9、抗剪强度抗剪强度 材料抵抗剪力破坏能力材料抵抗剪力破坏能力材料基本强度的分类表和计算公式材料基本强度的分类表和计算公式2.2.影响材料试验结果的因素影响材料试验结果的因素（1 1）主要因素是材料的）主要因素是材料的组成及构造组成及构造 a a、构造越致密、越均匀，强度越高、构造越致密、越均匀，强度越高 b b、内部构造非均质，不同方向强度不同、内部构造非均质，不同方向强度不同（2 2）实验条件）实验条件 a a、试件的形状和大小、试件的形状和大小：大试件小于小试件：大试件小于小试件，棱柱体小于正立方体，棱柱体小于正立方体 b b、加荷速度、加荷速度：速度越快，强度值越高：速度越快，强度值越高木

10、材纹理木材纹理混凝土路面混凝土路面 c、表面状况表面状况：承压板与试件间摩擦越小，强度值：承压板与试件间摩擦越小，强度值越低越低（3）温度温度：温度越高，强度值越低：温度越高，强度值越低（4）含水情况含水情况：含水试件小于干燥试件：含水试件小于干燥试件 为使测试结果准确、可靠、具有可比性，必须严为使测试结果准确、可靠、具有可比性，必须严格按照标准试验方法进行强度的测试。格按照标准试验方法进行强度的测试。3.3.强度等级强度等级 a、材料按强度的分级，人为划分，不连续。材料按强度的分级，人为划分，不连续。 b、来源于强度，不等同于强度。、来源于强度，不等同于强度。 不同种类的材料抵抗不同形式力的

11、作用，按其相不同种类的材料抵抗不同形式力的作用，按其相应极限强度的大小，划分为若干不同的强度等级。应极限强度的大小，划分为若干不同的强度等级。 水泥、石材、砖、混凝土、砂浆：主要用于承压水泥、石材、砖、混凝土、砂浆：主要用于承压部位，抗压强度来划分强度等级。部位，抗压强度来划分强度等级。 建筑钢材：主要用于承受拉力荷载，以其屈服强建筑钢材：主要用于承受拉力荷载，以其屈服强度作为划分强度等级的依据。度作为划分强度等级的依据。4.4.比强度比强度 材料的强度与其材料的强度与其质量质量密度之比，衡量材料轻密度之比，衡量材料轻质高强性能的指标质高强性能的指标。如松木如松木（0.2）和低碳钢和低碳钢（0

12、.054）。低碳低碳钢丝钢丝松木松木二、材料的弹性和塑性二、材料的弹性和塑性1 1、弹性：弹性是指材料在外力作用下产生变形，外力、弹性：弹性是指材料在外力作用下产生变形，外力取消后，能完全恢复原来形状和大小的性质。这种变形取消后，能完全恢复原来形状和大小的性质。这种变形称为称为弹性变形或可恢复变形弹性变形或可恢复变形。明显具有弹性变形特征的。明显具有弹性变形特征的材料称为材料称为弹性材料。弹性材料。弹性模量弹性模量：E= / ，反，反映材料抵抗变形能力的映材料抵抗变形能力的指标，其值越大，表明指标，其值越大，表明材料的刚度越大。材料的刚度越大。2 2、塑性：、塑性：塑性塑性是指材料在外力作用下

13、产生变形，当是指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，并且不外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质。这种变形称为产生裂缝的性质。这种变形称为塑性变形或残余变塑性变形或残余变形形，明显具有塑性变形特征的材料称为，明显具有塑性变形特征的材料称为塑性材料塑性材料。3 3、弹塑性材料、弹塑性材料 实际上，纯弹性与纯塑性的材料都是不存在的。大实际上，纯弹性与纯塑性的材料都是不存在的。大部分材料是弹性、塑性分阶段发生。部分材料是弹性、塑性分阶段发生。a. a. 低碳钢在受力不大时，仅产生弹性变形，此时，应低碳钢在受力不大时，仅产生弹性变形，此时，应力与应变的

