中国石油大学功能及装饰材料课件

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1、第九章建筑功能材料第九章建筑功能材料9.19.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1.1 防水材料的分类与组成 9.1.2 防水材料的性能与选用9.1.3 建筑堵水材料的种类与用途9.29.2 绝热材料绝热材料9.2.1 绝热材料的性能要求9.2.2 绝热材料的种类及使用要点9.39.3 吸声与隔声材料吸声与隔声材料9.3.1 吸声材料9.3.2 隔声材料9.49.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 9.4.1 建筑装饰材料的分类与基本要求 9.4.2 建筑玻璃 9.4.3 建筑陶瓷 9.4.4 建筑涂料 9.4.5 其它装饰材料9.59.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 9.5.1

2、 绿色建筑功能材 9.5.2 复合多功能建材 9.5.3 智能化建材 本章学习指导本章学习指导 本章的学习目标是本章的学习目标是：掌握防水及堵水材料的主要类型及性能特点；了解绝热材料的主要类型及性能特点；了解吸声隔声材料的主要类型及性能特点；了解装饰材料的主要类型及性能特点；了解其它功能材料的新进展。本章的重点是防水及堵水材料。本章的重点是防水及堵水材料。本章难点是吸声与隔声材料。本章难点是吸声与隔声材料。9.19.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 防水材料是指防止建筑工程结构免受雨水、地下水、生活用水浸蚀的材料。堵水材料还需满足带水操作的施工要求。9.1.1 9.1.1 防水材料的分类与

3、组成 依据外观形态分：防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性防水材料四大系列。根据其特性分：柔性和刚性两类。柔性防水材料指具有一定柔韧性和较大延伸率的防水材料，如防水卷材、有机涂料，它们构成柔性防水层。刚性防水材料指采用较高强度和无延伸能力的防水材料，如防水砂浆、防水混凝土等，它们构成刚性防水层。防水卷材是建筑工程防水材料的主要品种之一，目前我国防水卷材是使用量最大的防水材料。主要指标有五项：耐水性；温度稳定性；机械强度；延伸性、柔韧性；大气稳定性。目前的防水卷材主要包括沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子（橡胶树脂）防水卷材等三大类。9.1.2 9.1.2 防水材料的性能与选用防水材

4、料的性能与选用 防水涂料：硬化前呈粘稠状液态，固化后形成无接缝的防水涂膜。能在各种复杂表面进行施工，形成无接缝防水、防潮膜层。分类：溶剂型、水乳型和反应型三大类。防水涂料广泛适用于工业与民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防渗等。9.1.2 9.1.2 防水材料的性能与选用防水材料的性能与选用 建筑密封材料：能承受位移，嵌入建筑接缝中起气密或水密作用的材料。既起到防水作用，又起到防尘、隔汽与隔声作用。刚性防水材料：能防水又兼作承重、围护结构的多功能材料。耐久性好、不燃、无毒、无味。常见防水材料的组成、特性与应用见表9-1。9.1.2 9.1.2 防水材料的性能与选用防水材料的性能

5、与选用 9.1.3 9.1.3 建筑堵水材料的种类与用途建筑堵水材料的种类与用途 按施工方式分类：灌浆材料、柔性嵌缝材料、刚性止水材料及刚性抹面材料。用途：房屋建筑、构筑物、水土建筑等有水或潮湿环境下的防水堵漏。需满足带水操作的施工要求。特点和用途见表9-2 9.2 9.2 绝热材料绝热材料 在建筑中，用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料；防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料。保温、隔热材料统称为绝热材料。9.2.1 9.2.1 绝热材料的性能要求绝热材料的性能要求 导热系数0.23W/mK的材料称为绝热材料。影响材料导热系数的因素：材料组成：金属无机非金属有机材料。微观结构：相同组成的材

6、料，结晶结构微晶结构玻璃体；水淬矿渣。孔隙率：孔隙率越大，导热系数越小。孔隙特征：孔隙相同时，孔径越大，孔隙间连通越多，导热系数越大。含水率：水的导热系数=0.58W/mK，远大于空气，受冻冰的导热能力更大。温度：导热系数随温度升高而增大。温度升高，材料固体分子热运动增强，材料空隙中空气导热及孔壁间辐射作用增强。9.2.1 9.2.1 绝热材料的性能要求绝热材料的性能要求 绝热材料除应具有较小的导热系数外，还应具有与环境条件适应的强度、抗冻性、耐水性、防火性、耐热性和耐低温性、耐腐蚀性，还需具有较小的吸湿性或吸水性等。辐射传热也是一种重要的传热方式，铝箔等金属薄膜，由于具有很强的反射能力，具有

