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1、第一章第一章建筑装饰材料的基本性建筑装饰材料的基本性质质1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质1.3 1.3 材料的装饰性和耐久性材料的装饰性和耐久性 1.11.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率 （1）密度 密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。用下式表示： （1-1） 式中 密度，g/cm3； m材料在干燥状态的质量，g； v材料在绝对密实状态下的体积，cm3。 mV 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质材料在绝对密实状态下的
2、体积是指不包括孔隙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。因此，在测定大多数材料内部都存在一些孔隙。因此，在测定有孔隙的材料密度时，应把材料磨成细粉，来测有孔隙的材料密度时，应把材料磨成细粉，来测定其在绝对密实状态下的体积。材料磨得越细，定其在绝对密实状态下的体积。材料磨得越细，测得的密度值越精确。测得的密度值越精确。 1.11.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （2）表观密度 表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量。用下式表示： （1-2） 式中 表观密度，g/cm
3、3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。000mv00v0m 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质材料在自然状态下的体积又称表观体积，是指包含材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。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
4、在测定表观密度时，应注明其含水情材料的表观密度，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。表观密度，又称为干表观密度。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （3）堆积密度）堆积密度堆积密度是指粉状（水泥、石灰等）或散粒材料（砂堆积密度是指粉状（水泥、石灰等）或散粒材料（砂子、石子等）在堆积状态下，单位体积的质量。用下式表子、石子等）在堆积状态下，单位体积的质量。用下式表示：示： （1-3） 式中式中 堆积密度，堆积密度，kg/mkg/m3 3； 材料的质量，
5、材料的质量，kgkg； 材料的堆积体积，材料的堆积体积，m m3 3。00mv0ovm 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质材料的堆积体积包含了颗粒内部的孔隙和颗粒之间的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。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，进行在建筑工程中，计算材料的用量和构件的自重，进行
6、配料计算以及确定材料的堆放空间时，经常要用到密度、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。表表观密度和堆积密度等数据。表1-11-1列举了常用建筑材料列举了常用建筑材料的密度、表观密度和堆积密度。的密度、表观密度和堆积密度。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （4 4）孔隙率）孔隙率孔隙率是指在材料体积内，孔隙体积所占的比例，以孔隙率是指在材料体积内，孔隙体积所占的比例，以P P表示。可按下式计算：表示。可按下式计算： （1-41-4） 孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。孔隙率越小，说明材料越密孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。孔
