《建筑装饰材料》中职全套教学课件

建筑装饰材料全套可编辑PPT课件第一章建筑装饰材料概述

第二章胶凝材料第三章石材第四章陶瓷第五章玻璃第六章涂料第七章木材第八章塑料第九章金属材料第十章织物第十一章胶黏剂谢谢第一节建筑装饰材料的功能第三节建筑装饰材料的基本性质第二节

建筑装饰材料的分类与组成第一章建筑装饰材料概述4第四节

建筑装饰材料的选择与发展1.

了解建筑装饰材料的功能、分类与组成、基本性质。2.

能对建筑装饰材料有一定的认识。学习目标56各种具有时代象征性的建筑形式的出现与发展，如玻璃幕墙的发展、旋转餐厅的出现、中庭的广泛应用、超高层建筑物的矗立等，都与建筑装饰材料的发展有着密切的关系，同时，建筑装饰工程的实际效果也离不开建筑装饰材料及其配套产品的色彩、质感、纹理和形状尺寸等的表现。因此，只有熟悉各种建筑装饰材料的性能、特点，按照建筑物的特点及使用环境的条件，合理选用建筑装饰材料，才能材尽其能、物尽其用，更好地表达设计意图，与其他配套产品一起来体现建筑物的装饰性。如图所示为使用各种建筑装饰材料装饰的别墅客厅和金茂大厦。7别墅客厅金茂大厦建筑装饰材料的功能第一节89建筑装饰材料又称建筑饰面材料，是指铺设或涂装在建筑物表面起装饰和美化作用的材料。建筑装饰材料是集材料、工艺、造型设计、美学于一身的材料，它是建筑装饰工程的重要物质基础。建筑装饰材料的作用就是美化与优化建筑物空间环境，保护建筑物主体结构，延长建筑物的使用寿命，改善建筑物的各项使用功能，营造一个舒适、温馨、安逸、高雅的生活环境与工作场所。10一、装饰功能建筑装饰要遵循美学的原则，要创造出优良的空间环境，使人身心放松、情绪得到调节、智慧得到更好的发挥。在实现以上目标的过程中，建筑装饰材料起着重要的作用。建筑物的内外墙面装饰效果是通过建筑装饰材料的色彩、线形、质感来表现的。1. 色彩色彩是建筑物外观的重要组成元素，建筑装饰材料的色彩可以来源于材料的本色，也可以通过染色等方式获得或改变，还可以因不同的光照条件而有所改变，不同的色彩给人的感觉不同。如大理石的色彩有庄重美，花岗岩的色彩有朴素美，壁纸的色彩有柔和美，木材的色彩有质朴美和纹理美。112. 线形线形是由立面装饰形成的分格缝与凹凸线条构成的，如目前多见的本色水泥砂浆抹面的建筑物，一般划横向凹缝或用其他质地和颜色的材料嵌缝，这种做法不仅克服了光面抹面质感差的缺陷，同时还可使大面积抹面颜色欠均匀的感觉减轻。此外，也可通过模仿其他材料来打造线形，如壁纸中的仿木纹、仿织物纹等。建筑装饰材料表面的图案不同，装饰效果不同。123. 质感质感是指建筑装饰材料的质地给人的感觉，是通过建筑装饰材料表面致密程度、光滑程度、线条变化，以及对光线的吸收、反射等体现的，如粗糙不平的表面给人以粗犷豪放的感觉，光滑细致的平面给人以细腻精美的感觉，钢材、陶瓷、木材、玻璃、呢绒等材料给人以软硬、轻重、粗细、冷暖等不同的感觉。13二、保护功能建筑物在长期使用过程中经常受到日晒、雨淋、风吹、冰冻等，也会受到腐蚀性气体和微生物的侵蚀，这会使建筑物表面粉化、出现裂缝等，影响建筑物的耐久性。选用适当的建筑装饰材料对建筑物表面进行装饰，不仅能起到良好的装饰作用，而且能有效地提高建筑物表面的耐久性，降低维修费用。如在建筑物的墙面、地面粘贴面砖或喷刷涂料，能够保护建筑物的墙面、地面，延长建筑物的使用寿命。14三、改善室内环境的功能建筑装饰材料除了具有装饰功能和保护功能外，还有改善室内环境的功能。如内墙和顶棚使用的石膏装饰板能起到“呼吸作用”，调节建筑物室内空气相对湿度，从而改善室内环境的舒适度；木地板、地毯等能起到保温、隔声、隔热的作用，使人感到温暖舒适，在美化环境、居室的同时改善了建筑物的室内环境。建筑装饰材料的分类与组成第二节1516一、建筑装饰材料的分类建筑装饰材料种类繁多，随着材料科学和材料工业的不断发展，新型材料不断涌现。可根据化学成分、装饰部位、燃烧性能以及主要作用的不同对建筑装饰材料进行分类。1. 按化学成分不同分类按化学成分不同，建筑装饰材料可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类，见下表。17按化学成分不同分类182. 按装饰部位不同分类按装饰部位不同，建筑装饰材料可分为外墙装饰材料、内墙装饰材料、地面装饰材料和顶棚装饰材料四大类，见下表。按装饰部位不同分类193. 按燃烧性能不同分类按建筑装饰材料的燃烧性能不同可将其分为不燃材料、难燃材料、可燃材料和易燃材料，即A级、B1级、B2级和B3级。A级为不燃材料，如嵌装式石膏板、花岗岩等；B1级为难燃材料，如装饰防火板、阻燃墙纸等；B2级为可燃材料，如胶合板、墙布等；B3级为易燃材料，如油漆、酒精等。204. 按主要作用不同分类按建筑装饰材料的主要作用不同，可将其分为装修装饰材料和功能性材料2种。（1）装修装饰材料。装修装饰材料虽然具有一定的使用功能，但它们的主要作用是对建筑物进行装修和装饰，装修装饰材料包括地毯、涂料、墙纸等。（2）功能性材料。在建筑装饰工程中使用这类材料，主要目的是利用它们的某些突出性能实现某种设计功能。功能性材料包括各种防水材料、隔热和保温材料、吸声和隔声材料等。21二、建筑装饰材料的组成、结构与构造建筑装饰材料的组成、结构与构造是决定建筑装饰材料性质的内部因素。1. 建筑装饰材料的组成建筑装饰材料的组成是指材料所含的化学成分或矿物成分。组成材料的化学成分、矿物成分不同，材料的物理性质、化学性质和力学性质不同。22（1）化学成分。材料所含的化学成分不同，材料性质不同。当材料与外界自然环境以及各类物质相接触时，会遵循化学变化规律发生化学反应。如材料受到酸、碱、盐类物质的侵蚀，钢材被锈蚀等都是发生了化学反应。（2）矿物成分。矿物是具有一定化学成分和结构特征的单体和化合物。一些建筑装饰材料如天然石材、无机胶凝材料等，其所含矿物成分是决定它的性质的主要因素。232. 建筑装饰材料的结构建筑装饰材料的结构是就其微观组织状态而言的，有晶体结构、非晶体结构及胶体结构3种。（1）晶体结构。晶体是指由离子、原子或分子等质点，在空间按一定规律重复排列而成的固体。（2）非晶体结构。非晶体是指熔融物质急速冷却时，质点来不及按一定规律排列而凝固成的固体。非晶体又称无定形体或玻璃体，没有固定的几何外形，且各向同性。非晶体结构是一种不稳定的结构，非晶体具有较高的化学活性，合成树脂、橡胶、沥青就是非晶体。24（3）胶体结构。胶体是指含有的微粒直径为1×10-6～1×10-4