7、隔绝辐射传热的作用，因而也是理想的绝热材料。9.2.2 9.2.2 绝热材料的种类及使用要点绝热材料的种类及使用要点 按照化学组成分：无机绝热材料和有机绝热材料。常用无机绝热材料：多孔轻质类无机绝热材料（膨胀蛭石、珍珠岩）、纤维状无机绝热材料（各种矿棉、玻璃纤维）、泡沫状无机绝热材料（泡沫玻璃、泡沫混凝土）；常用有机绝热材料：泡沫塑料和硬质泡沫橡胶。9.3 9.3 吸声与隔声材料吸声与隔声材料 9.3.1 9.3.1 吸声材料吸声材料(1)吸声材料的定义 被吸收声能与入射声能之比，称为吸声系数。通常取125，250，500，1000，2000，4000（Hz）等六个频率的吸声系数来表示材料的吸

8、声频率特性。六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。9.3 9.3 吸声与隔声材料吸声与隔声材料 9.3.1 9.3.1 吸声材料吸声材料 (2)吸声材料及其结构种类很多，按其材料结构状况可分为多孔吸声材料、共振吸声结构和其它吸声结构三大类。吸声材料的气孔是开放、互相连通的。气孔越多，吸收性能越好，但多数强度较低，多孔吸收材料易于吸湿，安装时应考虑胀缩的影响。吸声材料及其结构吸声材料及其结构 多孔吸声材料多孔吸声材料，包括纤维状、颗粒状和泡沫状，对低频声音的吸收较差；多孔吸声材料是普遍应用的吸声材料，包括各种纤维：玻璃棉、超细玻璃棉、岩棉、矿棉等无机纤维，棉、毛、麻、棕丝、草质或木

9、质纤维等有机纤维。纤维材料有的直接以松散状使用，有时可用粘着剂制成毡片或板材，如玻璃棉毡、岩棉板、草纸板、木丝板、软质纤维板等。泡沫塑料也可作为吸声材料。共振吸声结构包括：单个共振器、穿孔板共振、薄板共振等类型。采用共振吸声原理解决低频声的吸收。装饰性强，有足够强度，在建筑物中使用比较广泛。其它吸声结构空间吸声体：共振吸声结构和多孔吸声材料结合。可根据不同使用场合和条件设计成各种形式，同时具吸声及艺术效果。强吸声结构：常用于消声室等特殊场合。常用材料的吸声系数见表9-3。9.3.2 9.3.2 隔声材料隔声材料 建筑上把主要起隔绝声音作用的材料称为隔声材料。隔声材料主要用于外墙、门窗、隔墙以及

10、隔断等。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（通过撞击或振动传播的声音）。两者的隔声原理截然不同。对于空气声，根据声学中的“质量定律”，传声的大小主要取决于墙或板的单位面积质量，质量越大，越不易震动，则隔声效果越好。空气声的隔绝主要是反射，因此必须选择密实、沉重的材料。如粘土砖、钢板等作为隔声材料。固体声的隔绝主要是吸收，隔绝固体声音最有效的措施是采用不连续结构处理。在墙壁和承重梁之间，房屋的框架和墙壁及楼板之间加弹性衬垫，衬垫的材料大多可以采用吸声材料，如毛毡、软木等，将固体声转换成空气声后而被吸声材料吸收。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 9.4.1 9.4.1

11、建筑装饰材料的分类与基本要求建筑装饰材料的分类与基本要求 建筑装饰材料的分类在建筑上，把铺设、粘贴或涂刷在建筑内外表面，主要起装饰作用的材料，称为装饰材料。通常按在建筑中的装饰部位分类，也有按材料的组成来分类。常用的建筑装饰材料有木材、塑料、石膏、铝合金、铝塑板等制作的装饰材料，此外还有涂料、玻璃制品、陶瓷、饰面石材等。建筑装饰材料的分类建筑装饰材料的分类 按照在建筑中的装饰部位分类。地面装饰材料：如地面涂料、陶瓷地砖、花岗岩、木地板、复合材料等；外墙装饰材料：如玻璃制品、涂料、铝塑复合板、面砖、花岗岩、装饰混凝土等；内墙装饰材料：如墙纸与墙布、涂料、装饰板、复合制品等；天棚装饰材料：如塑料吊

