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作者：艾学明

出版社：东南大学出版社

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建筑材料与构造试读：

前言

为适应新形势发展需要，加快《建筑材料与构造》课程建设步伐，建立健全新的《建筑材料与构造》的理论教学体系和实践教学体系，势在必行。为此，本书在介绍“材料”和“构造”基本知识和基本理论时，以大量节点构造设计为例进行分析。

为了适应高职高专建筑设计技术、园林工程技术、城市规划、中国古建筑等专业人才培养目标的要求，此书编写时着重体现以下特点：

首先，以提高本专业学生的实际工作能力为原则，选择和组织全书的编写内容。

其次，全书重点突出实用性，基本理论则以够用为度，知识交代力求简单明了，直截了当，实现图文简洁、一目了然的宗旨。

最后，本书采用最新的国家标准和规范，以介绍现行的材料和构造为主。

由于本书在选材上以大量性民用建筑为主，将教材和教学有机结合，所以在实际应用中具有较强的可操作性和针对性，在具体的教学过程中，可指导学生多做设计，设计深度以构造方法为主，也可绘制部分节点施工图。由于设计选题不同，各章节、各知识点的内容在讲授时，可以有详有略，也可以根据具体情况，节选部分章节内容进行讲授。

本书由艾学明主编，季翔主审。黄金凤、杨洁、杨宁宁、张晨、朱璐、付迅、鲁安琪等同志，参与了本书资料收集和文字校对工作。

前言建筑材料与构造本书在编写过程中参考和引用了一些专家、学者的著作、教材和资料，在此深表谢忱。

由于时间仓促及编者水平有限，书中难免存在错误和不足，恳请广大读者批评指正。编者2013年3月1 建筑材料基本知识1.1 建筑材料的分类

建筑物和构筑物所用的材料及制品统称为建筑材料，它是一切建筑工程的物质基础。建筑材料的分类方法通常有两种，一是按材料的化学成分分类，二是按材料的用途分类。1.1.1 按材料的化学成分分类

按材料的化学成分，建筑材料可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。其中无机材料又可分为金属材料与非金属材料两类。复合材料是指由两种或两种以上的材料，组合成为一种具有新的性能的材料。复合材料往往具有多种功能，因此，它是现代材料的发展方向。

建筑材料的具体分类见表1-1。表1-1　建筑材料按化学成分分类1.1.2 按材料的用途分类

建筑材料按其用途可分为结构材料与功能材料两大类。

结构材料指用作承重构件的材料，承重构件梁、板、柱所用的材料，如砖、石材、砌块、钢材、混凝土等都是结构材料。

功能材料指所用材料在建筑上具有某些特殊功能，如防水、装饰、隔热等功能。常见的有：（1）防水材料：沥青、塑料、橡胶等。（2）饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土等。（3）吸声材料：多孔石膏板、塑料吸声板、膨胀珍珠岩等。（4）绝热材料：塑料、橡胶、泡沫混凝土等。（5）卫生工程材料：金属管道、塑料、陶瓷等。

无论是什么类型的材料，都有一个标准。建筑材料标准，是企业生产的产品质量是否合格的技术依据，也是供需双方对产品质量进行验收的依据。按标准合理地选用材料，能使结构设计、施工工艺相应标准化，可加快施工进度，使材料在工程实践中具有最佳的经济效益。我国目前常用的标准有以下三大类：

国家标准。有强制性标准（代号GB）、推荐性标准（代号GB/T）。

行业标准。如住房和城乡建设部行业标准（代号JGJ），国家建材工业行业标准（代号JC），冶金工业行业标准（代号YB），交通运输部行业标准（代号JT），水电行业标准（代号SD）等。

地方标准（代号DBJ）和企业标准（代号QB）。

标准的表示方法为：标准名称—部门代号—编号—批准年份。

例如：国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175—1999）。1.2 建筑材料的基本性质

建筑材料的基本性质是指材料处于不同的使用条件和使用环境时，通常必须考虑的最基本的、共有的性质。因为建筑材料所处工程的部位不同，使用环境不同，人们对材料的使用功能要求不同，要求的作用就不同，要求的性质也就有所不同。1.2.1 材料的物理性质

1）材料与质量有关的性质（1）材料的密度，是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式计算：ρ=m/V　　（1-1）33式中：ρ——密度（g/cm或kg/m）；

m——材料的质量（g或kg）；33

V——材料的绝对密实体积（cm或m）。

材料在绝对密实状态下的体积，是指不包含材料内部孔隙的实体积。在建筑工程材料中，除了钢材、玻璃、沥青等少数接近于绝对密实的材料外，绝大多数材料都含有一定的孔隙。在测定有孔隙材料的密度时，应先把材料磨成细粉，烘干至恒定质量以排除内部孔隙，然后用李氏瓶（密度瓶）测得其实体积，再用式（1-1）计算得到密度值。（2）材料的表观密度，是指材料在自然状态下单位体积的质量。按下式计算：ρ=m/V　　（1-2）0033式中：ρ——材料的表观密度（g/cm或kg/m）；0

m——材料的质量（g或kg）；33

V——材料的表观体积（cm或m）。0

材料在自然状态下的体积，是指包括实体积和孔隙体积在内的体积。对于形状规则的材料，直接测量体积；对于形状不规则的材料，可用蜡封法封闭孔隙，然后再用排液法测量体积；对于混凝土用的砂石骨料，直接用排液法测量体积，此时的体积是实体积和闭口孔隙体积之和，即不包括与外界连通的开口孔隙体积。由于砂石比较密实，孔隙很少，开口孔隙体积更少，所以用排液法测得的密度也称为表观密度。

材料内常含有水分，材料的质量会随其含水率的变化而变化，因此测定表观密度时应注明其含水状态。材料的表观密度大小取决于材料的密度、孔隙率、孔隙构造和其含水情况。（3）材料的堆积密度，是指粉状或粒状的散粒材料，在堆积状态下单位体积的质量。按下式计算：ρ′=m/V′　　（1-3）0033式中：ρ′——材料的堆积密度（g/cm或kg/m）；0

m——材料的质量（g或kg）；33

V′——材料的堆积体积（cm或m）。0

粉状或粒状材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量，其堆积体积是指所用容器的容积而言。因此，材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙，即材料的堆积密度通常是指材料在气干状态下的堆积密度，它同时取决于材料颗粒的表观密度、颗粒堆积的密实程度和材料的含水状态。特别是在园林建筑工程中，计算材料用量、构件的自重、配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材料密度、表观密度和堆积密度等数据。

常用的建筑材料密度、表观密度、堆积密度见表1-2。表1-2　常用的建筑材料密度、表观密度、堆积密度、孔隙率（4）材料的密实度，是指材料体积内被固体物质充实的程度。用D=V/V=ρ/ρ表示。00

对于绝对密实材料，因ρ=ρ，因此密实度D=1或D=100%。对于0大多数建筑材料，因ρ＜ρ，因此密实度D＜1或D＜100%。0（5）材料的孔隙率，是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。用P=1-D表示。D为材料的密实度。

密实度和孔隙率是从不同的两个方面反映材料的同一性质，对同一材料，其D+P=1。

材料的许多性质（如强度、吸湿性、抗冻性、吸声性等）均与孔隙率的大小密切相关，同时还与孔隙的构造特征有关。孔隙特征是指孔隙的形状、大小和分布状态。在工程实践中，经常通过控制材料的孔隙率和孔隙特征来改善材料的某些性能。

几种常用的建筑材料孔隙率见表1-2。（6）材料的填充率和空隙率，填充率是指散粒材料在其堆积体积中，被颗粒实体体积填充的程度；空隙率是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。

空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒相互填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。

2）材料与水有关的性质（1）亲水性与憎水性

与水接触时，有些材料能被水润湿，而有些材料则不能被水润湿，对这两种现象来说，前者为亲水性，后者为憎水性。具有亲水性的材料称为亲水性材料，否则称为憎水性材料。

材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲和力，大于水分子本身之间的内聚力；反之，憎水性材料与水分子之间的亲和力，小于水分子本身之间的内聚力。

在工程实践中，材料是亲水性或憎水性，通常以润湿角的大小划分，润湿角为在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角。其中润湿角θ愈小，表明材料愈易被水润湿。当材料的润湿角θ＜90°时，为亲水性材料，如木材、砖、混凝土、石等；当材料的润湿角θ＞90°时，为憎图1-1　材料湿润示意图水性材料，如沥青、石蜡、塑料等。水在亲水性材料表面可以铺展开，且能通过毛细管作用自动将水吸入材料内部；水在憎水性材料表面不仅不能铺展开，而且水分不能渗入材料的毛细管中，如图1-1所示。憎水性材料具有较好的防水性与防潮性，常用作防水材料，也可用于亲水性材料的表面处理，以减少吸水率，提高抗渗性。（2）吸水性

材料在水中吸收水分的性质，称为材料的吸水性。吸水性的大小以吸水率来表示，吸水率常有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法：

①质量吸水率，是指材料在吸水饱和状态下，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分率。

②体积吸水率，是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率。

材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔隙特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水性就愈强；闭口孔隙，水分不易进入；开口的粗大孔隙，水分容易进入，但不能存留，故吸水性较小。各种材料的吸水率差别很大，如花岗石等致密岩石的质量吸水率仅为0.2％～0.7％，不同混凝土的质量吸水率为2％～3％，烧结普通黏土砖的质量吸水率为8％～20％，木材或其他一些轻质材料的质量吸水率常大于100％。

材料的吸水性会对其性质产生不利影响。如材料吸水后，其质量增加，体积膨胀，导热性增大，强度与耐久性下降。（3）吸湿性

材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。干燥的材料处在较潮湿的空气中时，便会吸收空气中的水分；而当较潮湿的材料处在较干燥的空气中时，便会向空气中放出水分。前者是材料的吸湿过程，后者是材料的干燥过程。由此可见，在空气中，某一材料的含水多少是随空气的湿度变化的。

材料在任一条件下含水的多少称为材料的含水率，其计算公式为：W=（m-m）/m×100％　　（1-4）hsgg式中：W——材料的含水率（％）；h

m——材料吸湿状态下的质量（g或kg）；s

m——材料在干燥状态下的质量（g或kg）。g

材料的含水率受所处环境中空气湿度的影响。当空气中的湿度在较长时间内稳定时，材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态，此时材料的含水率保持不变，其含水率叫做材料的平衡含水率。（4）耐水性

材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下而不破坏，强度也不显著降低的性质。衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数（K）。p软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。一般材料吸水后，水分会分散在材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，强度则有不同程度的降低。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。材料耐水性限制了材料的使用环境，软化系数小的材料耐水性差，其使用环境尤其受到限制。软化系数的波动范围在0～1之间。工程实践中通常将软化系数K＞0.85的材料称为耐水性材料，p可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数K也不得小于0.75。p（5）材料的抗渗性

抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。建筑工程中许多材料常含有孔隙、孔洞或其他缺陷，当材料两侧的水压差较高时，水可能从高压侧通过内部的孔隙、孔洞或其他缺陷渗透到低压侧。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能腐蚀材料的介质，或将材料内的某些成分带出，造成材料的破坏。

材料的抗渗性不仅与材料本身的亲水性和憎水性有关，还与材料的孔隙率和孔隙特征有关。材料的孔隙率越小且封闭孔隙越多，其抗渗性越强。经常受压力水作用的建筑工程和园林室外工程等，应选用具有一定抗渗性的材料。而任何部位采用的防水材料也应具有不透水性。（6）抗冻性

材料吸水后，在负温作用条件下，水在材料毛细孔内冻结成冰，体积膨胀所产生的冻胀压力造成材料的内应力，会使材料遭到局部破坏，例如表面出现剥落、裂纹，产生质量损失和强度降低。随着冻融循环的反复，材料的破坏作用逐步加剧，这种破坏称为冻融破坏。

抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。

抗冻性以试件在冻融后的质量损失、外形变化或强度降低不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。

材料的抗冻等级可分为F、F、F、F、F等，分别表示152550100200此材料可承受15、25、50、100、200次的冻融循环。材料的抗冻性与其内孔隙构造特征、材料强度、耐水性和吸水饱和程度等因数有关。抗冻性良好的材料，对于抵抗温度变化、干湿交替等破坏作用的能力也较强。所以，抗冻性常作为评价材料耐久性的一个指标。

3）材料与热有关的性质（1）导热性

当材料两面存在温度差时，热量从材料一面通过材料传导至另一面的性质，称为材料的导热性。导热性用导热系数λ表示。导热系数的定义和计算式如下所示：λ=Q d/［FZ（t-t）］　　（1-5）12式中：λ——导热系数［W/（m·K）］；

Q——传导的热量（J）；2

F——热传导面积（m）；

Z——热传导时间（s）；

d——材料厚度（m）；（t-t）——材料两侧温度差（K）。12

在物理意义上，导热系数为单位厚度（1 m）的材料、两面温度2差为1 K时，在单位时间（1 s）内通过单位面积（1 m）的热量。

导热系数是评定材料保温隔热性能的重要指标，导热系数小，其保温隔热性能好。材料的导热系数主要取决于材料的组成与结构。一般来说，金属材料的导热系数大，无机非金属材料导热系数适中，有机材料导热系数最小。例如，铁的导热系数比石灰大，大理石的导热系数比塑料大，水晶的导热系数比玻璃大。孔隙率大且为闭口微孔的材料导热系数小。此外，材料的导热系数还与其含水率有关，含水率增大，其导热系数明显增大。（2）热容量

材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。单位质量材料温度升高或降低1 K所吸收或放出的热量称为热容量系数或比热。比热的计算式如下所示：c=Q/［m（t-t）］　　（1-6）12式中：c——材料的比热［J/（g·K）］；

Q——材料吸收或放出的热量（J）；

m——材料质量（g）；（t-t）——材料受热或冷却前后的温差（K）。12

当对建筑物或构筑物进行热工性能计算时，需了解材料的导热系数和比热。几种常用材料导热系数和比热参见表1-3。表1-3　几种常用材料导热系数和比热（3）耐燃性和耐火性

耐燃性是指材料在火焰或高温作用下可否燃烧的性质。

按照遇火时的反应将材料分为非燃烧材料、难燃烧材料和燃烧材料三类。

①非燃烧材料。在空气中受到火烧或高温作用时，不起火、不碳化、不微烧的材料，称为非燃烧材料，如：砖、混凝土、砂浆、金属材料和天然或人工的无机矿物材料等。

②难燃烧材料。在空气中受到火烧或高温作用时，难起火、难碳化，离开火源后燃烧或微烧立即停止的材料，称为难燃烧材料，如石膏板、水泥石棉板、水泥刨花板等。

③燃烧材料。在空气中受到火烧或高温作用时，立即起火或燃烧，离开火源后继续燃烧或微燃的材料，称为燃烧材料，如胶合板、纤维板、木材、织物等。

耐火性是指材料在火焰或高温作用下，保持其不破坏、性能不明显下降的能力。用其耐火时间（h）来表示，称为耐火极限。通常耐燃的材料不一定耐火（如，钢筋），耐火的材料一般耐燃。1.2.2 材料的力学性质

1）材料的强度与强度等级（1）材料强度

材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。通常情况下，材料内部的应力多由外力（或荷载）作用而引起，随着外力增加，应力也随之增大，直至应力超过材料内部质点所能抵抗的极限，即强度极限，材料发生破坏。

在工程实践中，通常采用破坏试验法对材料的强度进行实测。将预先制作的试件放置在材料试验机上，施加外力（荷载）直至破坏，根据试件尺寸和破坏时的荷载值，计算材料的强度。

根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪强度等，其计算式如下所示：f=F/A　　（1-7）max式中：——材料强度（MPa）；

F——材料破坏时的最大荷载（N）；max2

A——试件受力面积（mm）。

材料的抗弯强度与受力状态、截面形状有关，不同种类的材料其强度不同，同种材料其强度随孔隙率及宏观构造特征的不同也有很大差异。一般来说，材料的孔隙率越大，其强度越低。此外，所测量的材料强度值还与试验时材料的形状、尺寸、表面状态、含水率及试验时的加荷速度等有关。因此，测定材料强度时，应严格按国家标准规定的方法进行。（2）强度等级

强度等级是指按照材料相应的强度值的不同，将其划分成若干个不同的强度级别。脆性材料（水泥、混凝土、砖、砂浆）主要以抗压强度来划分等级，而塑性材料（钢筋）主要以抗拉强度来划分等级。抗压强度等级符号均由表示材料品种的相应字母和相应的等级强度值两部分组成。例如，M5表示砂浆的强度等级为5 MPa；C20表示混凝土的强度等级为20 MPa；Mu7.5表示砖的强度等级为7.5 MPa。（3）比强度

比强度是指材料强度与其表观密度之比。它是衡量材料轻质高强性能的一项重要指标。普通混凝土、低碳钢、松木（顺纹）的比强度分别为0.012、0.053、0.069。比强度越大，则材料越轻质高强。选用比强度大的材料或提高材料的比强度，对减轻结构自重、降低工程造价等具有重大意义。

2）材料的弹性和塑性

材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。

材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。

实际上，完全的弹性或塑性材料是不存在的。一部分材料在受力不大的情况下，只产生弹性变形，当外力超过一定限度后，便产生塑性变形，如低碳钢。有的材料如混凝土在受力时，弹性变形与塑性变形同时产生，当外力取消后，弹性变形消失，而塑性变形不能消失。

3）材料的脆性和韧性（1）脆性

材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形，材料的这种性质称为脆性。大部分无机非金属材料均属脆性材料，如天然石材、烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂浆等。脆性材料的特点是塑性变形很小，抵抗冲击、振动荷载的能力差，抗压强度高而抗拉、抗折强度低。在工程实践中使用时，应注意发挥这类材料的特性。（2）韧性

材料在冲击或动力荷载作用下，能吸收较大能量而不破坏的性能，称为韧性或冲击韧性。韧性以试件破坏时单位面积所消耗的功表示。韧性材料的特点是塑性变形大，抗拉、抗压强度较高。建筑钢材、木材、橡胶等属于韧性材料。对于承受冲击振动荷载的路面、桥梁等结构，应选用具有较高韧性的材料。

4）硬度和耐磨性（1）硬度

材料的硬度是指材料表面的坚硬程度，是抵抗其他硬物刻划、压入其表面的能力。通常用刻划法、回弹法和压入法测定材料的硬度。

钢材、木材、混凝土等材料的硬度常采用压入法测定。刻划法用于天然矿物硬度的划分，按滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄晶、刚玉、金刚石的顺序，分为10个硬度等级。材料的硬度愈大，则其耐磨性愈好，加工愈困难。（2）耐磨性

耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨耗率表示。1.2.3 材料的耐久性

材料的耐久性是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。

材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。

物理作用分为干湿变化、温度变化及冻融变化等。这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。时间长久之后即会使材料逐渐破坏。在寒冷地区，冻融变化对材料会起着显著的破坏作用。在高温环境下，经常处于高温状态的建筑物或构筑物，所选用的建筑材料要具有耐热性能。在建筑中，考虑安全防火要求，须选用具有防火性能的难燃或不燃的材料。

化学作用包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。

机械作用包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳、冲击、磨损、磨耗等。

生物作用包括茵类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。

砖、石料、混凝土等矿物材料，多是由于物理作用而破坏，也可能同时会受到化学作用而破坏。金属材料主要是由于化学作用引起的腐蚀。木材等有机质材料常因生物作用而破坏。沥青材料、高分子材料在阳光、空气和热的作用下，会逐渐老化而使材料变脆或开裂。

材料的耐久性指标是根据工程所处的环境条件来决定的。例如处于冻融环境的工程，所用材料的耐久性以抗冻性指标来表示。处于暴露环境的有机材料，其耐久性以抗老化能力来表示。1.3 常用的建筑材料1.3.1 石材

