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第第9 9章章 建筑功能材料建筑功能材料9.1 建筑防水堵水材料9.2 绝热材料9.3 吸声隔声材料9.4 建筑装饰材料9.5 建筑功能材料的新发展 本章学习指导本章学习指导本章共5节。本章的学习目标是:(1)掌握防水及堵水材料的主要类型及性能特点;(2)了解绝热材料的主要类型及性能特点;(3)了解吸声隔声材料的主要类型及性能特点;(4)了解装饰材料的主要类型及性能特点;(5)了解其他功能材料的新进展。本章的重点和难点是防水及堵水材料。建议在学习中注意类比,结合工程实例来理解不同类型材料的性质。第第9 9章章 建筑功能材料建筑功能材料 建筑功能材料是以材料的力学性能以外的功能为特征的材料,它赋予建筑物防水、防火、绝热、采光、防腐等功能。建筑物用途的拓展以及人们物质需求的提高,使其对建筑功能材料方面的要求越来越高。目前,国内外现代建筑中常用的建筑功能材料有:防水堵水材料、绝热材料、吸声材料、装饰材料、光学材料、防火材料、建筑加固修复材料等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1 建筑防水堵水材料防水材料是指具有防止建筑工程结构遭受雨水、地下水、生活用水侵蚀的材料。堵水材料还需满足带水操作的施工要求。9.1.1 防水材料的分类与组成 防水材料根据其特性可分为柔性和刚性两类。柔性防水材料是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。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 刚性防水材料是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。依据建筑防水材料的外观形态可分为防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性防水材料四大系列。此外,地下防水工程中还用塑料板和金属板等防水材料构成板材防水层。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1.2 防水材料的性能与选用1.防水卷材防水卷材是可卷曲成卷状的柔性防水材料。它是目前我国使用量最大的防水材料。防水卷材主要包括普通沥青防水卷材、改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三个系列。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(1)沥青防水卷材 沥青防水卷材是以沥青为主要浸涂材料所制成的卷材。分有胎卷材和无胎卷材两类。普通沥青防水卷材中最具代表性的是石油沥青纸胎油毡、油纸。用低软化点的石油沥青浸渍原纸,即构成油纸,如果再用高软化点的石油沥青涂盖油纸的两面,再涂或撒隔离材料则制成油毡。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 油毡的标号按所用原纸1m2的质量(g)数划分,共分为200号、350号和500号三种标号,各标号油毡质量应符合表9-1规定。按浸渍材料总量和物理性能油毡分为合格品、一等品和优等品三个等级。油纸有200号、350号两个标号。200号油毡适用于简易防水、临时性建筑防水、防潮及包装等;350号和500号油毡适用于多层建筑防水。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 沥青纸胎防水卷材是传统的防水卷材,它抗拉能力低、易腐烂、耐久性差,但由于其价格较低,在我国的建筑防水工程中仍然较广泛采用。近年来,通过对油毡胎体材料加以改进、开发,已由最初的纸胎油毡发展成为玻璃纤维胎沥青油毡、玻璃纤维布胎沥青油毡等一系列沥青防水卷材。如石油沥青玻璃布胎油毡是以玻璃纤维织成的布代替纸作为胎体材料,这种油毡的抗拉强度、耐腐性均优于沥青纸胎油毡。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(2)改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材是以改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎体,粉状、片状、粒状或薄膜材料为覆盖层材料制成可卷曲的片状防水材料。改性沥青防水卷材改善了普通沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小等缺点,具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高、延伸率较大等特点。