装饰材料基本性能

装饰材料基本性能第一页，共60页。参考书《装饰材料与施工工艺》王葆华华中科技大学出版社《室内装饰材料应用与施工》张峰中国电力出版社第二页，共60页。本课程的学习目的与方法学习的目的：使学生获得有关装饰材料的基本理论和基本知识，为室内设计等课程，提供建筑装饰材料所必需的基础知识，为今后装饰施工和合理选材打下一定的基础。学习的方法：理论与实践相结合。第三页，共60页。第1章建筑装饰材料与工艺概述建筑装饰是在已确定的建筑物实体上进行装饰施工的工程。DecorativeMaterialsandTechnology

第四页，共60页。1.1装饰材料的基本特征1、颜色

材料的颜色决定于三个方面：材料的光谱反射；观看时照射于材料上的光线的光谱组成；观看者眼睛的光谱敏感性。第五页，共60页。2、光泽

光泽是材料表面的一种特性，在评定材料的外观时，其重要性仅次于颜色。光泽取决于材料表面对光线的反射。光的反射分为几种？光的漫反射——与材料的颜色及亮度有关光的镜面反射——是产生光泽的主要因素第六页，共60页。3、透明性

材料的透明性也是与光线有关的一种性质。既能透光又能透视的物体为透明体。第七页，共60页。第八页，共60页。4、表面组织

由于材料的原料、组成、配合比、生产工艺及加工方法的不同，材料表面组织具有多种多样的特征：有细致或粗糙的，有平整或凹凸的，也有坚硬或疏松的等等。第九页，共60页。5、形状和尺寸

对于砖块、板材和卷材等装饰材料的形状和尺寸都有特定的要求和规格。除卷材的尺寸和形状可在使用时按需要进行剪裁，大多数装饰板材和砖块都有一定的形状和规格，以便拼装成各种图案和花纹。第十页，共60页。

装饰材料表面的天然花纹、纹理及人造的花纹图案都能达到一定的装饰目的。6、平面花饰第十一页，共60页。

装饰材料的立体造型包括压花（塑料发泡壁纸）、浮雕、植绒、雕塑等多种形式，这些装饰形式丰富了装饰的质感，提高了装饰效果。

7、立体造型第十二页，共60页。

装饰材料还要具有一定的基本性质，如一定强度、耐水性、抗火性、耐侵蚀性等。以保证材料在一定条件下和一定时期内使用而不损坏。8、基本使用功能第十三页，共60页。1.2建筑装饰材料的分类1、按化学成分分类

按化学成分的不同，建筑装饰材料可分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类，见表1.1第十四页，共60页。表1.1建筑装饰材料按化学成分分类

金属材料黑色金属材料不锈钢、彩色不锈钢有色金属材料铝及铝合金、铜及铜合金、金、银非金属材料

无机非金属材料天然饰面石材天然大理石、天然花岗岩烧结与熔融制品烧结砖、陶瓷、琉璃及制品等胶凝材料水硬性胶凝材料：白水泥、彩色水泥等气硬性胶凝材料：石膏及制品、水玻璃、菱苦土装饰混凝土及装饰砂浆、白色及彩色硅酸盐制品等第十五页，共60页。非金属材料有机材料植物材料木材、竹材合成高分子材料各种建筑塑料及制品、涂料、胶粘剂、密封材料等复合材料

无机材料基复合材料装饰混凝土、装饰砂浆等有机材料基复合材料树脂基人造装饰石材、玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）等胶合板、竹胶板、纤维板、保丽板等其他复合材料涂塑钢板、钢塑复合门窗、涂塑铝合金板等表1.1建筑装饰材料按化学成分分类（续）第十六页，共60页。2、按建筑装饰部位的不同分类

根据建筑装饰部位的不同，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，见表1.2。第十七页，共60页。表1.2建筑装饰材料按装饰部位分类