1）天然石材的特点、形成与分类（1）天然石材的特点

天然石材蕴藏量丰富、分布广泛，便于就地取材；石材结构紧密，抗压强度大；耐磨性好，吸水性小，耐冻性也强，使用年限可达百年以上，而且装饰性好。但也有一定的缺点，比如自重大，用于房屋建筑会增加建筑物的自重；硬度大，给开采和加工带来困难：质脆，耐火性差，当温度超过800 ℃时，由于其中二氧化硅（SiO）的晶型发2生转变，造成体积膨胀而导致石材开裂，失去强度。（2）岩石的形成与分类

岩石是由各种不同的地质作用所形成的天然矿物的集合体。组成岩石的矿物称造岩矿物。由一种矿物构成的岩石称单成岩，这种岩石的性质由其矿物成分及结构构造决定。由两种或两种以上矿物构成的岩石称为复成岩，这种岩石的性质由其组成矿物的相对含量及结构构造决定。

大部分岩石都是由多种造岩矿物所组成，如花岗岩，它是由长石、石英、云母及某些暗色矿物组成，因此颜色多样。只有少数岩石是单成岩，如白色大理石，是由方解石或白云石所组成。由此可见，岩石并无确定的化学成分和物理性质，同种岩石，产地不同，其矿物组成和结构均有差异，因而岩石的颜色、强度等性能也均不相同。

各种造岩矿物在不同的地质条件下，形成不同类型的岩石，通常可分为三大类，即岩浆岩（或称火成岩）、沉积岩、变质岩。

①岩浆岩。岩浆岩又称火成岩，它是因地壳变动，地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表经冷凝而成。岩浆岩是组成地壳的主要岩石，占地壳总质量的89％。根据岩浆冷却情况不同，岩浆岩又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。

②沉积岩。沉积岩又称水成岩。它是由露出地表的各种岩石（母岩）经自然风化、风力搬迁、流水移动等作用后再沉淀堆积，在地表及距地表不太深处形成的岩石。沉积岩为层状构造，其各层的成分、结构、颜色、层厚等均不相同。表观密度比岩浆岩小，密实度较差，吸水率较大，强度较低，耐久性也较差。

沉积岩分布广泛，而且埋藏于距地表不太深处，故易于开采。建筑上常用的有砾岩、石膏、石灰岩，其中最重要的是石灰岩。石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，也是配制混凝土的骨料。石灰岩还可以用来砌筑基础、勒脚、墙体、拱、柱、路面、踏步、挡土墙等。

③变质岩。变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压的作用，使岩石原来的结构发生变化，产生熔融再结晶而形成的岩石。通常沉积岩在变质时，由于受到高压重结晶的作用，形成的变质岩较原来的沉积岩更为紧密，建筑性能有所提高，例如，由石灰岩或白云岩变质而成的大理石，由砂岩变质而成的石英岩均比原来的岩石坚实耐久。相反，原为深成岩的岩石，经过变质后，产生了片状构造，其性能反而不及原来的深成岩，例如，由花岗岩变质而成的片麻岩，比花岗岩易于分层剥落，耐久性降低。建筑上常用的变质岩有大理石、石英岩等。

2）常用天然石材（1）花岗石

花岗石是岩浆岩中的深成岩，为典型的深成岩，其矿物组成主要为长石、石英及少量暗色矿物和云母。其中长石含量为40％～60％，石英含量为20％～40％。

花岗石为全晶质结构岩石，化学成分主要是SiO（含量为67％～275％）及少量的AlO、CaO、MgO和FeO。所以花岗石为酸性岩石。2323花岗石主要化学成分见表1-4。某些花岗石含有微量放射性元素，对这类花岗石应避免用于室内。表1-4　花岗石主要化学成分

花岗石的主要物理力学特性：3

①表观密度大。表观密度为2.5～2.8 g/cm。

②结构致密、强度高。抗压强度一般在100～250 MPa，抗折强度为8.0～35.0 MPa。

③孔隙率小、吸水率低。吸水率小于1%。

④材质坚硬。肖氏硬度为80～110，莫氏硬度为5～7，具有优异的耐磨性。

⑤化学稳定性好。不易风化变质，具有高抗酸腐蚀性。

⑥装饰性好。花岗石一般经加工磨光后，表面平整光滑，色彩斑斓，质感坚实，华丽庄重。

⑦耐久性好。细粒花岗石的使用年限可达500～1 000年，粗粒花岗石可达100～200年。

⑧耐火性差。花岗石中的石英在573 ℃时会发生晶型转变，产生体积膨胀，故火灾时花岗石会产生严重开裂而破坏。

花岗石板材的分类与等级：

根据《天然花岗石建筑板材》（GB/T 18601—2001）规定，花岗石板材按形状分为普型板（PX）、圆弧板（HM）和异型板（YX）三种。普型板为长方形或正方形板，异型板为除长方形、正方形板或圆弧板之外的其他形状板。

按表面加工程度，花岗石又分为：镜面板（JM）、亚光板（YG）、粗面板（CM）三种。镜面板表面平整，具有镜面光泽；亚光板饰面平整细腻，能使光线产生漫反射现象；粗面板表面粗糙平整，如具有较规则加工条纹的机创板或剁斧板等。

花岗石按板材的规格尺寸偏差、平面度公差、角度公差、外观质量等将板材分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级。

花岗石板材的品种与规格：

我国花岗石储量丰富，较著名的品种有济南青、将军红、白虎涧、莱州白（青、黑、红、棕黑等）、岑溪红等。国际上著名的花岗石板材有印度红、啡铅、巴拿马黑、蓝眼睛、积架红、蓝珍珠、拿破仑红、巴西黑、绿星石等。

天然花岗石的机创板和剁斧板等粗面板按图纸要求加工，而镜面板等其他板材则按部颁标准生产，其标准规格尺寸见表1-5。表1-5　天然花岗石板标准规格（mm）注：本表摘自JC 205—1992。

花岗石是公认的高级建筑结构与装饰材料，但由于其开采运输困难，修琢加工及铺贴施工耗工费时，因此造价较高，一般只用在一些重要工程的重点装饰部位，例如：广场地面、台阶、基座、踏步、栏杆、檐口、柱面、门厅地面、墙面、纪念碑、墓碑、铭牌、街边石、城市雕塑等。（2）辉绿岩

辉绿岩是岩浆岩中的喷出岩，它的主要矿物成分是石英、辉石、斜长石、角闪石等，它的主要化学成分见表1-6。表1-6　辉绿岩主要化学成分

辉绿岩为多斑状结构，斑晶一般为斜长石，晶粒较细密。辉绿岩抗压抗折强度比花岗石高，抗压强度在125～350 MPa，抗折强度在15～55 MPa。硬度较花岗石略低，肖氏硬度在40～90。辉绿岩表观3密度为2.6～3.0 g/cm。也具有很强的耐酸碱性。因此，辉绿岩具有较好的雕刻性，广泛地被用于浮雕、沉雕或人物肖像影雕等。（3）大理石

大理石是以我国云南省大理命名的石材，云南大理盛产大理石，花纹色彩美观，品质优良，驰名中外。

大理石的主要矿物成分和化学成分：

大理石是由石灰岩、白云岩变质而成，属于变质岩，主要矿物成分是方解石、白云石。化学成分以MgCO、CaCO为主的碳酸盐33类，其他还有CaO、MgO和SiO等。大理石是石灰岩在高温重压下重2结晶的产物，所以呈粒状变晶结构，粒度粗细不一致，结构密实、抗压强度高、吸水率低、表面硬度不大，属中硬石材。

大理石的主要物理力学特性：3

①表观密度大。表观密度为2.5～2.7 g/cm。

②质地紧密而硬度不大，其莫氏硬度在4左右，肖氏硬度在50左右，故大理石较易进行锯解、雕琢和磨光等加工。

③力学性能高。抗压强度大约为50～150 MPa，抗折强度为7.0～25.0 MPa。

④装饰性好。大理石一般均含多种矿物，故常呈多种色彩组成的花纹。加工后，表面光洁细腻，如脂似玉，纹理自然，十分诱人。纯净的大理石为白色，称汉白玉，纯白和纯黑的大理石属名贵品种。

⑤吸水率小。一般吸水率为0.1％～0.5％。

⑥耐磨性好。其磨耗量较小，但耐磨性不如花岗石。

⑦耐久性好。一般使用年限为40～100年。

⑧抗风化性较差。因为大理石主要化学成分为碳酸盐类，易被酸性介质侵蚀，故除质地特纯的汉白玉、艾叶青品种外，一般大理石不宜用于室外。CaCO+HSO+HO　CaSO+2HO+CO，大理石怕酸3242422雨侵蚀，从而失去表面光泽，甚至出现麻面斑点等现象。

大理石板材的分类与等级：

根据标准《天然大理石建筑板材》（GB/T 19766—2005）规定，天然大理石板材按形状分为普型板（PX）、圆弧板（HM）两种。普型板为长方形或正方形的平板，圆弧板为装饰面轮廓线的曲率半径处处相同的饰面板材。

按表面加工程度又分为：粗磨、细磨、半细磨、精磨、抛光五种。

按板材的规格尺寸偏差、平面度公差、角度公差、外观质量等将板材分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级。

大理石的主要品种与规格：

我国生产的天然大理石板材，著名的品种有汉白玉、丹东绿、雪浪、秋景、雪花、艾叶青、东北红等。世界较著名的名品有印度红、巴西蓝、挪威蓝、卡拉奇白、金花米黄、大花绿等。

大理石装饰板材的板面尺寸有标准规格与非标准规格两大类。我国国家标准《天然大理石建筑板材》（GB/T 19766—2005）规定，普型板的标准规格见表1-7。

天然大理石板材为高级饰面材料，适用于大型建筑的室内地面、柱面、墙面、楼梯踏步等，有时也可作为楼梯栏杆、服务台、门脸、墙裙、窗台板、踢脚板、卫生间台面等。

在一些广场地坪和庭院小径路面，可用大理石边角料做成“碎拼大理石”地面，格调优美，乱中有序，别有风韵，且造价低廉。大理石边角余料可加工成相同尺寸的矩形、方形块料，或锯割成整齐而大小不一的矩形、方形块料，或锯割成整齐的各种多边形，也可不经锯割而呈不规则毛边碎块。表1-7　普型板大理石板的标准规格（mm）（4）其他

①砂岩。它是一种由石英颗粒和其他矿物质天然黏结并压实而成的砂质岩石。它的种类由不同的胶凝材料和含有不同的其他矿物质所确定。例如，当胶凝材料是石英时就称为石英岩。坚实耐久的砂岩则是由硅质材料与硅质胶结料黏结而成。硅质颗粒是不能破坏的，因而砂岩的破坏是由于黏结层失效的缘故。由于这种耐久性很好的砂岩可以分割成1.2～2.4 m见方的大小，所以它是很理想的铺面材料。砂岩的色彩范围是由银灰色或浅黄色至各种深浅的粉红和棕红色。

②石灰岩。石灰岩是沉积岩中最重要的一种，主要由方解石组成的石灰质岩石，往往含有化石。石灰岩的耐久性一般低于砂岩，当将它用于铺面或台阶面层时，应事先进行抗冻性试验。石灰岩的颜色可由纯白色至米黄色和蜂黄色。它是烧制石灰和水泥的主要原料，也是配制混凝土的骨料。石灰岩还可以用来砌筑基础、勒脚、墙体、拱、柱、挡土墙等。石灰岩中的湖石和英石是砌筑假山的主要材料。

③青白石。青白石是一种比较贵重的水层变质岩，色青带灰白。因色彩和花纹的不同，有不同的名称，南方地区多称为：青石、青白石等；北方地区称为：青石白碴、艾叶青、砖碴石、豆瓣绿等。青白石质感细腻、质地较硬、表面光滑、不易风化。多用于高级建筑的柱顶石、阶条石、铺地石、栏板和石雕等。

④砾石与卵石。砾石是经流水冲击磨去棱角的岩石碎块。砾石的色彩从浅黄色到米黄色、银色，深到黄褐色、棕褐色的范围内变化。一般可以用于铺设车道或人行道。具有造价便宜，维护费用低廉的特点。

卵石通常采自砾石场或白垩层。经筛选后约25～75 mm直径的卵石方能使用，一般呈卵形。海滩上的卵石易被腐蚀，不宜使用。在白垩层中生成的硅质岩球，或者沉淀在砾石层底部的卵砾石都是非常耐久的。在园林工程中，天然的砾石与卵石都能做成半渗透路面，有利于承受沉陷或冻胀。另外，在种植物或水塘附近，还可将卵石与其他铺面材料掺合在一起使用，以改善那里的环境；或将卵石做成护树铺面，阻碍人或车辆靠近，以防伤害树根；或用卵石在小路交汇处做成禁行标记，防止有人抄近路等等。

3）常用人造石材

人造石材是人们模仿高级天然石材的花纹色彩，通过人工合成方法生产出来的人造石。主要模仿大理石和花岗石，因而又称人造大理石或人造花岗石。人造石材有50多年的历史，我国20世纪70年代从国外引进人造大理石技术，80年代进入迅速发展时期，目前有些产品的质量，已达到国际同类产品的水平，并成功地应用于一些高级建筑工程中。（1）人造石材的类型

人造石材按其材料的不同，通常可分为4类：

①有机型人造石材。有机型人造石材是以有机树脂为胶黏剂，与石碴、石粉固化剂、促进剂及颜料等配制成混合物，经浇注成型、固化、脱模、烘干、抛光等工序而制成。有机树脂常用不饱和聚酯树脂。

②无机型人造石材。无机型人造石材由无机胶凝材料为胶黏剂，掺入各种装饰骨料、颜料，经配制、搅拌、成型、养护、磨光等工序而制成。无机胶凝材料常用白水泥、高铝水泥或氯氧镁水泥（菱苦土）为原料。

③烧结型人造石材。烧结型人造石材的生产方法与陶瓷工艺相似，它是将长石、石英、辉绿石、方解石等粉料和赤铁矿粉，以及一定量的高岭土共同混合，一般配合比为：石粉60％，高岭土40％，然后用混浆法制备坯料，用半干压法成型，再在窑炉中以1 000 ℃左右的高温焙烧而成。

④复合型人造石材。复合型人造石材是用无机胶凝材料（如水泥）和有机高分子材料（树脂）作为胶结料。制作时先用无机胶凝材料将碎石、石粉等集料胶结成型并硬化，再将硬化体浸渍于有机单体中，使其在一定的条件下集合而成。（2）人造石材的常用品种

①树脂型人造石材。树脂型人造石材是以不饱和聚酯树脂为胶结料而生产的聚酯合成石。聚酯合成石由于生产时所加颜料不同，采用的天然石料的种类、粒度和纯度不同，以及制作的工艺方法不同，所制成的石材的花纹、图案、颜色和质感也就不同，通常制成仿天然大理石、天然花岗石、天然玛瑙石的花纹和质感，故分别称人造大理石、人造花岗石和人造玛瑙石。

聚酯合成石与天然岩石比较，密度较小，强度较高，其物理力学性能见表1-8。表1-8　聚酯合成石物理力学性能

聚酯合成石具有以下一些特性：

a. 装饰性好。树脂型人造石材的表面光泽度高，色彩花纹仿真性强，质感与装饰效果完全可与天然大理石和天然花岗石媲美。

b. 强度高。可将其制成薄板，不易碎，重量又轻。施工时可直接用聚酯砂浆或108胶水泥浆黏贴，这对减轻结构自重及降低建筑成本有利。

c. 耐腐蚀。因采用不饱和聚酯树脂为胶结料，故合成石具有良好的耐酸、碱腐蚀性和抗污染性。对醋、酱油、鞋油、机油、口红、墨水等均不着色或着色十分轻微。

d. 耐久性好。冷热（0℃时15 min与80℃时15 min）交替30次，表面无裂纹，颜色无变化。80℃时烘100 h，表面无裂纹，色泽微变黄。

e. 制作简单，可加工性好。制作与加工都比天然石材容易，生产设备与工艺简单。

f. 易老化。由于采用有机胶结料，若在室外长期受到阳光、空气、热量、水分等综合作用后，随着时间的延长，会逐渐产生老化，从而失去光泽，颜色变暗，降低了装饰效果。

树脂型人造石材主要用于室内地面、柱面、墙面，也可用于一些工作台面板、卫生洁具等，还可以做成建筑浮雕、壁画等。

②微晶玻璃装饰板。微晶玻璃装饰板是应用受控晶化高科技而得到的多晶体，其主要原料是含硅铝的矿物原料，通常采用普通玻璃原料或废玻璃或金矿尾砂等，加入芒硝作澄清剂，硒作脱色剂，采用特殊的制造工艺，使微晶玻璃中充满微小晶体后（每立方米约10亿晶粒），玻璃固有的性质发生变化，即由非晶型变为具有金属内部结构的玻璃结晶材料，是一种新的半透明或不透明的无机材料。

微晶玻璃装饰板结构致密、强度高、耐磨、耐蚀，在外观上纹理清晰、色泽鲜艳、无色差、不褪色。除比天然石材具有更高的强度、耐磨性、耐蚀性外，还具有吸水率小、无放射性污染、颜色可调整、规格大小可控制的优点，还能生产弧形板。目前已代替天然花岗石用于墙面、柱面、地面等处。

表1-9为微晶玻璃装饰板与大理石、花岗石板的主要性能比较。表1-9　微晶玻璃装饰板与大理石、花岗石板的主要性能比较

③水磨石板。水磨石板是以水泥和大理石粉末为主要原料，经过成型、养护、研磨、抛光等工序制成的一种建筑装饰用人造石材。一般预制水磨石板是以普通混凝土为底层，以添加颜料的白水泥和彩色水泥与各种大理石粉末拌制的水泥石屑面层所组成。

水磨石板具有美观、适用、强度高、施工方便等特点，颜色根据需要可任意配制，花色品种多，并可在使用施工时拼铺成各种不同的图案。适用于建筑物的地面、墙面、柱面、窗台、踢脚、台面、楼梯踏步等处，还可制作成桌面、水池、假山盘、花盘、茶几等。

④仿花岗石水磨石砖。仿花岗石水磨石砖，是使用颗粒较小的碎石米，加入各种颜色的色料，采用压制、粗磨、打蜡、磨光等生产工艺制成。其砖面的颜色、纹理和花岗石十分相似，光泽度较高，装饰效果好。应用于内外墙面和地面。

⑤艺术石。由精选硅酸盐水泥、轻骨料、氧化铁混合加工倒模而成。所有石模都是精心挑选的天然石材制造。其具有质量轻、吸水率低、耐光、隔热、吸声、强度高、耐腐蚀、耐风化、抗冻、不变形、不褪色、无毒等特点，质感、色泽和纹理与天然石材无异，不加雕饰就富有原始、古朴的雅趣。应用于内外墙面、园林景观等场所。1.3.2 水泥和其他胶凝材料

建筑工程中，将散粒材料（如砂子、石子）或块状材料（如砖或石块）黏合为一个整体的材料，统称为胶凝材料。胶凝材料是建筑工程中重要的建筑材料，常用的胶凝材料类型见表1-10。表1-10　常用的胶凝材料类型

1）水泥

水泥是水硬性矿物胶凝材料。粉末状的水泥与水混合成可塑性浆体，经过一系列的物理化学作用后，变成坚硬的水泥石块体，并能将散粒状（或块状）材料黏结成为整体。

水泥是工程中用量最大的建筑材料之一，是制造混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土构件的最基本的组成材料，广泛用于各类工程。水泥按其主要水硬性矿物名称分为硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫酸盐系水泥和硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。

建筑工程中，常用的是硅酸盐系水泥，有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等。（1）硅酸盐水泥