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 我国常用的改性沥青防水卷材有弹性体改性沥青防水卷材、塑性体改性沥青防水卷材、改性沥青聚乙烯胎防水卷材、沥青复合胎柔性防水卷材、自粘橡胶沥青防水卷材等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料1)弹性体改性沥青防水卷材弹性体改性沥青防水卷材是以聚酯毡或玻纤毡为胎体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)热塑性弹性体作改性剂,两面覆以隔离材料所制成的防水卷材此防水卷材高温稳定性和低温柔韧性明显改善,抗拉强度和延伸率较高,耐疲劳性和耐老化性好,并将传统的油毡热施工改为冷施工。该类防水卷材广泛适用于各类建筑防水、防潮工程,尤其适用于寒冷地区的建筑物防水。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料2)塑性体改性沥青防水卷材塑性体改性沥青防水卷材是以聚酯毡或玻纤毡为胎体、无规聚丙烯(APP)或聚烯烃类聚合物(APAO,APO)作改性剂,两面覆以隔离材料所制成的防水卷材。常用塑性体改性沥青防水卷材为APP改性沥青防水卷材,其抗拉强度高,延伸率大,耐老化性、耐腐蚀性和耐紫外线老化性能好,可在130以下的温度使用,因而适用于紫外线强烈及炎热地区的屋面使用。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(3)合成高分子防水卷材 合成高分子防水卷材是指以合成橡胶、合成树脂或两者共混体为基料,加入适量的化学助剂和填充料等,经不同工序加工而成的可卷曲的片状防水材料;也可将上述材料与合成纤维等复合形成两层或两层以上可卷曲的片状防水材料。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 合成高分子防水卷材具有多方面的优点,如高弹性,高延伸性,良好的耐老化性、耐高温性和耐低温性等。因此,已成为新型防水材料发展的主导方向,其主要产品有聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材、三元乙丙橡胶防水卷材和三元丁橡胶防水卷材等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料2.防水涂料防水涂料是在常温下呈无定形液态,经涂布能在结构物表面固化形成具有相当厚度并有一定弹性的防水膜的物料总称。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。按主要成膜物质可分为乳化沥青类防水涂料、改性沥青类防水涂料、合成高分子类防水涂料和水泥基防水涂料等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 防水涂料固化前呈粘稠状液态,不仅能在水平面施工,而且能在立面、阴角、阳角等复杂表面施工。因此,特别适合于各种复杂、不规则部位的防水,能形成无接缝的完整防水膜。防水涂料大多采用冷施工,既减少了环境污染,又便于施工操作,改善工作环境。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 此外,涂布的防水涂料既是防水层的主体,又是粘结剂,因而施工质量容易保证,维修也较简单。尤其是对于基层裂缝、施工缝,雨水斗及贯穿管周围等一些容易造成渗漏的部位,极易进行增强涂刷、涂布等作业。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(1)沥青基防水涂料 沥青基防水涂料是以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料。乳化沥青涂刷于材料基面,水分蒸发后,沥青微粒靠拢将乳化剂膜挤裂,相互团聚而粘结成连续的沥青膜层,成膜后的乳化沥青与基层粘结形成防水层。乳化沥青涂料的常用品种是石灰乳化沥青涂料,它以石灰膏为乳化剂,在机械强力搅拌下将沥青乳化制成厚质防水涂料。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 乳化沥青主要适用于防水等级较低的工业与民用建筑屋面、混凝土地下室和卫生间防水、防潮;粘贴玻璃纤维毡片(或布)作屋面防水层;拌制冷用沥青砂浆和混凝土铺筑路面等。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(2)改性沥青类防水涂料改性沥青类防水涂料指以沥青为基料,用合成高分子聚合物进行改性,制成的水乳型或溶剂型防水涂料。改性沥青类防水涂料在柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能、使用寿命等方面比沥青基涂料有很大改善。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 这类涂料常用产品有氯丁橡胶沥青防水涂料、水乳型橡胶沥青防水涂料、APP改性沥青防水涂料、SBS改性沥青防水涂料等。这类涂料广泛应用各级屋面和地下,以及卫生间等的防水工程。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(3)合成高分子类防水涂料合成高分子类防水涂料指以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。