外墙装饰材料

包括外墙、阳台、台阶、雨篷等建筑物全部外露部位装饰用材料天然花岗岩、陶瓷装饰制品、玻璃制品、地面涂料、金属制品、装饰混凝土、装饰砂浆内墙装饰材料

包括内墙墙面、墙裙、踢脚线、隔断、花架等内部构造所用的装饰材料壁纸、墙布、内墙涂料、装饰织物、塑料饰面板、大理石、人造石材、内墙釉面砖、人造板材、玻璃制品、隔热吸声装饰板地面装饰材料

指地面、楼面、楼梯等结构的装饰材料地毯、地面涂料、天然石材、人造石材、陶瓷地砖、木地板、塑料地板顶棚装饰材料

指室内及顶棚装饰材料石膏板、矿棉装饰吸声板、珍珠岩装饰吸声板、玻璃棉装饰吸声板、钙塑泡沫装饰吸声板、聚苯乙烯泡沫塑料装饰吸声板、纤维板、涂料第十八页，共60页。1.3建筑装饰材料的功能

室外装饰的目的主要是美化建筑物和环境，并起到保护建筑物的作用。1.3.1室外建筑装饰材料的功能第十九页，共60页。

内墙装饰的目的是保护墙体材料，保护室内使用条件，创造一个舒适、美观而整洁的生活环境。一般情况下内墙饰面具有承担一部分墙体的热工功能；调节室内空气的相对湿度，净化室内空气的功能。1.3.2室内建筑装饰材料的功能第二十页，共60页。

地面装饰的目的同样也是为了保护基底材料，同时还兼有保温、隔音和增强弹性的功能。

1.3.3地面装饰材料的功能拉斯维加斯酒店的地面装饰第二十一页，共60页。顶棚装饰材料的色彩应选用浅淡、柔和的色调，给人以华贵大方之感，不宜采用浓艳的色调。常见的顶棚多为白色，以增强光线反射能力，提高室内亮度。另外，顶棚装饰还应与灯具协调。1.3.4顶棚装饰材料的功能第二十二页，共60页。1.4装饰材料的选择在选用时一定要选择不超过国家标准的建筑装饰材料。对将要选用的装饰材料进行检验，以便放心使用。另外，在建筑装饰工程结束后，不宜马上搬进去，应打开窗户通风一段时间，待室内装饰材料中的挥发性物质基本挥发尽，方可入住。1.4.1安全与健康性选择第二十三页，共60页。甲醛污染及其危害

国际癌症研究会和美国公共健康管理机构已将甲醛列为第一类致癌物。甲醛在我国有毒化学品控制名单上高居第二位，被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。甲醛是室内主要污染物，主要来自建筑材料，家居用品等。国家技术监督局指定的《居室空气中甲醛的含量标准》中指出:家庭居室甲醛浓度最大允许值为0.08mg/m3。第二十四页，共60页。甲醛超标对人体健康的危害：1、当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m3时就有不适感；

2、当室内空气中甲醛含量为0.2mg/m3-0.4mg/m3

时可引起咽喉炎，结膜炎，哮喘，头痛，恶心，脱发，失眠，健忘等；

3、当室内空气中甲醛含量为0.5mg/m3时可刺激眼睛引起流泪；

4、当室内空气中甲醛含量为0.6mg/m3

时引起咽喉疼痛；浓度再高可引起恶心，呕吐，咳嗽，胸闷，气喘甚至肺气肿；当室内空气中甲醛浓度达到30mg/m3时可立即导致死亡。第二十五页，共60页。

建筑物外部色彩的选择，要根据建筑物的环境及功能等因素决定。对于建筑物内部色彩的选择，不仅要从美学上考虑，还要考虑到色彩功能的重要性，力求合理应用色彩，以便在心理和生理上均能产生良好的效果。1.4.2色彩的选择第二十六页，共60页。

（1）力学性能包括强度（抗压、抗拉、抗弯、耐冲击性等）、变形性、粘结性、耐磨性以及可加工性等。

（2）物理性能包括密度、吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、耐热性、吸声隔音性、光泽度、光吸收及光反射性等。

