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第四节 建 筑 材 料

一、建筑材料的种类

建筑材料是建造和装饰建筑物所用的各种材料的统称，是构成建筑物的物质基础。建筑材料的品种和质量直接关系到建筑物的安全性、耐久性、适用性、经济性和艺术性。例如在一些地区，人们买房除了怕买到凶宅，还怕买到海砂屋。海砂屋是指不使用河砂而使用成本较低的不合格的海砂所建造的房屋。海砂如果未经淡化或处理不好，时间久了会造成钢筋腐蚀，破坏混凝土结构，对房屋使用安全造成严重影响，甚至造成房屋坍塌。

建筑材料的品种繁多，新型材料不断出现，各种材料的性能和用途不尽相同。根据材料的化学成分，分为无机材料、有机材料和复合材料，具体分类和实例见表2-1。

此外，根据材料的来源，分为天然材料和人造材料;根据材料在建筑物中的功能，分为承重和非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等;根据材料的用途，分为结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等。

二、建筑装饰材料的种类

建筑装饰材料也称为建筑装修材料，属于建筑材料中的一类，是指铺设或涂刷在建筑物的内外表面，起着保护、完善和美化建筑物作用的材料。一般在建筑物主体结构工程完工后，用其进行室内外墙面、地面、顶棚等的装饰装修。

建筑装饰材料除了可根据上述建筑材料的化学成分和来源进行分类，通常还可根据材质，分为木质类、石材类、陶瓷类、玻璃类、金属类、塑料类、皮革类、纤维类、涂料类、无机胶凝材料等;根据装饰建筑物的部位，分为墙面(又分为外墙面、内墙面)、地面、顶棚、门窗等装饰材料，具体见表2-2。

三、建筑材料的基本性质

为了建筑物的安全、适用、经济、美观，要求不同部位的建筑材料发挥不同的作用，具有相应的性质。例如，作为结构构件的材料，要承受各种外力的作用，因此应具有所需的力学性质;外墙面和屋面材料，应能经受长期的风吹、日晒、雨淋、冰冻等破坏作用;屋面防水材料、地下防潮材料，应具有良好的耐水性和抗渗性;内墙材料，应具有隔热、吸声和隔声的性能;在易受酸、碱、盐类物质腐蚀的部位，材料还应具有较高的化学稳定性。建筑材料的性质主要有物理性质、力学性质和耐久性。

(一)建筑材料的物理性质

建筑材料的物理性质，可分为与质量、与水和与温度有关的性质。

1.与质量有关的性质

(1)密度：是指材料单位体积的质量，即材料的质量与体积之比。分为表观密度和实际密度。表观密度是材料的质量与材料在自然状态下的体积之比。实际密度是材料的质量与材料在绝对密实状态下的体积之比。材料在绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔 隙的体积，即材料在自然状态下的体积减去材料内部孔隙的体积。建筑材料中，除钢材、玻璃、沥青的内部孔隙可忽略不计外，绝大多数材料的内部都有一定的孔隙。

(2)密实度：是指材料在绝对密实状态下的体积与在自然状态下的体积之比。凡是内部有孔隙的材料，其密实度都小于1。密实度反映固体材料中固体物质的充实程度，其大小与材料的强度、耐水性、导热性等有关。密实度又等于表观密度与实际密度之比。因此，表观密度与实际密度越接近的，密实度越接近于1，材料就越密实。

(3)孔隙率：是指材料内部孔隙的体积占材料在自然状态下的体积的比例。孔隙率和密实度是从不同的角度来说明材料的同一性质。材料的内部孔隙构造，分为开口孔隙(即与外界相通)和封闭孔隙(即与外界隔绝)。材料的许多重要性质与其孔隙率大小和内部孔隙构造有着密切关系。一般情况下，材料的内部孔隙率越大，其密度、强度越小，耐水性、抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、耐磨性和耐久性越差，但保温性、吸声性、吸水性和吸湿性越强。

2.与水有关的性质

(1)吸水性：是指材料在水中吸收水分的性质，可用材料的吸水率来反映。

(2)吸湿性：是指材料在潮湿的空气中吸收水分的性质，可用材料的含水率来反映。材料还可向干燥的空气中散发水分，称为还湿。材料吸水后会导致绝热性降低，强度和耐久性下降。材料吸湿和还湿会引起其体积变化和变形，影响使用。

(3)耐水性：是指材料在饱和水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。

(4)抗渗性：也称为不透水性，是指材料抵抗压力水渗透的性质。

(5)抗冻性：是指材料在吸水饱和状态经历多次冻融循环作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。

3.与温度有关的性质

(1)导热性：是指在材料两侧存在温差时，热量由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧的性质。

(2)热容量：是指材料受热时吸收热量和冷却时释放热量的性质。

为了保持建筑物室内温度的稳定性，建筑物的围护结构(如外墙、屋顶)应选用导热性差、热容量较大的建筑材料。

(二)建筑材料的力学性质

建筑材料的力学性质是指建筑材料在各种外力作用下抵抗破坏或变形的性质，主要有：

(1)强度：是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。材料在建筑物上所受的外力主要有压力、拉力、弯曲及剪力。材料抵抗这些外力破坏的能力分别称为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度。

(2)弹性：是指材料在外力作用下产生变形，外力去掉后变形能完全消失的性质。材料的这种可恢复的变形，称为弹性变形。

(3)塑性：是指材料在外力作用下产生变形，外力去掉后变形不能完全恢复，但也不即行破坏的性质。材料的这种不可恢复的残留变形，称为塑性变形。

(4)脆性：是指材料在外力作用下未发生显著变形就突然破坏的性质。脆性材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此脆性材料只适用于受压构件。建筑材料中大部分无机非金属材料均为脆性材料，如天然石材、砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土等。

(5)韧性：是指材料在冲击或振动荷载作用下产生较大变形尚不致破坏的性质。钢材、木材等属于韧性材料。

(6)硬度：是指材料表面抵抗硬物压人或刻画的能力。

(7)耐磨性：是指材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性与其成分、结构、强度、硬度等有关。材料的硬度越大，耐磨性越好。

(三)建筑材料的耐久性

耐久性是指材料在环境和使用中经受各种常规破坏因素的作用而能保持其原有性能的能力。材料用于建筑物后，要长期受到来自环境和使用方面的破坏因素的作用，如在环境中紫外线照射、空气和雨水侵蚀、气温变化、干湿交替、冻融循环、虫菌寄生等破坏因素的作用，在使用中摩擦、载荷、废气、废液等破坏因素的作用。这些破坏因素的作用可归结为物理、化学和生物的作用。它们或单独，或交互，或综合地作用于材料，使材料逐渐变质、损毁而失去使用功能。

不同材料的耐久性不同，影响其耐久性的因素也不同，如木材会虫蛀腐烂，石材会风化溶蚀，钢材会氧化锈蚀，塑料易老化变形，涂料会褪色脱落。采用耐久性好的材料虽然会增加成本，但因材料的使用寿命较长，建筑物的使用寿命也相应延长，而且会降低建筑物的维修费用，最终会提高综合经济效益。

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