这类涂料具有高弹性、高耐久性及优良的耐高低温性能。常用产品有聚氨酯防水涂料、聚合物乳液建筑防水涂料、聚合物水泥防水涂料、聚氯乙烯防水涂料、有机硅防水涂料等。适用于高防水等级的屋面、地下室、水池及卫生间的防水工程。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料3.密封材料建筑密封材料是能承受位移以达到气密、水密目的而嵌入建筑接缝中的定型和不定型的材料。它可起到防水作用,同时也起到防尘、隔汽与隔声的作用。为了使用建筑物或构筑物工程中各种构件的接缝能够形成连续体,并具有不透水性与气密性,密封材料应具有良好的变形性能、压缩循环性能和耐气候性以及耐水性。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 密封材料可分为定型和不定型两大类:定型密封材料是指具有特定形状的密封衬垫(如密封条、密封带、密封垫等);不定型密封材料是指一种粘稠状的材料(俗称密封膏或嵌缝膏)。(1)建筑防水沥青嵌缝油膏 建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基料,加入改性材料、稀释剂及填充料混合制成的冷用膏状密封材料。主要用于各种混凝土屋面板、墙板等建筑构件节点的防水密封。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料(2)聚氨酯建筑密封膏聚氨酯建筑密封膏是以异氰酸基为基料,与含有活性氢化物的固化剂组成的一种常温固化弹性密封材料。聚氨酯密封膏有以下特点:具有易触变的粘度特性,因此不易流坠,施工性好;耐寒性好,在-50时仍具有弹性;耐热性差;聚氨酯预聚体遇水或湿气反应而产生碳酸气,留在密封材料内部产生气泡,发泡膨胀率可达025%。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料 聚氨酯建筑密封膏广泛用于各种装配式建筑的屋面板、楼地板阳台、窗框、卫生间等部位的接缝,施工缝的密封;给排水管道、贮水池、游泳池、引水渠及土木工程等的接缝密封,混凝土裂缝的修补。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料4.刚性防水材料 刚性防水材料是指以水泥、砂、石为原料或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料,通过调整配合比、抑制或减小孔隙率、改变孔隙特征、增加各原材料界面间的密实性等方法,配制成具有一定抗渗透能力的水泥砂浆、混凝土类防水材料。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料刚性防水材料可通过两种方法实现:(1)以硅酸盐水泥为基料,加入无机或有机外加剂配制而成的防水砂浆、防水混凝土。或直接使用水泥基渗透结晶型防水材料。(2)以膨胀水泥为主的特种水泥为基材配制的防水砂浆、防水混凝土。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.1.3建筑堵水材料的种类与用途建筑堵水材料主要用于房屋建筑、构筑物、水工建筑等在有水或潮湿环境下的防水堵漏。因此,需满足带水操作的施工要求。按施工方式,建筑堵漏止水材料分为灌浆材料、柔性嵌缝材料、刚性止水材料及刚性抹面材料。其特点和用途见表9-2。9.1 9.1 建筑防水堵水材料建筑防水堵水材料9.2 9.2 绝热材料绝热材料 在建筑中,习惯上把用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料;把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绝热材料的性能要求导热性指材料传递热量的能力。材料的导热能力用导热系数表示。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 导热系数的物理意义为:在稳定传热条件下,当材料层单位厚度内的温差为1时,在1s内通过1m2表面积的热量。材料导热系数越大,导热性能越好。工程上将导热系数无机非金属材料有机材料。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(2)微观结构。相同组成的材料,结晶结构的导热系数最大,微晶结构次之,玻璃体结构最小,为了获取导热系数较低的材料,可通过改变其微观结构的方法来实现,如水淬矿渣即是一种较好的绝热材料。(3)孔隙率。孔隙率越大,材料导热系数越小。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(4)孔隙特征。在孔隙相同时,孔径越大,孔隙间连通越多,导热系数越大,这是由于孔中气体产生对流。纤维状材料存在一个最佳表观密度,即在该密度时导热系数最小。当表观密度低于这个最佳值时,其导热系数有增大趋势。(5)含水率。由于水的导热系数=0.58W/(mK),远大于空气,所以材料含水率增加后其导热系数将明显增加,若受冻,=2.33W/(mK),则导热能力更大。