7、隙率越小，说明材料越密实。实。材料内部孔隙可分为连通孔隙和封闭孔隙两种构造。连通孔隙不仅彼此材料内部孔隙可分为连通孔隙和封闭孔隙两种构造。连通孔隙不仅彼此连通而且与外界相通，封闭孔隙不仅彼此封闭且与外界相隔绝。孔隙按其孔连通而且与外界相通，封闭孔隙不仅彼此封闭且与外界相隔绝。孔隙按其孔径尺寸大小可分为细小孔隙和粗大孔隙。材料的许多性能，如表观密度、强径尺寸大小可分为细小孔隙和粗大孔隙。材料的许多性能，如表观密度、强度、吸湿性、导热性、耐磨性、耐久性等，都与材料孔隙率的大小和孔隙特度、吸湿性、导热性、耐磨性、耐久性等，都与材料孔隙率的大小和孔隙特征有关。征有关。 0000p =1(1)1 0 0
8、 %vvvvv 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 表表1-1 1-1 常用建筑材料的密度、表观密度和堆积密度常用建筑材料的密度、表观密度和堆积密度 材料名称密度/（g/cm3）表观密度/（kg/m3）堆积密度/（kg/m3） 建筑钢材7.857850普通混凝土21002600烧结普通砖2.502.7016001900花岗岩2.703.025002900碎石（石灰岩）2.482.762300270014001700砂2.502.6014501650粉煤灰1.952.40550800木材1.551.60400800 水泥2.83.112001300普通玻璃2.452.55245
9、02550铝合金2.72.927002900 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质1.1.2 1.1.2 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 （1 1）亲水性与憎水性亲水性与憎水性材料与水接触时能被水润湿的性质称为称为亲水性。具材料与水接触时能被水润湿的性质称为称为亲水性。具备这种性质的材料称为亲水性材料。大多数建筑材料，如砖、备这种性质的材料称为亲水性材料。大多数建筑材料，如砖、混凝土、木材、砂、石、钢材、玻璃等都属于亲水性材料。混凝土、木材、砂、石、钢材、玻璃等都属于亲水性材料。材料与水接触时不能被水润湿的性质称为称为憎材料与水接触时不能被水润湿的性质称为称为憎水性。具备
10、这种性质的材料称为憎水性材料，如沥青、石蜡、水性。具备这种性质的材料称为憎水性材料，如沥青、石蜡、塑料等。憎水性材料一般能阻止水分渗入毛细管中，因而可塑料等。憎水性材料一般能阻止水分渗入毛细管中，因而可用作防水材料，也可用于亲水性材料的表面处理，以降低其用作防水材料，也可用于亲水性材料的表面处理，以降低其吸水性。吸水性。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （2 2）吸水性）吸水性 材料在水中吸收水分的性质称为吸水性。材料吸水性材料在水中吸收水分的性质称为吸水性。材料吸水性的大小常用质量吸水率表示。的大小常用质量吸水率表示。质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸收水分的质质量吸
11、水率是指材料在吸水饱和时，所吸收水分的质量占材料干燥质量的百分率。质量吸水率的计算公式为：量占材料干燥质量的百分率。质量吸水率的计算公式为： （1-51-5） 式中式中 材料的质量吸水率，材料的质量吸水率，% %； 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，g g或或kgkg； 材料在干燥状态下的质量，材料在干燥状态下的质量，g g或或kgkg。11 0 0 %mmmwmmw1mm 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质材料吸水性的大小，主要取决于材料孔隙率和孔隙特征。材料吸水性的大小，主要取决于材料孔隙率和孔隙特征。一般孔隙率越大，吸水性也越强。封闭孔隙水分不易渗
12、入，一般孔隙率越大，吸水性也越强。封闭孔隙水分不易渗入，粗大孔隙水分只能润湿表面而不易在孔内存留，故在相同孔粗大孔隙水分只能润湿表面而不易在孔内存留，故在相同孔隙率的情况下，材料内部的封闭孔隙、粗大孔隙越多，吸水隙率的情况下，材料内部的封闭孔隙、粗大孔隙越多，吸水率越小；材料内部细小孔隙、连通孔隙越多，吸水率越大。率越小；材料内部细小孔隙、连通孔隙越多，吸水率越大。各种材料由于孔隙率和孔隙特征不同，质量吸水率相差各种材料由于孔隙率和孔隙特征不同，质量吸水率相差很大。如花岗岩等致密岩石的质量吸水率仅为很大。如花岗岩等致密岩石的质量吸水率仅为0.5%0.7%，普通混凝土为普通混凝土为2%3%，普通