12、顶等。也有按材料的组成来分类。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 9.4.1 9.4.1 建筑装饰材料的分类与基本要求建筑装饰材料的分类与基本要求 建筑装饰材料的基本要求 除了颜色、光泽、透明度、表面组织及形状尺寸等美感外，还应根据不同的装饰部位，要求具有一定的环保、强度、硬度、防火性、阻燃性、耐水性、抗冻性、耐污染性、耐腐蚀性等特性要求。为了加强对室内装饰装修材料污染的控制，国家制订了GB 6566-2001建筑材料放射性核素限量以及关于室内装饰装修材料有害物质限量等10项国家标准，并于2002年正式实施。相关国家标准相关国家标准 GB 18580-2001室内装饰装修材料 人造板及其

13、制品中甲醛释放限量 GB 18581-2001室内装饰装修材料 溶剂型木器涂料中有害物质限量 GB 18582-2001室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量 GB 18583-2001室内装饰装修材料 胶粘剂中有害物质限量 GB 18584-2001室内装饰装修材料 木家具中有害物质限量 GB 18585-2001室内装饰装修材料 壁纸中有害物质限量 GB 18586-2001室内装饰装修材料 聚氯乙稀卷材地板有害物质限量 GB 18587-2001地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质 释放限量 GB 1858-2001混凝土外加剂中释放氨限量 GB 6566-2001建筑材料放射性核素限量

14、9.4.1 9.4.1 建筑装饰材料的分类与基本要求建筑装饰材料的分类与基本要求 建筑装饰材料的基本要求 外墙装饰：色彩与周围环境协调，时保护墙体结构，延长结构物的使用寿命。内墙装饰：保护墙体、保证室内使用条件，创造舒适、美观、整洁的工作和生活环境。内墙装饰的另一功能是吸声、隔音。人对内墙面的距离较近，质感要细腻。天棚装饰：色彩宜浅淡、柔和，不宜采用浓艳的色调，还应与灯饰相协调。地面装饰：保护基底材料，并达到装饰功能。具有良好的耐磨性。9.4.2 9.4.2 建筑玻璃建筑玻璃 玻璃的性质优点：透明、坚硬、耐蚀、耐热、不导电、光学性质好，能够制成各种形状和大小的制品，可以通过调整化学组成改变其性

15、质，以适应不同的使用要求。缺点：脆性材料，在冲击荷载作用下极易破碎。热稳定性差，遇沸水易破裂。图图9-9 9-9 玻璃马赛克玻璃马赛克图图9-10 9-10 玻璃空心砖玻璃空心砖 建筑玻璃的分类与应用建筑玻璃泛指平板玻璃及由平板玻璃制成的深加工玻璃，也包括玻璃空心砖和玻璃马赛克等玻璃类建筑材料。建筑玻璃按其功能一般分为以下五类：平板玻璃、饰面玻璃、安全玻璃、功能玻璃、玻璃砖。9.4.3 9.4.3 建筑陶瓷建筑陶瓷 (1)陶瓷制品的分类普通陶瓷制品按其致密程度（吸水率大小）可分为三类：陶质制品、炻（shi）质制品和瓷质制品。普通陶瓷制品的分类普通陶瓷制品的分类 陶质制品烧结程度低，结构多孔，断

16、面粗糙、无光，不透明，敲击声粗哑，孔隙率较大，吸水率为1020，抗冻性差，强度较低。陶质制品可分为粗陶和精陶两种：建筑上所用的砖瓦、陶管及某些日用盆、缸属粗陶；精陶用于建筑精陶（釉面砖）、美术精陶及日用精陶等。瓷质制品烧结充分，结构致密，孔隙率较小，吸水率小（1），有一定的半透明性。建筑上用于外墙饰面和铺地。炻质制品介于陶和瓷之间，也称半瓷，结构较致密，吸水率在110，无半透明性，如外墙面砖和地面砖。(2)建筑陶瓷的分类及技术要求用于建筑工程的陶瓷制品，称为建筑陶瓷，主要包括釉面砖、外墙面砖、地面砖、陶瓷锦砖、卫生陶瓷等。建筑陶瓷是以无机非金属材料（主要是硅酸盐）为主要原料，经准确配料、混合加