mm的固体颗粒分散在介质中的分散体系，介质是液体时，此种胶体称为溶胶。由于溶胶的颗粒很细小，所以它有很大的表面积，因而也具有很大的表面能。溶胶的颗粒有自发相互吸附凝聚成较大颗粒的趋势，其凝聚后构成连续的网状结构，包住了全部液体，使溶胶失去流动性，成为半固体，这个半固体物质称为凝胶。25凝胶的结构是由仅有的部分相互黏结的胶体颗粒构成的，它们在范德华力作用下结合在一起。所以凝胶在搅拌、振动等剪切力的作用下，其结合键很容易断裂，凝胶会变成溶胶，黏度降低，重新具有流动性。但静置一定时间后，溶胶又会慢慢恢复成凝胶，这一转变过程可以反复多次。凝胶、溶胶这种可逆互变的性能称为触变性。新搅拌的水泥浆、石灰浆及沥青等材料都具有触变性。263. 建筑装饰材料的构造建筑装饰材料的构造是就其宏观组织而言的，如材料的孔隙、岩石的层理、木材的纹理（纤维状）等。它的各种性质除受其组成及结构的影响外，还与其构造有密切关系。构造致密的材料强度高。疏松多孔的材料在受力时除有效受力截面减小外，在孔隙尖端处还有应力集中现象，因而强度降低。有层状或纤维状构造的材料，各向异性，即在不同的方向，它所表现出来的性质不同。27材料的很多性质与孔隙率的大小有关，还与孔隙的构造特征有关。材料中的孔隙，有与外界相通的开口孔隙和与外界相隔绝的闭口孔隙。孔隙本身又有粗细之分，有极细孔隙、细小孔隙与粗大孔隙等。随着孔隙率的增大，材料的强度、密度会有规律地降低，而保湿性则相应提高。极细孔隙，进入其中的水分不易流动；闭口孔隙，水分及侵蚀性的介质不易侵入；它们对材料的抗渗性、抗冻性和抗化学侵蚀性的不利影响较小，有时甚至起积极作用。28材料中的孔隙建筑装饰材料的基本性质第三节2930建筑物不同空间、不同部位的功能不同，对材料的性能要求也不同。结构材料必须具有相应的力学性能，墙体材料应具备良好的保温隔热性能、隔声吸声性能，屋面材料应具备良好的抗渗防水性能，地面材料应具备良好的耐磨损性能等。为保证建筑物的正常使用功能和耐久性，在工程设计和施工中应正确合理地使用材料。31一、材料与质量有关的性质1. 材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度（1）密度，又称实际密度。密度是指材料在绝对密实状态下，质量与体积的比，按下式计算：式中ρ——材料的实际密度。

m——材料在干燥状态下的质量。

V——材料在绝对密实状态下的体积。32（2）表观密度。对于较密实的材料（如混凝土用砂、石子等），因其孔隙很少，可不必将其磨细，直接以排水法求得其体积，这时所求得的为绝对密实体积的近似值。用绝对密实体积的近似值计算的密度，称为表观密度，按下式计算：式中ρ′——材料的表观密度。

m——材料在干燥状态下的质量。

V′——材料在自然状态下不含开口孔隙的体积。33（3）体积密度。体积密度是指材料在自然状态下，质量与体积的比，按下式计算：式中ρ0——材料的体积密度。

m——材料在干燥状态下的质量。

V0——材料在自然状态下的体积。34（4）堆积密度。堆积密度是指散粒状或粉末状材料在堆积状态下，质量与体积的比，按下式计算：式中ρ0′——材料的堆积密度。

m——材料在干燥状态下的质量。

V0′——材料在堆积状态下的体积。散粒状或粉末状材料在堆积状态下352. 材料的密实度和孔隙率（1）密实度。密实度是指材料体积内被固体物质填充的程度，也就是固体物质的体积占总体积的百分比，以D表示：（2）孔隙率。孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料在自然状态下总体积的百分比，以P表示：363. 材料的填充率与空隙率（1）填充率。填充率是指散粒状材料在其堆积体积中，被颗粒实体体积填充的程度，以D′表示：（2）空隙率。空隙率是指散粒状材料在堆积状态下，颗粒之间空隙体积占堆积体积的百分比，以P′表示：37二、材料与水有关的性质1. 亲水性与憎水性材料在空气中与水接触时，会被水润湿，根据其被水润湿的程度，可将其分为亲水性材料与憎水性材料。润湿就是水被材料表面吸附的过程。当材料在空气中与水接触，材料分子与水分子之间的相互作用力大于水分子之间的相互作用力时，材料表面就会被水润湿。在固相（材料）、液相（水）和气相（空气）三相的交点处，如果沿水滴表面所引切线与材料表面所成的夹角（润湿角）θ≤90°，则这种材料称为亲水性材料。反之，如果材料分子与水分子间的相互作用力小于水分子间的相互作用力，则材料表面不能被水润湿，此时润湿角θ>90°，这种材料称为憎水性材料。38大多数建筑装饰材料，如石、砖、混凝土、木材等都属于亲水性材料，表面均能被水润湿。沥青、石蜡等属于憎水性材料，表面不能被水润湿。亲水性材料 憎水性材料392. 吸水性吸水性是指材料在水中能吸收水分的性质。吸水性能常用质量吸水率来表示。质量吸水率是指材料所吸收的水分的质量占材料干燥质量的百分比，按下式计算：式中W

质——材料的质量吸水率。

m

吸——材料吸水饱和后的质量。

m

干——材料烘干至恒重时的质量。403. 吸湿性吸湿性是指材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质。吸湿性的大小用含水率表示：式中W

含——材料的含水率。

m

含——材料含水时的质量。

m干——材料干燥至恒重时的质量。W

含的大小除与材料的化学成分有关外，还与空气的温度、湿度有关。414. 耐水性耐水性是指材料长期在饱和水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。用软化系数表示：式中K

软——材料的软化系数。

f

饱——材料在饱和水状态下的抗压强度。

f干——材料在干燥状态下的抗压强度。K软越大，则材料的耐水性越好。一般情况下，材料的K

软>0.8时，可将其称为耐水材料。425. 抗渗性抗渗性是指材料抵抗有压介质渗透作用的能力，抗渗性用渗透系数K来表示，渗透系数越大，材料的抗渗性越差。材料的抗渗性也可用抗渗等级Pn表示，抗渗等级是指材料抵抗液体压力不致发生渗透现象时，材料所能承受的最大压力与受压面积的比。材料的抗渗性与材料的孔隙率，特别是开口孔隙率有关，也与材料的亲水性和憎水性有关。材料开口孔隙率越高，大孔数量越多，其抗渗性越差。436. 抗冻性抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，同时强度也不严重降低的性质。材料的抗冻性可用抗冻等级Fn来表示，抗冻等级是指材料在吸水饱和状态下，强度损失和质量损失达到规定上限时，所能承受的最大冻融循环次数。冻融循环次数越多，则材料的抗冻等级越高。44三、材料的力学性质材料的力学性质主要是指材料在外力（荷载）作用下，有关抵抗破坏和变形能力的性质。1. 材料的强度材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力称为强度。材料在建筑物上所受的外力，主要有拉力、压力、弯曲力及剪切力等。材料抵抗这些外力破坏的能力，分别称为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。452. 材料的弹性与塑性材料在外力作用下变形，当外力消失后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。能够完全恢复的变形，称为弹性变形。材料在外力作用下变形，如果外力消失，仍保持变形后的形状尺寸，并且不产生裂纹的性质，称为塑性。这种不能恢复的变形，称为塑性变形。实际上，单纯的弹性材料是没有的。有的材料在受力不大的情况下，表现为弹性变形，但受力超过一定限度后，即表现为塑性变形，建筑钢材就是这样的。有的材料在受力后，弹性变形及塑性变形同时产生；如果外力消失，则弹性变形可以恢复，而塑性变形就不能恢复，混凝土材料受力后的变形就属于这种类型。463. 材料的脆性和韧性在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏而又无明显塑性变形的性质，称为脆性。脆性材料抵抗冲击荷载的能力差，玻璃等无机非金属材料多属于脆性材料。在冲击、震动荷载作用下，材料能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性能称为韧性。木材、建筑钢材、橡胶等属于韧性材料。4. 材料的硬度、耐磨性硬度是指材料表面抵抗其他较硬物质压入或刻划的能力，一般硬度大的材料耐磨性较强，但不易加工。耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力，材料表面磨损率越大，材料的耐磨性越差。47四、材料的耐久性建筑装饰材料除应满足各项物理、力学的功能要求外，还必须经久耐用。耐久性是指材料在使用过程中，在内、外部因素的作用下，经久不破坏、不变质，保持其原有性能的性质。影响材料耐久性的因素有：1. 内部因素内部因素是造成材料耐久性下降的根本原因。内部因素主要包括材料的化学组成、结构和构造的特点。当材料含有易与其他外部介质发生化学反应的成分时，其抗渗性和耐腐蚀性就较差。如玻璃因其玻璃体结构的导热性较差，而弹性模量又很大，所以其耐久性差。482. 外部因素外部因素也是影响材料耐久性的主要因素。外部因素主要有化学作用、物理作用、机械作用和生物作用。（1）化学作用是指各种酸、碱、盐及其水溶液，各种腐蚀性气体对材料的化学腐蚀或氧化。（2）物理作用是指光、热、电、温度差、湿度差、干湿循环、冻融循环、溶解等使材料的结构发生变化，如材料内部产生微裂纹或孔隙率增高。（3）机械作用是指冲击、疲劳荷载，各种气体、液体及固体使材料磨损、磨耗等。（4）生物作用是指菌类、昆虫等使材料被腐化或虫蛀等。49实际工程中，材料受到外界破坏往往是因为2种以上因素同时作用。金属材料常因化学和电化学作用而腐蚀和破坏；无机非金属材料常因化学腐蚀、溶解、冻融循环、风蚀、温度差、湿度差、摩擦等其中某些因素或这些因素综合作用而破坏；有机材料常因生物作用，溶解，化学腐蚀，光、热、电等作用而破坏。耐久性是材料的一种综合性质，不同材料的耐久性往往包含不同的具体内容。建筑装饰材料的选择与发展第四节5051一、建筑装饰材料的选择选择建筑装饰材料时要考虑的因素有很多，有安全性、色彩的和谐性、耐久性、舒适性、经济性、环保性、功能性等。一般来讲，选择建筑装饰材料时可以考虑以下几个方面。1. 建筑装饰材料的外观建筑装饰材料的外观主要是指材料的形状、质感、纹理和色彩等方面的视觉效果，这些应与建筑物空间性质和气氛相协调。522. 建筑装饰材料的功能性由于建筑物对隔声、隔热、防火、防潮、防水有不同的要求，选择建筑装饰材料时应考虑使用场所的特点，以满足其相应的功能需要。3. 建筑装饰材料的经济性建筑物装饰的费用占建筑项目总投资的比例往往高达1/2，甚至2/3。装饰建筑物时应从经济角度审视建筑装饰材料，充分利用有限的资金以取得最佳的使用效果和装饰效果。不可一味追求高档的材料，否则不但建筑装饰材料造价昂贵，而且材料品种过多过杂会使人眼花缭乱，难以形成一定的建筑风格。因此，要根据建筑物的类型和档次来选择建筑装饰材料。534. 建筑装饰材料的环保性随着建筑装饰材料的不断发展和人们环保意识的提高，建筑装饰材料的绿色环保性成为人们关注的重点。在装饰装修过程中，各种家具和建筑装饰材料释放出的有害物质是室内环境污染的主要来源，所以选择绿色、环保的建筑装饰材料是减少室内环境污染的有效途径。54二、建筑装饰材料的发展随着科学技术的不断发展和人们物质生活水平的不断提高，现代建筑装饰材料发展得很快。除了向多品种、多规格、多花色发展外，建筑装饰材料未来的发展趋势还有以下几个特点：1. 向绿色、节能、环保发展随着绿色、节能、环保理念深入人心，人们越来越热衷于绿色、节能、环保的建筑装饰材料。采用低耗能工艺生产的绿色、节能、环保的建筑装饰材料使资源得到节约，有利于环境的可持续发展。552. 向复合型、多功能发展随着人们生活水平的提高和建筑技术的发展，人们对建筑装饰材料功能的要求越来越高，而传统的建筑装饰材料功能单一，远远不能满足人们的综合需求。因此，采用复合技术发展多功能建筑复合装饰材料已成定势。所谓建筑复合装饰材料，是指由2种或2种以上的材料经过物理手段或化学反应结合在一起的材料，这种材料集合了多种材料的优点，具有多种材料的功能，在满足一般使用要求的同时，还兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁等功能。563. 向智能化发展智能装饰与普通装饰最大的差异在于智能的嵌入，即在装饰装修过程中融入了现代高科技元素。智能化建筑装饰材料是将材料和产品用以微电子技术为主体的高科技嫁接，从而实现材料及产品各种功能的可控与可调。4. 从现场制作向成品、标准安装式发展过去的建筑装饰工程绝大部分都是要现场制作安装材料的，特别是有些湿作业，劳动强度大，费时费工，对环境的污染大。57第一节水泥第三节石膏及其制品第二节混凝土与砂浆第二章胶凝材料581.