13、粘土砖为，普通粘土砖为8%20%，而木材，而木材及其他轻质材料的质量吸水率常大于及其他轻质材料的质量吸水率常大于100%。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （3 3）吸湿性）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。吸湿性的大小用含水率表示。含水率是指材料含水的质量占材性的大小用含水率表示。含水率是指材料含水的质量占材料干燥质量的百分率，可按下式计算：料干燥质量的百分率，可按下式计算： (1-6) (1-6)式中式中 材料的含水率，材料的含水率，%； 材料含水时的质量，材料含水时的质量，g或或kg； 材料在干燥状态下的质
14、量，材料在干燥状态下的质量，g或或kg。 1 0 0 %mmwm含含w含m含m 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 当较干燥的材料处于较潮湿的空气中时，会吸收空气当较干燥的材料处于较潮湿的空气中时，会吸收空气中的水分；而当较潮湿的材料处于较干燥的空气中时，便中的水分；而当较潮湿的材料处于较干燥的空气中时，便会向空气中释放水分。在一定的温度和湿度条件下，材料会向空气中释放水分。在一定的温度和湿度条件下，材料与周围空气湿度达到平衡时的含水率称为平衡含水率。与周围空气湿度达到平衡时的含水率称为平衡含水率。材料含水率的大小，除与材料的孔隙率、孔隙特征有关材料含水率的大小，除与材料的孔
15、隙率、孔隙特征有关外，还与周围环境的温度和湿度有关。一般材料孔隙率越外，还与周围环境的温度和湿度有关。一般材料孔隙率越大，材料内部细小孔隙、连通孔隙越多，材料的含水率越大，材料内部细小孔隙、连通孔隙越多，材料的含水率越大；周围环境温度越低，相对湿度越大，材料的含水率也大；周围环境温度越低，相对湿度越大，材料的含水率也越大。越大。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （4 4）耐水性）耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降材料长期在饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料耐水性的大小用软化系数表示，低的性质称为耐水性。材料耐水性的大小用软化系数
16、表示，软化系数的计算公式如下：软化系数的计算公式如下： (1-7)(1-7)式中式中 材料的软化系数；材料的软化系数； 材料在吸水饱和状态下的抗压强度，材料在吸水饱和状态下的抗压强度，MPaMPa； 材料在干燥状态下的抗压强度，材料在干燥状态下的抗压强度，MPaMPa。fkf饱软干kff软饱干 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质软化系数的值在软化系数的值在0 01 1之间，软化系数越小，说之间，软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低越多，其耐水性就明材料吸水饱和后的强度降低越多，其耐水性就越差。通常将软化系数大于越差。通常将软化系数大于0.850.85的材料称为耐水的材料
17、称为耐水性材料，耐水性材料可以用于水中和潮湿环境中性材料，耐水性材料可以用于水中和潮湿环境中的重要结构；用于受潮较轻或次要结构时，材料的重要结构；用于受潮较轻或次要结构时，材料的软化系数也不宜小于的软化系数也不宜小于0.750.75。处于干燥环境中的。处于干燥环境中的材料可以不考虑软化系数。材料可以不考虑软化系数。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （5 5）抗渗性）抗渗性材料抵抗压力水（也可指其它液体）渗透的性质称为抗材料抵抗压力水（也可指其它液体）渗透的性质称为抗渗性。建筑工程中许多材料常含有孔隙、空洞或其它缺陷，渗性。建筑工程中许多材料常含有孔隙、空洞或其它缺陷，当材
18、料两侧的水压差较高时，水可能从高压侧通过材料内部当材料两侧的水压差较高时，水可能从高压侧通过材料内部的孔隙、空洞或其它缺陷渗透到低压侧。这种压力水的渗透，的孔隙、空洞或其它缺陷渗透到低压侧。这种压力水的渗透，不仅会影响工程的使用，而且渗入的水还会带入腐蚀性介质不仅会影响工程的使用，而且渗入的水还会带入腐蚀性介质或将材料内的某些成分带出，造成材料的破坏。或将材料内的某些成分带出，造成材料的破坏。材料抗渗性的大小用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试材料抗渗性的大小用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试件、在标准试验方法下所能承受的最大水压力来确定。抗渗件、在标准试验方法下所能承受的最大水压力来确定。
