建筑装饰材料基本性质.ppt

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1、建筑装饰材料的化学组成、结构与构造,材料的各种性能主要取决于其组成和结构一、化学组成：（材料化学成分的组合形式）化学组成：材料的化学成分的构成。矿物组成：由相同化学组成而形成的性质不同化合物。二、微观结构：材料从宏观到微观不同层次的构造情况。微观结构：原子、分子、离子层次的组成形式（10-10m）：【晶体结构】【玻璃体结构】【胶体结构】,三、宏观构造：【致密状构造】（钢材、玻璃）密度大、强度高、导热性高【多孔状构造】（加气砼、发泡塑料、石膏制品）【微孔状构造】（石膏制品、烧结砖）【散粒状构造】（砂、石子）【纤维状构造】（木材、玻璃棉）各向异性【层状构造】（胶合板、夹层玻璃、纸面石膏板）各向异性

2、,四、建筑材料的孔隙1孔隙形成的原因（1）水分的占据作用；（2）外加剂的发泡作用；（3）火山作用；（4）熔烧作用；2孔隙的类型：（1）连通孔：（亦称开口孔隙）孔隙之间与外界间都连通。（2）封闭孔：（亦称闭口孔隙）孔隙之间不连通，孔壁致密。（3）半封闭孔：孔隙孤立，孔壁有一定透气、透水性。,3孔隙的特征参数与对材质的影响（1）特征参数 孔隙率：孔隙的多少 孔隙大小：粗大孔：（mm级以上）细小孔：（mmm）吸水抗冻性 极细微孔：（十分之几m）无害 连通状况：连通孔、封闭孔（2）孔隙对材性的影响：体积密度；强度；导热性及热容性；吸水性；透水性；,材料的体积构成,V开（开口孔隙体积）,V闭,V（绝对密

3、实体积）,V0（自然体积）,V0（堆积体积）,V+V闭=V（表观体积）,（闭口孔隙体积）,建筑装饰材料的基本性质,材料的基本性质可归纳为以下几类：物理性质：包括材料的密度、孔隙状态、与水有关的性质、热工性能等。化学性质：包括材料的的抗腐蚀性、化学稳定性等，因材料的化学性质相异较大，故该部分内容在以后各章中分别叙述。力学性质：材料的力学性质应包括在物理性质中，但因其对建筑物的安全使用有重要意义，故对其单独研究，包括材料的强度、变形、脆性和韧性、硬度和耐磨性等。耐久性：材料的耐久性是一项综合性质，虽很难对其量化描述，但对材料的使用至关重要。,一、建筑装饰材料的物理性质（一）材料与质量有关的性质,1

4、、密度,指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。,材料的密度，g/cm3或kg/m3;材料的质量，g或kg;材料在绝对密实状态下的体积，cm3或m3。,2、表观密度,指材料在自然状态下，单位体积的质量。,材料的表观密度，g/cm3或kg/m3;材料的质量，g或kg;材料在自然状态下的体积，cm3或m3。,3、堆积密度,指粉末状或颗粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。,材料的堆积密度，g/cm3或kg/m3;材料的质量，g或kg;材料的堆积体积，cm3或m3。,4、密实度与孔隙率,密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。密实度反映材料的致密程度。计算式为

5、：,孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。计算式为：,孔隙率与密实度的关系为：,材料的密实度和孔隙率是从不同方面反映材料的密实程度，通常采用孔隙率表示。孔隙率，则：表观密度、强度、耐磨性、抗冻性、抗渗性、耐水性等性能 保温性、吸声性、吸水性、吸湿性等性能,孔隙特征:a.孔尺寸：细孔、微孔、大孔 b.连通性：连通孔、孤立孔 c.孔种类：开口孔、闭口孔,上述性质也受孔隙特征的影响,5、填充度与空隙率,填充率是指散粒材料在某种堆积体积内被其颗粒填充的程度。其计算式为：,空隙率是指散粒材料在某种堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算式为：,空隙率与填充率的关系为：,（二）材料与水有关的性质