14、比值为一常数。随着外力增大至超过弹性极力与应变的比值为一常数。随着外力增大至超过弹性极限后，则出现另一种变形限后，则出现另一种变形塑性变形塑性变形。b. b. 混凝土，在它受力一开始，弹性变形和塑性变混凝土，在它受力一开始，弹性变形和塑性变形就同时发生，除去外力后，弹性变形可以恢复形就同时发生，除去外力后，弹性变形可以恢复（消失），而塑性变形不能消失，这种变形称为（消失），而塑性变形不能消失，这种变形称为弹塑性变形，其应力应变如下图所示，具有这种弹塑性变形，其应力应变如下图所示，具有这种变形特征的材料叫做弹塑性材料。变形特征的材料叫做弹塑性材料。三、材料韧性和脆性三、材料韧性和脆性1.1.韧性

15、韧性（1 1）韧性的定义）韧性的定义 韧性韧性是指材料在冲击或振动荷载作用下，能是指材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大能量，产生一定的变形，而不至破坏的吸收较大能量，产生一定的变形，而不至破坏的性能，又叫性能，又叫冲击韧度冲击韧度。具有这种性质的材料叫。具有这种性质的材料叫韧韧性材料。性材料。变形0荷载（2 2）韧性材料的特点）韧性材料的特点 a. a. 塑性变形大塑性变形大 b. b. 受力时产生的抗拉强度接近或高于抗压受力时产生的抗拉强度接近或高于抗压强度强度 c. c. 破坏前有明显征兆破坏前有明显征兆 d. d. 主要适用于承受拉力或动荷载。主要适用于承受拉力或动荷载。 木材、建筑

16、钢材、沥青混凝土等属于韧性材木材、建筑钢材、沥青混凝土等属于韧性材料。用作路面、桥梁、吊车梁等需要承受冲击荷料。用作路面、桥梁、吊车梁等需要承受冲击荷载和有抗震要求的结构用建筑材料均应具有较高载和有抗震要求的结构用建筑材料均应具有较高的韧性。的韧性。沥青混凝土路面沥青混凝土路面吊车梁吊车梁2 2、脆性：、脆性： 脆性脆性是指材料在外力达到一定限度时，材料是指材料在外力达到一定限度时，材料发生无先兆的突然破坏，且破坏时无明显塑性变发生无先兆的突然破坏，且破坏时无明显塑性变形的性质。具有这种破坏性质的材料称为形的性质。具有这种破坏性质的材料称为脆性材脆性材料料。荷载变形o四、材料的硬度和耐磨性四、

17、材料的硬度和耐磨性1.1.硬度硬度 硬度是指材料表面耐较硬物体刻划或压入而产生硬度是指材料表面耐较硬物体刻划或压入而产生塑性变形的能力。塑性变形的能力。 硬度大的材料耐磨性较好，但不易加工。硬度大的材料耐磨性较好，但不易加工。 一般说，硬度较大的材料，强度也较高，有些材一般说，硬度较大的材料，强度也较高，有些材料硬度与强度之间有较好的相互关系。料硬度与强度之间有较好的相互关系。 硬度的测定方法：硬度的测定方法：压入法：韧性材料，布氏硬度、洛氏硬度压入法：韧性材料，布氏硬度、洛氏硬度刻划法刻划法；脆性材料，莫氏硬度，；脆性材料，莫氏硬度，10级级2.2.耐磨性耐磨性 指材料表面抵抗磨损的能力，用

18、磨损率表示，指材料表面抵抗磨损的能力，用磨损率表示，等于试件在标准试验条件下磨损前后的质量差与等于试件在标准试验条件下磨损前后的质量差与试件受磨表面积之商。磨损率越大，材料的耐磨试件受磨表面积之商。磨损率越大，材料的耐磨性越差。性越差。 地面、路面等经常受摩擦的部位要求材料有地面、路面等经常受摩擦的部位要求材料有较好的耐磨性能。较好的耐磨性能。 硬度大、强度高、韧性好、构造均匀致密的硬度大、强度高、韧性好、构造均匀致密的材料，耐磨性较好。材料，耐磨性较好。第三节 材料的声学性与装饰性一、材料的声学性质一、材料的声学性质 声源声源：发出声音的发声体：发出声音的发声体 声波入射到建筑材料表面产生三

19、种现象声波入射到建筑材料表面产生三种现象反射反射 声音返回到声源一侧声音返回到声源一侧 产生杂生产生杂生透射透射 对相邻空间产生噪声干扰对相邻空间产生噪声干扰吸收吸收 被材料吸收形成其他能量被材料吸收形成其他能量吸声系数吸声系数0EE二、材料的吸声性能二、材料的吸声性能 定义定义：材料吸收声波的能力。：材料吸收声波的能力。影响因素影响因素：a.声波声波 方向和频率方向和频率 b.材料材料 孔隙率和孔隙构造孔隙率和孔隙构造应用应用：使材料表面具有不同孔径的孔隙：使材料表面具有不同孔径的孔隙孔木吸音板孔木吸音板0EE三、材料的隔声性能三、材料的隔声性能透射系数透射系数隔绝空气声隔绝空气声 反射反射