由硅酸盐水泥熟料、石灰石（0～5％）或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅰ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5％的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅱ。

硅酸盐水泥熟料的矿物组成主要包括：

硅酸三钙（3CaO·SiO，简写为CS），含量37％～60％；23

硅酸二钙（2CaO·SiO，简写为CS），含量15％～37％；22

铝酸三钙（3CaO·AlO，简写为CA），含量7％～15％；233

铁铝酸四钙（4CO·AlO·FeO，简写为CAF），含量10％～2323418％。

除以上4种主要熟料矿物外，水泥中还含有少量游离氧化钙、游离氧化镁和碱，国家标准明确规定其总含量一般不超过水泥量的10％。

水泥的建筑技术性能，主要是由水泥熟料中的几种主要矿物水化作用的结果所决定的。水泥的各种矿物单独与水作用时所表现的特性见表1-11。表1-11　硅酸盐水泥熟料矿物水化、凝结硬化特性

由表1-11可知，水泥中各熟料矿物的含量，决定着水泥某一方面的性能，当改变各熟料矿物的含量时，水泥性质即发生相应的变化。

硅酸盐水泥的技术性质：

a. 细度。细度是指水泥颗粒的粗细程度，它直接影响着水泥的性能和使用。凡水泥细度不符合规定者为不合格品。水泥细度采用筛析法或比表面积法测定。筛析法是以在0.080 mm方孔筛上的筛余量不得超过10％。比表面积法要求硅酸盐水泥所具有的总表面积应大2于300 m/kg。

b. 凝结时间。水泥凝结时间分初凝时间和终凝时间。从加入拌合用水至水泥浆开始失去塑性所需的时间，称为初凝时间。自加入拌合用水至水泥浆完全失去塑性，并开始有一定结构强度所需的时间，称为终凝时间。国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45 min，终凝时间不得迟于6.5 h。凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。水泥的凝结时间在施工中具有重要意义。初凝不宜过快是为了保证有足够的时间在初凝之前完成混凝土成型等各工序的操作；终凝不宜过迟是为了使混凝土在浇捣完毕后能尽早完成凝结硬化，以利于下一道工序及早进行。

c. 体积安定性。水泥的体积安定性，是指水泥在凝结硬化过程中，水泥体积变化的均匀性。如果水泥凝结硬化后体积变化不均匀，水泥混凝土构件将产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故。这就是水泥的体积安定性不良。体积安定性不良的水泥作废品处理，不能用于工程中。

d. 强度及强度等级。水泥强度是表明水泥质量的重要技术指标，也是划分水泥强度等级的依据。强度检验方法是由按质量计的水泥、标准砂和水按1∶3∶0.5的水灰比拌制的一组塑性胶砂，制成40 mm×40 mm×160 mm的标准试件，试件连模一起在湿气中养护24 h后，再脱模放在标准温度（20±1 ℃）的水中养护，分别测定3 d和28 d抗压强度和抗折强度，根据测定结果，按表1-12规定，可确定硅酸盐水泥的强度等级（各强度等级的强度值不得低于表中的规定）。表1-12　硅酸盐水泥的强度等级要求注：R表示早强型。

e. 碱含量。碱含量是指水泥中NaO和KO的含量。在水泥中含22碱是引起混凝土产生碱-骨料反应的条件。当使用活性骨料时，要使用低碱水泥。国家标准规定：水泥中碱含量（按NaO+0.658 KO计22算）不得大于0.360％或由供需双方商定。

国家标准中还规定：凡氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任一项不符合标准规定的，均为废品。凡细度、终凝时间、强度低于规定指标时称为不合格品。废品水泥在工程中严禁使用。若水泥仅强度低于规定指标时，可以降级使用。

水泥石的防腐：

水泥制品在一般使用条件下，具有较好的耐久性，但在某些侵蚀介质（软水、含酸或盐的水等）作用下，强度降低甚至造成建筑物结构破坏，这种现象称为水泥石的腐蚀。

水泥石的腐蚀前提是其外环境和内环境能起化学反应，腐蚀性化合物必须是一定浓度的溶液状态，如较高的温度，一定的湿度，较快的流速，钢筋的锈蚀等。所以，使用水泥时，可通过根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种、提高水泥石的紧密度、加做保护层等措施加以防止。

硅酸盐水泥的应用和存放。硅酸盐水泥具有一些良好的特性，在运输和储存水泥期间应特别注意防水、防潮。工地储存水泥应有专用仓库，库房要干燥。水泥要按不同品种、强度等级及出厂日期分开存放，散装水泥应分库存放；袋装水泥存放时，地面垫板要高出地面30 cm，四周高墙30 cm，堆放高度不应超过10袋，水泥的储存应考虑先存先用，防止存放过久。水泥存放期一般不应超过3个月，超过6个月的水泥必须经过试验才能使用。

受潮水泥多出现结块，轻微结块能用手指捏碎，或以适当方法压碎后，恢复受潮水泥的部分活性，并重新测定其强度等级，用于次要工程。（2）掺混合材料的硅酸盐水泥

凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量的混合材料（活性混合材料或非活性混合材料）和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，均属掺混合材料的硅酸盐水泥。在水泥熟料中加入混合材料后，可以改善水泥的性能，调节水泥的强度，增加品种，提高产量，降低成本，扩大水泥的使用范围，同时可以综合利用工业废料和地方材料。这类水泥根据掺入混合材料的数量和品种不同有：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。

①普通硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、6％～15％混合材料（活性混合料≤15％，非活性混合料≤6％）、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），其代号为P·O。

普通水泥强度等级分为：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表1-13中的数值。普通水泥的初凝时间不得早于45 min，终凝不得迟于10 h。在0.080 mm方孔筛上的筛余量不得超过10％。沸煮法检测安定性必须合格。普通水泥中烧失量不得大于5.0％。表1-13　普通硅酸盐水泥各龄期的强度要求注：R表示早强型。

普通硅酸盐水泥中绝大部分是硅酸盐水泥熟料，其性能与硅酸盐水泥相近。但因为掺入了少量的混合材料，与硅酸盐水泥相比，早期硬化速度稍慢，3d的抗压强度稍低，抗冻性与耐磨性也稍差。

②矿渣硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P·S。水泥中粒化高炉矿渣掺量按质量百分比计为20％～70％。按照国家标准的规定，水泥熟料中氧化镁的含量不宜超过5.0％。如果水泥以压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0％。矿渣水泥中三氧化硫的含量不得超过4.0％。

矿渣水泥强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表1-14中的规定。矿渣水泥对细度、凝结时间及体积安定性的要求均与普通水泥相同。矿3渣水泥的密度通常为2.8～3.1 g/cm，堆积密度约为1 000～1 200 kg/3m。表1-14　矿渣水泥、火山灰质水泥及粉煤灰水泥各龄期的强度要求注：R表示早强型。

矿渣水泥中熟料的含量比硅酸盐水泥少，掺入的粒化高炉矿渣量比较多，与硅酸盐水泥相比，有凝结硬化慢，早期强度低、后期强度增长较快，水化热较低，抗碳化能力较差，保水性差、泌水性较大，耐热性较好，硬化时对湿热敏感性强等特点。

③火山灰质硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰质水泥），代号P·P。水泥中火山灰质混合材料掺量按质量百分比计为20％～50％。

火山灰质水泥的技术要求同矿渣水泥，在性能方面有许多共同点（参见表1-14）。火山灰质水泥需水量大，在硬化过程中的干缩较矿渣水泥更为显著，在干热环境中易产生干缩裂缝。因此，使用时必须加强养护，使其在较长时间内保持潮湿状态。另外，火山灰质水泥颗粒较细，泌水性小，故具有较高的抗渗性，宜用于有抗渗要求的混凝土工程。

④粉煤灰硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细，制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号P·F。水泥中粉煤灰掺量按质量百分比计为20％～40％。

粉煤灰水泥的细度、凝结时间及体积安定性等技术要求与普通水泥相同。粉煤灰水泥的水化硬化过程与火山灰质水泥基本相同，其性能也与火山灰质水泥有许多相似之处（参见表1-14）。粉煤灰水泥的主要特点是干缩性比较小，甚至比硅酸盐水泥及普通水泥还要小，因而抗裂性较好。由于粉煤灰的颗粒多呈球形微粒，吸水率小，所以粉煤灰水泥的需水量小，配制的混凝土和易性较好。

⑤复合硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号P·C。水泥中混合材料总掺量按质量百分比计应大于15％，但不超过50％。允许用不超过8％的窑灰代替部分混合材料，掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。

按照国家标准规定，水泥熟料中氧化镁的含量不得超过5.0％。如水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0％。水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5％。复合硅酸盐水泥各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表1-15的数值。表1-15　复合水泥各龄期的强度要求注：R表示早强型。

⑥常用水泥的特性见表1-16。表1-16　常用水泥的特性

⑦常用水泥的选用。在各类建筑工程中，针对其工程性质、结构部位、施工要求和使用环境条件等，进行选用。常用水泥的选用见表1-17。（3）其他品种水泥

①铝酸盐水泥。以铝酸钙为主要成分的铝酸盐水泥熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料称为铝酸盐水泥（高铝水泥），其代号为CA。铝酸盐水泥的主要矿物成分为铝酸一钙（CaO·AlO）和二铝酸钙23（CaO·2AlO），有时还含有很少量的硅酸二钙（2CaO·SiO）和其232他铝酸盐。

铝酸盐水泥按AlO含量百分数分为CA—50（50％≤含量＜2360％）、CA—60（60％≤含量＜68％）、CA—70（68％≤含量＜77％）、CA—80（77％≤含量）四类。

铝酸盐水泥的主要特性和应用如下：表1-17　常用水泥的选用

a. 快凝早强。主要用于工期紧急（如筑路、桥）的工程、抢修工程（如堵漏）等；也可用于冬期施工的工程。

b. 水化热大。不宜用于大体积混凝土工程。

c. 较高的耐热性。

d. 抗碱性极差。不得用于接触碱性溶液的工程。

e. 抗矿物水和硫酸盐作用的能力很强。

f. 自然条件下，长期强度及其他性能略有降低的趋势；因此，铝酸盐水泥不宜用于长期承重的结构及处于高温高湿环境的工程中。

铝酸盐水泥制品不能进行蒸汽养护；铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰相混，以免引起闪凝和强度下降；铝酸盐水泥也不得与尚未硬化的硅酸盐水泥混凝土接触使用。此外，在运输和储存过程中要注意铝酸盐水泥的防潮，否则吸湿后强度下降快。

②膨胀水泥。膨胀水泥在水化过程中能产生体积膨胀，在硬化过程中不仅不收缩，而且有不同程度的膨胀。使用膨胀水泥能克服和改善普通水泥混凝土的一些缺点（常用水泥在硬化过程中常产生一定收缩，造成水泥混凝土构件裂纹、透水和不适宜某些工程的使用），提高水泥混凝土构件的密实性和混凝土的整体性。

膨胀水泥按主要成分有硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型和铁铝酸钙型几类，其膨胀机理都是水泥石中所形成的钙矾石的膨胀。其中，硅酸盐膨胀水泥凝结硬化较慢，铝酸盐膨胀水泥凝结硬化较快。

膨胀水泥常用于水泥混凝土路面、机场道面或桥梁修补混凝土。此外还用于防止渗漏、修补裂缝及管道接头等工程。

③白色和彩色硅酸盐水泥。白色硅酸盐水泥简称白水泥，其性能与硅酸盐水泥基本相同。根据国家标准规定，白色硅酸盐水泥分为32.5、42.5、52.5、62.5四个强度等级，各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表1-18的数值。表1-18　白色硅酸盐水泥各龄期的强度要求

白水泥的细度要求为0.080 mm，方孔筛筛余量不得超过10％；其初凝时间不得早于45 min，终凝时间不得迟于12 h；体积安定性用沸煮法检验必须合格，同时熟料中氧化镁的含量不得超过4.5％，白水泥中三氧化硫含量不得超过3.5％。

彩色硅酸盐水泥在装饰工程中，常用于配制各类彩色水泥浆、砂浆和混凝土，用以制造各种水磨石、水刷石、饰面及雕塑和装饰部件等制品。

彩色硅酸盐水泥根据其着色方法不同，有三种生产方式：一是直接烧成法，在水泥生料中加入着色原料而直接煅烧成彩色水泥熟料，再加入适量石膏共同磨细；二是染色法，将白色硅酸盐水泥熟料或硅酸盐水泥熟料、适量石膏和碱性着色物质共同磨细制得彩色水泥；三是将干燥状态的着色物质直接掺入白水泥或硅酸盐水泥中。当工程使用量较少时，常用第三种办法。

彩色硅酸盐水泥有红色、黄色、蓝色、绿色、棕色、黑色等颜色。彩色硅酸盐水泥强度等级分为27.5、32.5、42.5三级。各级彩色水泥各规定龄期的强度不得低于表1-19的数值。表1-19　彩色硅酸盐水泥各龄期的强度要求

彩色硅酸盐水泥的细度要求为0.080 mm，方孔筛筛余量不得超过6.0％；其初凝时间不得早于1 h，终凝时间不得迟于10 h；体积安定性用沸煮法检验必须合格，彩色硅酸盐水泥中三氧化硫的含量不得超过4.0％。

白色和彩色硅酸盐水泥主要应用于建筑装饰工程中，常用于配制各类彩色水泥浆、水泥砂浆，用于饰面刷浆或陶瓷铺贴的勾缝，配制装饰混凝土、彩色水刷石、人造大理石及水磨石等制品，并以其特有的色彩装饰性，用于雕塑艺术和各种装饰部件。

2）建筑石膏（1）建筑石膏的制备与技术要求

石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，其制品具有一系列的优良性质，在建筑领域中得到广泛的应用。建筑工程中最常用的品种是建筑石膏，主要成分是β型半水石膏。它是将天然二水石膏在107～170 ℃温度下煅烧成半水石膏，经磨细而成的一种粉末状材料。反应式如下：3

建筑石膏为白色，密度为2.6～2.75 g/cm，堆积密度为800～1 3000 kg/m。建筑石膏按强度、细度、凝结时间指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。

建筑石膏按产品名称、抗折强度及标准号的顺序进行产品标记。例如，抗折强度为2.5 MPa的建筑石膏表示为：建筑石膏N2.5GB/T 9776—2008。

建筑石膏硬化后有较大的孔隙率，强度较低，表观密度较小，导热性较低，吸声性较好。建筑石膏在储运过程中，应防止受潮及混入杂物。不同等级的石膏应分别储运，不得混杂，一般储存期为3个月，超过3个月，强度将降低30％左右，超过储存期限的石膏应重新进行质量检验，以确定其等级。（2）建筑石膏的硬化机理

建筑石膏与水拌合后，可调制成可塑性浆体，经过一段时间反应后，将失去塑性，并凝结硬化成具有一定强度的固体。

建筑石膏的凝结硬化主要是由于半水石膏与水相互作用，还原成二水石膏：

在这个过程中，浆体中的自由水分因水化和蒸发而逐渐减少，二水石膏胶体微粒不断增加，浆体稠度变大，颗粒之间的摩擦力和黏结力逐渐增加，因而浆体可塑性逐渐降低，此时称之为“凝结”。其后，浆体继续变稠，胶体微粒逐渐成为晶体，晶体逐渐长大、共生并相互交错，使浆体逐渐产生强度，并不断增长，直到完全干燥，晶体之间的摩擦力和黏结力不再增加，强度才停止发展，这个过程称为“硬化”。实际上，石膏的凝结和硬化是一个连续的、复杂的物理化学变化过程。（3）建筑石膏的特性与应用

建筑石膏具有凝结硬化快，硬化初期体积略有膨胀，孔隙率大，防火性好，耐水性差，塑性变形大等特性。

建筑石膏在建筑工程中的用途广泛，目前主要用于室内抹灰与粉刷、石膏装饰制品和生产各种石膏板等。

3）石灰

石灰是人类在建筑中最早使用的胶凝材料之一，生产石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石，常用的有石灰石、白云石、白垩等。另外，也可以利用化学工业副产品，例如用电石（碳化钙）制取乙炔时的电石渣，其主要成分是氢氧化钙，即消石灰。将这些原料经过煅烧生成生石灰，其化学反应式如下：900～1 100 ℃CaCOCaO+CO32

生产时由于火候或温度控制不均，石灰中常含有欠火石灰（未分解的碳酸钙内核的石灰）和过火石灰（表面被熔融的黏土杂质所形成的玻璃物质所包裹的石灰）。使用时会影响工程质量。欠火石灰使用时，产浆量较低，质量较差，降低了石灰的利用率；过火石灰使用时，会影响工程质量。（1）石灰的熟化与硬化

①石灰的熟化。生石灰（CaO）加水生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消解过程，其化学反应式为：CaO+HO　　Ca（OH）+64 kJ/mol22

石灰熟化时放出大量的热，其体积膨胀1～2.5倍。工地上熟化石灰常用的方法有两种：消石灰浆法和消石灰粉法。

一般的，当石灰已经硬化后，其中过火石灰才开始熟化，体积膨胀，引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害，石灰浆应在储灰池中“陈伏”两周以上，“陈伏”期间，石灰浆表面应留有一层水，与空气隔绝，以免石灰碳化。

②石灰的硬化。石灰在空气中的硬化包括两个硬化过程：

a. 干燥结晶。石灰浆在使用过程中，因游离水分逐渐蒸发和被砌体吸收，使得Ca（OH）溶液过饱和而逐渐结晶析出，促进石灰浆2体的硬化。同时，干燥时毛细孔隙逐渐失水，使得由于水表面张力作用而产生的毛细管压力增大，氢氧化钙颗粒间的接触变得紧密，从而使浆体产生一定的强度。

b. 碳化作用。Ca（OH）与空气中的CO作用，在有水的条件下，22生成不溶解于水的碳酸钙晶体的过程称为碳化。其反应式如下：Ca（OH）+CO+nHO　　CaCO+（n+1）HO22232

形成的碳酸钙晶体结构致密，强度较高。但由于空气中的CO含2量少，使得碳化过程进行得缓慢。当石灰浆处于干燥状态时，碳化反应几乎停止；当石灰浆含水过多，碳化作用仅限于在表面进行。所以，石灰硬化是一个相当缓慢的过程。（2）石灰的技术要求与特性

①技术要求。建筑工程中所用的石灰，分成三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。

根据石灰中氧化镁的含量，可将生石灰分为钙质石灰（MgO含量＜5％）和镁质石灰（MgO含量≥5％）；将消石灰分为钙质消石灰（MgO含量＜4％）、镁质消石灰（MgO含量为4％～24％）和白云石质消石灰（MgO含量为24％～30％）。

建筑生石灰根据有效氧化钙和氧化镁的含量、未消化残渣含量（即欠火石灰、过火石灰和杂质的含量）、二氧化碳含量（欠火石灰含量）、产浆量（1 kg生石灰制成石灰膏的体积），划分为优等品、一等品和合格品。

建筑生石灰粉根据有效氧化钙和氧化镁的含量、二氧化碳含量及细度，划分为优等品、一等品和合格品。

建筑消石灰根据有效氧化钙和氧化镁的含量、游离水含量、体积安定性和细度，划分为优等品、一等品和合格品。

②石灰的特性、应用与储存：石灰具有保水性与可塑性好，凝结硬化慢、强度低，耐水性差，干燥收缩大等特性。

生石灰经加工处理后可得到很多品种的石灰，如生石灰粉、消石灰粉、石灰乳、石灰膏等。石灰粉与其他材料混合，还可制成硅酸盐制品、碳化石灰板、石灰土、三合土、石灰砂浆、混合砂浆、建筑涂料等。