6、,材料在空气中与水接触时，根据材料表面被水润湿的情况，分亲水性材料和憎水性材料两类。,亲水性：材料与水之间的分子亲合力大于水本身分子间的内聚力900,憎水性：材料与水之间的分子亲合力小于水本身分子间的内聚力900,1、亲水性与憎水性,1）概念：材料在水中吸收水的性质。2）表示方法：吸水率 吸水率材料浸水后在规定时间内吸入水的质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。分为：质量吸水率（Wm）和体积吸水率（Wv）,2、吸水性,影响材料吸水性的因素：材料的亲、憎水性；材料的孔隙率；材料的孔隙特征。,1）概念：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。2）表示方法：含水率 含水率材料所含水的质量占材

7、料干燥质量的百分比。3）影响材料吸湿性的因素：温度 湿度 吸湿性,3、吸湿性,材料在长期饱合水作用下，保持其原有性质（不破坏，强度也不显著降低）的能力。技术指标：软化系数KP KPfw/f(01)fw材料浸水饱合状态下的抗压强度，MPa。f材料干燥状态下的抗压强度，MPa。Kp耐水性；Kp耐水性。Kp0.8 耐水材料长期水浸，受潮严重工程：Kp0.850.9受潮较轻或次要结构：Kp0.700.85,4、耐水性,1）概念：材料在压力水作用下抵抗水渗透的性质。2）表示方法：渗透系数或抗渗等级Pn,K渗透系数，cm/h d试件厚度，cm。Q渗透水量，cm3 h水头差，cm。A渗水面积，cm2 t渗水

8、时间，h。,5、抗渗性,3）抗渗标号S：按规定方法制作的材料试件，在标准试验方法下所能承受的最大水压（MPa）值。如，S6代表所能承受的最大水压为0.6MPa，影响抗渗性因素：孔隙率；孔隙特征。（P密实或P闭的S）。,1）概念：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不被破坏，强度也无显著降低的性能。2）表示方法：抗冻等级Fn n表示材料试件经n次冻融循环试验后，质量损失不超过5%，抗压强度降低不超过25%。n的数值越大，说明抗冻性能愈好。材料的抗冻性与材料的密实度、强度、孔隙构造特征、耐水性以及吸水饱和程度有关。,6、抗冻性,（三）材料与热有关的性质,材料传导热量的性能称

9、为导热性。材料的导热性用导热系数表示。导热系数的物理意义是指单位厚度的材料，当两个相对侧面温差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。计算式为：材料的导热系数与材料的成分、构造等因素有关。,1、导热性,影响导热系数的因素：1）化学组成和（显微）结构：晶体玻璃体 金属无机 无机有机2）体积密度：0（P）3）孔隙状况：PP闭孔径小 4）环境的温湿度 2.33 0.58 0.023 冰水空气 4倍 25倍,材料加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质，称为热容。比热是指单位质量的材料温度升高或降低1K时，所吸收或放出的热量，单位：J/gK。其计算式为：热容量大的材料可缓和室内温度的波动，使其保持恒定。

10、,2、热容量,材料对火焰和高温度可否燃烧的性质称为材料的耐燃性，是影响建筑物防火、建筑结构耐火等级的一项因素。,装饰材料燃烧性能等级,在建筑内部装修设计防火规范（GB502221995）中，对建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等级提出了要求。,3、耐燃性,单层、多层民用建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等级要求,高层民用建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等级要求,材料在火焰或高温的作用下保持其原有性质的能力。通常用时间来表示，即按规定方法，从材料受到火的作用时间起，直到材料失去支持能力、完整性被破坏或失去隔火作用的时间，以h或min计。耐燃的材料不一定耐火，耐火的一般都耐燃。如钢材是非燃烧材料，但其