19、抗渗等级以符号等级以符号“P”P”和材料可承受的最大水压力值（以和材料可承受的最大水压力值（以0.1MPa0.1MPa为单位）来表示，如混凝土的抗渗等级为为单位）来表示，如混凝土的抗渗等级为P6P6、P8P8、P12P12、P16P16，表示分别能够承受表示分别能够承受0.6MPa0.6MPa、0.8MPa0.8MPa、1.2MPa1.2MPa、1.6MPa1.6MPa的水压的水压力而不渗水。材料的抗渗等级越高，其抗渗性越强。力而不渗水。材料的抗渗等级越高，其抗渗性越强。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （6 6）抗冻性）抗冻性材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受
20、多材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质。次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质。冰冻的破坏作用是由于材料孔隙内的水分结冰而引起的，冰冻的破坏作用是由于材料孔隙内的水分结冰而引起的，水结冰时体积约增大水结冰时体积约增大9%9%，从而对孔隙产生压力而使孔壁开，从而对孔隙产生压力而使孔壁开裂。当冰被融化后，某些被冻胀的裂缝中还可能再渗入水裂。当冰被融化后，某些被冻胀的裂缝中还可能再渗入水分，再次受冻结冰时，材料会受到更大的冻胀和裂缝扩张。分，再次受冻结冰时，材料会受到更大的冻胀和裂缝扩张。如此反复冻融循环，最终导致材料破坏。如此
21、反复冻融循环，最终导致材料破坏。材料的抗冻性主要与孔隙率、孔隙特性、抵抗胀裂的材料的抗冻性主要与孔隙率、孔隙特性、抵抗胀裂的强度等有关，工程中常从这些方面改善材料的抗冻性。对强度等有关，工程中常从这些方面改善材料的抗冻性。对于室外温度低于于室外温度低于 的地区，其主要工程材料必须进行的地区，其主要工程材料必须进行抗冻性试验。抗冻性试验。15oC 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质1.1.3 1.1.3 材料的热工性能材料的热工性能 (1)导热性导热性 材料传导热量的能力称为导热性。导热性的大小以导材料传导热量的能力称为导热性。导热性的大小以导热系数表示，导热系数的含义是：当材
22、料两侧的温差为热系数表示，导热系数的含义是：当材料两侧的温差为1K1K时，在单位时间（时，在单位时间（1h1h）内，通过单位面积（）内，通过单位面积（1m21m2），并透过），并透过单位厚度（单位厚度（1m1m）的材料所传导的热量。导热系数的计算公）的材料所传导的热量。导热系数的计算公式为：式为： (1-8)(1-8)式中式中 材料的导热系数，材料的导热系数，W/(mK)W/(mK)； 传导的热量，传导的热量，J J； 材料厚度，材料厚度，m m； 材料的传热面积，材料的传热面积，m2m2； 传热时间，传热时间，h h； 材料两侧温度差，材料两侧温度差，K K。21()QaAt TT21()Q
23、aAtT T 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质导热系数越小，材料传导热量的能力就越差，其保温导热系数越小，材料传导热量的能力就越差，其保温隔热性能越好。通常把隔热性能越好。通常把0.23 W/(mK)0.23 W/(mK)的材料叫做绝热材料。的材料叫做绝热材料。材料的导热系数与材料的成分、孔隙构造、含水率等材料的导热系数与材料的成分、孔隙构造、含水率等因素有关。一般金属材料、无机材料的导热系数分别大于因素有关。一般金属材料、无机材料的导热系数分别大于非金属材料、有机材料。材料孔隙率越大，导热系数越小；非金属材料、有机材料。材料孔隙率越大，导热系数越小；在孔隙率相同的情况下，
24、材料内部细小孔隙、封闭孔隙越在孔隙率相同的情况下，材料内部细小孔隙、封闭孔隙越多，导热系数越小。材料含水或含冰时，会使导热系数急多，导热系数越小。材料含水或含冰时，会使导热系数急剧增加，这是因为空气的导热系数仅为剧增加，这是因为空气的导热系数仅为0.023 W/(mK)0.023 W/(mK)，而，而水的导热系数为水的导热系数为0.58 W/(mK)0.58 W/(mK)，冰的导热系数为，冰的导热系数为2.33 2.33 W/(mK)W/(mK)。因此，保温绝热材料在使用和保管过程中应注意。因此，保温绝热材料在使用和保管过程中应注意保持干燥，以避免吸收水分降低保温效果。保持干燥，以避免吸收水分
25、降低保温效果。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 (2)温度变形性温度变形性材料的温度变形性，是指温度升高或降低时材料的体材料的温度变形性，是指温度升高或降低时材料的体积变化。绝大多数建筑材料在温度升高时体积膨胀，温度积变化。绝大多数建筑材料在温度升高时体积膨胀，温度下降时体积收缩。这种变化表现在单向尺寸时，为线膨胀下降时体积收缩。这种变化表现在单向尺寸时，为线膨胀或线收缩。材料的单向线膨胀量或线收缩量计算公式为：或线收缩。材料的单向线膨胀量或线收缩量计算公式为： (1-8)(1-8) 式中式中 线膨胀或线收缩量，线膨胀或线收缩量，mmmm或或cmcm； 材料升温或降温前后