生石灰会吸收空气中的水分和二氧化碳，生成碳酸钙粉末，从而失去黏结力，所以在工地上储存时要防止受潮，且不宜太多太久。另外，石灰熟化时要放出大量的热，因此应将生石灰与可燃物分开保管，以免引起火灾。通常进场后可立即陈伏，将储存期变为熟化期。

4）菱苦土

菱苦土是一种气硬性无机胶凝材料，是由含有MgCO为主的原3料在750～850 ℃高温条件下煅烧，经磨细而得到的一种白色或黄色的粉末，其主要成分是氧化镁（MgO），属镁质胶凝材料。33

菱苦土密度为3.10～3.40 g/cm，堆积密度为800～900 kg/m。

菱苦土在加水拌合后，迅速水化并放出大量热，但凝结硬化很慢，硬化后的强度也很低。加筋的菱苦土具有较高的强度，若在菱苦土中加入泡沫剂可制成轻质多孔的绝热材料。

菱苦土与植物纤维黏结性好，不会引起纤维的分解。因此，常与木丝、木屑等木质纤维混合应用，制成菱苦土板。有时还加入滑石粉、石棉、细石英砂、砖粉等填充材料，应用大理石或中等硬度的岩石碎屑为骨料，可制成菱苦土类地板等制品。

菱苦土板有较高的密实度与强度，而且具有吸声、隔热的效果，可作内墙、顶棚板和其他建筑材料之用。菱苦土地板具有保温、无尘土、耐磨、防火、表面光滑和弹性好等特性，若填加耐碱矿物颜料，可将地面着色，是良好的地面材料。

菱苦土耐水性较差，在运输或储存时应避免受潮，也不可久存。因为菱苦土吸收空气中的水分变成Mg（OH），再碳化成MgCO，23将失去其化学活性。1.3.3 混凝土和砂浆

1）混凝土

凡由胶凝材料、颗粒状的粗细骨料和水（必要时掺入一定数量的外加剂和矿物混合材料）按适当比例配制，经均匀搅拌、密实成型，并经过硬化后而成的一种人造石材称为混凝土。在工程中，应用最广的是以水泥为胶凝材料，以砂、石为骨料，加水拌制成混合物，经一定时间硬化而成的水泥混凝土，简称普通混凝土。（1）混凝土的分类

按胶结材料可分为：水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土及聚合物混凝土等。3

按表观密度可分为：重混凝土（ρ＞2 500 kg/m）、普通混凝土033（ρ介于1 900～2 500 kg/m）、轻混凝土（ρ介于600～1 900 kg/m）003及特轻混凝土（ρ＜600 kg/m）。0

按性能与用途可分为：结构混凝土、防水混凝土、防射线混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、耐火混凝土、补偿收缩混凝土、水下浇筑混凝土、道路混凝土等。

按施工方法可分为：泵送混凝土、喷射混凝土、振密混凝土、压力灌浆混凝土、离心混凝土等。

按掺合料可分为：粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、纤维混凝土等。

按强度分类：低强度混凝土、中强度混凝土、高强度混凝土。（2）混凝土的特点

①使用方便。硬化前的混凝土具有良好的可塑性，可浇筑成各种形状和尺寸的构件及结构物。

②价格低廉。原材料丰富且可就地取材，其中80％以上用量的砂石料，资源丰富，能耗低，符合经济原则。

③高强耐久。普通混凝土的强度为20～55 MPa，具有良好的耐久性。

④和易性好。改变组成材料的品种和数量，可以制成不同性能的混凝土，以满足工程上的不同要求；也可用钢筋增强，组成复合材料（钢筋混凝土），以弥补其抗拉及抗折强度低的缺点，满足各种结构工程的需要。

⑤有利环保。混凝土可以充分利用工业废料，如矿渣、粉煤灰等，降低环境污染。

混凝土的主要缺点是自重大、抗拉强度低、呈脆性、易产生裂缝、硬化速度慢、生产周期长等。（3）普通混凝土的组成材料

组成混凝土的基本材料是水泥、水、砂子和石子。一般砂子、石子的总含量占其总体积的80％以上，主要起骨架作用，故分别称为细骨料和粗骨料。水泥加水形成水泥浆，包裹在砂粒表面并填充砂粒间的空隙形成水泥砂浆，水泥砂浆又包裹石子并填充石子间的空隙而形成混凝土。水泥浆在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的流动性；硬化后将骨料胶结在一起形成坚硬的整体——人造石材混凝土。

①水泥。配制混凝土时，应根据工程性质、部位、施工条件、环境状况等，按各品种水泥的特性合理地选择水泥的品种。通常水泥强度等级选为混凝土强度等级的1.5～2.0倍。

②骨料。普通混凝土用骨料按粒径大小分为两种，粒径大于4.75 mm的称为粗骨料，粒径小于4.75 mm的称为细骨料。普通混凝土中所用细骨料有天然砂和人工砂两种；普通混凝土通常所用的粗骨料有碎石和卵石两种。我国在《建筑用砂》（GB/T 14684—2001）和《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001）中规定，建筑用砂石按技术质量要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级C30～C60及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。不同等级的砂石对泥、石粉和泥块的含量以及有害杂质的含量要求不同，同时还应合理地选择颗粒级配和砂的细度模数。

③水。水也是混凝土的主要组成部分之一，水质不良不仅影响混凝土的凝结硬化，还影响混凝土的强度和耐久性，并加速钢筋混凝土中钢筋（特别是预应力钢丝）的锈蚀。因此，《混凝土拌合用水标准》（JGJ 63—2006）对混凝土用水提出了具体的质量要求。拌制及养护混凝土宜采用饮用的自来水及清洁的天然水。海水与生活污水不能用于拌制混凝土，地表水、地下水和工业废水必须按标准规定检验合格后方可使用。对混凝土用水的质量要求是：不影响混凝土的凝结和硬化：无损于混凝土强度发展及耐久性；不加快钢筋锈蚀；不引起预应力钢筋脆断：不污染混凝土表面。

④外加剂。为改善混凝土性能，常在混凝土拌合过程中掺入混凝土外加剂。其掺量一般不超过水泥质量的5％。混凝土外加剂按其主要功能分为四类：

a. 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。

b. 调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。

c. 改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。

d. 改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

其中，减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂等在工程上最常用。（4）普通混凝土的主要技术性质

①新拌混凝土的和易性。新拌混凝土是指将水泥、砂、石和水拌合的尚未凝固时的拌合物。和易性是指混凝土拌合物易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。其中包括流动性、黏聚性和保水性等。

流动性是指新拌混凝土在自重及施工振捣的作用下，能够流满模型、包围钢筋的能力（满足运输和浇捣要求的流动性）。黏聚性是指混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间有一定的黏聚力，不致发生分层和离析的现象，使混凝土保持整体均匀的性能。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。

混凝土拌合物的流动性、黏聚性、保水性，三者之间互相关联又互相矛盾。如黏聚性好则保水性往往较好，但当流动性增大时，黏聚性和保水性往往变差；反之亦然。因此，所谓拌合物的和易性良好，就是要使这三个方面的性能在某种具体条件下，均达到良好，使矛盾得到统一。

②硬化后混凝土强度。混凝土的强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪等，其中抗压强度最大，故混凝土主要用来承受压力。混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是混凝土质量评定的指标。

按照国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081—2002）的规定，混凝土立方体抗压强度（简称混凝土抗压强度），是指按标准方法制作的边长为150 mm的立方体试件，在标准养护条件（温度20±3 ℃，相对湿度大于90％或置于水中）下，养护至28 d龄期，经标准方法测试、计算得到具有95％以上的保证率的抗压强度值（用标准试验方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5％），称为混凝土立方体的抗压强度。

为便于设计选用和施工控制混凝土，将混凝土强度分成若干等级，即强度等级。强度等级是按立方体抗压强度标准值（f）划分cu，k的。普通混凝土通常划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等12个等级（≥C60以上的混凝土为高强混凝土）。强度等级表示中的“C”为混凝土强度符号，“C”后边的数值，即为抗压强度的标准值。例如，强度等级为C40，表示立方体抗压强度标准值为40 MPa。

混凝土的强度主要取决于水泥强度及其与骨料的黏结强度。也就是主要取决于水灰比和水泥强度、骨料特性、集浆比。此外，混凝土强度还受养护条件（温度、湿度、龄期等）及试验条件的影响。

③硬化混凝土的耐久性。混凝土结构物除要求具有设计强度，以保证建筑物能安全承受荷载外，还应具有耐久性，即保证混凝土在长期自然环境及使用条件下保持其使用性能。混凝土的耐久性主要包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱一骨料反应等性能。

a. 混凝土的抗渗性。混凝土的抗渗性，是指混凝土抵抗水、油等压力液体渗透作用的能力。提高混凝土抗渗性的关键是提高密实度，改善混凝土的内部孔隙结构。具体措施有降低水灰比，采用减水剂，掺加引气剂，选用致密、干净、级配良好的骨料，加强养护等。

b. 混凝土的抗冻性。混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下遭受冰冻时，抵抗冻融循环作用而不破坏的能力。抗冻性是以28 d龄期的试块在吸水饱和后于-20～-15 ℃和15～20 ℃反复冻融循环，以同时满足强度损失率不超过25％，质量损失率不超过5％时的最多循环次数来确定。混凝土抗冻性以抗冻等级来表示，抗冻等级分为：F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等9个等级。F为等级符号，后面的数字分别表示混凝土能够承受反复冻融循环的最少次数。

影响混凝土抗冻性的主要因素有水泥品种、水灰比及骨料的坚固性等。提高抗冻性的措施是提高密实度、减小水灰比和掺入引气剂或减水型引气剂等。

c. 混凝土的抗侵蚀性。混凝土所处环境中含有侵蚀性介质时，混凝土便会遭受侵蚀，通常有软水侵蚀、硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、碳酸侵蚀、一般酸侵蚀与强碱侵蚀等。混凝土的抗侵蚀性与所用水泥品种、混凝土的密实程度和孔隙特征等有关。密实和孔隙封闭的混凝土，环境水不易侵入，抗侵蚀性较强。提高混凝土抗侵蚀性的主要措施是合理选择水泥品种、降低水灰比、提高混凝土密实度和改善孔结构。

d. 混凝土的碳化。混凝土的碳化是指混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳，在湿度相宜时发生化学反应，生成碳酸钙和水，也称中性化。混凝土的碳化是二氧化碳由表及里逐渐向混凝土内部扩散的过程。碳化引起水泥石化学组成及组织结构的变化，像混凝土开裂、钢筋锈蚀等，从而降低混凝土的抗拉、抗折强度及抗渗能力。

影响碳化速度的主要因素有水泥品种、水灰比及外界因素（二氧化碳浓度、环境湿度）等。

e. 混凝土的碱-骨料反应。碱-骨料反应是指水泥中的碱（NaO、2KO）与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，在骨料表面生成复杂2的碱-硅酸凝胶，吸水体积膨胀（体积可增加3倍以上），从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏，这种现象称为碱-骨料反应。

混凝土发生碱-骨料反应的原因：一是水泥中碱含量高（NaO大2于0.6％）；二是骨料中含有活性二氧化硅成分；三是有水存在。避免碱-骨料反应的措施有：采用低碱水泥（碱含量不超过0.6％）；在混凝土中掺入活性混合材料，以减少膨胀值；防止水分侵入，设法使混凝土处于干燥状态等。

混凝土的密实程度是影响耐久性的主要因素，其次是原材料的性质、施工质量等。提高混凝土耐久性的主要措施有：合理选择水泥品种；控制水灰比及保证足够的水泥用量；选用质量良好、技术条件合格的砂石骨料；掺入减水剂或引气剂；改善施工操作，保证施工质量等。

④硬化混凝土的变形。

a. 非荷载作用下的变形

化学收缩。在混凝土硬化过程中，由于水泥水化生成物的体积比反应前物质的总体积小，从而引起混凝土的收缩，称为化学收缩。化学收缩能在混凝土内部产生微细裂缝，这些微细裂缝可能会影响到混凝土的受载性能和耐久性能。

干湿变形。处于空气中的混凝土当水分散失时，体积收缩，称为干燥收缩，简称干缩。但受潮后体积又会膨胀，即为湿胀。干缩变形对混凝土危害较大，干缩能使混凝土表面出现拉应力而导致开裂，严重影响混凝土的耐久性。混凝土干缩主要是水泥石产生的，因此降低水泥用量，减少水灰比是减少干缩的关键。此外还有用水量、水泥品种及细度、骨料种类和养护条件等。

温度变形。混凝土与其他材料一样，也会随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。温度变形对大体积混凝土及大面积混凝土工程极为不利，在混凝土硬化初期，水泥水化放出较多热量，而混凝土又是热的不良导体，当混凝土厚度较厚时，散热很慢，因此造成混凝土内外温差很大，这将使混凝土产生内胀外缩，结果在外表混凝土中产生很大的拉应力，严重时使混凝土产生裂缝。因此，大体积混凝土施工常采用低热水泥、减少水泥用量、减少用水量、掺入缓凝剂及采用人工降温等措施，也可以在混凝土中每隔一定长度设置收缩缝以及在混凝土中设置温度筋等措施。

b. 荷载作用下的变形

在短期荷载作用下的变形。混凝土是一种由水泥、砂、石、孔隙等组成的不匀质的三相复合材料。它既不是一个完全弹性体，也不是一个完全塑性体，而是一个弹-塑性体。受力时，既产生可以恢复的弹性变形，又产生不可恢复的塑性变形，其应力与应变的关系不是直线，而是曲线。在应力-应变曲线上任一点的应力与其应变的比值，称作混凝土在该应力下的变形模量。根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081—2002）中规定，采用150 mm×150 mm×300 mm的棱柱体作为标准试件，取测定点的应力为试件轴心强度的40％，经3次以上反复加荷与卸荷后，测得的变形模量值，即为该混凝土的弹性模量。影响混凝土弹性模量的因素主要有混凝土的强度、骨料的含量与弹性模量、养护条件等。

长期荷载作用下的变形——徐变。混凝土在长期荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会产生随时间而增长的非弹性变形。混凝土承受持续荷载时，这种随时间的延长而增加的变形，称为徐变。混凝土的徐变受许多因素的影响。混凝土的水灰比较小或在水中养护时，徐变较小；水灰比相同的混凝土，其水泥用量越多，徐变越大；混凝土所用骨料的弹性模量较大时，徐变较小；所受应力越大，徐变越大。混凝土不论受压、受拉或受弯时，均有徐变现象。混凝土的徐变可消除钢筋混凝土内的应力集中，使应力重新分布，从而使局部应力集中得到缓解；对大体积混凝土则能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。但在预应力钢筋混凝土中，混凝土的徐变将产生应力松弛，引起预应力损失，造成不利影响。

⑤普通混凝土的配合比。普通混凝土的配合比是指混凝土各组成材料数量之间的比例关系，实质上就是水泥、水、砂与石子组成材料的用量。其中有3个重要参数：水灰比、单位用水量和砂率。水灰比3即指水与水泥之间的比例。单位用水量，即1 m混凝土的用水量，它反映了水泥浆与骨料之间的比例关系。砂率，砂子占砂、石总质量的百分率值，它影响着混凝土的黏聚性和保水性。3

混凝土配合比的表示方法有两种：一是单位用量表示法，以1 m混凝土中各项材料的质量表示，如水泥（m）300 kg、水（m）cw180 kg、砂（m）720 kg、石子（m）1 200 kg；另一种是相对用量sg表示法，以各项材料相互的质量比来表示，上述的例子可换算成：水泥∶砂∶石子∶水=1∶2.4∶4∶0.6。（5）其他品种混凝土3

①轻混凝土。轻混凝土是指干密度小于1 950 kg/m的混凝土，包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土。

a. 轻骨料混凝土。凡是由轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、水泥和水配制而成的轻混凝土，称为轻骨料混凝土。按骨料种类，轻骨料混凝土又可分为全轻混凝土（粗、细骨料均为轻骨料）和砂轻混凝土（细骨料全部或部分为普通砂）。

轻骨料按其来源可分为工业废料轻骨料（如粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠、煤渣及其轻砂等）、天然轻骨料（如浮石、火山渣及轻砂等）与人造轻骨料（如页岩陶粒、黏土陶粒、膨胀珍珠岩等）三类。轻骨料按粒径大小分为轻粗骨料和轻细骨料（或称轻砂）。

轻骨料混凝土与普通混凝土相比，有如下特点：表观密度小，弹性模量低，抗震性能好，热膨胀系数较小，抗渗、抗冻和耐久性能良好，导热系数小、保温性能好。强度等级为CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50。

b. 多孔混凝土。多孔混凝土是一种内部均匀分布细小气孔而无骨料的混凝土。多孔混凝土按形成气孔的方法不同，分为加气混凝土和泡沫混凝土两种。

加气混凝土是以含钙材料（石灰、水泥）、含硅材料（石英砂、粉煤灰等）和发泡剂（铝粉）为原料，经磨细、配料、搅拌、浇筑、发泡、静停、切割和压蒸养护等工序生产而成。一般预制成条板或砌3块。加气混凝土的表观密度约为300～1 200 kg/m，抗压强度约为0.5～7.5 MPa，导热系数约为0.081～0.29 W/（m·K）。加气混凝土孔隙率大，吸水率大，强度较低，保温性能好，抗冻性能差，常用作屋面板材料和墙体材料。

泡沫混凝土是将水泥浆和泡沫剂拌合后，经硬化而成的一种多孔3混凝土。其表观密度为300～500 kg/m，抗压强度为0.5～0.7 MPa，可以现场直接浇筑，主要用于屋面保温层。

c. 大孔混凝土。大孔混凝土是以粒径相近的粗骨料、水泥、水，有时加入外加剂配制而成的混凝土。由于没有细骨料，在混凝土中形成许多大孔。按所用骨料的种类不同，分为普通大孔混凝土和轻骨料大孔混凝土。3

普通大孔混凝土的表观密度一般为1 500～1 950 kg/m，抗压强度为3.5～10 MPa，多用于承重及保温的外墙体。轻骨料大孔混凝土3的表观密度为500～1 500 kg/m，抗压强度为1.5～7.5 MPa，适用于非承重的墙体。大孔混凝土的导热系数小，保温性能好，吸湿性小，收缩较普通混凝土小20％～50％，抗冻性可达15～20次，适用于墙体材料。

②高强混凝土。人们常将强度等级达到C60和超过C60的混凝土称为高强混凝土；强度等级超过C100的混凝土称为超高强混凝土。

高强混凝土的特点是强度高，变形小，耐久性能好，能适应现代工程向大跨度结构、重载受压构件及高耸发展和承受恶劣环境条件的需要。目前我国实际应用的高强混凝土C60～C80，主要用于混凝土桩基、电杆、大跨度薄壳结构、桥梁、输水管等。

③防水混凝土。防水混凝土是指具有较高抗渗能力的混凝土，其抗渗等级等于或大于P6级，又称抗渗混凝土。防水混凝土主要用于有防水抗渗要求的水工构筑物、给水排水构筑物（如水池、水塔等）和地下构筑物，以及有防水抗渗要求的屋面等。目前，常用的防水混凝土有普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土。

a. 普通防水混凝土。普通防水混凝土是以调整配合比的方法，提高混凝土自身密实性以满足抗渗要求的混凝土。其原理是在保证和易性前提下采用渗透性小的骨料，并尽量减小水灰比，以减小毛细孔的数量和孔径，同时适当提高水泥用量和砂率，在粗骨料周围形成质量良好和数量足够的砂浆包裹层，使粗骨料彼此隔离，以阻隔沿粗骨料相互连通的渗水孔网。

b. 外加剂防水混凝土。外加剂防水混凝土是在混凝土中掺入适量品种和数量的外加剂，以改善混凝土内部结构，隔断或堵塞混凝土中的各种孔隙、裂缝及渗水通道，以达到改善抗渗性的一种混凝土。常用的外加剂有引气剂和密实剂。