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 绝热材料除应具有较小的导热系数外,还应具有适宜的或一定的强度、抗冻性、耐水性、防火性、耐热性和耐低温性、耐腐蚀性,有时还需具有较小的吸湿性或吸水性等。优良的绝热材料应是具有很高的孔隙率的,且以封闭、细小孔隙为主的,吸湿性和吸水性较小的有机或无机非金属材料。多数无机绝热材料的强度较低、吸湿性或吸水性较高,使用时应予以注意。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 室内外之间的热交换除了通过材料的传导传热方式外,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,具有隔绝辐射传热的作用,因而也是理想的绝热材料。9.2 9.2 绝热材料绝热材料9.2.2绝热材料的种类及使用要点绝热材料按照它们的化学组成可以分为无机绝热材料和有机绝热材料。1.常用无机绝热材料(1)多孔轻质类无机绝热材料 蛭石是一种有代表性的多孔轻质类无机绝热材料,它主要含复杂的镁、铁含水铝硅酸盐矿物,由云母类矿物经风化而成,具有层状结构。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 将天然蛭石经破碎、预热后快速通过煅烧带可使蛭石膨胀2030倍。膨胀蛭石的导热系数约为0.0460.070W/(mK),可在1000的高温下使用。主要用于建筑夹层,但需注意防潮。膨胀蛭石也可用水泥、水玻璃等胶结材胶结成板,用作板壁绝热。但导热系数值比松散状要大,一般为0.080.10W/(mK)。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(2)纤维状无机绝热材料1)矿物棉 岩棉和矿渣棉统称矿物棉,由熔融的岩石经喷吹制成的纤维材料称为岩棉,由熔融矿渣经喷吹制成的纤维材料称为矿渣棉。将矿物棉与有机胶结剂结合可以制成矿棉板、毡、管壳等制品,其堆积密度约为45150kg/m3,导热系数约为0.0490.044W/(mK)。9.2 9.2 绝热材料绝热材料2)玻璃纤维 玻璃纤维一般分为长纤维和短纤维。短纤维由于相互纵横交错在一起,构成了多孔结构的玻璃棉,常用于作绝热材料。玻璃棉堆积密度约45150kg/m3,导热系数约为0.0410.035W/(mK)。以玻璃纤维为主要原料的保温隔热制品主要有:沥青玻璃棉毡和酚醛玻璃棉板,以及各种玻璃毡、玻璃毯等,通常用于房屋建筑的墙体保温层。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(3)泡沫状无机绝热材料1)泡沫玻璃 泡沫玻璃是用玻璃细粉和发泡剂经粉磨、混合、装模、煅烧(800左右)而得到的多孔材料。泡沫玻璃导热系数小、抗压强度高、抗冻性好、耐久性好,并且对水分、水蒸汽和其他气体具有不渗透性,还容易进行机械加工,可锯、钻、车及打钉等。泡沫玻璃作为绝热材料在建筑上主要用于保温墙体、地板、天花板及屋顶保温。9.2 9.2 绝热材料绝热材料2)多孔混凝土多孔混凝土是指具有大量均匀分布、直径小于2mm的封闭气孔的轻质混凝土,主要有泡沫混凝土和加气混凝土。随着表观密度减小,多孔混凝土的绝热效果而增加,但强度下降。9.2 9.2 绝热材料绝热材料2.常用有机绝热材料(1)泡沫塑料泡沫塑料是以各种树脂为基料,加入各种辅助料经加热发泡制得的轻质保温材料。泡沫塑料目前广泛用作建筑上的保温隔音材料,其表观密度很小,隔热性能好,加工使用方便。常用的泡沫塑料有聚苯乙烯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、泡沫酚醛塑料等。9.2 9.2 绝热材料绝热材料(2)硬质泡沫橡胶 硬质泡沫橡胶用化学发泡法制成。特点是导热系数小而强度大。硬质泡沫橡胶的表观密度在0.0640.12g/cm3之间。表观密度越小,保温性能越好,但强度越低。硬质泡沫橡胶的抗碱和盐的侵蚀能力较强,但强的无机酸及有机酸对它有侵蚀作用。9.2 9.2 绝热材料绝热材料 它不溶于醇等弱溶剂,但易被某些强有机溶剂软化溶解。硬质泡沫橡胶为热塑性材料,耐热性不好,在65左右开始软化。硬质泡沫橡胶有良好的低温性能,低温下强度较高且具有较好的体积稳定性,可用于冷冻库。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料9.3.1吸声材料吸声材料是一种能在较大程度上吸收由空气传递的声波能量的建筑材料。在音乐厅、影剧院、大会堂等内部的墙面、地面、天棚等部位,适当采用吸声材料,能改善声波在室内传播的质量,保持良好的音响效果。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料1.吸声材料的性能要求吸声材料的吸声性能以吸声系数表示。吸声系数指声波遇到材料表面时,被吸收的声能(E)与入射声能(E0)之比。材料的吸声系数越高,吸声效果越好。通常取125、250、500,1000、2000、4000(Hz)6个频率的吸声系数来表示材料的吸声频率特性。