26、的温度差，材料升温或降温前后的温度差，K K； 材料在常温下的平均线膨胀系数，材料在常温下的平均线膨胀系数，1/K1/K； 材料原来的长度，材料原来的长度，mmmm或或cmcm。21()LTTL21()LTTL 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （3 3）材料的燃烧性能）材料的燃烧性能近年来，我国发生的重大伤亡性火灾，几乎都与建筑装修和建筑近年来，我国发生的重大伤亡性火灾，几乎都与建筑装修和建筑装饰材料有关。因此，在选择建筑装饰材料时，对材料的燃烧性能应装饰材料有关。因此，在选择建筑装饰材料时，对材料的燃烧性能应给予足够的重视。给予足够的重视。 1 1建筑装饰材料燃烧所产生
27、的破坏和危害建筑装饰材料燃烧所产生的破坏和危害 燃烧作用燃烧作用 在建筑物发生火灾时，燃烧可将金属结构红软、在建筑物发生火灾时，燃烧可将金属结构红软、熔化，可将水泥混凝土脱水粉化及爆裂脱落，可将可燃材料烧成灰烬，熔化，可将水泥混凝土脱水粉化及爆裂脱落，可将可燃材料烧成灰烬，可使建筑物开裂破坏、坠落坍塌、装修报废等，同时燃烧产生的高温可使建筑物开裂破坏、坠落坍塌、装修报废等，同时燃烧产生的高温作用对人也有巨大的危害。作用对人也有巨大的危害。 发烟作用发烟作用 材料燃烧时，尤其是有机材料燃烧时，会产生大材料燃烧时，尤其是有机材料燃烧时，会产生大量的浓烟。浓烟会使人迷失方向，且造成心理恐惧，妨碍及时
28、逃逸和量的浓烟。浓烟会使人迷失方向，且造成心理恐惧，妨碍及时逃逸和救援。救援。 毒害作用毒害作用 部分建筑装饰材料，尤其是有机材料，燃烧时会部分建筑装饰材料，尤其是有机材料，燃烧时会产生剧毒气体，这种气体可在几秒至几十秒内，使人窒息而死亡。产生剧毒气体，这种气体可在几秒至几十秒内，使人窒息而死亡。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 2 2建筑材料的燃烧性能分级建筑材料的燃烧性能分级 建筑材料按其燃烧性能分为四个等级，见表建筑材料按其燃烧性能分为四个等级，见表1-21-2。 裱裱1-2 建筑材料的燃烧性能分级建筑材料的燃烧性能分级等级燃烧性能燃烧特征A不燃性在空气中受到火烧或
29、高温作用时不起火、不燃烧、不碳化的材料，如金属材料及无机矿物材料等B1难燃性在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难燃烧、难碳化，当离开火源后燃烧或微燃立即停止的材料，如沥青混凝土、水泥刨花板等B2可燃性在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或微燃，且离开火源后仍能继续燃烧或微燃的材料，如木材、部分塑料制品等B3易燃性在空气中受到火烧或高温作用时立即起火，并迅速燃烧，且离开火源后仍能继续燃烧的材料，如部分未经阻燃处理的塑料、纤维织物等 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质在选用建筑装饰材料时，应优先考虑采用不燃或难燃在选用建筑装饰材料时，应优先考虑采用不燃或难燃的材料。对有机建筑装
30、饰材料，应考虑其阻燃性及其阻燃的材料。对有机建筑装饰材料，应考虑其阻燃性及其阻燃剂的种类和特性。如果必须采用可燃型的建筑材料，应采剂的种类和特性。如果必须采用可燃型的建筑材料，应采取相应的消防措施。取相应的消防措施。 （4 4）材料的耐火性）材料的耐火性材料的耐火性是指材料抵抗高温或火的作用，保持其材料的耐火性是指材料抵抗高温或火的作用，保持其原有性质的能力。金属材料、玻璃等虽属于不燃性材料，原有性质的能力。金属材料、玻璃等虽属于不燃性材料，但在高温或火的作用下在短时间内就会变形、熔融，因而但在高温或火的作用下在短时间内就会变形、熔融，因而不属于耐火材料。建筑材料或构件的耐火性常用耐火极限不属
31、于耐火材料。建筑材料或构件的耐火性常用耐火极限来表示。耐火极限是指按规定方法，从材料受到火的作用来表示。耐火极限是指按规定方法，从材料受到火的作用起，直到材料失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作起，直到材料失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用的时间，以用的时间，以h h（小时）或（小时）或minmin（分钟）计。（分钟）计。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质1.1.4 1.1.4 材料的声学性质材料的声学性质声音是靠振动的声波来传播的，当声波到达材料表面声音是靠振动的声波来传播的，当声波到达材料表面时出产生三种现象：反射、透射、吸收。反射容易使建筑时出产生三种现象：反