在混凝土内掺入引气剂，可使混凝土中产生大量均匀的、封闭的和稳定的小气泡，由于气泡的阻隔作用，隔断了渗水通道，提高了混凝土的抗渗性。引气剂防水混凝土还具有良好的和易性、抗冻性和耐久性，技术经济效果较好，应用普遍。

密实剂一般是指氯化铁或铝盐的溶液。这些溶液与氢氧化钙反应产生不溶于水的胶体，能堵塞混凝土内部的毛细管及孔隙，从而提高混凝土的密实度和抗渗性。密实剂防水混凝土具有很高的抗渗性能，不仅可抵抗水的渗透，还可抵抗油、气的渗透，常用于对抗渗性要求较高的混凝土，如高水压容器和储油罐等。

c. 膨胀水泥防水混凝土。膨胀水泥防水混凝土是采用膨胀水泥配制而成的。由于这种水泥在水化过程中能形成大量的钙矾石，会产生一定的体积膨胀，在有约束的条件下，能改善混凝土的孔结构，使毛细孔径减小，孔隙率降低，从而提高混凝土的密实性和抗渗性。

④聚合物混凝土。凡在混凝土组成材料中掺入聚合物的混凝土，统称为聚合物混凝土。聚合物混凝土一般可分为以下3种。

a. 聚合物水泥混凝土。它是以水溶性聚合物（如天然或合成橡胶乳液、热塑性树脂乳液等）和水泥共同为胶凝材料，并掺入砂或其他骨料而制成的。与普通混凝土相比，聚合物水泥混凝土具有较好的耐久性、耐磨性、耐腐蚀性和耐冲击性等。目前，其主要用于现场浇筑无缝地面、耐腐蚀性地面、桥面及修补混凝土工程中。

b. 聚合物胶结混凝土。又称树脂混凝土，是以合成树脂为胶结材料、以砂石为骨料的一种聚合物混凝土。树脂混凝土与普通混凝土相比，具有强度高和耐腐蚀、耐磨性、抗冻性好等优点，缺点是硬化时收缩大、耐久性差。目前成本较高，只能用于特殊工程（如耐腐蚀工程、修补混凝土构件及堵缝材料等）。此外，树脂混凝土因其美观的外表，又称人造大理石，可以制成桌面、地面砖、浴缸等装饰材料。

c. 聚合物浸渍混凝土。聚合物浸渍混凝土是以混凝土为基材（被浸渍的材料），将有机单体（如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯氰等）掺入混凝土中，再加入催化剂和交联剂等，然后再用加热或放射线照射的方法使其聚合，使混凝土与聚合物形成一个整体。

聚合物浸渍混凝土的抗渗、抗冻、耐蚀、耐磨、抗冲击等性能都得到显著提高，另外，这种混凝土抗压强度可达150 MPa以上，抗拉强度可达24.0 MPa。但聚合物浸渍混凝土造价较高。

⑤抗冻混凝土。抗冻等级不小于F50级的混凝土称为抗冻混凝土。

抗冻混凝土的原材料应符合下列规定：宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥；宜选用连续级配的粗骨料，其含泥量不得大于1.0％，泥块含量不得大于0.5％；细骨料含泥量不得大于3.0％，泥块含量不得大于1.0％；抗冻等级F100及以上的混凝土使用的粗骨料和细骨料均应进行坚固性试验，并应符合《建筑用砂》（GB/T 14684—2001）和《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001）的规定；抗冻混凝土宜采用减水剂，对抗冻等级F100及以上的混凝土应掺入引气剂。

⑥纤维混凝土。纤维混凝土是以普通混凝土为基材，将短而细的分散性纤维，均匀地撒布在普通混凝土中制成。纤维在混凝土中起增强作用，可提高混凝土的抗压、抗弯、冲击韧性，也能有效地改善混凝土的脆性。

常用的短切纤维有两类：一类是高弹性模量纤维，如钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等；另一类是低弹性模量纤维，如尼龙纤维、聚乙烯纤维和聚丙烯纤维等。低弹性模量纤维能提高冲击韧性，但对抗拉强度影响不大；高弹性模量纤维能显著提高抗拉强度。目前，纤维混凝土已用于路面施工等方面。

2）建筑砂浆（1）砂浆的类型、组成材料及主要技术性质

①砂浆的类型

建筑砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按一定的比例配制而成的建筑材料。它与混凝土的主要区别是组成材料中没有粗骨料，因此，建筑砂浆也可称为细骨料混凝土。

根据不同用途，建筑砂浆主要分为砌筑砂浆、抹面砂浆（普通抹面砂浆、防水砂浆、装饰砂浆等）、特种砂浆（如隔热砂浆、耐腐蚀砂浆、吸声砂浆等）。

按所用的胶凝材料不同，建筑砂浆分为水泥砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆、混合砂浆和聚合物水泥砂浆等。常用的混合砂浆有水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆和石灰黏土砂浆。

②砂浆的组成材料

a. 胶凝材料。建筑砂浆主要的胶凝材料是水泥，常用的水泥品种有普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、砌筑水泥和粉煤灰水泥等。应根据砌筑部位、工程所处的环境条件、强度要求和特殊功能等选用合适的水泥品种。水泥砂浆中的水泥强度等级不宜大于32.5级，混合砂浆中水泥强度等级不宜大于42.5级。一般水泥强度等级（28 d抗压强度指标值，以MPa计）宜为砂浆强度等级的4～5倍。石灰、石膏和黏土亦可作为砂浆的胶凝材料，可与水泥混合使用配制混合砂浆，可以节约水泥并改善砂浆的和易性。

b. 细骨料。砂是建筑砂浆的细骨料，应符合《建筑用砂》（GB/T 14684—2001）的规定。此外，由于砂浆层较薄，对砂子最大粒径应有限制。用于毛石砌体的砂浆，宜选用粗砂，砂子最大粒径应小于砂浆层厚度的1/5～1/4；对于砖砌体使用的砂浆，宜选用中砂，其最大粒径不大于2.5 mm；抹面及勾缝砂浆，宜选用细砂，其最大粒径不大于1.2 mm。为保证砂浆质量，应选用洁净的砂，砂中黏土杂质的含量不宜过大，建筑工业行业标准《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ 98—2000）规定：砂浆强度等级大于或等于M5的，砂的含泥量应小于或等于5％；强度等级为M2.5的，砂的含泥量应小于或等于10％。

c. 水。拌制砂浆应采用不含有害杂质的洁净水，一般与混凝土用水要求相同，要符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ 63—1989）的规定，未经试验鉴定的污水不得使用。

d. 掺加料及外加剂。为了改善砂浆的和易性和节约水泥，可在砂浆中加入一些无机的细颗粒掺合料，如石灰膏、黏土膏、电石膏、粉煤灰等，以达到提高质量、降低成本的目的。

为使砂浆具有良好的和易性和其他施工性能，可在砂浆中掺入外加剂（如引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等），外加剂的品种和掺量及物理力学性能等都应通过试验确定。

③砂浆的主要技术性质

为保证工程质量，新拌砂浆应具有良好的和易性，硬化后的砂浆应满足设计强度等级要求，并具有对基面足够的黏结力，而且变形较小，耐久性符合规定。

a. 新拌砂浆的和易性。新拌砂浆的和易性是指砂浆易于施工并能保证质量的综合性质，包括流动性和保水性两方面内容。和易性好的砂浆能比较容易地在砖石表面上铺砌成均匀的薄层，能很好地与基面黏结。

流动性又称稠度，是指砂浆在自重或外力作用下流动的性能。流动性的大小用“沉入度”表示，通常用砂浆稠度测定仪测定。砂浆流动性的选择应根据砌体种类、施工条件和气候条件等因素来决定。在工地上常用施工操作经验来掌握。

砂浆的保水性是指砂浆能够保持水分的能力。砂浆的保水性以“分层度”表示，用砂浆分层度测量仪测定。保水性良好的砂浆，分层度应在10～30 mm。分层度大于30 mm时，砂浆保水性差，易于离析；分层度小于10 mm时，砂浆过于黏稠，不便施工。一般水泥砂浆分层度不应大于30 mm，混合砂浆分层度一般不超过20 mm。

b. 硬化砂浆的强度和强度等级。砂浆硬化后应具有足够的强度，强度的大小用强度等级表示，抗压强度是划分砂浆强度等级的主要依据。

砂浆的强度等级是以边长为70.7 mm的立方体试件，1组6块，在标准条件（温度20±3 ℃，规定湿度：水泥混合砂浆相对湿度为60％～80％，水泥砂浆和微沫砂浆相对湿度为90％以上）下养护28 d后，用标准试验方法测得的抗压强度（MPa）平均值来确定，用f表示。m，o砌筑砂浆的强度等级分为：M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5等6个等级。

c. 砂浆的黏结力。砖石砌体是靠砂浆把许多块状的材料黏结成为一坚固整体的，因此要求砂浆对于砖石要有一定的黏结力。一般情况下，砂浆的抗压强度越高，其黏结力越大。此外，砂浆的黏结力与砖石表面状态、清洁程度、湿润情况以及施工养护条件等都有相当关系。如砌砖要事先浇水湿润，表面不沾泥土，就可以提高砂浆的黏结力，保证砌体的质量。

d. 砂浆的变形性。砂浆在承受荷载或温度情况变化时，容易变形。如果变形过大或不均匀，则会降低砌体及层面质量，引起沉陷或开裂。在使用轻骨料拌制的砂浆时，其收缩变形比普通砂浆大。为防止抹面砂浆收缩变形不均而开裂，可在砂浆中掺入麻刀、纸筋等纤维材料。

e. 硬化砂浆的耐久性。砂浆的耐久性是指砂浆在各种环境条件作用下，具有经久耐用的性能。经常与水接触的水工砌体有抗渗及抗冻要求，故水工砂浆应考虑抗渗、抗冻性。

砂浆的抗冻性是指砂浆抵抗冻融循环作用的能力。砂浆受冻遭损是由于其内部孔隙中水的冻结膨胀引起孔隙破坏而致。因此，密实的砂浆和具有封闭性孔隙的砂浆都具有较好的抗冻性能。此外，影响砂浆抗冻性的因素还有水泥品种及强度等级、水灰比等。

砂浆的抗渗性是指砂浆抵抗压力水渗透的能力。它主要与密实度及内部孔隙的大小和构造有关。砂浆内部互相连通的孔以及成型时产生的蜂窝、孔洞都会造成砂浆渗水。（2）砌筑砂浆

将砖、石、砌块等黏结成为整个砌体的砂浆称为砌筑砂浆。砌体的承载能力不仅取决于砖、石等块体强度，而且与砂浆强度有关。砌筑砂浆应根据工程类别及砌体部位的设计要求来选择砂浆的强度等级，再按所选择的砂浆强度等级确定其配合比。通常可以查阅有关手册和资料来选择，经过试配调整，确定施工用的配合比。（3）抹面砂浆

抹面砂浆也称抹灰砂浆，以薄层抹在建筑物内外表面，既可保护建筑物，增加建筑物的耐久性，又可使其表面平整、光洁美观。为了便于施工，要求抹面砂浆具有良好的和易性，与基底材料有足够的黏结力，长期使用不致开裂或脱落。因此，抹面中常需加入纤维材料，如纸筋、麻刀等。抹面砂浆按其功能的不同可分为普通抹面砂浆、装饰砂浆等。

①普通抹面砂浆。普通抹面砂浆主要是为了保护建筑物结构主体免遭各种侵蚀，提高建筑物的耐久性，使表面平整美观，改善建筑物的外观形象。包括石灰砂浆、水泥砂浆、混合砂浆、麻刀石灰浆、纸筋石灰浆等。

为了避免抹灰层起翘、开裂、脱落，通常抹面需分层抹灰。

底层砂浆主要起与基层黏结的作用。砖墙底层抹灰多用石灰砂浆；有防水、防潮要求时用水泥砂浆；混凝土底层抹灰多用水泥砂浆或混合砂浆；板条墙及顶棚的底层抹灰多用混合砂浆或石灰砂浆。

中层砂浆主要起找平作用，多用混合砂浆或石灰砂浆。

面层砂浆主要起保护装饰作用，宜用细砂。面层抹灰多用混合砂浆、麻刀石灰砂浆、纸筋石灰砂浆。在容易碰撞或潮湿部位的面层，如墙裙、踢脚板、雨篷、水池、窗台等均应采用水泥砂浆。

②装饰砂浆。涂抹在建筑物内外墙表面，以增加建筑物美观效果的砂浆称为装饰砂浆。装饰砂浆与抹面砂浆的主要区别在面层。面层要选用具有一定颜色的胶凝材料和染料并采用特殊的施工操作方法，以使表面呈现出各种不同的色彩线条和花纹等装饰效果。

装饰砂浆的各种色彩主要通过选用白水泥、彩色水泥、天然彩色砂或矿物颜料组成各种彩色的砂浆面层。常见的装饰砂浆有水刷石、斩假石、干黏石、水磨石等。（4）特种砂浆

①防水砂浆。防水砂浆是一种制作防水层的抗渗性高的砂浆。常用于地下工程、水池、地下管道，沟渠、隧道或水塔的防水。砂浆防水层常用于不受振动和具有一定刚度的混凝土与砖石砌体的表面，砂浆防水层又称刚性防水层。

防水砂浆可以用普通水泥砂浆来制作，也可以在水泥砂浆中掺入防水剂。常用的防水剂有硅酸钠类、金属皂类、氯化物金属盐及有机硅类，加入防水剂的水泥砂浆可提高砂浆的密实性和提高防水层的抗渗能力。

防水砂浆还可以用膨胀水泥和无收缩水泥来配制，所配制的防水砂浆具有微膨胀和抗渗性。防水砂浆的配合比中，水泥与砂的质量比不宜大于1∶25，水灰比应为0.50～0.60，稠度不应大于80 mm。水泥宜选用32.5级以上的普通硅酸盐水泥或42.5级矿渣水泥，砂子宜选用中砂。

②隔热砂浆。隔热砂浆是以水泥、石灰、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、火山渣、浮岩或陶黏砂等轻质多孔骨料，按一定比例配制。隔热砂浆导热系数为0.07～0.10 W/（m·K）。隔热砂浆具有轻质和保温隔热性能，可用于屋面隔热层、隔热墙壁或供热管道的隔热层等处。

③吸声砂浆。由水泥、石膏、砂、锯末配制成的砂浆，称为吸声砂浆。在石灰、石膏砂浆中掺入玻璃纤维、矿物棉等松软纤维材料，也可得到吸声砂浆。由轻质多孔骨料配制成的隔热砂浆，也具有吸声性能。吸声砂浆用于有吸声要求的建筑物室内墙壁和顶棚的抹灰。

④耐腐蚀砂浆。由普通硅酸盐水泥，密实的石灰岩、石英岩、火成岩制成的砂和粉料，掺入水玻璃（硅酸钠）、氟硅酸钠配制的砂浆，称为耐腐蚀砂浆。耐腐蚀砂浆多用作衬砌材料、耐酸地面和耐酸容器的内壁防护层。1.3.4 砖和其他砌体材料

1）砖（1）烧结普通砖（实心砖）

烧结普通砖是以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料经烧结而成的。烧结普通砖的外形为直角六面体，标准尺寸是240 mm×115 mm×53 mm。按其抗压强度可分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10等5个强度等级。

烧结普通砖有一定的强度和耐久性，并有较好的保温隔热性能，是传统的墙体材料。但由于烧结普通砖的生产消耗了大量的土地资源和煤炭资源，造成严重的环境破坏和污染。因此，国家为促进墙体材料结构调整和技术进步，提高建筑工程质量和改善环境，出台了一系列政策。根据我国墙材革新和墙材“十五”规划要求，全国已有170个大中城市在2003年6月30日以后禁止使用实心黏土砖，除此以外，所有省会城市在2005年以后全面禁止使用实心黏土砖，在沿海地区和大中城市，禁用范围将逐步扩大到以黏土为主要原料的墙体材料。（2）烧结多孔砖和烧结空心砖

①烧结多孔砖。烧结多孔砖是以黏土、页岩、煤矸石为主要原料烧结而成的，主要用于结构承重。砖的大面有孔洞，孔的尺寸小而数量多，其孔洞率不小于15％，使用时孔道垂直于承压面，因为它的强度较高，主要用于6层以下建筑物的承重部位。其规格尺寸见表1-20。表1-20　烧结多孔砖的主要规格尺寸（mm）

根据烧结多孔砖的抗压强度、抗折强度可分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10和MU7.5等6个强度等级。根据砖的尺寸偏差和外观质量、强度等级和物理性能分为优等品、一等品与合格品三个质量等级。

②烧结空心砖。烧结空心砖是以黏土、页岩、粉煤灰为主要原料烧结而成的，主要用于非承重部位。孔洞为矩形条孔或其他孔形，一般平行于大面或条面，孔的尺寸大而数量少，其孔洞率不小于35％，因为其质量轻，保温性能好，强度低，所以主要用于非承重墙及框架结构的填充墙。

按国家标准规定，烧结空心砖的外形为直角六面体，其标准尺寸是290 mm×190 mm×90 mm和240 mm×180 mm×115 mm两种。根据空心砖的表观密度不同分为800、900、1 100三个级别，按其抗压强度可分为MU5.0、MU3.0、MU2.0三个强度等级。根据砖的尺寸偏差、孔洞及其排数、强度等级和物理性能又可分为优等品、一等品与合格品三个质量等级。（3）蒸压灰砂砖

蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料，经计量配料、搅拌混合、消化、压制成型、蒸压养护、成品包装等工序而制成的实心或空心砖，它是典型的硅酸盐建筑制品，主要用于多层混合结构建筑的承重墙体。

根据国家标准《蒸压灰砂砖》（GB 11945—1999）规定，其规格为240 mm×115 mm×53 mm。强度级别有MU10、MU15、MU20、MU25等4个等级，抗压强度平均值分别为10 MPa、15 MPa、20 MPa、25 MPa，抗折强度平均值分别为2.5 MPa、3.3 MPa、4.0 MPa、5.0 MPa。根据尺寸偏差和外观质量分为优等品、一等品与合格品三个质量等级。（4）蒸压粉煤灰砖

蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰、石膏以及骨料为原料，经配料、搅拌、轮碾、压制成型、高压蒸气养护等生产工艺制成的实心粉煤灰砖。根据其抗压强度、抗折强度可分为MU20、MU15、MU10、MU7.5等4个等级。

2）砌块（1）混凝土小型空心砌块

混凝土小型空心砌块是以水泥为胶凝材料，砂石为骨料加水搅拌、振动加压成型，经养护而成的具有一定空心率的砌体材料。水泥品种一般选择普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥或复合水泥，宜采用散装水泥。水泥强度一般选用32.5 MPa。可掺入部分粉煤灰或粒化矿渣粉等活性混合材料，以节约材料；细骨料主要采用砂、石屑，粗骨料可采用碎石、卵石或重矿渣等。

按国家标准《普通混凝土小型空心砌块》（GB 8239—1997）规定，常见规格尺寸为390 mm×190 mm×25 mm，小砌块的空心率应不小于25％。按砌块抗压强度分为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0与MU20.0等6个等级。

混凝土空心砌块具有强度高、自重轻、砌筑方便、墙面平整度好、施工效率高等优点，因此应用广泛。一般用于各类建筑的承重墙体及框架结构填充墙。（2）轻骨料混凝土小型空心砌块

轻骨料混凝土小型空心砌块是以水泥为胶凝材料，炉渣等工业废渣为轻骨料加水搅拌，振动成型，经养护而成的具有较大空心率的砌体材料。

轻骨料混凝土空心砌块具有自重轻、保温隔热性能好、抗震性能强、防火、吸声隔声性能优异、施工方便、砌筑效率高等优点。因此可用于框架结构的填充墙，各类建筑的非承重墙及一般低层建筑墙体。

