建筑装饰材料基本性质

第一章建筑装饰材料的基本性质

建筑装饰材料在使用过程中，受到自重和一定外力的影响，同时还受到周围各种介质的作用及各种物理作用。因此在具备适宜的装饰效果外，还要有能抵抗这些不利因素破坏的能力，并兼有保温、隔热、防水、吸声等作用。为了在设计与施工中正确选择和合理使用材料，须熟悉和掌握各种材料基本性质。建筑装饰材料的基本性质物理性质力学性质耐久性装饰性能与质量有关的性质与水有关的性质与热有关的性质与声音有关的性质材料的强度弹性、塑性、脆性、韧性材料的硬度与耐磨性

一、建筑装饰材料的物理性质（一）材料与质量有关的性质1、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。材料在绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料内部都存在一些孔隙。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。

材料在自然状态下的体积又称表观体积，是指包含材料内部孔隙在内的体积。几何形状规则的材料，可直接按外形尺寸计算出表观体积；几何形状不规则的材料，可用排液法测量其表观体积。 当材料含有水分时，其质量和体积将发生变化，影响材料的表观密度，故在测定表观密度时，应注明其含水情况。一般情况下，材料的表观密度是指在在烘干状态下的表观密度，又称为干表观密度。

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。

材料的堆积体积包含了颗粒内部的孔隙和颗粒之间的空隙。测定材料的堆积密度时，按规定的方法将散粒材料装入一定容积的容器中，材料质量是指填充在容器内的材料质量，材料的堆积体积则为容器的容积。 在建筑工程中，计算材料的用量和构件的自重，进行配料计算以及确定材料的堆放空间时，经常要用到密度、表观密度和堆积密度等数据。干燥状态下：密度>表观密度>堆积密度

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：

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：1、吸水性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）

（二）材料与水有关的性质m121v21ww

影响材料吸水性的因素材料本身的性质，如亲水性、憎水性；材料的孔隙率；材料的孔隙特征，如孔径大小、开口与否等。

2、吸湿性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、耐水性1）概念：材料长期在饱和水作用下，保持其原有性质的能力。

2）表示方法：材料不同，耐水性的表示方法不同。结构材料：软化系数

建筑涂料：起泡、脱落

……

软化系数范围：0～1.0

软化系数越小，说明材料的耐水性越差。通常Kp大于0.85的材料，称为耐水材料。4、抗渗性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抗渗性Pn

：n--最大水压的10倍。如某防水混凝土的抗渗等级为P6，表示该混凝土试件经标准养护28d后，按照规定的试验方法在0.6MPa压力水的作用下无渗透现象。

影响材料抗渗性的因素材料的亲、憎水性材料的孔隙率材料的孔隙特征

抗渗性是决定材料满足使用性质和耐久性的重要因素。1）概念：材料在吸水饱和状态下，能抵抗多次冻融循环作用而不被破坏，强度也无显著降低的性质。

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。

5、抗冻性

（三）材料与热有关的性质1、导热性

材料传导热量的性能称为导热性。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。2、热容量

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，其计算式为：单位：J/g

·K

材料的导热系数和热容量是建筑物围护结构热工计算时的重要参数，设计是应选择导热系数较小而热容量较大的材料。热容量大的材料可缓和室内温度的波动，使其保持恒定。3、耐燃性

材料抵抗燃烧的性质称为耐燃性，是影响建筑物防火、耐火等级的一项因素。等级装饰材料燃烧性能A不燃性B1难燃性B2可燃性B3易燃性装饰材料燃烧性能等级

在《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222—1995）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：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4、耐火性

材料抵抗火或高温的作用，保持其原有性质的能力称为耐火性。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。

（四）材料与声音有关的性质1、吸声性1）概念：声能穿透材料和被材料消耗的性质在空气中能够吸声的能力。

2）表示方法：吸声系数α（吸收声功率与入射声功率之比）

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，影响多孔吸声材料的吸声效果的主要因素：①材料的表观密度：

对同一种吸声材料，表观密度越小，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。②材料的厚度：

材料厚度增大，可提高低频声音的吸声效果，而对高频声音影响不大。③材料的孔隙特征：

孔隙愈多、愈细小，吸声效果愈好。④位置：

悬吊于空中的吸声效果最好。2、隔声性

声波在建筑结构中的传播主要通过空气和固体来实现，因而隔声可分为隔绝空气声（通过空气传播的声音）和隔绝固体声（通过固体的撞击或振动传播的声音）两种。隔绝空气声，主要服从声学中的“质量定律”，即材料的表观密度越大，质量越大，隔声性能越好。因此，应选用密度大的材料作为隔空气声材料，如混凝土、实心砖、钢板等。如采用轻质材料或薄壁材料，则需辅以多孔吸声材料或采用夹层结构，如夹层玻璃就是一种很好的隔空气声材料。弹性材料，如地毯、木板、橡胶片等具有较高的隔固体声能力。

二、建筑装饰材料的力学性质（一）材料的强度

1、概念：材料在外力或应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。

（二）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、强度等级:按材料强度值的高低划分的成若干等级。

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。

5、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。6、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。

（三）材料的硬度和耐磨性

1、硬度：指材料抵抗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（石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石等）的不同分为10级。2、耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。

用磨损率表示。它等于磨损前后单位面积的质量损失。材料的硬度愈大，则耐磨性愈高；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。

三、耐久性

材料的耐久性：材料使用过程中，长期抵抗各种内外破坏因素或腐蚀介质的作用，保持其原有性质的能力。外部因素：物理作用、化学作用、机械作用、生物作用；内部因素：材料的组成、结构和性质的特点。★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。工程上根据工程的重要性、所处的环境及装饰材料的特性，正确选择合理的耐久性寿命。装饰材料的