32、射、透射、吸收。反射容易使建筑物室内产生噪音或杂音，影响室内音响效果；透射容易对物室内产生噪音或杂音，影响室内音响效果；透射容易对相邻空间产生噪音干扰，影响室内环境的安静。通常当建相邻空间产生噪音干扰，影响室内环境的安静。通常当建筑物室内的声音大于筑物室内的声音大于50dB50dB，就应该考虑采取措施；声音大，就应该考虑采取措施；声音大于于120dB120dB，将危害人体健康。因此，在建筑装饰工程中，将危害人体健康。因此，在建筑装饰工程中，应特别注意材料的声学性能，以便于给人们提供一个安全、应特别注意材料的声学性能，以便于给人们提供一个安全、舒适的工作和生活环境。舒适的工作和生活环境。 （1
33、1）材料的吸声性）材料的吸声性吸声性是指材料吸收声波的能力。吸声性的大小用吸吸声性是指材料吸收声波的能力。吸声性的大小用吸声系数表示。声系数表示。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质当声波传播到材料表面时，一部分被反射，另一部分穿当声波传播到材料表面时，一部分被反射，另一部分穿透材料，其余的部分则传递给材料，在材料的孔隙中引起空透材料，其余的部分则传递给材料，在材料的孔隙中引起空气分子与孔壁的摩擦和粘滞阻力，使相当一部分的声能转化气分子与孔壁的摩擦和粘滞阻力，使相当一部分的声能转化为热能而被材料吸收掉。当声波遇到材料表面时，被材料吸为热能而被材料吸收掉。当声波遇到材料表面时，
34、被材料吸收的声能与全部入射声能之比，称为材料的吸声系数。用公收的声能与全部入射声能之比，称为材料的吸声系数。用公式表示如下：式表示如下： (1-10)(1-10) 材料的吸声系数越大，吸声效果越好。材料的吸声性能除与声波的入射方向材料的吸声系数越大，吸声效果越好。材料的吸声性能除与声波的入射方向有关外，还与声波的频率有关。同一种材料，对于不同频率的吸声系数不同，通有关外，还与声波的频率有关。同一种材料，对于不同频率的吸声系数不同，通常取常取125Hz125Hz、250Hz250Hz、500Hz500Hz、1000Hz1000Hz、2000Hz2000Hz、4000Hz4000Hz等六个频率的吸
35、声系数来等六个频率的吸声系数来表示材料吸声的频率特征。凡表示材料吸声的频率特征。凡6 6个频率的平均吸声系数大于个频率的平均吸声系数大于0.20.2的材料，称为吸声的材料，称为吸声材料。材料。0EE 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （2 2）材料的隔声性）材料的隔声性 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）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。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
36、要服从声学中的隔绝空气声，主要服从声学中的“质量定律质量定律”，即，即材料的表观密度越大，质量越大，隔声性能越好。因此，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。高的隔固体声
37、能力。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质1.1.5 1.1.5 材料的光学性质材料的光学性质当光线照射在材料表面上时，一部分被反射，一部分被当光线照射在材料表面上时，一部分被反射，一部分被吸收，一部分透过。根据能量守恒定律，这三部分光通量吸收，一部分透过。根据能量守恒定律，这三部分光通量之和等于入射光通量，通常将这三部分光通量分别与入射之和等于入射光通量，通常将这三部分光通量分别与入射光通量的比值称为光的反射比、吸收比和透射比。材料对光通量的比值称为光的反射比、吸收比和透射比。材料对光波产生的这些效应，在建筑装饰中会带来不同的装饰效光波产生的这些效应，在建筑装饰中会带来不同
38、的装饰效果。果。 （1 1）光的反射）光的反射 当光线照射在光滑的材料表面时，会产生镜面发射，使当光线照射在光滑的材料表面时，会产生镜面发射，使材料具有较强的光泽；当光线照射在粗糙的材料表面时，材料具有较强的光泽；当光线照射在粗糙的材料表面时，使反射光线呈现无序传播，会产生漫反射，使材料表现出使反射光线呈现无序传播，会产生漫反射，使材料表现出较弱的光泽。在装饰工程中往往采用光泽较强的材料，使较弱的光泽。在装饰工程中往往采用光泽较强的材料，使建筑外观显得光亮和绚丽多彩，使室内显得宽敞明亮。建筑外观显得光亮和绚丽多彩，使室内显得宽敞明亮。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （2