常用的轻骨料混凝土小型空心砌块有陶粒混凝土小砌块、火山渣混凝土小砌块、煤渣混凝土小砌块和自然煤矿石混凝土小砌块等。一般规格尺寸为390 mm×190 mm×190 mm。强度等级为MU1.5、MU2.5、MU3.5、MU5.0、MU7.5与MU10.0等6个等级。（3）蒸压加气混凝土砌块

蒸压加气混凝土砌块是以水泥、石灰、矿渣、砂、粉煤灰等为基本原料，并加入适量发气剂（铝粉），经磨细、计量配料、搅拌浇筑、发气膨胀、静停切割、蒸压养护、成品加工、包装等工艺制成的一种多孔轻质的墙体材料。

它具有质量轻、保温隔热性能好、防火、吸声、有一定强度、可加工性好、施工简便等特点，被应用于多层及高层建筑的分户墙、分隔墙和框架结构的填充墙及3层以下的房屋承重墙。

蒸压加气混凝土砌块按抗压强度分为MU1.0、MU2.0、MU2.5、MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0等7个级别。规格尺寸见表1-21。表1-21　蒸压加气混凝土砌块规格尺寸（mm）（4）其他砌块

石膏空心砌块是以高强度石膏粉为主要原料，加入适量功能性掺料及化学外加剂配料混合，浇筑成型，机械抽芯，干燥养护制成的轻质石膏墙体材料。砌块的规格为600 mm×500 mm×110 mm，用来砌筑厚度为110 mm的隔墙。砌块具有质轻、耐火、可锯、可创、安装简便、施工快捷等特点，宜用于高层框架轻板结构及各种危房改造、房屋加层、大开间分隔等内隔墙。

大孔陶粒混凝土空心砌块是采用黏土陶粒为骨料的大孔混凝土制成的空心砌块，一般规格为400 mm×200 mm×200 mm，带有两个向下开口的孔，减轻了自重，用于框架填充墙和一般隔墙。

3）轻质墙板（1）水泥类墙用板材

①轻质多孔隔墙条板（简称GRC板）。轻质多孔隔墙条板是以耐碱玻璃纤维作增强材料，低碱水泥作胶凝材料，膨胀珍珠岩为集料（也可用粉煤灰、炉渣等），并配以发泡剂和防水剂，经配料、搅拌、成型、养护而成的多孔轻质墙板，具有质量轻、防潮、不燃、保温隔声、加工方便、施工效率高等特点。外形尺寸可根据设计要求加工成任意长度，一般长为2.4～3.0 m，宽为600 mm，厚为60 mm、90 mm、120 mm三种，适用于各类建筑的非承重隔墙等。

②TK板。TK板是以短切玻璃纤维等为增强材料，以I型低碱度硫铝酸盐水泥为胶结材料，经混合、搅拌成型，养护而成的建筑平板，又称纤维增强低碱度水泥建筑平板。它具有质量轻、不燃、耐水、不变形，可钉、可锯、可涂刷、可干作业施工等特点。其外形尺寸为（1 200～3 000）mm×900 mm×5（或6或8）mm，适用范围为框架结构的复合外墙、内隔墙和吊顶，特别是高层建筑有防火、防潮要求的隔墙。

③GM防火板。GM防火板是以氯化镁、氧化镁水泥为胶凝剂，玻璃纤维为增强剂，少量化工原料为辅助剂，经搅拌成型，养护而成的复合墙板，具有不燃、强度高、无毒、不怕湿、不变形、线膨胀低、拼缝效果好的特点。其外形尺寸为（2 000～2 400）mm×（1 000～1 200）mm×3（或4或5或8或10）mm。其应用广泛，适用于防火隔墙板、防火吊顶板、防护墙板、外墙装饰板、路牌广告板、屋面板、防雨板、隔声板、吸声板等。（2）石膏类墙用板材

石膏类墙用板材有纸面石膏板与石膏空心条板等。

纸面石膏板是以熟石膏（半水石膏）为胶凝材料，并掺入适量外加剂和纤维作为夹芯，以板纸为护面制成的轻质板材，具有质轻、强度高、防火、抗震、防虫蛀、隔声、隔热、可加工性好以及装修美观等特点。以龙骨为骨架组成的墙体，可省去土建砌筑、抹灰等湿法作业。其具有施工快、劳动强度低、增加使用面积等优点，特别适用于高层建筑、旧房加层、改造中的内隔墙，也可作为吊顶材料。

石膏空心条板是以天然石膏或化学石膏为主要原料（也可掺入适量粉煤灰和水泥），加入少量增强纤维（也可掺入适量膨胀珍珠岩），经搅拌混合，浇筑成型的轻质板材，具有质量轻、隔热、防火及施工方便等优点。其外形尺寸为800 mm×500 mm×90 mm，一般适用于工业与民用建筑的非承重内隔墙，但若用于相对湿度大于75％的环境中，则板材表面应做防水等相应处理。（3）复合类墙板

①钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板。又称泰柏板，是以直径为2.06±0.03 mm，屈服强度为390～490 MPa的钢丝焊接成的三维钢丝骨架，以阻燃型聚苯乙烯泡沫、泡沫塑料作内芯，以水泥砂浆作表层，喷抹而成的复合墙板，具有质量轻、隔热、保温、隔声、耐潮、防火、抗震性好、可任意切割、施工速度快等优点。主要规格尺寸为2 700 mm×1 250 mm×110 mm。宜用于高层、框架结构的填充墙，多层及低层建筑的非承重墙、内隔墙，建筑加层的墙体、屋面等。

②EPS轻质隔热夹芯板。以两层彩色薄钢板作表层，以阻燃聚苯乙烯塑料作内芯，由自动生成机将其黏在一起的复合墙板。具有质量轻、强度高、美观耐久、保温性好、防火防潮、施工简便，无需饰面抹灰，拼装灵活等优点。外形尺寸一般板长不大于9 000 mm、宽1 200 mm、厚50～250 mm，可用于建筑内隔墙、外墙和屋面，活动组合房屋，建筑加层及大跨度空间结构的屋面及墙板等。

③钢丝网架岩棉夹芯板。以三维空间焊接钢丝网架为骨架，以阻燃型岩棉为内芯构成的网架芯板，具有质量轻、隔热、保温、隔声、防火、抗震性好、施工快等优点。标准板尺寸为2 440 mm×1 220 mm×76 mm，其他板规格可按设计要求加工。宜用于高层框架结构的填充墙，各类建筑的非承重内隔墙，建筑加层的墙体、屋面等。

④轻质大型墙板（SCH板）。SCH板是以高强硅酸钙玻璃纤维复合材料为面板，以膨胀珍珠岩为芯板，通过压制成型，经自然养护而成的复合墙板，具有耐腐蚀、隔热、隔声等特点，可钉、可锯、可刨，墙体可直接装饰，适用于框架结构的内外非承重墙体等。（4）其他板材

①隔热保温压型板。是用专用胶黏剂将镀铝膜复合泡沫片牢固地黏结在金属压型板上，经碾压而成，具有轻质高强、隔热保温、防风抗震等优点，适用于非承重墙体、屋面等。

②铝塑复合板。铝塑复合板是在铝板表面涂上一层氟碳树脂，形成色彩多样、光洁平整的复合材料。具有坚固耐用、隔声抗震、色彩均匀、易于保养、耐冲击、防腐蚀、耐盐雾、抗污染、施工安装方便等多项优点。因此，其广泛用于建筑物的内外墙装饰，也可用于顶棚等高级装潢。

③热反射镀镁幕墙玻璃。是在优质的浮法玻璃上镀覆1～4层金属化合物薄膜而形成的一种彩色建筑玻璃。其具有良好的热反射性能，色彩鲜艳，能吸收和反射几乎所有紫外线，改善建筑物室内环境，节约能源，减缓物品老化，常应用于建筑物玻璃幕墙及建筑外装饰。1.3.5 钢材和其他金属材料

金属材料是指由一种或一种以上的金属元素或金属元素与某些非金属元素组成的合金的总称。金属材料一般分为黑色金属及有色金属两大类。黑色金属基本成分为铁及其合金，故亦称铁金属。有色金属是除铁以外的其他金属，如铝、铜、铅、锌、锡等及其合金。

1）钢材

建筑用钢材包括各种型钢、钢板、钢管，以及钢筋混凝土用的钢筋和钢丝。钢材是建筑工程上应用最广、最重要的建筑材料之一。（1）钢材的种类与编号

建筑工程上用钢的品种主要为碳素结构钢和低合金结构钢。

①碳素结构钢，按GB/T 700—2006规定，碳素结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”、屈服点数值、质量等级、脱氧方法等4部分按2顺序组成。屈服点数值共分195、215、235和275 N/mm等4种；质量等级以硫、磷杂质含量由多到少，分别用A、B、C、D符号表示，脱氧方法以F表示沸腾钢、b表示半镇静钢、Z和TZ表示镇静钢和特殊镇静钢。Z和TZ在表示钢的牌号时可以省略。

②低合金结构钢，近年来我国以“多元少量”为特点，发展了硅钒系、硅钛系、硅锰系等低合金结构钢，共17个牌号。低合金结构钢的钢号是按下列规则编制的。现以45SiMnV为例：钢号首的数字2表示平均含碳量的万分数，如“45”表示含碳量为0.45％；钢中化学元素符号代表所含的合金元素，如上例中硅（Si）、锰（Mn）、钒（V）；各合金元素的含量以角注表示，如上例中“Si”，则表示含硅2量在1.5％～2.49％，含量小于1.5％的合金元素，不作脚注。

上例是“空位”则表示为镇静钢。

通过钢号可以大致推知钢材的组成及其质量。（2）常用建筑钢材

建筑工程常用钢材主要有以下4个方面：

①钢结构用钢——有角钢、方钢、槽钢、工字钢、钢板及扁钢等。

②钢筋混凝土结构用钢——有光圆钢筋、带肋钢筋、钢丝和钢纹线等。

③钢管——有焊缝钢管和无缝钢管等。

④建筑装饰用钢——不锈钢板、彩色涂层钢板、压型钢板、轻钢龙骨等。

2）建筑装饰用钢材制品

在普通钢材基体中添加多种元素或在基体表面上进行艺术处理，可使普通钢材不失为一种金属感强、美观大方的装饰材料。以各种金属作为建筑装饰材料，有着源远流长的历史。北京颐和园中的铜亭，山东泰山顶上的铜殿，云南昆明的金殿等都是古代留下来使用金属材料的典范。在现代建筑中，金属材料更是以它独特的性能——耐腐、轻盈、高雅、光辉、质地、力度愈来愈受到关注。从高层建筑的金属铝门窗到围墙、栅栏、阳台、入口、柱面、楼梯扶手等，金属材料无处不在。目前，建筑装饰工程中常用的钢材制品，主要有不锈钢钢板与钢管、彩色不锈钢板、彩色涂层钢板、彩色压型钢板、镀锌钢卷帘门板及轻钢龙骨等。（1）建筑装饰用不锈钢及其制品

普通建筑钢材在一定介质的侵蚀下，很容易被锈蚀。试验结果证明，当钢中含有铬（78）元素时，铬首先与环境中的氧化合，生成一层与钢基体牢固结合的致密的氧化膜层（称为钝化膜），使合金钢大大提高了耐蚀性。不锈钢是以铬元素为主要元素的合金钢，钢中的铬含量越高，钢的抗腐蚀性越好。

不锈钢按其化学成分不同，可分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和高锰低铬不锈钢等。常用的不锈钢有40多个品种，其中建筑装饰用的不锈钢，主要是0CrNi、1Cr、NiTi、0CrlCrTi等几种。不锈钢牌1891891317号用一位数字表示平均含碳量，以千分之几计，小于千分之一的用“0”表示，后面是主要合金元素符号及其平均含量，如2CrMnNi1394表示含碳量为0.2％，平均含铬、锰、镍依次为13％、9％、4％。建筑装饰所用的不锈钢制品主要是薄钢板，其中厚度小于2 mm的薄钢板用得最多。不锈钢膨胀系数大，约为碳钢的1.3～1.5倍，但导热系数只有碳钢的1/3，不锈钢韧性、延展性及表面光泽性均较好。不锈钢的耐蚀性随所加元素的不同表现出不同，当只加入单一的合金元素铬的不锈钢在氧化性介质（水蒸气、大气、海水、氧化性酸）中有较好的耐蚀性，而在非氧化性介质（盐酸、硫酸、碱溶液）中耐蚀性很低。而镍铝不锈钢由于加入了镍元素，镍对非氧化性介质有很强的抗蚀力，因此镍铬不锈钢的耐蚀性更佳。

不锈钢在园林建筑装饰中常可用于柱面、栏杆、扶手的装饰等。由于不锈钢的高反射性及金属质地的强烈时代感，与周围环境中的各种色彩、景物交相辉映，对空间效应起到了强化、点缀和烘托的作用，成为现代高档建筑柱面装饰的流行材料之一。

不锈钢装饰制品除板材外，还有管材、型材，如各种弯头规格的不锈钢楼梯扶手，以它轻巧、精制、线条流畅展示了优美的空间造型，使周围环境得到了升华。不锈钢自动门、转门、拉手、五金与晶莹剔透的玻璃，使建筑达到了尽善尽美的境地。不锈钢龙骨是近几年才开始应用的，其刚度高于铝合金龙骨，具有更强的抗风压性和安全性，并且光洁、明亮。（2）彩色不锈钢板

彩色不锈钢板是在普通不锈钢板的基础上进行技术性和艺术性的加工，使其表面成为具有各种绚丽色彩的不锈钢装饰板，其颜色有蓝、灰、紫、红、青、绿、橙、茶色、金黄等多种，能满足各种装饰的要求。

彩色不锈钢板具有很强的抗腐蚀性，较高的机械性能、彩色面层经久不褪色、色泽随光照角度不同会产生色调变换等特点，而且色彩能耐200 ℃的温度，耐烟雾腐蚀性能超过普通不锈钢板，耐磨和耐刻划性能相当于箔层涂金的性能。其可加工性很好，当弯曲90°时，彩色层不会损坏。

彩色不锈钢板的用途很广泛，可用于墙板、顶棚、电梯厢板、车厢板、建筑装潢、广告招牌等装饰之用，采用彩色不锈钢板装饰墙面，不仅坚固耐用，美观新颖，而且具有浓厚的时代气息。（3）彩色涂层钢板

为提高普通钢板的防腐和装饰性能，从20世纪70年代开始，国际上迅速发展新型带钢预涂产品——彩色涂层钢板。近年来，我国也相应发展这种产品，上海宝山钢铁厂兴建了我国第一条现代化彩色涂层钢板生产线。

彩色涂层钢板，可分为有机涂层、无机涂层和复合涂层三种，以有机涂层钢板发展最快。有机涂层可以配制各种不同色彩和花纹，具有优异的装饰性，涂层附着力强，可长期保持新颖的色泽，并且加工性能好，可进行切断、弯图1-2　彩色涂层钢板的结构曲、钻孔、铆接、卷边等。彩色涂层钢板的结构比较复杂，如图1-2所示。

彩色涂层钢板有一涂一烘、二涂二烘两种类型的产品。上表面涂料有聚酯硅改性树脂、聚偏二氟乙烯等，下表面涂料有环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸酯、透明清漆等。彩色涂层钢板主要具有耐污染性、耐高温性、耐低温性、耐沸水性等性能。

彩色涂层钢板不仅可用作建筑外墙板、屋面板、护壁板等，而且还可用作商业亭、候车亭的瓦楞板，另外也可用作防水汽渗透板、排气管道、通风管道、耐腐蚀管道、电气设备罩等。其中，塑料复合钢板是一种多用装饰钢材，是在Q235、Q255钢板上，覆以厚0.2～0.4 mm的软质或半软质聚氯乙烯膜而制成，被广泛用于交通运输或生活用品方面，如汽车外壳、家具等。（4）彩色压型钢板

彩色压型钢板是以镀锌钢板为基材，经过成型机的轧制，并涂敷各种耐腐蚀涂层与彩色烤漆而制成的轻型围护结构材料。这种钢板具有质量轻、抗震图1-3　压型钢板的形式性好、耐久性强、色彩鲜艳、易于加工、施工方便等优点。适用于各类建筑的屋盖、墙板及墙壁装贴等。如图1-3所示为压型钢板的形式。其中W550板型的涂层特征为上下涂聚丙烯树脂涂料，外表面深绿色、内表面淡绿色烤漆，用于屋面；V155N板型常用于墙面。（5）轻钢龙骨

轻钢龙骨是以镀锌钢带或薄钢板特制轧机以多道工艺轧制而成。它具有强度大、通用性强、耐火性好、安装简易等优点，可装配各种类型的纸面石膏板、钙塑泡沫装饰吸声板、矿棉吸声板等。

轻钢龙骨断面有U形、C形、T形及L形。吊顶龙骨代号D，隔断龙骨代号Q。吊顶龙骨分主龙骨（又叫大龙骨、承重龙骨），次龙骨（又叫覆面龙骨，包括中龙骨和小龙骨）。隔断龙骨则分竖龙骨、横龙骨和通贯龙骨等。

轻钢龙骨外形要平整，棱角清晰，切口不允许有影响使用的毛刺和变形。龙骨表面应镀锌防锈，不允许有起皮、脱落等现象。对于腐蚀、损伤、麻点等缺陷也需要按规定检测。

隔断龙骨主要规格有Q50、Q75和Q100；吊顶龙骨主要规格有D38、D45、D50和D60。

产品标记顺序为：产品名称、代号、断面宽度、高度、钢板厚度和标准号。如断面形状为C形的吊顶龙骨，宽度45 mm，高度12 mm，钢板厚度1.5 mm的吊顶承载龙骨，可标记为：建筑用轻钢龙骨DC 45×12×1.5GB 11981。

3）铝和铝合金（1）铝的特性

铝属于有色金属中的轻金属，外观呈银白色。铝的密度为2.78 g/3cm，熔点为660 ℃，铝的导电性和导热性均很好。

铝的化学性质很活泼，它和氧的亲和力很强，在空气中易生成一层氧化铝薄膜，从而起到了保护作用，铝具有一定的耐蚀性。但氧化铝薄膜的厚度仅0.1 μm左右，因而与卤素元素（氯、溴、碘）、碱、强酸接触时，会发生化学反应而受到腐蚀。另外，使用铝制品时要避免与电极电位高的金属接触。

铝具有良好的可塑性（伸长率可达50％），可加工成管材、板材、-3薄壁空腹型材，还可压延成极薄的铝箔，厚度为（6～5）×10mm，并具有极高的光、热反射比（87％～97％），但铝的强度和硬度较低（屈服强度为80～100 MPa，布氏硬度为200）。为提高铝的实用价值，常加入合金元素。因此，结构及装修工程常使用的是铝合金。（2）铝合金及其特性

通过在铝中添加镁、锰、铜、硅、锌等合金元素形成铝基合金以改变铝的某些性质，如同在碳素钢中添加一定量合金元素形成合金钢而改变碳素钢的某些性质一样，往铝中加入适量合金元素则称为铝合金。

铝合金既保持了铝质量轻的特性，同时，机械性能明显提高（屈服强度可达210～500 MPa，抗拉强度可达380～550 MPa），因而大大提高了使用价值。铝合金不仅可用于建筑装修，还可用于结构方面。

铝合金的主要缺点是弹性模量小（约为钢的1/3）、热膨胀系数大、耐热性低、焊接需采用惰性气体保护等焊接新技术。（3）铝合金的分类

①按合金元素分：分为二元和多元铝合金。如Al—Mn合金、Al—Mg合金、Al—Mg—Si合金、Al—Cu—Mg合金、Al—Zn—Mg合金、Al—Zn—Mg—Cu合金。掺入的合金元素不同，铝合金性能也不同，包括机械性能、加工性能、耐蚀性能和焊接性能。