了解胶凝材料的分类。2.

了解水泥的技术要求和装饰水泥的应用，混凝土与砂浆的性能，装饰混凝土与装饰砂浆的应用。3.

了解石膏的特性及各类石膏装饰制品的运用。4.

掌握水泥、装饰混凝土与装饰砂浆、石膏的基本技术性能和应用，以及各种胶凝材料的装饰效果。学习目标5960胶凝材料又称胶结料，指在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质。胶凝材料的发展，有着极为悠久的历史。黏土是人类使用最早的胶凝材料，随后应运而生的是水泥、石灰、石膏等各类建筑装饰材料，如今胶凝材料在日常生活中应用已较为广泛。随着胶凝材料科学的发展，胶凝材料及其制品工业必将迎来新的飞跃式发展。61胶凝材料按化学组成不同可分为有机胶凝材料（如沥青、树脂等）和无机胶凝材料（如石灰、水泥等）。无机胶凝材料根据硬化条件不同可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只能在空气中凝结、硬化、保持和发展强度，如石膏、石灰、水玻璃等；水硬性胶凝材料不但能在空气中凝结，也能在水中凝结、硬化、保持和发展强度，如水泥等。水泥第一节6263水泥是粉末状的物质，它与水混合后，经过物理、化学等变化，由可塑性的浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状的材料胶结成一个整体。水泥是一种良好的水硬性胶凝材料，是社会经济发展最主要的建筑装饰材料之一。水泥品种繁多，但通用硅酸盐水泥是最常用的，本节主要介绍建筑装饰工程中常用的通用硅酸盐水泥、白色水泥和彩色水泥。64一、通用硅酸盐水泥的生产过程以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料，称为通用硅酸盐水泥。通用硅酸盐水泥生产的主要工艺可简称为“两磨一烧”，即将石灰石、黏土、铁矿石按比例混合并磨细成生料，再将其用1

450

℃高温煅烧成熟料并加适量石膏和混合材料，然后将它们再一次磨细，如图所示。通用硅酸盐水泥生产流程图65二、通用硅酸盐水泥的矿物组成通用硅酸盐水泥由石灰质原料氧化钙（CaO）、黏土质原料二氧化硅（SiO2）、氧化铝（A12O3）和氧化铁（Fe2O3）组成。经过高温煅烧后，以上4种化学成分化合为熟料中的主要矿物成分，即：硅酸三钙（3CaO·SiO2，简式为C3S），质量分数为45%～65%；硅酸二钙（2CaO·SiO2，简式为C2S），质量分数为15%～30%；铝酸三钙（3CaO·A12O3，简式为C3A），质量分数为7%～15%；铁铝酸四钙（4CaO·A12O3·Fe2O3，简式为C4AF），质量分数为10%～18%。66三、通用硅酸盐水泥的水化和凝结硬化1. 通用硅酸盐水泥的水化水泥加适量水拌和后，水泥颗粒立即分散于水中并与水发生化学反应（称水化反应），释放热量，生成多种水化产物。生成的水化产物有水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化硫铝酸钙和氢氧化钙等，其中，水化硅酸钙和水化铁酸钙为凝胶体，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙为晶体。672. 通用硅酸盐水泥的凝结硬化随着水化反应的不断进行，水化产物不断增加，凝胶膜层增厚并在某些点互相接触，形成疏松的网状结构，水泥浆体逐渐失去流动性和部分可塑性，这一变化过程为水泥的初凝。在渗透压的作用下，水泥颗粒表面的膜层破裂，颗粒内的水泥成分又与水迅速反应，产生大量的水化产物。水化产物之间互相接触并交联，形成较为紧密的网状结构，浆体完全失去塑性，并开始具有一定的强度，这一变化过程为水泥的终凝。水化产物形成的网状结构不断被新生成的水化产物填实，结构逐渐变得致密，从而使水泥的强度不断增加并进入硬化阶段，最终形成具有一定强度的水泥石，如图所示。68通用硅酸盐水泥的凝结硬化a）分散在水中未水化的水泥颗粒b）在水泥颗粒表面形成凝胶膜层c）凝胶膜层增厚并互相接触（凝结）d）水化产物进一步发展，填充毛细孔（硬化）1—水泥颗粒2—水分3—凝胶4—晶体5—未水化的水泥颗粒6—毛细孔693. 影响通用硅酸盐水泥水化、凝结硬化的主要因素（1）水泥熟料的矿物组成。水泥熟料中各种矿物成分的凝结硬化特点不同，不同种类的硅酸盐水泥中各矿物成分的相对含量也不同，这决定了不同种类的硅酸盐水泥硬化特点差异很大。（2）水泥的细度。水泥磨得越细，水泥颗粒平均粒径越小，其比表面积（总表面积与质量的比）越大，此时，更多的水泥熟料中的矿物成分暴露在外，发生水化反应时水泥熟料中的矿物成分与水的接触面大，水化速度快，水泥凝结硬化速度也随之加快。70（3）石膏掺量。生产水泥时掺入石膏，石膏主要是作为缓凝剂，以减缓水泥凝结硬化速度。但是石膏掺量过多时，不仅不能缓凝，反而会对水泥石的后期性能有不利影响。（4）龄期。水泥的水化、凝结硬化是一个长期的不断进行的过程，随着水泥熟料中的矿物成分水化程度的加深，凝胶体不断增加，毛细孔不断减少。水泥的水化、凝结硬化一般在28d内发展速度较快，28d后发展速度较慢。71（5）温度和湿度。水泥水化、凝结硬化的速度与环境的温度有关，只有在适当的温度下，水泥的水化、凝结硬化才能进行。通常，温度较高时，水泥的水化、凝结硬化速度快；温度降低，水化、凝结硬化速度减缓。水泥的水化、凝结硬化必须在水分充足的条件下进行，因此要有一定的环境湿度。在使用水泥时必须注意洒水养护，使水泥保持在适宜的温度和湿度环境中。（6）水灰比。拌和水泥浆时，水与水泥的质量比，称为水灰比。水灰比越小，水泥水化、凝结硬化速度越快，其强度越高。72四、通用硅酸盐水泥技术要求1. 细度水泥的细度是指水泥颗粒粗细的程度。水泥颗粒越细，其总表面积越大，与水的接触面越多，水化反应进行得越快越充分，因此水泥的细度对水泥的性能有很大影响。通常水泥颗粒越细，其凝结硬化速度越快，水泥强度（特别是早期强度）越高，收缩也越大。但水泥颗粒过细，则易因吸收空气中水分而受潮形成絮团，这反而会使水泥活性降低。此外，水泥颗粒过细会增加粉磨时的能耗，降低生产率，增加成本。732. 标准稠度用水量水泥的标准稠度用水量是指水泥净浆达到标准稠度时所需要的水量。通常用水与水泥质量的百分比来表示。通用硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般在21%～28%之间。水泥的标准稠度用水量主要与水泥的细度及其所含矿物成分有关。3. 凝结时间水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间称为凝结时间。凝结时间又分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去可塑性时止所需要的时间；终凝时间是指从水泥加水拌和时起到水泥浆完全失去可塑性并开始具有强度时止所需要的时间。744. 体积安定性水泥在凝结硬化过程中，体积变化是否均匀适当的性质称为水泥体积安定性。水泥体积安定性不良，一般是由于水泥熟料中所含游离氧化钙、游离氧化镁过多或掺入石膏过多等造成的。水泥体积安定性不良，会使水泥制品产生膨胀性裂缝，影响工程质量，甚至引发严重的工程事故。因此，凡是体积安定性不良的水泥均作为废品处理，不能用于工程中。755. 强度和强度等级水泥的强度是指水泥胶结能力的大小，是评价水泥质量的重要指标，也是划分水泥强度等级的依据。通用硅酸盐水泥的强度主要取决于熟料中矿物成分的比例和水泥的细度，此外还与试验方法、试验条件、养护龄期有关。根据国家标准，水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分。通用硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R共8个强度等级，其中代号R表示早强型水泥。水泥各龄期的强度均不得低于国家标准，通用硅酸盐水泥在不同龄期的强度要求见下表。76通用硅酸盐水泥在不同龄期的强度要求