（3）化学性能包括耐酸碱性、耐大气侵蚀性、耐污染性、抗风化性及阻燃性等。1.4.3耐久性选择第二十七页，共60页。选购建筑装饰材料时，还必须考虑建筑装饰工程的造价问题，既要体现建筑装饰的功能性和艺术效果，又要做到经济合理。因此，在建筑装饰工程的设计、材料的选择上一定要做到精心设计选择。根据工程的装饰要求、装饰档次，合理选择建筑装饰材料。1.4.4经济性选择第二十八页，共60页。1.5建筑装饰材料的基本性能1.5.1材料的基本物理性质1、材料的基本物性参数⑴密度材料在绝对密实状态下（内部不含任何孔隙），单位体积的质量称为材料的密度，以ρ表示。其计算式为：

(kg/m3)

绝对密实状态下的体积，是指不包括材料内部孔隙的固体物质的真实体积。第二十九页，共60页。

表观密度是指材料在自然状态下，单位体积所具有的质量，其计算式为：

(kg/m3)

表观体积是指包含材料内部孔隙在内的体积。对外形规则的材料，其几何体积即为表观体积；对外形不规则的材料，可用排水法测定。一般所指的表观密度，是以干燥状态下的测定值为准。⑵表观密度第三十页，共60页。

堆积密度（旧称松散容重），是指散状（粉状、粒状或纤维状）材料在自然堆积状态下单位体积（包含了颗粒内部的孔隙即颗粒之间的空隙）所具有的质量。其计算式为：

(kg/m3)

常用建筑材料的基本物理参数见表1.3。⑶堆积密度第三十一页，共60页。表1.3常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度和孔隙率材料密度ρ(g/cm3)表观密度ρ0(kg/m3)堆积密度ρ′0(kg/m3)孔隙率(%)石灰岩2.601800~2600____花岗岩2.60~2.902500~2800__0.5~3.0碎石(石灰岩)2.60__1400~1700__砂2.60__1450~1650__普通粘土砖2.50~2.801600~1800____粘土空心砖2.501000~1400____第三十二页，共60页。材料密度ρ(g/cm3)表观密度ρ0(kg/m3)堆积密度ρ′0(kg/m3)孔隙率(%)水泥

3.10__1200~1300__普通混凝土

__2100~2600__5~20木材1.55400~800__55~75钢材7.857850__0泡沫塑料__20~50____玻璃2.55______续表1.3第三十三页，共60页。①

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，以D表示。其计算式为：⑷密实度与孔隙率第三十四页，共60页。②孔隙率

孔隙率是指材料体积内孔隙体积占材料总体积的百分率，以P表示。其计算式为：第三十五页，共60页。

材料的总体积是由该材料的固体物质与其所包含的孔隙所组成的。建筑装饰材料的许多性能如强度、吸水性、耐久性、导热性等均与材料的孔隙有关。孔隙按其尺寸大小又可分为微孔、细孔和大孔。几种常用建筑材料的孔隙率见表1.3。第三十六页，共60页。

润湿是水在材料表面被吸附的过程，材料被水润湿的程度可用润湿角θ表示，如图1.1所示。一般认为，润湿角θ≤90°（如图1.1（a）所示）的材料为亲水性材料。反之，θ＞90°时，表明该材料不能被水润湿，称为憎水性材料(如图1.1（b）所示)。1.5.2材料与水有关的性质1亲水性与憎水性第三十七页，共60页。图1.1材料的润湿示意图(a)亲水性材料；（b）憎水性材料

思考题：玻璃、木材、表面油漆后的木材、红砖、瓷砖、地毯都属于亲水材料还是憎水性材料？第三十八页，共60页。(1)吸水性

材料在浸水状态下吸入水分的能力称为吸水性。吸水性的大小，以吸水率表示，有两种表示方法：质量吸水率和体积吸水率。①质量吸水率

材料吸水达饱和时，其所吸收水分的质量占材料干燥时质量的百分率，可表示为：2吸水性与吸湿性第三十九页，共60页。②体积吸水率是指材料体积内被水充实的体积。即材料吸水达饱和时，所吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分率，可按下式计算：第四十页，共60页。(2)吸湿性

材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。吸湿性的大小可用含水率表示。材料所含水的质量占材料干燥质量的百分率，称为材料的含水率，可用下式计算：第四十一页，共60页。