②按加工方法分：分为铸造铝合金和变形铝合金。

铸造铝合金是用于铸造零件用的铝合金，其品种有铝硅、铝铜、铝镁、铝锌等4个组，按照YB 143规定，铸造铝合金锭的牌号用汉字拼音字母“ZL”（铸铝）和三位数字组成，如ZL101称101号铸铝，三位数字中的第一位数字（1～4）表示合金的组别，1表示铝硅合金，2代表铝铜合金，3代表铝镁合金，4代表铝锌合金，后面两位数字为顺序号，如ZL101为铝硅合金，ZL201为铝铜合金。

变形铝合金是通过冲压、弯曲、辊轧等工艺使其组织、形状发生变化的铝合金。根据热处理对其强度的不同影响，又分为热处理非强化和热处理可强化两种。

热处理非强化型铝合金不能用热处理如淬火的方法提高强度，但可冷变形加工，利用加工硬化，提高铝合金的强度，常用的有铝镁合金和铝锰合金。

热处理强化型铝合金指可以通过热处理的方法提高强度的铝合金。这类铝合金的种类很多，常用的有硬铝合金（LY）、超硬铝合金（LC）、锻铝合金（LD）等。

4）常用铝合金装饰制品

在现代建筑工程中除大量使用铝合金门窗外，铝合金还被做成多种其他制品，如各种板材、楼梯栏杆及扶手、百叶窗、铝箔、铝合金搪瓷制品、铝合金装饰品等，广泛使用于外墙贴面、金属幕墙、顶棚龙骨及罩面板、地面、家具设备及各种内部装饰和配件以及城市大型隔声屏障、桥梁、花圃栅栏、建筑回廊、轻便小型房屋、亭阁等处。（1）铝合金门窗

铝合金门窗是将表面处理过的型材，经下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺而制成门窗框料构件，再加连接件、密封件、开闭等五金件一起组合装配而成。门窗框料之间均采用直角榫头，使用不锈钢或铝合金螺钉接合。

①铝合金门窗的特点。铝合金门窗和其他种类门窗相比，具有明显的优点，即质量轻、密封性能好、强度高、色泽美观、耐久性好、便于工业化生产等。

②铝合金门窗的类型、代号及标记。按开启方式分，铝合金门窗的类型有：推拉门（窗）、平开门（窗）、悬窗、转门、固定窗、弹簧门、百叶窗等。

铝合金窗中固定窗的代号为“GLC”；平开窗的代号为“PLC”；滑轴平开窗的代号为“HPLC”；上悬窗的代号为“SLC”；推拉窗的代号为“TLC”；纱扇的代号为“S”。铝合金门中平开门的代号为“PLM”；推拉门的代号为“TLM”；地弹簧门的代号为“LDHM”。

铝合金门窗的标记顺序是：代号、系列代号、基本窗编号、型别代号（普通型无代号）、纱扇代号（不带纱扇无代号）。例如：标记“TLC70—32A—S”中“TLC”指铝合金推拉窗；“70”指70系列；“S”指带纱扇；“32”指第32号基本窗；“A”指A型（型别代号）。

③铝合金门窗的性能。铝合金门窗在出厂前需经过严格的性能试验，达到规定的性能指标后才能投入使用。铝合金门窗通常需考核以下主要性能：风压强度、气密性、水密性、隔声性、隔热性、开闭力、尼龙导向轮耐久性、开闭锁耐久性等。（2）铝合金装饰板

在建筑上，铝合金装饰制品使用最为广泛的是各种铝合金装饰板。铝合金装饰板是以纯铝或铝合金为原料，经辊压冷加工而成的饰面板材。

①铝合金花纹板。采用防锈铝合金、纯铝或硬铝合金为坯料，用特制的花纹轧辊轧制而成，花纹图案一般分为方格形、扁豆形、五条形、三条形、指针形、菱形与四条形等7种，其花纹美观大方，筋高适中（0.9～1.2 mm），不易磨损，防滑性好，防腐能力强，便于冲洗，通过表面处理可得到多种美丽的色泽。花纹板板材平整，裁剪尺寸精确，便于安装，广泛应用于现代建筑的墙面装饰及楼梯踏板等处。

②铝合金浅花纹板。它是我国特有的一种新型装饰材料。铝合金浅花纹板筋高比花纹板低（0.05～0.25 mm），它的花纹精巧别致，色泽美观大方，比普通铝板刚度大20％，抗污垢、抗划伤、抗擦伤能力均有所提高。其对白光的反射率达75％～95％，热反射率达85％～95％。对氨、硫、硫酸、磷酸、亚磷酸、浓醋酸等有良好的耐蚀性，它的立体图案和美丽的色彩更能为建筑生辉。铝合金浅花纹板主要用于建筑物的墙面装饰，常见铝合金浅花纹板代号和名称为：1号——小橘皮，2号——大菱形，3号——小豆点，4号——小菱形，5号——蜂窝形，6号——月季花，7号——飞天图案。

③铝合金波纹板和压型板铝。铝合金波纹板和压型板都是将纯铝或铝合金平板经机械加工而成的断面异形的板材。由于其断面异形，故比平板增加了刚度，具有质轻、外形美观、色彩丰富、抗蚀性强、安装简便、施工速度快等优点，且银白色的板材对阳光有良好的反射作用，利于室内保温隔热。这两种板材耐用性好，在大气中可使用20年以上，可抵抗8～10级风力而不损坏，主要用于屋面或墙面等。

④铝合金冲孔板。采用各种铝合金平板经机械穿孔而成。孔形根据需要有圆孔、方孔、椭圆孔、长方孔、三角孔及大小孔组合等。

铝合金冲孔板材质量轻、耐高温、耐腐蚀、防火、防潮、防震、化学稳定性好，造型美观、色泽幽雅、立体感强，其主要特点是有良好的消声效果及装饰效果，安装方便。

⑤镁铝曲板。用高级镁铝金箔板外加保护膜经高温烘烤后与酚醛纤维板、底层纸黏合，再以电动刻沟、自动化涂沟干燥而成，具有隔声、防潮、耐磨、耐热、耐雨、可弯、可卷、可刨、可钉、可剪，外形美观、不易积尘、永不褪色、易保养等优点。镁铝曲板的颜色有银白、银灰、橙黄、金红、金绿、古铜、瓷白、橄榄绿等色。其规格一般为2 440 mm×1 220 mm×（3.2～4.0）mm。（3）铝合金龙骨

铝合金吊顶龙骨是采用镀锌板或薄钢板，经剪裁、冷弯、辊轧、冲压而成，并作为顶棚吊顶的骨架支撑材料。其具有不锈、质轻、美观、防火、抗震、安装方便等特点，适用于室内吊顶装饰工程。龙骨上搁置轻质吊顶板（比如，石膏板、矿棉吸声板、玻璃棉吸声板等），龙骨可以外露，也可以半露。（4）铝箔及铝粉

铝箔是用纯铝或铝合金加工成厚0.006 3～0.2 mm的薄片制品，具有良好的防潮与隔热性能。常用的有铝箔牛皮纸、铝箔布、铝箔泡沫塑料板、铝箔波形板等。在建筑工程中铝粉（俗称银粉）常用于制备各种装饰涂料和金属防锈涂料，也可用于土方工程中的发热剂和加气混凝土中的发气剂。

5）铜与铜合金

铜是我国历史上使用较早，用途较广的一种有色金属。在古建筑装饰中，铜材是一种高档的装饰材料，多用于宫廷、寺庙、纪念性建筑以及商店招牌等。在现代建筑中，铜仍是高级装饰材料，可使建筑物显得光彩耀目、富丽堂皇。（1）铜的特性与应用3

铜属于有色重金属，密度为8.92 g/cm。纯铜由于表面氧化生成的氧化铜薄膜呈紫红色，故常称紫铜。纯铜具有较高的导电性、导热性、耐蚀性及良好的延展性、塑性，可碾压成极薄的板（紫铜片），拉成很细的丝（铜线材），它既是一种古老的建筑材料，又是一种良好的导电材料。

在现代建筑装饰中，铜材仍是一种集古朴和华贵于一身的高级装饰材料，可用于扶手、栏杆、防滑条等其他细部需要装饰点缀的部位。在寺庙建筑中，还可用铜包柱，使建筑物光彩照人、光亮耐久，并烘托出华丽、神秘的氛围。另外，园林景观的小品设计中，铜材也有着广泛的应用。（2）铜合金的特性与应用

纯铜由于强度不高，不宜制作成结构材料。纯铜的价格贵，工程中广泛使用的是铜合金（即在铜中掺入锌、锡等元素形成的铜合金）。铜合金既保持了铜的良好塑性和高抗蚀性，又改善了纯铜的强度、硬度等机械性能。常用的铜合金有黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）等。

①黄铜。以铜、锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜，铜中只加入锌元素时，称为普通黄铜，普通黄铜不仅有良好的力学性能、耐腐蚀性能和工艺性能，而且价格也比纯铜便宜。普通黄铜的牌号用“H”加数字来表示，数字代表平均含铜量，含锌量不标出，如H62；特殊黄铜则在“H”之后标注主加元素的化学符号，并在其后标明铜及合金元素含量的百分数，如HPb59-1；如果是铸造黄铜，牌号中还应加“Z”字，如ZHAl67-2.5。

②青铜。以铜和锡作为主要成分的合金称为锡青铜。锡青铜具有良好的强度、硬度、耐蚀性和铸造性。青铜的牌号以字母“Q”表示，后面第一个是主加元素符号，之后是除了铜以外的各元素的百分含量，如QSn4-3。如果是铸造的青铜，牌号中还应加“Z”字，如ZQAl9-4等。

铜合金装饰制品的另一特点是其具有金色感，常替代稀有的、价值昂贵的金在建筑装饰中作为点缀使用。

铜合金的另一应用是铜粉（俗称“金粉”），是一种由铜合金制成的金色颜料。其主要成分为铜及少量的锌、铝、锡等金属，常用于调制装饰涂料，可代替“贴金”。1.3.6 木材

树木的躯干叫做木材，它是天然生长的有机高分子材料。

我国古建筑史上，将结构材料和装饰材料融为一体的木材，其建筑技术和建筑艺术神斧仙雕般的运用，让世人赞叹。

木材作为建筑结构材料与装饰材料具有很多优点：质量轻强度高；绝缘性能强，导热性能低；有较好的弹性与韧性，能承受冲击和振动；隔热保温性能较好；保养适当，可具有较好的耐久性；便于加工，能制成形状不一的产品；纹理美观，色调温和；无毒。

木材也有许多缺点：构造不均匀，呈各向异性；自然缺陷多，影响了材质和使用率；具有湿胀干缩的特点，使用不当容易产生干裂和翘曲；易腐朽、霉烂和虫蛀：耐火性差，易燃烧。

1）木材的分类与构造（1）树木的分类

树木分为针叶树与阔叶树两大类。

针叶树又叫裸子植物材、松柏材、无孔材。针叶树树叶细长，大都呈针状或鳞片状，树干通直高大，易得大材，其纹理顺直，材质均匀，木质较软而易于加工，故又称软木材。这种树木强度较高，表观密度和胀缩变形较小，耐腐性较强，是建筑工程中的主要用材，广泛用作承重构件、制作模板、门窗等。常用树种有松、杉、柏等。

阔叶树又叫被子植物材、有孔材。阔叶树树叶宽大，多数树种的树干通直部分较短，材质坚硬，较难加工，故又称硬木材。这种树木表观密度较大，自重较重，强度较高，但湿胀干缩和翘曲变形较针叶树显著，易开裂，在建筑中常用作尺寸较小的构件。常用的树种有水曲柳、榉木、柞木、榆木等。（2）木材的构造

木材的构造决定其性质，针叶树和阔叶树的构造不完全相同，其性质也有差异。

①木材的宏观构造。通常从树干的三个切面进行剖析，即横切面（垂直于树轴的面）、径切面（通过树轴的纵切图1-4　木材宏观结构面）和弦切面（平行于树轴的纵切面）。

如图1-4所示，树木是由树皮、木质部和髓心三部分组成。一般树的树皮均无使用价值，髓心易于腐朽，一般也不用，建筑使用的木材都是树干的木质部。木质部的颜色也不均一，一般而言，接近树干中心者木色较深，称心材，靠近外围的部分颜色较浅，称边材，心材比边材的利用价值要大些。

②木材的微观结构。木材是由无数管状细胞紧密结合而成，它们绝大部分为纵向排列，少数横向排列（如木射线）。每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁是由细纤维组成，细纤维之间可以吸附和渗透水分，细胞腔是由细胞壁包裹而成的空腔。木材越厚，细胞腔越小，木材越密实，其密度与强度也越大，但胀缩变形也越大。

2）木材的性能及应用（1）木材的性能

①木材的含水量。木材中主要有三种水，即自由水、吸附水和结合水。自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分，吸附水是被吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。自由水的变化只与木材的密度、保存性、燃烧性、干燥性等有关，而吸附水的变化是影响木材强度和胀缩变形的主要因素。结合水即为木材中的化合水，在常温下不变化，故其对木材性质无影响。

当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点，木材的纤维饱和点一般为25％～35％。木材纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。

木材的含水量是以含水率表示，即指木材中所含水的质量占干燥木材质量的百分数。木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而变化的。当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。为了避免木材因含水率大幅度变化而引起变形及制品开裂，木材使用前，须干燥至使用环境常年平均平衡含水率。我国北方地区平衡含水率约为12％，南方地区约为15％～20％。

一般新伐木材的含水率常在35％以上；潮湿木材的含水率为20％～35％；风干木材的含水率为15％～25％；室内干燥木材的含水率为8％～15％。

②木材的湿胀干缩与变形。木材具有很显著的湿胀干缩性。其规律为：当木材的含水率大于纤维饱和点时，随着含水率的增加，木材体积产生膨胀，随着含水率减小，木材体积收缩；而含水率小于纤维饱和点时，只是自由水的增减变化，木材的体积不发生变化。

因木材为非匀质构造，故其胀缩变形各向不相同，其中以弦向最大，径向次之，纵向（即顺纤维方向）最小。如木材干燥时，弦向干缩约为6％～12％，径向干缩约为3％～6％，纵向仅为0.1％～0.35％。木材的湿胀干缩变形还随树种不同而异，一般来说，密度大的、夏材含量多的木材，干缩变形就较大。

木材显著的湿胀干缩变形，对木材的实际应用带来严重影响，干缩会造成木结构拼缝不严、接榫松弛、翘曲开裂，而湿胀又会使木材产生突起变形。为了避免这种不利影响，最根本的措施是在木材加工制作前预先将木材进行干燥处理，使木材干燥至其含水率与将制成的木构件使用时所处的环境的湿度相适应的平衡含水率。

③木材的强度。主要是指其抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。由于木材的构造各向不同，致使各向强度有很大差异，因此木材的强度有顺纹（作用力方向与纤维方向平行）强度和横纹（作用力方向与纤维方向垂直）强度之分。木材的顺纹强度与其横纹强度有很大差别。木材各种强度之间的关系见表1-22。建筑工程中根据木材各项受力大小将其合理使用。表1-22　木材各种强度之间的关系注：表中以顺纹抗压强度为1时，木材理论上各强度大小关系。从表1-22中看出，木材强度中以顺纹抗拉强度为最大，其次是抗弯和顺纹抗压强度。

木材的含水率对其力学强度有显著的影响。木材含水率在纤维饱和点以下时，随着含水率的增加，可使纤维软化和膨胀而互相分离，导致强度降低。反之，随着木材中水分的蒸发，可使纤维发生干缩，密度增加，而导致强度提高。当含水率超过纤维饱和点以后，含水率虽然继续增加，但强度并不降低。

温度对木材强度有直接影响。当温度升高，并在长期受热条件下，木材的强度降低，同时脆性要增加。以含水率为0，温度为0 ℃时的强度为100％，当温度由25 ℃升高到50 ℃时，其抗拉强度降低12％～15％，抗压强度降低20％～40％，抗剪强度降低15％～20％。

木材在长期荷载作用下的强度比短期荷载作用下强度要低得多，其原因在于木材在外力作用下产生等速蠕滑，经过长时间后，急剧产生连续变形的结果，同时其变形随时间的延长而增长。由于建筑结构部位都要经受长期荷载的作用，故木材在长期荷载作用下的强度是木结构的重要设计指标。

木材在生长过程或使用过程中产生的缺陷，是影响木材强度的重要因素。如木节、斜纹、裂缝和虫蛀等均影响了木材材质的均匀性，破坏了木材的构造，从而使木材的强度降低，其中对抗拉和抗弯强度影响最大。另外，树木的种类、生长环境、树龄以及树干的不同部位均对木材强度有影响。（2）木材及其制品的应用