39、 2）光的透射）光的透射光的透射又称为折射，光线在透过材料的前后，在材料表面处会光的透射又称为折射，光线在透过材料的前后，在材料表面处会产生传播方向的转折。材料的透射比越大，表明材料的透光性越好。产生传播方向的转折。材料的透射比越大，表明材料的透光性越好。如如2 2mmmm厚的普通平板玻璃的透射比可达到厚的普通平板玻璃的透射比可达到88%88%。当材料表面光滑且两表面为平行面时，光线束透过材料只产生整当材料表面光滑且两表面为平行面时，光线束透过材料只产生整体转折，不会产生各部分光线间的相对位移（见图体转折，不会产生各部分光线间的相对位移（见图1-11-1a a）。）。此时，材此时，材料一侧景物
40、所散发的光线在到达另一侧时不会产生畸变，使景象完整料一侧景物所散发的光线在到达另一侧时不会产生畸变，使景象完整地透过材料，这种现象称之为透视。大多数建筑玻璃属于透视玻璃。地透过材料，这种现象称之为透视。大多数建筑玻璃属于透视玻璃。当透光性材料内部不均匀、表面不光滑或两表面不平行时，入射光束当透光性材料内部不均匀、表面不光滑或两表面不平行时，入射光束在透过材料后就会产生相对位移（见图在透过材料后就会产生相对位移（见图1-11-1b b），），使材料一侧景物的光使材料一侧景物的光线到达另一侧后不能正确地反映出原景象，这种现象称为透光不透视。线到达另一侧后不能正确地反映出原景象，这种现象称为透光不透
41、视。在装饰工程中根据使用功能的不同要求也经常采用透光不透视材料，在装饰工程中根据使用功能的不同要求也经常采用透光不透视材料，如磨砂玻璃、压花玻璃等。如磨砂玻璃、压花玻璃等。 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质(a)图1-1 表面状态不同材料的透光折射性质(b)(a) 材料的透视原理;材料的透光不透视原理(b) 1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 （3 3）光的吸收）光的吸收 光线在透过材料的过程中，材料能够有选择地吸收部光线在透过材料的过程中，材料能够有选择地吸收部分波长的能量，这种现象称为光的吸收。材料对光吸收的分波长的能量，这种现象称为光的吸收。材料对光
42、吸收的性能在建筑装饰等方面具有广阔的应用前景。例如：吸热性能在建筑装饰等方面具有广阔的应用前景。例如：吸热玻璃就是通过添加某些特殊氧化物，使其选择吸收阳光中玻璃就是通过添加某些特殊氧化物，使其选择吸收阳光中携带热量最多的红外线，并将这些热量向外散发，可保持携带热量最多的红外线，并将这些热量向外散发，可保持室内既有良好的采光性能，又不会产生大量热量；有些特室内既有良好的采光性能，又不会产生大量热量；有些特殊玻璃还会通过吸收大量光能，将其转变为电能、化学能殊玻璃还会通过吸收大量光能，将其转变为电能、化学能等；太阳能热水器就是利用吸热涂料等材料的吸热效果来等；太阳能热水器就是利用吸热涂料等材料的吸热
43、效果来使水温升高的。使水温升高的。 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质1.2.11.2.1材料的强度与比强度材料的强度与比强度 （1 1）强度）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强度。当材料承受外力作用时，内部产生应力，为强度。当材料承受外力作用时，内部产生应力，随着外力增大，内部应力也相应增大。直到材料不随着外力增大，内部应力也相应增大。直到材料不能够再承受时，材料即破坏，此时材料所承受的极能够再承受时，材料即破坏，此时材料所承受的极限应力值就是材料的强度。限应力值就是材料的强度。 根据所受外力的作用方式不同，材料强度有抗根据所
44、受外力的作用方式不同，材料强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等。各种压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等。各种强度指标均要根据国家规定的标准方法来测定。常强度指标均要根据国家规定的标准方法来测定。常用建筑材料的强度值见表用建筑材料的强度值见表1-31-3。 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质 表表1-3 常用建筑材料的强度常用建筑材料的强度 材料名称抗压强度/ MPa抗拉强度/ MPa抗弯强度/ MPa抗剪强度/ MPa 钢材215160021516002151600200355普通混凝土10100182.53.5烧结普通砖7.5301.84.01.84.0花岗岩1002