单位：MPa776. 水化热水泥在水化过程中释放的热量，称为水泥的水化热。水泥的大部分水化热在凝结硬化的初期释放，水泥释放热量高低及速度与水泥熟料的矿物组成和水泥的细度有关。一般水泥强度等级高，水化热高；水泥颗粒细，水化速度快；掺速凝剂时，早期水化热高。通用硅酸盐水泥水化热很高，冬期施工时，水化热有利于水泥的正常凝结硬化。但对于大体积混凝土工程，如建设大坝、桥墩等，水化热是有害因素，可使大体积混凝土开裂。因此，大体积混凝土一般要严格控制水泥的水化热。787. 碱含量碱含量是指水泥中氧化钠（Na2O）和氧化钾（K2O）的含量。当用于混凝土中的水泥的碱含量过高，骨料又具有一定的活性时，它们会在潮湿环境或有水环境中发生有害的碱骨料反应，即水泥中的碱和骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，生成膨胀性的碱硅酸盐凝胶，导致混凝土开裂。因此，当使用活性骨料时，要使用低碱水泥。79五、通用硅酸盐水泥的应用与储运1. 通用硅酸盐水泥的特性及应用（1）强度尤其是早期强度高的通用硅酸盐水泥，主要用于重要结构的高强混凝土、预应力混凝土和有早强要求的混凝土工程中。（2）抗碳化能力强，可使钢筋混凝土结构和预应力混凝土工程的耐久性大大提高。（3）抗冻性好，通用硅酸盐水泥拌和物不易发生泌水现象，硬化后的水泥石密度较大，所以抗冻性优于其他水泥。它适用于严寒地区受反复冻融作用的混凝土工程中。80（4）水化热高，用于冬期施工常可避免冻害。但它不宜用于大体积混凝土工程中。（5）耐磨性好，可应用于路面和机场跑道等混凝土工程中。（6）干缩小，通用硅酸盐水泥在硬化过程中，形成的大量的水化硅酸钙凝胶体，使水泥石密实，游离水分少，不易产生干缩裂纹，它可用于干燥环境的混凝土工程中。（7）耐热性差，不宜用于有耐热性要求的混凝土工程中。（8）耐腐蚀性差，不宜长期用于含有侵蚀性介质（如软水、酸和盐）的环境中。812. 通用硅酸盐水泥的运输与储存在运输与储存通用硅酸盐水泥过程中，应特别注意防水防潮。储存水泥时应按不同品种、不同强度等级以及出厂日期将它们分别堆放，并加贴标志。散装水泥应分库储存。使用时应遵循先存先用的原则。存放期一般不应超过3个月。水泥进场以后，应立即进行检验，为确保工程质量，应严格贯彻先检验后使用的原则。82六、装饰水泥1. 白色水泥白色硅酸盐水泥，简称白色水泥，是由氧化铁含量极少的通用硅酸盐水泥熟料与适量的石膏混合磨制而成的。通用硅酸盐水泥熟料的颜色主要是由氧化铁含量决定的，氧化铁质量分数不同，水泥熟料的颜色就不同。当氧化铁质量分数在3%～4%时，水泥熟料呈暗灰色；氧化铁质量分数在0.45%～0.70%时，水泥熟料呈淡绿色；氧化铁质量分数在0.35%～0.40%时，水泥熟料呈白色。832. 彩色水泥彩色水泥是彩色硅酸盐水泥的简称，制作它可采用以下方法：（1）将着色剂以干式混合的方式，混入白色水泥或通用硅酸盐水泥之中，或在粉磨白色水泥和通用硅酸盐水泥时掺入着色剂。（2）在水泥生料中掺入定量的着色物质，再将其煅烧成彩色熟料，然后磨制成彩色硅酸盐水泥。843. 白色水泥和彩色水泥的应用白色水泥和彩色水泥主要用于装饰建筑物内外表面。它们既可被配制成彩色水泥浆，用于粉刷建筑物，又可被配制成彩色水泥砂浆，制作具有一定装饰效果的水刷石、水磨石、水泥地面砖、人造大理石等。（1）配制彩色水泥浆。彩色水泥浆是以各种彩色水泥为基料，在其中掺入适量氧化钙促凝剂和皮胶液胶结料配制成的刷浆材料。它可作为彩色水泥涂料用于建筑物内外墙、天棚和柱子的粉刷，还广泛应用于贴面装饰工程的擦缝和勾缝，具有很好的辅助装饰效果。85（2）配制彩色水泥砂浆。彩色水泥砂浆是由各种彩色水泥与细骨料配制而成的装饰材料，主要用于建筑物内外墙的装饰。彩色水泥砂浆可呈现各种色彩、线条和花样，具有特殊的表面装饰效果。骨料多为白色、彩色或浅色的天然砂、石屑（大理石、花岗岩等）、陶瓷碎粒以及特制的塑料色粒，有时为使装饰物表面有闪光效果，可在骨料中加入少量的云母片、玻璃片或长石等。在沿海地区，也有在彩色水泥砂浆中加入少量的小贝壳的，以使装饰物表面有银色闪光。86（3）配制彩色混凝土。彩色混凝土是以白色水泥、彩色水泥为胶凝材料，再将它们与适当品种的骨料混合制得的白色混凝土、彩色混凝土，使用不同的施工工艺可达到不同的装饰效果。彩色混凝土也可制成各种制品，如彩色砌块、彩色水泥砖等。（4）制造各种彩色水磨石、人造大理石等。混凝土与砂浆第二节8788一、混凝土混凝土是指由胶凝材料、粗细骨料及其他外掺材料以适当比例拌制、成型、养护，经一定时间硬化制成的人造石材。混凝土是世界上用量最大的一种工程材料，应用范围遍及建筑、装饰、道路、桥梁、水利等多个领域。1. 混凝土的分类混凝土可以从不同角度进行分类：（1）按胶凝材料不同，混凝土可分为普通混凝土（水泥混凝土）、沥青混凝土、水玻璃混凝土和聚合物混凝土。89（2）按性能特点不同，混凝土可分为抗渗混凝土、耐酸混凝土、耐热混凝土、高强混凝土、自密实混凝土等。（3）按表观密度不同，混凝土可分为重混凝土（表观密度大于2