11、耐火极限仅有0.25h，故钢材虽为重要的建筑结构材料，但其耐火性却较差，使用时须进行特殊的耐火处理。,4、耐火性,（四）材料与声音有关的性质,1）概念：材料在空气中能够吸声的能力。2）表示方法：吸声系数（）=E/Ei=（Ei-Er）/Ei=1-r 与声音的频率、声音的入射方向有关。因此，吸声系数指的是一定频率的声音从各个方向入射的吸收平均值。,1、吸声性,影响多孔吸声材料的吸声效果的主要因素：材料的表观密度 对同一种多孔材料，体积密度增大，对低频的吸声效果有所提高，而对高频的吸声效果有所降低。材料的厚度 材料厚度增大，可提高低频吸声效果，而对高频影响不大。材料的孔隙特征 孔隙愈多、愈细小，吸声

12、效果愈好。位置 悬吊于空中的吸声效果最好。,1）概念：阻止声能穿透材料的性质。2）表示方法：隔空气声、隔固体声,2、隔声性,二、建筑装饰材料的力学性质（一）材料的强度 1、概念：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。2、分类：根据外力的作用形式的不同，有：抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、抗弯强度；断裂强度、剥离强度、抗冲击强度、耐磨性等。,3、强度等级：按材料强度值的高低划分的成若干等级。材料强度等级与强度的关系与区别：材料强度值是其力学性质的指标（是随机连续的）；标号（强度等级）是根据强度划分的级别（是人为确定，不 连续的）4、比强度：材料强度与表观密度的比值。是衡量材料轻质高强性能的指标。,（二）

13、弹性、塑性、脆性、韧性 1、弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料能完全恢复原来形状的性质。2、塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料能部分或全部保持变形后的形状尺寸同时又不产生裂缝的性质。,3、脆性:当作用在材料上的外荷增大到某一数值时，材料发生突然破坏，材料在破坏前无明显的塑性变形，即材料在破坏时的变形很小，材料的这种性质称为脆性。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都是脆性材料。与韧性材料相比，它们对抵抗冲击荷载和承受震动作用是相当不利的。4、韧性：在冲击荷载或动荷载的作用下，材料能吸收一部分能量，同时产生较大的变形而不致破坏的性质。建筑钢材（软钢）、木材、塑料等

14、是较典型的韧性材料。路面、桥梁、吊车梁及有抗震要求的结构都要考虑材料的韧性。,（三）材料的硬度和耐磨性 1、硬度：指材料表面抵抗其它较硬物体压入或刻划的能力。测定材料硬度的方法有压入法和刻划法两种。压入法硬度的指标有布氏硬度和洛氏硬度，刻划法测定的硬度称为莫氏硬度，根据刻划矿物（滑石、石膏、磷灰石、正长石、硫铁矿、黄玉、金刚石等）的不同分为10级。,压入法测量硬度示意,2、耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。用磨损率表示。它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，材料的耐磨性越差。与硬度、强度及内部构造有关。,指标：磨损率Km Km=（m2m1）/Am1，m2试件

15、磨损前、后的质量，g。A 试件受磨的表面积，cm2.,三、耐久性 1.材料的耐久性概念：材料在外界环境的物理、化学、生物等多种因素作用下，经久不变质、不破坏，尚能保持原有性能的综合能力。（材料保持工作性能直至极限状态的性质。）外部因素：物理作用、化学作用、机械作用、生物作用；内部因素：材料的化学组成、结构和构造的特点。影响材料耐久性的外部因素，往往又是通过其内部因素而发生作用的。,2.耐久性的具体内容：因材料的组成和结构不同而不同。钢材腐蚀；无机非金属材料氧化、溶蚀、冻融、干湿；有机材料腐烂、虫蚀、紫外线照射。3.耐久性的判断：多指标体系。（1）长期在使用条件下观测：很难实现（2）快速试验：抗渗性、抗冻性、加湿与紫外线干燥循环，抗腐蚀性（盐溶液浸渍）,色彩是构成建筑物外观、乃至影响周围环境的重要因素。不同的色彩给人的感觉也不尽相同。,质感就是对材料表面质地的真实感觉。是通过材料表面致密程度、光滑程度、线条变化，以及对光线的吸收、反射强弱不一等产生的观感（心理）上的不同效果。,线型：立面装饰形成的分格缝与凹凸线条；仿照其它材料。图案：不同图案及图案花样大小。,四、建筑装饰材料的装饰性,