材料长期在饱和水作用下而不破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。一般材料随着含水量的增加，会减弱其内部的结合力，强度也会不同程度地降低。3耐水性第四十二页，共60页。

材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性（或不透水性），可用渗透系数K表示。渗透系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质。渗透系数越大，材料的抗渗性越差。材料抗渗性的好坏与材料的孔隙率和孔隙特征有关。4抗渗性第四十三页，共60页。

抗冻性是材料抵抗冻融循环作用，保持其原有性能的能力。对结构材料，主要指保持强度的能力，并以抗冻标号来表示。

抗冻标号是用材料在吸水饱和状态下（最不利状态），经冻融循环作用，强度损失和质量损失均不超过规定值时，所能抵抗的最多冻融循环次数来表示，记作D25、D50、D100、D150等。5抗冻性第四十四页，共60页。

材料传导热量的能力，称为导热性。材料导热能力的大小可以用导热系数表示。

导热系数在数值上等于厚度为1m的材料，当其相对两侧表面的温度差为1K时，经单位面积（1m2）单位时间（1s）所通过的热量。一般情况下，材料的空隙率大，导热系数就小。而当材料受潮后或受冻后，其导热系数就会大大提高。1.5.3材料的热工性质1导热性第四十五页，共60页。

材料加热或冷却时，吸收或放出热量的性质，称为热容量。热容量的大小用比热容（也称热容量系数，简称比热）表示，比热容表示1g材料，温度升高1K时所吸收的热量，或降低1K时放出的热量。

常见建筑材料的热工指标见表1.4。2比热容第四十六页，共60页。表1.4几种典型材料的热工性质指标材料导热系数(W/（m·K）)比热容(J/（g·K）)钢材580.48铜材3700.38花岗岩3.490.92混凝土1.510.84烧结普通砖0.80.88松木0.17~0.362.72泡沫塑料0.031.30冰2.202.05水0.64.19密闭空气0.0231.00第四十七页，共60页。

导热系数和热阻都是评定建筑材料保温隔热性能的重要指标。材料的导热系数越小，其热阻越大，则材料的保温隔热性能越好。常将导热系数≤0.175W/（m·K）的材料称为绝热材料。3材料的保温隔热性第四十八页，共60页。

声能穿透材料和被材料消耗的性质称为材料的吸声性，用吸声系数α(吸收声功率与入射声功率之比)表示。吸声系数α越大，材料的吸声性越好。吸声系数与声音的频率和入射方向有关。通常使用的六个频率为125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz。1.5.4材料的声学性质1吸声性第四十九页，共60页。

一般将上述6个频率的平均吸声系数α≥0.20的材料称为吸声材料。最常用的吸声材料大多为多孔材料。影响材料吸声效果的主要因素有：

(1)

材料的孔隙率和体积密度；

(2)

材料的孔隙特征；

(3)

材料的厚度。第五十页，共60页。1.6材料的力学性质

材料的力学性能，就是指材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏和变形的能力。1.6.1材料的强度材料因抵抗外力（荷载）作用而引起破坏的最大能力，即为该材料的强度。其值是以材料受力破坏时单位面积上所承受的力表示。计算式为：第五十一页，共60页。

材料在建筑物上所承受的力，主要有拉力、压力、弯曲力及剪应力等。材料抵抗上述外力破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。静力强度的分类和计算公式见表1.5。材料的强度与材料本身的组成、结构和构造等有很大关系。钢材的抗拉、抗压强度都很高，如表1.6所示。第五十二页，共60页。表1.5静力强度分类强度类别举例计算式附注抗压强度fc(MPa)fc=F/AF—破坏荷载(N)A—受荷面积(mm2)l—跨度(mm)b—断面宽度(mm)h—断面高度(mm)抗拉强度ft(MPa)ft=F/A抗剪强度fv(MPa)fv=F/A抗弯强度ftm(MPa)ftm=3Fl/(2bh2)第五十三页，共60页。表1.6钢材、木材和混凝土的强度比较材料表观密度ρ0（kg/m3）抗压强度fc（MPa）比强度fc/ρ0

普通混凝土240029.40.012低碳钢78604150.