17、工后，按一定的工艺方法成型并烧制而成，其生产工艺与烧结砖相似。建筑陶瓷品种繁多。墙地砖墙地砖：指外墙砖和地砖。外墙砖是用于建筑物外墙的饰面砖，通常为炻质制品 图图9-139-13 陶瓷外墙砖陶瓷外墙砖图图9-14 9-14 陶瓷外墙砖陶瓷外墙砖 墙地砖墙地砖 外墙贴面砖 强度高、防潮、抗冻、防火、耐腐蚀、易于清洗、色调柔和。外墙砖的主要物理性能要求有：吸水率不大于10；热稳定性，温差130重复三次无裂纹；抗冻性，在-15至不低于10清水中冻融循环20次无裂纹；产品抗弯强度平均值不低于24.5Mpa，有良好的耐化学腐蚀性能。外墙贴面砖包括带釉贴面砖、不带釉贴面砖等。地砖砖面平整，色调均匀，耐腐耐

18、磨，施工方便，还可拼成图案。一般用于室外台阶、地面及室内门厅、厨房、浴厕等。陶瓷锦砖：也称马赛克，是片状小瓷砖，用于厨房、餐厅、浴室的地面铺贴。釉面砖:精陶质制品，主要用作厨房、卫生间作饰面材料。卫生陶瓷:卫生陶瓷制品有洗面器、大小便器、洗涤器、水槽等。琉璃制品:应用于园林建筑屋面、屋脊的防水性装饰处。建筑陶瓷的主要技术性质包括有外观质量、机械性能、与水有关的性能、热性能和化学性能。9.4.4 9.4.4 建筑涂料建筑涂料 涂于建筑物表面，能形成连结性涂膜，对建筑物起到保护、装饰或使其具有某些特殊功能（防火、防水、吸声隔声、隔热保温、防辐射等）的材料。图图9-18 9-18 外墙涂料外墙涂料

19、图图9-19 9-19 内墙涂料内墙涂料 (2)建筑涂料的分类及常用的几种建筑涂料按建筑物的使用部位分类：墙面涂料：分为外墙涂料和内墙涂料。墙面涂料的作用是为保护墙体和装饰墙体的立面，提高墙体的耐久性 地面涂料：对地面起装饰和保护作用，有的还有特殊功能如防腐蚀、防静电等。地面涂料要求有较好的耐磨损性。防水涂料：取代传统的沥青卷材，可简化施工程序，加快施工速度，防水涂料应具有良好的柔性、延伸性，使用中不应出现龟裂、粉化。防火涂料：分为钢结构、木结构和混凝土防火涂料。特种涂料：具有保护和装饰作用外，还具有特殊功能，如卫生涂料、防静电涂料和发光涂料。9.4.5 9.4.5 其它装饰材料 建筑装饰材料

20、品种、花色繁多，这里介绍装饰石材、和壁纸两大类。(1)装饰石材天然石材结构致密、抗压强度高、耐水、耐磨、装饰性好、耐久性好，主要用于装饰等级要求高的工程。建筑装饰用的天然石材主要有装饰板材和园林石材。花岗石强度高，吸水率小，耐酸、耐磨，耐久性好，常用于室内外的墙面及地面。某些花岗石中含有微量放射性元素，用于室外。大理石主要成分为CaCO3，易被酸侵蚀。图图9-22 9-22 花岗石板材图花岗石板材图9-23 9-23 大理石板材大理石板材(2)壁纸 目前国内外使用较为广泛的一种墙面装饰材料。壁纸已经超出了“纸”范畴。除纸外，它还涉及到塑料、玻璃纤维、动物纤维和植物纤维。壁纸图案多变，色泽丰富，