凡6个频率的平均吸声系数大于0.2的材料,可称为吸声材料。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料 为发挥吸声材料的作用,材料的气孔应是开放的,且应相互连通。气孔越多,吸声性能越好。大多数吸声材料强度较低,设置时要注意避免撞坏。多孔的吸声材料易于吸湿,安装时应考虑到胀缩的影响,还应考虑防火、防腐、防蛀等问题。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料2.吸声材料的种类及使用要点建筑上常用吸声材料及其吸声结构有如下几种:(1)多孔吸声材料 这类多孔材料的吸声系数一般从低频到高频逐渐增大,故对中频和高频的声音吸收效果较好。材料中的开放的、互相连通的、细致的气孔越多,其吸声性能越好。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料(2)薄板振动吸声结构薄板振动吸声结构具有良好的低频的吸声效果,同时还有助于声波的扩散。建筑中通常是把胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板或金属板等周边固定在墙或顶棚的龙骨上,并在背后留有空气层,即构成薄板振动吸声结构。由于低频声波比高频声波容易激起薄板产生振动,所以薄板振动吸声结构具有低频的吸声特性。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料(3)共振吸声结构 共振吸声结构具有封闭的空腔和较小的开口,很像个瓶子。当瓶腔内空气受到外力激荡,会按一定的频率振动,这就是共振吸声器。为了获得较宽频带的吸声性能,常采用组合共振吸声结构。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料(4)穿孔板组合共振吸声结构 穿孔板组合共振吸声结构具有适合中频的吸声特性。这种吸声结构由穿孔的胶合板、硬质纤维板、石膏板、铝合板、薄钢板等,将周边固定在龙骨上,并在背后设置空气层而构成。这种吸声结构在建筑中使用比较普遍。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料(5)柔性吸声材料柔性吸声材料是具有密闭气孔和一定弹性的材料。这种材料的吸声特性是在一定的频率范围内会出现一个或更多个吸收频率。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料(6)悬挂空间吸声体悬挂于空间的吸声体,由于声波与吸声材料的两个或两个以上的表面接触增加了有效的吸声面积,产生边缘效应,加上声波的衍射作用,大大提高了实际的吸声效果。空间吸声体有平板形、球形、圆锥形、棱锥形等多种形式。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料(7)帘幕吸声体帘幕吸声体是用具有通气性能的纺织品,安装在离墙面或窗洞一定距离处,背后设置空气层。这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。帘幕吸声体安装、拆卸方便,兼具装饰作用,应用价值较高。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料9.3.2 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。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料 对于空气声,根据声学中的“质量定律”,其传声的大小主要取决于墙或板的单位面积质量,质量越大,越不易振动,则隔声效果越好。可以认为:固体声的隔绝主要是吸收,这和吸声材料是一致的;而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。9.3 9.3 吸声隔声材料吸声隔声材料 对于隔绝固体声音最有效的措施是采用不连续结构处理,即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。这些衬垫的材料大多可以采用上述的吸声材料,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建筑装饰材料的分类与基本要求1.建筑装饰材料的分类在建筑上,把铺设、粘贴或涂刷在建筑物内外表面,主要起装饰作用的材料称为装饰材料。建筑装饰材料通常按照在建筑中的装饰部位分类。(1)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;9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 (2)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;(3)内墙装饰材料,如墙纸与墙布、涂料、装饰板、复合制品等;(4)天棚装饰材料,如塑料吊顶等。也有按材料的组成来分类。常用的建筑装饰材料有由木材、塑料、石膏、铝合金、铝塑等制作的装饰材料,此外还有涂料、玻璃制品、陶瓷、饰面石材等。