45、505810141319松木(顺纹)305080120601006.36.9 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质 材料的强度与其组成及结构有密切关系。一般材料的孔隙率越大，材料强度越低。不同种类的材料具有不同的抵抗外力的特点，如砖、石材、混凝土等非匀质材料的抗压强度较高，而抗拉和抗折强度却很低；钢材为匀质的晶体材料，其抗拉强度和抗压强度都很高。建筑材料常根据其强度的大小划分为若干不同的强度等级，如砂浆、混凝土、砖、砌块等常按抗压强度划分强度等级等。将建筑材料划分为若干个强度等级，对掌握材料性能、合理选用材料、正确进行设计和控制工程质量都是非常重要的。 （2）比强度 比强度是材料强度与
46、其表观密度的比值，是衡量材料轻质高强的重要指标。对建筑物的大部分材料来说，相当一部分的承载能力用于承受材料本身的自重，对于装饰材料来说，其自重越大，对建筑物造成的荷载就越大。因此，为了减轻建筑物的自重，就应选择轻质高强材料。在高层建筑及大跨度结构工程中也常采用比强度高的材料，这类轻质高强材料，是未来建筑材料发展的主要方向。 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质在常用材料中，木材、钢材的比强度较高，可达到0.2以上，而普通混凝土的比强度为0.017，烧结普通砖的比强度为0.006。几种常用材料的参考比强度值见表1-4。 表表1-4 1-4 几种常用材料的参考比强度值几种常用材料的参考比强
47、度值 材料（受力状态）强度/ MPa表观密度/（kg/m3）比强度玻璃钢（抗弯）低碳钢（抗拉）铝材（抗压）铝合金（抗压）花岗岩（抗压）石灰岩（抗压）松木（顺纹抗拉）普通混凝土（抗压）烧结普通砖（抗压）450420170450175140104010200078502700280025502500500240017000.2250.0540.0630.1600.0690.0560.2000.0170.006 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质1.2.2 1.2.2 材料的弹性与塑性材料的弹性与塑性 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹
48、性。这种可恢复的变形称为弹性变形。 材料在外力作用下产生变形，但不破坏，当外力取消后不能自动恢复到原来形状的性质称为塑性。这种不可恢复的变形称为塑性变形。 工程实际中，完全的弹性材料或完全的塑性材料是不存在的，大多数材料的变形既有弹性变形，也有塑性变形。例如建筑钢材在受力不大的情况下，仅产生弹性变形；当受力超过一定限度后产生塑性变形。再如混凝土在受力时弹性变形和塑性变形同时发生，当取消外力后，弹性变形可以恢复，而塑性变形则不能恢复。 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质1.2.3 1.2.3 材料的脆性与韧性材料的脆性与韧性 当外力作用达到一定限度后，材料突然破坏且破坏时无明显的塑性变
49、形，材料的这种性质称为脆性。具有这种性质的材料称为脆性材料，如混凝土、砖、石材、陶瓷、玻璃等。一般脆性材料的抗压强度很高，但抗拉强度低，抵抗冲击荷载和振动作用的能力差。 材料在冲击或振动荷载作用下，能产生较大的变形而不致破坏的性质称为韧性。具有这种性质的材料称为韧性材料，如建筑钢材、木材等。韧性材料抵抗冲击荷载和振动作用的能力强，可用于桥梁、吊车梁等承受冲击荷载的结构和有抗震要求的结构。 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质1.2.4 1.2.4 材料的硬度和耐磨性材料的硬度和耐磨性 （1）硬度 硬度是材料抵抗较硬物体压入或刻划的能力。为了保持建筑物装饰的使用性能或外观，常要求材料具有
50、一定的硬度，以防止其他物体对装饰材料磕碰、刻划造成材料表面破损或外观缺陷。 工程中用于表示材料硬度的指标有多种。对金属、木材、混凝土等多采用压入法检测其硬度，其表示方法有洛氏硬度（HRA、HRB、HRC，以金刚石圆锥或圆球的压痕深度计算求得）、布氏硬度（HB，以压痕直径计算求得）等。天然矿物如大理石、花岗岩等脆性材料的硬度常用莫氏硬度表示，莫氏硬度是以金刚石、滑石等10种矿石作为标准，根据划痕深浅的比较来确定硬度等级。 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质 （2）耐磨性 材料的耐磨性，是指材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨损率表示，磨损率计算公式为： (1-11) 式中 材料的磨