800

kg/m3）、普通混凝土（表观密度2

000～2

800

kg/m3）、轻骨料混凝土（表观密度不大于1

950

kg/m3）。（4）按施工方法不同，混凝土可分为现浇混凝土、预制混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土等。902. 混凝土的组成材料水、水泥、骨料（石子、砂）是混凝土的4种基本组成材料。水和水泥能形成水泥浆，赋予拌和混凝土以流动性，黏结粗骨料、细骨料，填充骨料的间隙，提高混凝土的密实度。砂和石子构成混凝土的骨架，它们能有效抵抗水泥浆的干缩，砂石颗粒逐级填充，可使混凝土达到理想的密实状态，从而节约水泥浆。（1）水泥。水泥是混凝土中的胶结材料，是决定混凝土成本的主要材料，是混凝土强度、耐久性及经济性的重要决定因素，因此水泥的选用格外重要。水泥选用时，主要考虑水泥的品种和强度等级。91（2）骨料。骨料由粗骨料（石子）和细骨料（砂）组成。粗骨料是指粒径大于4.75

mm的岩石颗粒，通常称它为石子，有碎石和卵石2种。碎石大多是由天然岩石经破碎、筛分制成的；卵石是由天然岩石经自然风化、崩裂、水流搬运而形成的。细骨料是指粒径小于4.75

mm的岩石颗粒，通常称它为砂，有天然砂和人工砂2种。天然砂主要有河砂、湖砂、山砂和淡化海砂；人工砂为经除土处理的机制砂和混合砂的统称。92（3）水。符合国家标准的生活用水（自来水、河水、江水、湖水）可直接用于拌制各种混凝土；海水只可用于拌制素混凝土；首次使用地表水和地下水前应进行有害物质含量检测。当对水质有疑问时，必须使用它与洁净水分别制作混凝土试件，进行强度对比试验。（4）混凝土外加剂。混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中，掺入的用以改善混凝土性能的物质。常用的混凝土外加剂有减水剂、引气剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、防水剂和抗冻剂等。933. 混凝土拌和物的技术性质（1）和易性。和易性是指混凝土拌和物在一定的施工条件下，易于施工操作（拌和、运输、浇筑、捣实）并能形成均匀密实混凝土的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性3个方面。（2）混凝土的强度。混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等，其中抗压强度最大，抗拉强度最小。（3）混凝土的耐久性。混凝土的耐久性是指混凝土长期在外界因素作用下，抵抗外部和内部不利影响的能力。混凝土的耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性等。94二、装饰混凝土装饰混凝土是混凝土的一个品种，它利用混凝土材料的色彩、线形、质感和造型图案来实现装饰效果。装饰混凝土的种类有彩色混凝土、清水混凝土、露骨料混凝土等。1. 彩色混凝土彩色混凝土是以白色水泥或彩色水泥为胶凝材料，或在普通混凝土中掺入适量的着色剂制成的。95彩色混凝土可分为整体着色混凝土和表面着色混凝土。整体着色混凝土是将无机氧化物颜料混入混凝土拌和物中，使整个混凝土结构具有同一色彩。表面着色混凝土是将水泥、砂、无机氧化物颜料均匀拌和后干撒在新成型的混凝土表面并抹平，或将水泥、粉煤灰、无机氧化物颜料、水拌和成色浆，再将其喷涂在新成型的混凝土表面。彩色混凝土的着色剂有无机氧化物颜料、化学着色剂、干撒着色硬化剂。962. 清水混凝土清水混凝土是利用混凝土结构构件本身的造型、竖线条或几何外形，实现简单、大方、明快的立面装饰效果的，也可以在成型时利用模板等在构件表面上做出凹凸花纹，以使立面质感更加丰富，从而获得艺术装饰效果。常用的制作工艺有正打成型、反打成型和立模成型等。3. 露骨料混凝土露骨料混凝土是在混凝土硬化前或硬化后，通过一定工艺手段使混凝土骨料适当外露，以骨料的天然色泽和不同的排列组合造型，实现一定的装饰效果。露骨料混凝土的制作方法有水洗法、水磨法、酸洗法、抛丸法、喷砂法、凿剁法等。97三、砂浆砂浆是由胶凝材料、细骨料和水按一定的比例配制而成的。砂浆按使用的胶凝材料不同分为水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆和聚合物水泥砂浆；砂浆按用途不同可分为砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆和特种砂浆等。1. 砌筑砂浆的组成材料（1）水泥。水泥是砌筑砂浆的主要胶凝材料，常用水泥都可用来配制砌筑砂浆，应根据砌筑砂浆的种类和用途、使用环境条件选用水泥。98（2）细骨料。砌筑砂浆常用的细骨料是天然砂，采用中砂拌制砌筑砂浆，既能满足和易性要求，又能节约水泥，因此建议优先选用中砂。天然砂的含泥量不能过大，否则不但会增加砌筑砂浆的水泥用量，还可能使砌筑砂浆的收缩值增大，耐久性降低。为保证砌筑砂浆质量，要限制砂中黏土和其他杂质的含量。应用于薄层的砌筑砂浆，天然砂中不能有较粗颗粒，应过筛后使用。99（3）外掺料。外掺料是为了改善砌筑砂浆和易性而加入的无机材料，如石灰膏、黏土膏、电石膏、粉煤灰等，这些材料本身也具有一定的胶凝性，可以作为砌筑砂浆的辅助胶凝材料。（4）拌和用水。砌筑砂浆对水质的要求与普通混凝土相同。（5）外加剂。外加剂是在拌制砌筑砂浆过程中掺入的、用以改善砌筑砂浆性能的物质，如引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。1002. 砂浆的技术性质（1）新拌砂浆的和易性。新拌砂浆的和易性是指新拌砂浆是否便于施工并保证质量的综合性质。用和易性好的新拌砂浆来砌筑砖石，便于施工操作，灰缝填筑饱满密实，与砖石黏结牢固，可使砌体获得较高的强度和整体性。和易性不良的新拌砂浆则难以铺摊成均匀密实的薄层，水分易被砖石吸收，砂浆会很快变得干稠；灰缝难以填实，与砖石也难以紧密黏结。新拌砂浆的和易性，可根据其流动性和保水性评定。101（2）硬化砂浆的技术性质。砂浆硬化后成为砌体的组成材料之一，应能与砖石结合，传递和承受各种外力，使砌体具有必要的整体性和耐久性。因此砂浆应具有一定的抗压强度、黏结强度、耐久性以及工程所要求的其他技术性质。砂浆与砖石的黏结强度受许多因素影响，如砂浆强度高、砂石表面粗糙洁净、砖石经充分润湿、灰缝填筑饱满，均有助于提高砂浆黏结强度。砂浆耐久性主要取决于水灰比。实验结果证明，黏结强度、耐久性均与抗压强度有一定的关系，抗压强度提高，砂浆黏结强度和耐久性随之提高。因抗压强度试验简单准确，故工程上以抗压强度作为砂浆的主要技术指标。102四、装饰砂浆1. 装饰砂浆及其饰面装饰砂浆是指专门用于建筑物室内外表面装饰，以增加建筑物的美观为主的砂浆。它通过饰面处理后，能获得特殊的装饰效果。装饰砂浆饰面可分为两类：一类是通过水泥砂浆的着色或水泥砂浆表面形态的艺术加工，获得一定色彩、线条、纹理、质感，达到装饰目的，这称为灰浆类饰面；另一类是在水泥浆中掺入各种彩色石砟（骨料），再将制得的水泥石砟浆抹于墙体基底表面，然后用水洗、斧剁、水磨等手段除去基底表面的水泥浆皮，露出石砟颜色、质感的饰面做法，这称为石砟类饰面。1032. 装饰砂浆的组成材料（1）胶凝材料。胶凝材料主要有水泥、石灰、石膏等，其中水泥多以白色水泥和彩色水泥为主。通常装饰建筑物时对装饰砂浆的强度要求并不太高，因此，对胶凝材料的强度要求也不太高。（2）骨料。除普通砂外，装饰建筑物时还常采用石英砂、彩釉砂和着色砂以及石砟、石屑、彩色瓷粒和玻璃珠等。（3）颜料。颜料的选择要根据价格、砂浆品种、建筑物所处环境和设计要求而定。1043. 灰浆类砂浆饰面（1）拉毛灰。拉毛灰是用铁抹子或木蟹将罩面灰浆轻压后，顺势轻轻拉起，形成一种凹凸质感较强的饰面层。拉毛灰兼具装饰和吸声功能，多用于外墙面及影剧院等有吸声要求的室内墙壁和天棚的饰面。（2）甩毛灰。甩毛灰是用竹丝刷等工具，将罩面灰浆甩洒在墙面上，形成大小不一但又很有规律的云朵状毛面。也有先在基层上刷水泥色浆，再甩上不同颜色的罩面灰浆，并用抹子轻轻压平，形成两种颜色的套色做法。105（3）搓毛灰。搓毛灰是在罩面灰浆初凝时，用硬木抹子由上至下搓出一条细而直的纹路，也可以沿水平方向搓出一条L形细纹路，当纹路明显搓出后即停。这种装饰方法工艺简单、造价低，效果朴实大方，远看有石材经过细加工的效果。（4）扫毛灰。扫毛灰是用竹丝扫帚，将按设计组合分格的面层砂浆扫出不同方向的条纹，或做成仿岩石的装饰抹灰。扫毛灰可制作假石饰面以代替天然石饰面，适用于影剧院、宾馆的内墙和庭院的外墙饰面。106（5）拉条抹灰。拉条抹灰是采用专用模具，在面层砂浆上做竖向线条的装饰做法。利用条形模具上下拉动，使墙面抹灰呈现规律的细条形、粗条形、波形、半圆形、梯形、方形等多种形式，是一种较新的抹灰做法。它具有美观、大方、不易积灰、成本低等优点，并有良好的音响效果，适用于公共建筑物门厅、会议室观众厅等的饰面。（6）假面砖。假面砖是采用掺氧化铁系颜料的水泥砂浆，通过手工操作，达到模拟砖面装饰效果的饰面做法，特别适用于装配式墙板外墙抹灰饰面。（7）假大理石。假大理石是将掺好适当颜料的石膏色浆和素石膏浆，按1∶10的比例混合，通过手工操作，达到大理石表面效果的装饰做法。这种饰面接近天然大理石饰面，适用于高级装饰工程中的室内墙面抹灰。1074. 石砟类砂浆饰面（1）水刷石。水刷石是将水泥和石砟按比例混合并加水拌和制成水泥石砟浆，将其用作建筑物表面的面层抹灰，待水泥石砟浆初凝后，以硬毛刷蘸水刷洗，或用喷浆泵、喷枪等喷以清水冲洗，冲刷掉水泥石砟浆层表面的水泥浆皮，从而使石砟半露出来，实现装饰效果。施工时还可以进行适当的分格、分色、凹凸线条等处理，使饰面获得一定的艺术效果。108（2）斩假石（又称剁斧石）。斩假石是以水泥石砟浆制作面层抹灰，待其具有一定强度时，用钝斧或凿子等工具，在面层上剁斩出类似经雕琢的石材的纹理的一种人造石材装饰方法。它主要用于室外柱面、勒脚、栏杆、踏步等的装饰，如图所示。斩假石109（3）干粘石。干粘石是由水刷石演变而来的一种新装饰工艺，外观效果较好。在素水泥浆或聚合物水泥浆黏结层上，粘上石子等骨料，再拍平压实，即为干粘石。制作干粘石的操作方法有手工甩粘和机械甩喷2种。操作时3个人一起合作：一个人抹黏结层，一个人撒石子，一个人随即用抹子将石子均匀地拍入黏结层（深度不小于石子粒径的1/2）。（4）水磨石。水磨石制作流程是按设计要求，在彩色水泥或普通水泥中加入一定规格、比例、色泽的色砂或彩色石砟，加水拌匀，将其作为面层材料铺敷在水泥砂浆或混凝土基层上，再进行浇捣成型、养护、硬化，然后在其表面打磨、酸洗、打蜡等。水磨石色彩鲜艳、图案丰富、施工方便、耐磨性好、价格便宜，是装饰工程中广泛应用的一种材料。它不仅可以在现场制作，也可在工厂预制。石膏及其制品第三节110111一、石膏的生产生产石膏的原料是天然二水石膏或含硫酸钙的化工副产品，其化学成分为二水硫酸钙（CaSO4·2H2O）。将天然二水石膏在不同压力和温度下煅烧，可得到不同的石膏产品。在107～170