本节主要介绍后几种装饰材料。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料2.建筑装饰材料的基本要求 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方面外,还应根据不同的装饰目的和部位,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。在当今日益强调以人为本和社会发展可持续性的今天,材料的绿色环保功能和防火功能也越来越受到人们的重视。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料9.4.2常用建筑装饰材料性能与应用1.装饰玻璃制品建筑装饰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五类:平板玻璃、饰面玻璃、安全玻璃、功能玻璃及玻璃砖。常用的装饰玻璃制品有:9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(1)磨砂玻璃磨砂玻璃是用普通平板玻璃、磨光玻璃、浮法玻璃经机械喷砂,手工研磨(磨砂)或氢氟酸溶蚀(化学腐蚀)等方法将表面处理成均匀毛面制成。因其表面粗糙,使光线产生漫射,故只有透光性而不能透视,使室内光线柔和而不刺目。常用于需要隐蔽的浴室、卫生间、办公室的门窗及隔断,还可用作黑板。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(2)釉面玻璃釉面玻璃具有良好的化学稳定性、热反射性,它不透明,永不褪色和脱落,可用于餐厅、宾馆的室内饰面层,一般建筑物门厅和楼梯间的饰面层,尤其适用于建筑物和构筑物立面的外饰面层,具有良好的装饰效果。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(3)钢化玻璃钢化玻璃也称强化玻璃。它是平板玻璃经物理强化方法或化学方法处理后所得的玻璃制品。钢化玻璃具有强度高、冲击性好、热稳定性高、安全性高等特性,在建筑上主要用作高层建筑的门窗、隔墙与幕墙。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(4)中空玻璃 中空玻璃由两片或多片平板玻璃构成,用边框隔开,四周边缘部分用密封胶密封,玻璃层间充有干燥气体。中空玻璃能够保温绝热,而且节能性好,隔声性能优良,并能有效地防止结露,非常适合在住宅建筑中使用。中空玻璃主要用于需要采暖、空调、防止噪音、结露及需要无直接阳光和特殊光的建筑物上,如住宅、饭店、宾馆办公楼、学校、医院、商店以及火车、轮船等。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(5)玻璃马赛克玻璃马赛克又称玻璃锦砖,一般采用熔融法或烧结法生产。玻璃马赛克还具有化学稳定性、热稳定性好、抗污性强、不吸水、不积尘、天雨自洗、经久常新、易于施工、价格便宜等优点,故而广泛应用于宾馆、医院、办公楼、住宅等建筑物外墙和内墙,也可用于壁画装饰。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(6)热反射玻璃热反射玻璃具有较强热反射能力、良好的隔热性能、单向透像等功能作用。由于热反射玻璃对光线的反射是镜面反射,因而大面积使用高反射率的热反射玻璃存在光污染的可能。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(7)吸热玻璃 吸热玻璃是既能吸收大量红外辐射能,又能保持良好的光透过率的平板玻璃。吸热玻璃广泛用于现代建筑物的门窗和外墙,起到采光、隔热、防眩作用。吸热玻璃的色彩具有极好的装饰效果,已成为一种新型的外墙和室内装饰材料。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料2.建筑陶瓷用于建筑工程的陶瓷制品,则称为建筑陶瓷,主要包括墙地砖、陶瓷锦砖、釉面砖、卫生陶瓷和琉璃制品等。(1)陶瓷制品的质地分类 陶瓷制品按致密程度由小到大,或吸水率由大到小,可分为陶质制品、炻质制品和瓷质制品。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 陶质制品为多孔结构,通常吸水率大于9%,断面粗糙无光,敲击时声音粗哑,有无釉和施釉两种制品,又可分为粗陶和精陶两种。瓷质制品结构致密,基本上不吸水,色洁白,具有一定的半透明性,其表面通常施有釉层。瓷质制品按其原料土化学成分与工艺制作的不同,又分为粗瓷和细瓷两种。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 炻质制品是介于陶质和瓷质之间的一类陶瓷制品,也称半瓷,其致密程度没有瓷质制品高,但比陶质制品致密。炻质制品吸水率较小,其坯体多带有颜色,且无半透明性。炻器按其坯体的细密程度不同,分为粗炻器和细炻器两种,粗炻器吸水率一般为4%8%,细炻器吸水率可小于2%,建筑饰面用的外墙面砖、地砖和陶瓷锦砖(马赛克)等均属粗炻器。