20、 墙或板的单位面积质量墙或板的单位面积质量隔绝固体声隔绝固体声 吸声吸声 采用不连续结构采用不连续结构四、材料的装饰性四、材料的装饰性 材料对所覆盖建筑物外观美化的效果。材料对所覆盖建筑物外观美化的效果。作用作用：美化建筑物、保护建筑主体、防水、保温：美化建筑物、保护建筑主体、防水、保温装饰效果体现装饰效果体现：a.色彩色彩 b.质感质感 c.尺寸、形状、纹尺寸、形状、纹理理第四节第四节 材料的耐久性材料的耐久性 1 1、耐久性的定义、耐久性的定义 耐久性是指材料在使用过程中，抵抗各种自然因素耐久性是指材料在使用过程中，抵抗各种自然因素及其它有害物质长期作用，能长久及其它有害物质长期作用，能长

21、久保持其原有性质保持其原有性质的能的能力。力。 2 2、耐久性的含义、耐久性的含义 耐久性是衡量材料在长期使用条件下的安全性能的耐久性是衡量材料在长期使用条件下的安全性能的一项一项综合指标综合指标，包括抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐，包括抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等。化学腐蚀性等。 3 3、材料耐久性降低的机理、材料耐久性降低的机理 材料在使用过程中，会与周围环境和各种自然因素材料在使用过程中，会与周围环境和各种自然因素发生作用。这些作用包括物理、化学和生物的作用发生作用。这些作用包括物理、化学和生物的作用 （1 1）物理作用）物理作用 一般是指一般是指干湿变化干湿变化、温度变化

22、温度变化、冻融循环冻融循环等。这些作用会等。这些作用会使材料发生体积变化或引起内部裂纹的扩展，而使材料逐渐破使材料发生体积变化或引起内部裂纹的扩展，而使材料逐渐破坏，如混凝土、岩石、外装修材料的热胀冷缩等。坏，如混凝土、岩石、外装修材料的热胀冷缩等。 （2 2）化学作用）化学作用 包括包括酸、碱、盐酸、碱、盐等物质的水溶液及等物质的水溶液及有害气体有害气体的侵蚀作用。的侵蚀作用。这些侵蚀作用会使材料逐渐变质而破坏，如水泥石的腐蚀，钢这些侵蚀作用会使材料逐渐变质而破坏，如水泥石的腐蚀，钢筋的锈蚀、混凝土在海水中的腐蚀、石膏在水中的溶解作用等筋的锈蚀、混凝土在海水中的腐蚀、石膏在水中的溶解作用等。

23、 （3 3）生物作用）生物作用 是指菌类、昆虫等的侵害作用，包括使材料因虫蛀、腐朽是指菌类、昆虫等的侵害作用，包括使材料因虫蛀、腐朽而破坏，如木材的腐蚀等。而破坏，如木材的腐蚀等。 因而，材料的耐久性实际上是衡量材料在上述多种作用下因而，材料的耐久性实际上是衡量材料在上述多种作用下，能长久保持原有性质而保证安全正常使用的性质。，能长久保持原有性质而保证安全正常使用的性质。混凝土腐蚀混凝土腐蚀混凝土柱钢筋锈蚀混凝土柱钢筋锈蚀白蚁白蚁白蚁巢白蚁巢 （4 4）综合影响：）综合影响： 实际工程中，材料往往受多种破坏因素的同时作实际工程中，材料往往受多种破坏因素的同时作用。用。材料性质不同，其耐久性的内容各不相同。材料性质不同，其耐久性的内容各不相同。 a. a. 金属材料往往由于电化学作用引起腐蚀、破金属材料往往由于电化学作用引起腐蚀、破坏，其耐久性指标主要是坏，其耐久性指标主要是耐蚀性耐蚀性； b. b. 无机非金属材料（如石材、砖、混凝土等）无机非金属材料（如石材、砖、混凝土等）常因化学作用、溶解、冻融、风蚀、温差、摩擦等因常因化学作用、