℃常压下加热天然二水石膏，脱去其结晶水，可得到β型半水石膏

，其化学反应式如下：将β型半水石膏磨细得到的白色粉末即为建筑石膏。建筑石膏杂质少，颜色洁白，常被用作装饰腻子或用于室内抹灰。112二、建筑石膏的水化、凝结与硬化建筑石膏加适量的水拌和后，与水发生化学反应（简称水化），生成二水石膏。由于二水石膏的溶解度比半水石膏的溶解度低，所以二水石膏以胶体微粒从过饱和溶液中析出。因二水石膏的析出，破坏了半水石膏溶液的平衡，半水石膏继续溶解和水化。如此不断地进行着半水石膏的溶解和二水石膏的析出，直到半水石膏全部耗尽为止。在以上过程中，自由水分因水化和蒸发而逐渐减少，浆体逐渐变稠，并失去可塑性，这一过程称为凝结。然后，浆体继续变稠，二水石膏逐渐凝聚成为晶体，并逐渐长大、共生（2个以上晶粒生长在一起）和交错生长，形成结晶结构网。在这个过程中，浆体逐渐变硬，其强度不断增大，直到浆体完全干燥，强度不再增加，形成具有一定强度的硬化体，这一过程称为硬化。113三、建筑石膏的特性1. 凝结硬化快建筑石膏在加水拌和后，浆体在6

min后即可初凝，在30

min内可终凝，这对于普通工程来说施工操作十分方便。需要较长操作时间时，可加入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸盐酒精废液等。2. 凝结硬化过程中体积微膨胀建筑石膏凝结硬化时，其体积不仅不会收缩，而且还会稍有膨胀（0.2%～1.5%），这种膨胀不会对石膏造成危害，反而能使石膏的表面较为光滑饱满、棱角清晰完整，避免了普通材料干燥时的开裂。1143. 孔隙率大，体积密度小，强度低建筑石膏在使用时，为获得良好的流动性，通常加入的水要比水化所需的水量多，因此石膏在硬化过程中，水分的蒸发使原来充水的部分空间变成孔隙，造成石膏内部有大量微孔，其质量减轻，但是其抗压强度也因此下降。4. 保温、吸声性能好和具有“呼吸”功能建筑石膏中大量的微孔，使其导热性显著下降，因此它具有良好的保温性能。建筑石膏中的大量微孔，特别是表面微孔使其对声音传导或反射的能力也显著下降，因此它具有较好的吸声性能。大热容量和大的孔隙率及开口孔结构，使建筑石膏具有呼吸水蒸气的功能。1155. 防火性好、耐火性差建筑石膏制品的导热系数小、传热慢，且二水石膏受热脱水产生的水蒸气能阻碍火势的蔓延。但二水石膏脱水后，强度下降，因此建筑石膏耐火性较差，不宜长期在65

℃以上的高温环境中使用。6. 耐水性、抗冻性较差建筑石膏制品在遇水后晶体间摩擦力减小，强度大大降低，尤其是在受潮受冻后它会严重损坏，故建筑石膏制品一般只适用于室内。116四、建筑石膏的应用1. 室内抹灰和粉刷建筑石膏的性能优良，常被用于室内高级抹灰。在建筑石膏中加水及缓凝剂拌和成的石膏浆体，可作为室内粉刷涂料。2. 石膏板（1）纸面石膏板。纸面石膏板是将以建筑石膏为主要原料并掺入外加材料制成的石膏芯材，与特种护面纸结合起来的一种建筑板材。（2）装饰石膏板。装饰石膏板是由建筑石膏与适量纤维增强材料、外加剂、水一起搅拌制成的均匀料浆，经浇注成型、干燥制成的不带护面纸的石膏板材。117（3）嵌装式石膏板。嵌装式石膏板是由建筑石膏与适量纤维增强材料、外加剂、水制成的料浆，经浇注成型、干燥制成的不带护面纸的石膏板材。它的形状为正方形，背面四边加厚，棱边断面形状有直角形和倒角形2种，如图所示。嵌装式石膏板与装饰石膏板的区别在于：嵌装式石膏板的四周有特殊的企口与配套的龙骨连接，装饰石膏板的四周无企口。嵌装式石膏板断面形状1183. 石膏艺术制品石膏艺术制品是由优质建筑石膏与纤维增强材料等添加剂、水一起制成的料浆，经注模成型、硬化、干燥制成的一类产品。石膏艺术制品的品种有浮雕艺术石膏线角、线板、花角，灯圈，花饰、壁挂，罗马柱、壁炉等，如图所示。石膏艺术制品a）浮雕艺术石膏线板b）浮雕艺术石膏线角119石膏艺术制品c）浮雕艺术石膏灯圈d）浮雕艺术石膏花饰e）浮雕艺术石膏罗马柱f）浮雕艺术石膏花角120第一节石材概述第三节天然花岗石第二节天然大理石第三章石材121第四节人造饰面石材1.

了解常见岩石的主要成分，岩石的分类。2.

了解饰面石材的加工方式。3.

了解天然石材选用的原则，以及天然大理石、天然花岗石和人造饰面石材的品种、特点、外观质量要求和应用。4.