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(2)常用建筑陶瓷制品1)墙地砖墙地砖一般是指外墙砖和地砖。外墙砖是用于建筑物外墙的饰面砖,通常为炻质制品。地砖砖面平整,色调均匀,耐腐耐磨,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、浴厕等处地面。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料2)陶瓷锦砖陶瓷锦砖也称陶瓷马赛克,是用于建筑物墙面、地面装饰的片状小瓷砖。主要用于厨房、餐厅、浴室等的地面铺贴。3)釉面砖釉面砖属精陶质制品。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。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料4)琉璃制品琉璃制品是用难熔粘土制坯成型后,经干燥、素烧、施釉、釉烧而制成,多属陶质制品。其特点是质地致密,表面光滑,不易沾污,坚实耐久,色彩绚丽,造型古朴。5)卫生陶瓷卫生陶瓷制品主要是洗面器、大小便器、洗涤器、水槽等。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料3.建筑涂料建筑涂料是指能涂于建筑物表面,并能形成连接性涂膜,从而对建筑物起到保护、装饰或使其具有某些特殊功能的材料。建筑涂料的涂层不仅对建筑物起到装饰的作用,还具有保护建筑物和提高其耐久性的功能,还有一些涂料具有特殊功能,如防火、防水、吸声隔声、隔热保温、防辐射等。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 按主要成膜物质的性质来分,建筑涂料可分为有机涂料、无机涂料和有机无机复合涂料;按使用功能的不同,建筑涂料又可分为装饰涂料、防水涂料、防火涂料和特种涂料。常见的建筑装饰涂料有以下几种:(1)内墙涂料(2)合成树脂乳液砂壁状建筑涂料(3)溶剂型外墙涂料(4)无机建筑涂料9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(1)内墙涂料1)合成树脂乳液内墙涂料此涂料是以合成树脂乳液为粘结料,加入颜料、填料及各种助剂,经研磨而成的水乳型涂料。常用的合成树脂乳液有:丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、醋酸乙烯-丙烯酸酯乳液、氯乙烯-偏氯乙烯乳液等。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料2)聚乙烯醇水玻璃内墙涂料以聚乙烯醇树脂水溶液和水玻璃为粘结料,混合一定量的填料、颜料和助剂,经过混合研磨。分散而成的水溶性涂料。这种涂料属于较低档的内墙涂料。适用于民用建筑室内墙面装饰。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(2)合成树脂乳液砂壁状建筑涂料这种涂料是以合成树脂乳液为主要粘结料,以彩色砂粒和石粉为集料,采用喷涂方法施涂于建筑物外墙,形成粗面涂层的厚质涂料。这种涂料质感丰富,色彩鲜艳且不易褪色变色,而且耐水性、耐气候性优良。所用合成树脂乳液主要为苯乙烯-苯烯酸酯共聚乳液。此涂料是一种性能优异的建筑外墙用中高档涂料。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(3)溶剂型外墙涂料此涂料是以合成树脂为基料,加入颜料、填料、有机溶剂等经研磨配制而成的外墙涂料。它的应用没有合成树脂乳液外墙涂料广泛,但这种涂料的涂层硬度、光泽、耐水性、耐沾污性、耐蚀性都很好,使用年限多在10年以上,所以也是一种颇为实用的涂料。但此类涂料不能在潮湿基层上施涂,且其有机溶剂易燃,有的还具毒性。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(4)无机建筑涂料无机建筑涂料是以碱金属硅酸盐或硅溶胶为主要粘结料,加入颜料、填料及助剂配制而成的,在建筑物上形成薄质涂层的涂料。这种涂料性能优良,主要用于外墙装饰,常用喷涂施工,也可用刷涂或辊涂。但这种涂料抵抗基体开裂的性能较低。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料4.饰面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中。常用的装饰板材有花岗岩和大理石两类。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(1)花岗岩花岗岩强度高,吸水率小,耐酸性、耐磨性及耐久性好,常用于室内外的墙面及地面。但花岗岩耐火性差,因为石英在高温时(573,870)会发生晶型转变产生膨胀而破坏岩石结构。另需注意某些花岗岩具有放射性污染的问题。