21、通过印花、压花、发泡的工艺可以仿制许多传统材料的外观，如制成仿木纹、仿石纹、仿瓷砖等。可以用不同的方法分类。按外观装饰效果分，有印花壁纸、压花壁纸、发泡壁纸、有光壁纸等等；从功能分有装饰性壁纸（装饰作用），防火壁纸（阻燃防火）、耐水壁纸（可用于潮湿环境）等；从施工方法分有现场刷胶裱贴、背面预涂压敏胶直接裱贴等。9.5 9.5 建筑功能材料的发展方向建筑功能材料的发展方向 一 注重环境协调性、健康、环保；二 复合多功能；三 智能化。9.5.1 9.5.1 绿色建筑功能材料绿色建筑功能材料 绿色建材又称生态建材、环保建材。即采用清洁生产技术，少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市废弃物生产无毒害

22、、无污染、达生命周期后可回收再利用，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。当前的科学技术和社会生产力条件下，可以利用各类工业废渣生产水泥、砌块、装饰砖和装饰混凝土等；利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体材料；利用无机抗菌剂生产各种抗菌涂料和建筑陶瓷等各种新型绿色功能建筑材料。9.5.2 9.5.2 复合多功能建材复合多功能建材材料在满足主要建筑功能基础上，附加其它使用功能的建筑材料。例如抗菌自洁涂料，它既能满足保护和装饰墙，又具有抵抗细菌生长和自动清洁墙面的附加功能，满足人们对健康居住环境的要求。9.5.3 9.5.3 智能化建材智能化建材材料本身具有自我诊断、自我调节、自我修复的功能并可继续使用的建

23、筑材料。材料内部发生异常变化时，能将材料的内部状况反映出来，以便在材料失效前采取措施；甚至材料能够在材料失效初期自动进行自我调节，恢复材料的使用功能。如自动调光玻璃，根据外部光线的强弱，自动调节透光率，保持室内光线的强度平衡，既避免了强光对人的伤害，又可调节室温和节约能源。复习提纲复习提纲 （1）掌握防水及堵水材料的主要类型及性能特点。着重理解新型防水卷材为何最终取代传统的沥青防水卷材。（2）了解绝热材料的基本要求，土木工程中常用绝热材料性能特点及其应用。（3）了解吸声材料、吸声系数、隔音材料的性能特点。（4）了解玻璃和陶瓷材料的性能特点。（5）了解其它功能材料新进展。结束放映结束放映 陶瓷锦

24、砖陶瓷锦砖 陶瓷锦砖也称陶瓷马赛克，又叫纸皮石，是用于建筑物墙面、地面装饰的片状小瓷砖，有带釉和不带釉的，多数不带釉。陶瓷锦砖的主要物理力学性能为：吸水率95；耐碱度84；莫氏硬度67；使用温度-20100。陶瓷锦砖的尺寸一般为18.5mm18.5mm、39.0mm39.0mm、39.0mm18.5mm及25mm六角形等，厚度一般为5mm，可配成各种颜色，其基本形状有正方、长方、六角等。陶瓷锦砖花式繁多，颜色丰富，可拼成织锦似的图案，故称陶瓷锦砖。陶瓷锦砖主要用于室内铺地。如：走廊、厨房、餐厅、浴室等的地面铺贴。RETURN 釉面砖釉面砖 常用的釉面砖一般采用二次烧成，即高温素烧。釉面砖色泽柔

25、和、典雅、朴实大方，表面光滑且容易清洗，热稳定性好，防潮、防火、耐酸碱。釉面砖的主要物理力学性能为：吸水率不大于22，一般为1619；热稳定性，比冷水温度高130至流动冷水中急冷一次不裂；抗弯强度不低于16.67MPa。釉面砖种类繁多，规格不一，常见的有108mm108mm和152mm152mm两种规格，厚度一般56mm。主要用作厨房、卫生间、实验室精密仪器车间及医院等室内墙面、台面等作饰面材料，既清洁卫生，又美观耐用。返回 园林石属观赏类装饰石材，它可砌成园林假山、景点，清代以来公认的四大于园林石为太湖石、英石、灵璧石及黄蜡石。主要成份多为碳酸钙。返回 图图9-20 9-20 江南名石邹云峰江南名石邹云峰 图图9-21 9-21 与墙浑为一体的装饰石材与墙浑为一体的装饰石材 园林石材园林石材