掌握岩石的基本概念和建筑装饰石材的技术性能、应用，能感知各种建筑装饰石材的装饰效果，并能在今后的建筑装饰工程中正确、合理地选择石材。学习目标122123石材在世界建筑史上谱写了不朽的篇章，很多国家都有著名的石材建筑，如我国著名的敦煌石窟，圆明园，明清宫殿的基座、栏杆，希腊雅典卫城神庙，古埃及的金字塔等，如图所示。建筑装饰石材以它所特有的色泽和纹理美在室内外环境中得到了广泛的应用，特别是在建筑装饰工程中，更是扮演了极其重要的角色。石材为古今建筑平添了许多动人的魅力，许多优秀的世界建筑中，特别是古建筑中，都有石材的精彩表现。石材在建筑上既是千古不朽的基础材料，又是锦上添花的装饰材料。124希腊雅典卫城神庙古埃及的金字塔125建筑装饰工程中使用的石材主要有天然石材和人造饰面石材。天然石材是指从天然岩石中开采出来的，经加工呈块状或板状的材料。天然石材用于建筑室内外装修，装饰效果好、耐久性强，但由于其造价高，所以它多用于公共建筑物和装饰等级要求高的建筑装饰工程中。人造饰面石材是指天然石材碎料、渣、粉等经胶结或烧结而形成的石材。与天然石材相比，人造饰面石材具有质量轻、强度高、耐污耐腐、施工便捷、造价低廉、表面花纹图案可设计等优点，在建筑装饰工程中得到了广泛的应用。石材概述第一节126127一、常见岩石的主要成分构成岩石的矿物称为造岩矿物。自然界中的矿物种类极多，已发现的矿物有3

000多种，其中主要造岩矿物有30多种。岩石形成的地质条件很复杂，因此岩石没有确定的化学组成和物理力学性质。即使是同种岩石，其产地不同，矿物组成和结构就会不同，岩石的颜色、强度等也不同。建筑装饰工程中常用岩石的主要造岩矿物有以下几种，如图所示。128常用岩石的主要造岩矿物示意图a）石英b）长石c）角闪石d）橄榄石

e）云母f）方解石g）黄铁矿1291. 石英石英在自然界中分布广泛，是结晶的二氧化硅，密度为2.65

g/cm3，颜色为无色透明至乳白色，莫氏硬度为7，强度高，坚硬，耐久，断面有玻璃光泽，具有良好的化学稳定性。它在573

℃以上环境中，会因发生晶体转变，产生开裂现象。2. 长石长石可分为正长石、斜长石等，是钾、钠、钙等铝硅酸盐一类矿物的总称。它的密度为2.5～2.7

g/cm3，莫氏硬度为6，有白、灰、红、青等不同颜色。它质地坚硬，强度高，但耐久性不如石英，被长期风化后会成为高岭土。1303. 角闪石、辉石、橄榄石角闪石、辉石、橄榄石呈黑色、棕色或深绿色，常称暗色矿物，为铁、镁、钙等硅酸盐的晶体。它们的密度为3～4

g/cm3，莫氏硬度为5～7，质地坚硬，强度高，耐久性好，韧性大，具有良好的开光性。4. 云母云母具有无色透明、白、黄、黑等颜色，密度为2.7～3.1

g/cm3，莫氏硬度为2～3，为含水的钾、铁、镁的铝硅酸盐片状晶体。云母有玻璃光泽，存在于岩石中，影响岩石的耐久性和开光性，为岩石中的有害矿物。常见的云母有黑云母和白云母，白云母较黑云母耐久性强。1315. 方解石方解石通常呈白色，密度为2.7g/cm3，莫氏硬度为3，为结晶的碳酸钙。它的强度高，但硬度不大，开光性好，耐久性仅次于石英、长石。6. 白云石白云石呈白色或灰白色，密度为2.9g/cm3，莫氏硬度为4，为碳酸钙和碳酸镁的复盐晶体。它的性质与方解石相似，强度稍高于方解石，耐酸腐蚀性及耐久性也略高于方解石。7. 黄铁矿黄铁矿呈黄色，但条痕呈黑色，密度为5g/cm3，莫氏硬度为6～7，为二硫化铁晶体。它的耐久性差，在空气中易氧化成游离的硫酸及氧化铁，同时体积膨胀，产生锈迹，污染岩石，是岩石中常见的有害矿物。132二、岩石的分类岩石按地质形成条件不同可分为火成岩、沉积岩、变质岩三大类，它们具有显著不同的结构、构造和性质。1. 火成岩火成岩又称岩浆岩，是因地壳变动，熔融的岩浆在地壳内部上升后冷却形成的。火成岩是组成地壳的主要岩石，根据岩浆冷却条件不同，火成岩可分为深成岩、喷出岩和火山岩。133（1）深成岩。深成岩是指岩浆在地表深处受上部岩层的压力作用，缓慢冷却结晶形成的岩石。（2）喷出岩。喷出岩是指岩浆冲破覆盖层喷出地表时，在压力骤减和迅速冷却的条件下形成的岩石。（3）火山岩。火山岩又称火山碎屑岩，是指火山爆发时，岩浆被喷到空中急速冷却后形成的岩石。1342. 沉积岩沉积岩又称水成岩，它由母岩经漫长的岁月风化、流水侵蚀、自然搬运，在地壳的压力作用下，在离地表不太远处形成。沉积岩与火成岩相比，结构致密性较差，容重较小，孔隙率及吸水率均较大，强度较低，耐久性也较差。沉积岩仅占地壳总质量的5%左右，但在地球上分布极广。沉积岩的用途广泛，且易于开采。沉积岩中最重要的是石灰岩。石灰岩（俗称青石）是烧制石灰和水泥的主要原料，更是配制普通混凝土的重要材料。石灰岩还是铺筑道路、修堤筑坝的原材料。1353. 变质岩变质岩是地壳中已形成的岩石（火成岩、沉积岩等）在高温、高压的作用下，成分、结构、构造等发生改变而形成的岩石。火成岩经变质后，性能减弱，耐久性变差，如花岗岩变质成片麻岩；沉积岩变质后，性能增强，结构更为致密，坚实耐久，如石灰岩变质为大理岩。136三、饰面石材的加工石材荒料运至石材加工厂，会按照一定要求加工成各类板材或其他特殊规格形状的产品。饰面石材的加工方式根据加工工具的特性不同分为磨切加工和凿切加工2种。利用这2种加工方式加工的过程又可划分为两大阶段：锯割加工——使饰面石材具有初步的形状（厚度或幅面满足一定要求）；表面加工——使石材充分显示出自身的装饰性、观赏性（质感和色泽）。1371. 锯割加工锯割是饰面石材加工的首道工序，该道工序是采用各种型号、样式的锯机将石材荒料锯割成半成品板材，该工序不但耗费大，而且锯割工作完成的好坏直接影响之后的研磨等工作。锯割加工的设备主要有框架锯（排锯）、盘式锯和钢丝锯等，在机械锯割过程中应充分利用节理、石眼等并将石材加工成深加工所需的形状规格。1382. 表面加工石材通过表面加工，其颜色、光泽与石材荒料的截然不同，具有观赏价值，能满足建筑装饰艺术方面的要求。饰面石材的表面加工方式有机器研磨、火焰烧毛、凿毛等。（1）机器研磨。机器研磨一般包括粗磨、半细磨、细磨、精磨、抛光等5道工序，各道工序使用不同磨料的磨头，以达到不同的目的。139（2）火焰烧毛。火焰烧毛多用于花岗石类石材的表面加工，是将锯切后的花岗石毛板，用火焰进行表面喷烧，利用某些矿物在高温下开裂的特性进行表面烧毛，可使石材恢复天然粗糙表面，以实现特定的色彩和质感。（3）凿毛。凿毛是采用人工或机械的方法对石材表面进行毛化处理，其目的是使切割后平整的石材表面重新变得粗糙和凸凹，恢复其天然的质感、色彩和装饰效果。140四、天然石材的选用天然石材有着自然花纹和美丽色彩，为室内设计师提供了丰富的创作素材。一般来说，天然石材的选用要考虑以下几个方面。1. 经济性天然石材自重大，开采运输不方便，应遵循就地取材原则，以缩短运输距离，降低成本。同时，天然石材雕琢加工困难，加工费工耗时，成本高，一些名贵石材价格高昂，因此选材时必须予以慎重考虑。1412. 耐久性耐久性是衡量天然石材优劣的一个重要因素。应根据建筑物的使用要求及其所处的环境，结合天然石材的强度、吸水率、膨胀系数、耐磨性、抗冲击性、耐用年限等技术指标，选用符合要求的天然石材，以保证建筑物使用的长久性。如用于室外的天然石材要优先考虑天然石材抗风化性能的优劣；用于高温、高湿、严寒等特殊环境中的天然石材应考虑天然石材的耐热、抗冻及耐化学侵蚀等性能。1423. 适用性在装饰工程中，装饰部位不同，对天然石材在性能和装饰效果方面的要求也不同。如：承重构件（如基础、勒脚、墙、柱等）需要考虑抗压强度能否满足设计要求；围护结构构件要考虑是否具有良好的绝热性能；用作地面、台阶、踏步等的构件要坚韧耐磨；装饰部分（如饰面板、拉杆、扶手、纪念碑等）需要考虑石材的雕琢、磨光及石材的外观、花纹、色彩等；对处在特殊环境（如高温、高湿、水中、严寒等）条件下的构件，还要分别考虑天然石材的耐久、耐水、抗冻及耐化学腐蚀等性能。1434. 装饰性选用建筑物饰面天然石材时，必须考虑其色彩及天然纹理是否与建筑物周围环境相协调，以充分体现建筑物的艺术美。在家庭装饰中选用天然石材，必须考虑其色彩及天然纹理是否与家庭整体环境相协调。5. 安全性天然石材一般都含有放射性物质，在选择天然石材时必须遵守国家相关规定。天然大理石第二节144145一、天然大理石的特点大理石是大理岩的俗称，它是石灰岩在地壳内经高温高压作用形成的变质岩，常呈层状结构，有明显的结晶和纹理，主要造岩矿物为方解石、石灰石和白云石。天然大理石有黑色、白色、绿色、黄色等多种色彩，并且斑纹多样，千姿百态，朴素自然。天然大理石的颜色是由其所含成分决定的。天然大理石的颜色与所含成分的关系见下表。天然大理石的颜色与所含成分的关系146天然大理石具有品种繁多，花纹多样，色泽鲜艳，石质细腻，抗压性强，吸水率小，耐磨性、耐久性好，不易变形，便于清洁等特点。建筑物用浅色大理石装饰庄重而清雅，用深色大理石装饰华丽而高贵。天然大理石比花岗石硬度低，如在地面上使用，磨光面易损坏。它抗风化能力、耐腐蚀性差，当天然大理石中的碳酸钙遇到雨雪中的二氧化碳时，较容易发生化学反应形成酸，其表面会失去光泽或出现斑点，因此它不宜用于建筑物的室外装饰和其他露天部位的装饰。公共卫生间等经常冲刷处和使用酸性洗涤材料洗涤处，也不宜将天然大理石作为地面材料。147二、天然大理石的主要品种天然大理石的品种繁多，石质细腻，光泽柔润，绚丽多彩，目前开采的主要品种有云灰大理石、白色大理石和彩色大理石三类，如图所示。天然大理石a）云灰大理石b）白色大理石c）彩色大理石1481. 云灰大理石云灰大理石以其多呈云灰色或云灰色的底面上有一些天然的云彩状花纹而得名。云灰大理石的花纹，有的像水的波纹，这类云灰大理石亦称水花石。云灰大理石加工成的板材很适宜做各种高级壁画、高级台面或若隐若现的壁幕。2. 白色大理石白色大理石因其晶莹纯净，洁白如玉，熠熠生辉，故又称巷山白玉、汉白玉和白玉，是天然大理石的名贵品种，是雕刻、绘花的好材料，常用于雕塑女神像或加工成板材，多用于高雅清凉的装饰环境中，是重要建筑物的高级装饰材料。1493. 彩色大理石彩色大理石产于云灰大理石层间，是天然大理石的精品，按花纹、色泽的不同，它又可分为“绿花”“秋花”和“水墨花”3个品种。它的表面经过研磨、抛光，便可呈现色彩斑斓、千姿百态的天然图画，非常罕见。在彩色大理石的天然画面上，匠人们还往往写上画名或题上诗文，点出画面的主题。人们常用彩色大理石制作画屏、花盆、桌面、台面、椅背、案头摆设等。150三、天然大理石板材分类、等级和标记1. 天然大理石板材的分类天然大理石板材按形状不同可分为毛光板（MG）、普型板（PX）、圆弧板（HM）和异形板（YX）。毛光板是指有一面经抛光具有镜面效果的毛板。普型板是指正方形或长方形的板材。圆弧板是指装饰面轮廓线的曲率半径处处相同的建筑板材。异形板是指普型板和圆弧板以外的其他形状的板材。常用普型板的厚度为20mm，长度为300～1