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料(2)大理石大理石包括大理岩和白云岩,主要化学成分为碱性物质(CaCO3),易被酸侵蚀,故除个别品种(汉白玉、艾叶青等)外,一般不宜用作室外装修,否则会受到酸雨以及空气中酸性氧化物遇水形成的酸类侵蚀,从而失去表面光泽,甚至出现斑点等现象。大理石的硬度相对较小,使用过程中应避免用在耐磨性能高的场合,如作为公共场合的地面材料。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料5.壁纸壁纸图案多变,色泽丰富,通过印花、压花、发泡的工艺可以仿制许多传统材料的外观,如可以制成仿木纹、仿石纹、仿瓷砖等的壁纸,甚至可以达到以假乱真的地步。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 壁纸可以用不同的方法分类。如可以按壁纸的外观装饰效果分类,有印花壁纸、压花壁纸、发泡壁纸、有光壁纸等;从壁纸的功能上分有装饰性壁纸(只起装饰作用)、防火壁纸(可以阻燃防火)、耐水壁纸(可用于潮湿环境)等;从壁纸的施工方法分有现场刷胶裱贴的,有壁纸背面预先涂有压敏胶可以直接裱贴的等。9.4 9.4 建筑装饰材料建筑装饰材料 我国目前习惯上多按壁纸生产的原材料来进行分类,包括有以下几个品种:塑料壁纸、纸质壁纸、纺织纤维壁纸、麻草壁纸、金属壁纸、木片壁纸、静电植绒壁纸、玻璃纤维墙布、无纺贴墙布和化纤装饰贴墙布等。9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 建筑功能材料发展迅速,且在三方面有较大的发展:一是注重环境协调性,注重健康、环保;二是复合多功能;三是智能化。9.5.1绿色建筑功能材料 以前人们注重材料的使用及装饰功能,而忽视其环保、安全功能。随着社会的进步,健康、环保成为人类的共同愿望和正当要求。建筑功能材料作为建材活跃的一大类,重要的发展方向就是绿色。9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 所谓绿色建材又称生态建材、环保建材等,其本质内涵是相通的,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、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。绿色材料一般具有以下特征:(1)满足建筑设计的力学性能、使用功能和寿命要求。9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 (2)在生产、使用过程中具有最小的环境负荷影响,寿命终结时可实现再生循环利用,对自然环境友好和符合可持续发展原则。(3)能够满足对人类健康无伤害原则,甚至具有有利于提高人类生活质量水平的功能特性。9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 在当前的科学技术和社会生产力条件下,已经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 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展9.5.2复合多功能建材 复合多功能建材是指材料在满足某一主要的建筑功能的基础上,附加了其他使用功能的建筑材料。例如抗菌自洁涂料,它既能满足一般建筑涂料对建筑主体结构材料的保护和装饰墙面的作用,同时又具有抵抗细菌的生长和自动清洁墙面的附加功能,使得人类的居住环境质量进一步提高,满足人们对健康居住环境的要求;9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 又如多功能玻璃,人类制造使用玻璃已有上千年的历史,随着科学技术的发展,建筑玻璃的功能已不仅仅是采光要求,而发展为多功能复合:光线调节、保温隔热、防弹防盗、防辐射、防电磁干扰、装饰等。9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展9.5.3 智能化建材 所谓智能化建材是指材料本身具有自我诊断和预告失效、自我调节和自我修复的功能,并可继续使用的建筑材料。当这类材料的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,甚至材料能够在其失效初期自动进行自我调节,恢复材料的使用功能。9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 例如自修复混凝土材料,相当部分建筑物在完工,尤其受到动荷载作用后,可能会产生有害的裂纹,对抗震尤其不利。自愈合混凝土可以克服此缺点,大幅度提高建筑物的抗震能力。9.5 9.5 建筑功能材料的新发展建筑功能材料的新发展 总之,随着社会的发展和科学技术的进步,人们对自身生活环境质量的改善的要求越来越高,建筑功能材料的发展也随之不断进步。要真正实现建筑材料的多种功能于一体的健康、环保材料的生产和应用,尚有较大差距,有待于建筑材料的研究者、生产者、使用者共同努力,实现建筑功能材料生产和使用的可持续发展目标。
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