200

mm。1512. 天然大理石板材的等级天然大理石板材按板材的加工质量和外观质量分为A、B、C三级。3. 天然大理石板材的标记国家标准《天然大理石建筑板材》（GB/T

19766—2016）对大理石板材的命名和标记方法规定如下。标记名称：中文名称依据产地名称、花纹色调、石材种类等可区分的特征确定。标记顺序：名称、类别、规格尺寸、等级、标准编号。152四、天然大理石板材的外观质量要求（1）同一批板材的色调应基本调和，花纹应基本一致。（2）板材正面的外观缺陷应符合下表的规定。（3）板材允许粘接和修补，粘接和修补后应不影响板材的装饰效果，不降低板材的物理性能。153天然大理石板材正面的外观缺陷要求154五、天然大理石的应用天然大理石属于高级装饰材料，磨光面具有很好的装饰效果，因而天然大理石多数加工成镜面板材和磨砂面板材，很少加工成粗面板材。天然大理石抗风化能力差，易受空气中酸性氧化物的侵蚀而失去光泽、变色并逐步破损，从而装饰性能降低。因此，天然大理石一般不宜作室外装饰，只有汉白玉和艾叶青等少数几种致密、质纯的品种可用于室外。当必须将天然大理石用于室外时，务必在其表面涂刷有机硅等罩面材料进行保护。天然花岗石第三节155156一、天然花岗石的特点和品种1. 天然花岗石的特点花岗石是花岗岩的俗称，有时也称麻石，是一种分布最广的火成岩。花岗石157天然花岗石是因地壳运动，熔融的岩浆由地壳内部上升并冷却而形成的，属于硬质石材。天然花岗石的主要造岩矿物为长石、石英和少量云母等，其中长石含量（质量分数下同）为40%～60%，石英含量为20%～40%，其颜色决定于所含成分的种类和数量。天然花岗石为全结晶结构的岩石，优质花岗石晶粒细而均匀、构造紧密、石英含量多、长石光泽明亮。天然花岗石的二氧化硅含量较高，属于酸性岩石。某些天然花岗石含有微量放射性元素，这类天然花岗石应避免用于室内。天然花岗石结构致密、质地坚硬、耐酸碱性好、耐气候性好，可以在室外长期使用。天然花岗石的主要化学成分见下表。158天然花岗石的主要化学成分天然花岗石属于硬石材，具有晶粒状结构，按晶粒大小分为细晶结构天然花岗石和粗晶结构天然花岗石，以细晶结构天然花岗石为好。天然花岗石结构均匀、抗压强度高、耐磨性好、耐酸性好、抗风化性及耐久性好，使用年限为数十年至数百年，高质量的可达千年。但它耐火性差，容易爆裂；质地坚硬，不易开采和加工；质量大，容易增加建筑物的负荷。1592. 天然花岗石的品种据不完全统计，天然花岗石有300多种。我国部分天然花岗石品种、花色特征及主要产地见下表。我国部分天然花岗石品种、花色特征及主要产地160二、天然花岗石板材的分类、等级和标记1. 天然花岗石板材的分类天然花岗石由于成分复杂，形成条件多样，所以种类繁多，有多种分类方式。按所含矿物种类不同它可分为黑色花岗石、白云母花岗石、角闪花岗石、二云母花岗石等，按结构构造不同它可分为细粒花岗石、中粒花岗石、粗粒花岗石、斑状花岗石、似斑状花岗石、晶洞花岗石及片麻状花岗石等，按所含副矿物不同它可分为含锡石花岗石、含铌铁矿花岗石、含铍花岗石、锂云母花岗石、电气石花岗石等。1612. 天然花岗石板材的等级根据国家标准《天然花岗石建筑板材》（GB/T

18601—2009），天然花岗石板材按加工质量和外观质量进行等级划分，划分方式如下：（1）按厚度偏差、平面度公差、外观质量等将毛光板板材分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。（2）按规格尺寸偏差、平面度公差、角度公差、外观质量等将普型板板材分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。（3）按规格尺寸偏差、直线度公差、线轮廓度公差、外观质量等将圆弧板板材分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。1623. 天然花岗石板材的标记国家标准对天然花岗石板材的命名和标记方法规定如下：标记名称：中文名称依据产地名称、花纹色调、石材种类等可区分的特征确定。标记顺序为：名称、类别、规格尺寸、等级、标准编号。例如，用山东济南青花岗石荒料加工的600mm×600mm×20mm、普型、镜面、优等品板材，标记为：济南青花岗石（G3701）PXJM600×600×20AGB/T18601—2009。163三、天然花岗石板材的外观质量要求（1）同一批板材的色调应基本调和，花纹应基本一致。（2）板材正面的外观缺陷应符合下表的规定，毛光板外观缺陷不包括缺棱和缺角。天然花岗石板材正面的外观缺陷要求164四、天然花岗石的应用天然花岗石属于高级装饰材料，其性能稳定、变形极小，能保持加工后的精度，耐磨性好，耐用性好，硬度大，耐酸、耐碱、耐盐，耐用年限长。天然花岗石的加工性能极好，可加工成各