①木材的种类。在建筑工程中直接使用的木材按用途和加工程度分为原条、原木、锯材和枕木等4类。除直接使用木材外，还可制成各种人造板材。

原条——指除去皮、根、树梢的木料，但尚未按一定尺寸加工成规定直径和长度的材料。主要用于工程的脚手架、建筑用材、家具与景观装饰等。

原木——指已经除去皮、根、树梢的木材，并已按一定尺寸加工成规定直径和长度的材料。主要用于建筑构件与景观装饰等。

锯材——指已经加工锯解成材的木料，凡宽度为厚度的3倍或3倍以上的，称为板材，不足3倍的称为枋材。主要应用于建筑构件、桥梁、家具等。

枕木——指按枕木断面和长度加工而成的材料。主要用于铁路工程。

②常用木材及其制品的应用。

a. 橡木。橡木（亦称栎木、柞木）主产于东北各地，约有300多个品种，橡木属于壳斗科、麻栎属，市场上橡木大致分为红橡与白橡两大类。橡木材质坚硬，纹理直或斜，结构粗糙，力学强度高，耐磨损，手感特别光滑，不易干燥，易开裂，易翘曲，耐腐蚀性好，涂饰性能好，胶结性能欠佳，加工困难，切削面光滑。主要用于建筑、木地板或家具、胶合板等。

b. 柚木。柚木是一种阔叶乔木，多生长于广东、广西、海南、云南及东南亚热带雨林中。柚木材质坚硬致密，纹理直或斜，结构略粗，花纹美丽，干燥后不变形，性能优越，极耐腐，易加工，耐磨损，耐久性强，涂饰及胶接容易。柚木不需要用涂漆的方法来保护其免受各种气候条件的影响，无论是在严寒的冬季，还是在酷热的夏季，它都不会减弱坚挺不变的个性。因为，柚木含有极重的油质，这种油质会使之保持不变形，有一种特别的香味，能驱蛇、虫、鼠、蚁，防蛀。更神奇的是，它的创光面颜色经过光合作用氧化而成金黄色，且颜色随时间延长而更加美丽。柚木被广泛用于制作建筑门窗框、高级家具及室外铺地等。

c. 水曲柳。水曲柳主要分布于我国东北黑龙江的大兴安岭东部和小兴安岭、吉林的长白山等地，向西还分布到辽宁的千山、河北的燕山山脉，以及河南、山西、陕西和甘肃的局部地区。水曲柳花纹极其美丽，能形成各种图案，材质光滑，略硬重，纹理直，结构中等，有弹性，韧性强，耐水湿，耐腐蚀，易加工，干燥性能一般，易弯曲，涂饰和胶接容易。主要用于高级家具、地板、胶合板、高级门窗、高级室内装修、雕刻等。

d. 榉木。榉木又叫血榉、大叶榉，产于淮河以南地区。心、边材区别明显，边材宽，呈黄褐色微红，心材呈红褐色，故又叫血榉，年轮明显，木射线宽而明显，环孔材。材质坚硬，纹理直，结构细，干燥不变形，耐磨损，耐腐蚀性强，木材有光泽。用途广泛，为高级家具等良材。

e. 枫木。枫木又名枫香，或槭木，以红叶著称，但红叶木不一定是枫木。产于淮河流域至四川西部以南地区，在全世界有150多个品种，分布极广，北美洲、欧洲、非洲北部、亚洲东部与中部均有出产。枫木按照硬度分为两大类，一类是硬枫，亦称为白枫、黑槭，另一类是软枫，亦称红枫、银槭等。软枫的强度要比硬枫低25％左右。木材呈褐色至灰白色，心、边材区别不明显，木射线细，散孔材。材质轻柔致密，结构细，纹理呈倾斜或交错状，干燥时有翘曲，耐久性强，胶接和涂饰性能良好，加工容易，切削面光滑。为建筑、家具、胶合板等用材。

f. 落叶松。落叶松是松科植物中耐腐性和力学性较强的木材，原产于中国东北大兴安岭、小兴安岭，俄罗斯也有分布。树干端直，节少，心材与边材区别显著，材质坚韧，结构略粗，纹理直，干燥较慢、易开裂，早晚材硬度及干缩差异较大，在干燥过程中容易轮裂，耐腐蚀性强。主要用于建筑、电杆、桥梁、枕木、家具等。

g. 杉木。杉木又名沙木、东湖木、西湖木。产于长江流域以南各省及台湾省，由于产地不同又有建杉、广杉、西杉、杭杉、徽杉之分。边材呈淡黄褐色，心材呈红褐色至暗红褐色，年轮极明显、均匀，髓斑显著，有明显的杉木气味。纹理直而均匀，结构中等或粗，易干燥，韧性强，不翘裂，耐久性强，易加工，切削面易起毛。主要用作门窗、屋架、地板、桥梁、枕木、家具等。

h. 樟木。樟木又名香樟、小叶樟、区别明显，边材宽，呈黄褐色至灰褐色，产于长江流域以南。心材呈红褐色，常杂有红色或暗色条纹，年轮明显，木射线细，散孔材，具樟脑香气。木材轻重与软硬适中，纹理斜或交错，光滑美观，结构细致，胶接与涂饰容易，易加工，切削面光滑，耐腐蚀，防虫蛀。用途广泛，为建筑、高档家具、胶合板、雕刻等良材。

i. 楠木。楠木又叫雅楠、桢楠、小叶楠。产于湖北、湖南、四川、云南、贵州。心、边材区别明显，心材呈黄褐微红，边材呈淡黄褐微绿色，年轮明显均匀，有香气，木射线细，散孔材。材质致密，轻重与软硬中等，纹理常倾斜或交错，结构细致，易加工，切削面光滑，有光泽，耐腐蚀，耐久性强。用途广泛，为高级家具、建筑、雕刻、高级装修等良材。

③人造木材。人造木材就是将木材加工过程中的大量边角、碎料、刨花、木屑等，经过再加工处理，制成各种人造板材，可有效地提高木材利用率。常用的人造板材有：胶合板、纤维板、刨花板、木丝板、木屑板、细木工板、实木复合地板。

a. 胶合板。胶合板是用椴、桦、楸、水曲柳及进口原木等经蒸煮、旋切或刨切成薄片单板，再经烘干、整理、涂胶后，单板叠成奇数层，并每一层的木纹方向要求纵横交错，再经加热后制成的一种人造板材。胶合板板材面积大，可进行加工，纵横向的强度均匀，板面平整，收缩性小，木材不开裂、翘曲，木材利用率较高。主要用作顶棚面、墙面、墙裙、造型面，以及各种家具。另外，夹板面上还可油漆、黏贴墙布墙纸、黏贴塑料装饰板和进行涂料的喷涂等处理。

b. 纤维板。纤维板是将树皮、刨花、树枝等废料，经破碎浸泡、研制成木浆，加入胶结剂或利用木材自身的胶结物质，再经过热压成型、干燥处理而制成的人造板材。纤维板材质均匀，各向强度一致，弯曲强度大，不易胀缩和翘曲开裂，完全避免了木材的各种缺陷。硬质纤维板可代替木板用于室内壁板、门板、地板、家具和其他装饰3等。软质纤维板表观密度小（小于4 g/cm），孔隙率大，多用于绝热、吸声材料。

c. 刨花板、木丝板、木屑板。刨花板、木丝板、木屑板是利用木材加工中产生的大量刨花、木丝、木屑为原料，经干燥，与胶结料拌合，热压而成的板材。所用胶结剂有动植物胶（豆胶、血胶）、合成树脂胶（酚醛树脂、脲醛树脂等）、无机胶凝材料（水泥、菱苦土等）。这类板材表观密度小，强度较低，主要用作绝热和吸声材料。经过饰面处理后，还可用作吊顶板材、隔断板材等。

d. 细木工板。细木工板又称大芯板，是以原木为芯，两侧外贴面材加工而成的实心板材。细木工板的含水率为7％～13％，横向静曲强度：当板厚度为16 mm时不低于15 MPa，当板厚度小于15 mm时不低于12 MP；胶层剪切强度不低于1 MPa。细木工板具有吸声、绝热、质坚、易加工等特点，主要适用于家具、车厢和建筑室内装修等。

e. 实木复合地板。实木复合地板实质上是利用优质阔叶林或其他装饰性很强的合适材料作表层，以材质较软的速生材或以人造板为基层，经高温高压制成的多层结构复合地板。结构的改变，使其使用性能和抗变形性能有所提高，其共同的性能特点为：规格尺寸大，整体效果好，板面具有较高的尺寸稳定性，铺设工艺简捷方便。不足之处为：产品胶合质量把关不严或使用不当会发生开胶现象，产品质量不达标，甲醛含量超过标准，会对人体有害，设备投资大，成本较高，结构不对称性，使操作难度较大。常见的有三层实木复合地板与多层复合地板。（3）木材的防护与保管

①木材的腐朽与防腐。木材是天然有机材料，在受到真菌或昆虫侵害后，使其颜色和结构发生变化，变得松软、易碎，最后成为干的或湿的软块，此种状态就称为腐朽。真菌种类很多，木材中常见的真菌有腐朽茵、霉菌、变色菌等几种。真菌在木材中生存和繁殖除了需要养分外，还必须具备的三个必要条件为：水分、适宜的温度和空气中的氧。木材完全干燥和完全浸入水中都不易腐朽。因此，可将木材置于通风干燥环境中，或置于水中，或深埋于地下，或表面涂刷油漆，都可作为木材的防腐措施。另外，还可采用刷涂、喷淋或浸泡化学防腐剂，以抑制或杀死真菌和虫类，以达到防腐目的。

工程中常用的防腐剂可分为水溶性类、油溶性类和焦油类三类。水溶性防腐剂易渗入木材内部，但在使用时易被雨水冲失，适用于室内使用；油溶性防腐剂不溶于水，药效持久，但对防火不利；焦油类防腐剂的防腐能力最强，但处理后的木材表面不能油漆。

②木材的防虫。木材除受真菌侵蚀而腐朽外，还会遭受昆虫的蛀蚀。常见的蛀虫有白蚁、天牛等。木材虫蛀的防护方法，主要是采用化学药剂处理。木材防腐剂也能防止昆虫的危害。

③木材的防火。易燃是木材的最大缺点，常用的防火处理方法有两种，一种是表面处理法，即在木材表面刷涂涂料或覆盖难燃材料，二是采用防火剂浸渍木材。表面处理法是通过结构措施，用金属、水泥砂浆、石膏等不燃材料覆盖在木材表面，以避免直接与火焰接触；或在木材表面刷涂以硅酸钠、磷酸铵、硼酸铵等为基层的耐火涂料。防火剂浸渍法是将防火剂浸渍入木材的内部，常用的防火剂有硼砂、氯化铵、磷酸铵、乙酸钠等。

④木材的保管。木材应按树种、等级及规格分别一头齐码堆放。高垛应栽木桩，以避免滑动。板材应顺垛斜放；方材应密排留坡封顶。含水量较大的木材在堆放时应留有空隙，以便通风干燥。木材堆放场地应干燥通风，布局便于运输，并应常备消防设备，尽可能远离危险品仓库、锅炉、烟囱、厨房、民房等处，严禁烟火。1.3.7 建筑塑料

1）塑料的基本组成

建筑上常用的塑料绝大多数都是以合成树脂为基本材料，再按一定的比例加入填充料、增塑剂、着色剂、稳定剂等材料，经混炼、塑化，并在一定压力和温度下制成的。但也有不加任何外加剂的塑料，如有机玻璃、聚乙烯等。（1）合成树脂

合成树脂是用人工合成的高分子聚合物，是组成塑料的基本材料，在一般塑料中约占30％～60％，有的甚至更多。树脂在塑料中主要起胶结作用，通过胶结作用把填充料等胶结成坚实整体。因此，塑料性质主要取决于树脂的性质。合成树脂是主要由碳、氢和少量的氧、氮、硫等原子以某种化学键结合而成的有机化合物。（2）外加剂

合成树脂中加入所需的外加剂后，可改善塑料的某些性质，改进加工和使用性能。不同塑料所加入的外加剂不同，常用的外加剂类型有：填充料、增塑剂、稳定剂与润滑剂。

2）塑料的分类及主要性质（1）塑料的分类

塑料的品种很多，分类方法也很多，通常按树脂的合成方法分为聚合物塑料和缩合物塑料。按树脂在受热时所发生的变化不同分为热塑性塑料和热固性塑料；以热塑性树脂为基材，添加增强材料或助剂所得的塑料称为热塑性塑料；在热固性树脂中添加增强材料、填料及各种助剂所制得的塑料称为热固性塑料。（2）塑料的主要性质3

①质量轻。塑料制品的密度通常在0.8～2.2 g/cm，约为钢材的1/5、铝的1/2、混凝土的1/3，与木材相近。这既可降低施工的劳动强度，又减轻了建筑物的自重。

②强度高。塑料按单位质量计算的强度已接近甚至超过钢材，是一种优良的轻质高强材料。

③保温绝热性好。热导率小［约为0.020～0.046 W/（m·K）］，特别是泡沫塑料的导热性更小，是理想的保温绝热材料。

④加工性能好。塑料可以采用较简便的方法加工成多种形状的产品，有利于机械化大规模生产。

⑤富有装饰性。塑料制品不仅可以着色，而且色彩鲜艳耐久。通过照相制版印制，模仿天然材料的纹理，可以达到以假乱真的程度。

塑料虽具有以上许多优点，但目前存在的主要缺点是易老化、易燃、耐热性差、刚性差等。塑料的这些缺点在某种程度上可以采取措施加工改进，如在配方中加入适当的稳定剂和优质颜料，可以改善老化性能；在塑料制品中加入较多的无机矿物质填料，可明显改变其可燃性；在塑料中加入复合纤维增强材料，可大大提高其强度和刚度等。

3）建筑塑料的常用品种（1）聚乙烯塑料（PE）

聚乙烯塑料由乙烯单体聚合而成。所谓单体，是能起聚合反应而生成高分子化合物的简单化合物。聚乙烯塑料具有较高的化学稳定性和耐水性，强度虽不高，但低温柔韧性大。掺入适量炭黑，可提高聚乙烯的抗老化性能。（2）聚氯乙烯塑料（PVC）

聚氯乙烯塑料由氯乙烯单体聚合而成，是建筑上常用的一种塑料。聚氯乙烯的化学稳定性高，抗老化性好，但耐热性差，在100 ℃以上时会引起分解、变质而破坏，通常使用温度应在60～80 ℃以下。根据增塑剂掺量的不同，可制得硬质或软质聚氯乙烯塑料。（3）聚苯乙烯塑料（PS）

聚苯乙烯塑料由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯塑料的透光性好，易于着色，化学稳定性高，耐水、耐光，成型加工方便，价格较低。但聚苯乙烯性脆，抗冲击韧性差，耐热性低，易燃，使其应用受到一定限制。（4）聚丙烯塑料（PP）

聚丙烯塑料由丙烯单体聚合而成。聚丙烯塑料的特点是质轻（密3度为0.90 g/cm），耐热性高（100～120 ℃），刚性、延性和抗水性均匀。它的不足之处是低温脆性较显著，抗大气性差，故适用于室内。近年来，聚丙烯的生产发展较迅速，聚丙烯已与聚乙烯、聚氯乙烯等共同成为建筑塑料的主要品种。（5）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

由甲基丙烯酸甲酯加聚而成的热塑性树脂，俗称有机玻璃。它的透光性好，低温强度高，吸水性低，耐热性和抗老化性好，成型加工方便。缺点是耐磨性差，价格较贵。（6）聚酯树脂（PR）

聚酯树脂由二元或多元醇和二元或多元酸缩聚而成。聚酯树脂具有优良的胶结性能，弹性和着色性好，柔韧，耐热、耐水。（7）酚醛树脂（PF）

酚醛树脂由酚和醛在酸性或碱性催化剂作用下缩聚而成。酚醛树脂的黏结强度高，耐光、耐水、耐热、耐腐蚀，电绝缘性好，但性脆。在酚醛树脂中掺加填料、固化剂等可制成酚醛塑料制品。这种制品表面光洁，坚固耐用，成本低，是最常用的塑料品种之一。（8）有机硅树脂（Si）

有机硅树脂由一种或多种有机硅单体水解而成。有机硅树脂耐热、耐寒、耐水、耐化学腐蚀，但机械性能不佳，黏结力不高。用酚醛、环氧、聚酯等合成树脂或用玻璃纤维、石棉等增强，可提高其机械性能和黏结力。建筑上常用塑料的主要性能见表1-23。表1-23　建筑上常用塑料的主要性能

4）建筑塑料制品的应用（1）塑料门窗

塑料门窗是由聚氯乙烯（PVC）树脂为胶结料，加入稳定剂、润滑剂、填料、颜料经混料、捏合、挤出、冷却定形成异形材后，再经焊接、拼装、修整成的门窗制品。

塑料门窗可分为全塑门窗、复合门窗和聚氨酯门窗。目前大量采用的是由硬聚氯乙烯（PVC）异形钢，内腔加衬“增强型钢”，经热焊接加工制成的门窗。

塑料门窗与其他门窗相比，具有耐水、耐蚀、阻燃，气密性、水密性、绝热性、隔声性、装饰性好及耐老化性较好等特点，而且不需粉刷油漆，维修保养方便，同时还显著节能，在国外已广泛应用。鉴于国外经验和我国国情，以塑料门窗代替或逐步取代木门窗、金属门窗是节约木材、钢材、铝材，节省能源的重要途径。

塑料门窗代号为：“GSC”表示固定窗；“PSC”表示平开窗；“TSC”表示推拉窗；“LSC”表示提拉窗；“YSC”表示异形窗；“PSM”表示平开门；“TSM”表示推拉门；“CSM”表示门连窗；“PSMW”表示无槛平开门：“S”表示带纱；“A、B、C、D、E、F等”表示门窗式样。

例如，窗编号“TSC1512AS”中“TSC”——塑料推拉窗；“15”——窗洞口宽度；“12”——窗洞口高度；“A”——窗式样；“S”——带纱。又如门编号“PSM0921B”中“PSM”——塑料平开门；“09”——门洞口宽度；“21”——门洞口高度；“B”——门式样。（2）塑料管材

塑料管材和金属管材相比，具有质轻、不生锈、不生苔、不易积垢、管壁光滑、对流体阻力小、安装加工方便、节能等特点。近年来，塑料管材的生产与应用已得到了较大的发展，它在建筑塑料制品中所占的比例较大。

塑料管材分为硬管和软管。按主要原料可分为硬质聚氯乙烯（PVC）塑料管、聚乙烯（PE）塑料管、聚丙烯（PP）塑料管、耐酸酚醛（PF）树脂管、ABS管、聚丁烯（PB）塑料管、玻璃钢（GRP）管等。塑料管材可应用于建筑排水管、雨水管、给水管、波纹管、电线穿线管、燃气管等。在众多的塑料管材中，PVC塑料管具有质量轻、强度高、耐腐蚀、不易积垢、不生锈、成本低、安装维修方便等特点，因此其产量最大，使用最为普遍，约占整个塑料管材的80％。（3）塑料壁纸

塑料壁纸是以一定材料为基材，表面进行涂塑后，再经过印花、压花或发泡处理等多种工艺而制成的一种墙面装饰材料。

塑料壁纸与传统的墙纸及织物饰面材料相比，具有装饰效果好、难燃、隔热、吸声、防霉、不易结露、适合大规模生产、黏贴方便、使用寿命长、易维修保养等特点。

塑料壁纸大致可分为三大类：普通壁纸、发泡壁纸和特种壁纸。每一种塑料壁纸又有3～4个品种，几十种乃至上百种花色，见表1-24。表1-24　塑料壁纸的分类

①普通壁纸。也称为塑料面纸底壁纸，即在纸面上涂刷塑料层（如聚氯乙烯）。为了增加质感和装饰效果，常在纸面上印有图案或压出花纹，再涂上塑料层。这种壁纸耐水，可擦洗，比较耐用，价格也较便宜。

②发泡壁纸。在纸面上涂上掺有发泡剂的塑料面，称为发泡壁纸。此壁纸立体感强，能吸声，有较好的音响效果。为了增强黏结力，提高其强度，可用棉布、麻布、化纤布等作底来代替纸底，这类壁纸称为塑料壁布。将它黏贴在墙上，不易脱落，受到冲击、碰撞也不会破裂，因加工方便，价格不高，所以较受欢迎。

③特种壁纸。由于功能上的需要而生产的壁纸称为特种壁纸，也称功能壁纸。如耐水壁纸是用玻璃纤维毡作基材，配以具有耐水性的胶结剂，以适应卫生间、浴室等墙面的装饰要求；防火壁纸是用石棉纸作基材，并在PVC涂塑材料中掺有阻燃剂，使墙纸具有一定的阻燃防火功能，适用于防火要求很高的建筑。塑料颗粒壁纸就是一种特种装饰效果的壁纸，是在基材上散布彩色砂粒，再涂胶黏剂，使表面呈砂粒毛面，塑料颗粒壁纸易黏贴，有一定的绝热、吸声效果，而且便于清洗，适用于门厅、柱头、走廊等局部装饰。（4）塑料地板

塑料地板与传统的地面材料相比，具有质轻、美观、耐磨、耐腐蚀、防潮、防火、吸声、绝热、有弹性、施工简便、易于清洗与保养等特点。近年来，已成为主要的地面装饰材料之一。塑料地板种类繁多，通常从以下几个方面来分类。

①按所用树脂分。按所用树脂可分为聚氯乙烯塑料地板、氯乙烯—醋酸乙烯塑料地板、聚乙烯塑料地板、聚丙烯塑料地板。目前，绝大部分的塑料地板为聚氯乙烯塑料地板。

②按形状分。按形状可分为块状与卷状。其中块状塑料地板使用较多，块状塑料地板可拼成不同色彩和图案，装饰效果好，也便于局部修补。卷状塑料地板铺设速度快，施工效率高。

③按质地分。按质地可分为半硬质与软质。由于半硬质塑料地板具有成本低，尺寸稳定，耐热性、耐磨性、装饰性好，容易黏贴等特点，目前应用最广泛。软质塑料地板的弹性好，行走舒适，并有一定的绝热、吸声、隔潮等优点。

④按生产工艺分。按生产工艺可分为压延法、热压法与注射法。我国塑料地板的生产大部分采用压延法，采用热压法生产的较少，注射法则更少。

⑤按产品结构分。按产品结构可分为单层与多层复合。

此外，还有无缝塑料地板、石棉塑料地板、抗静电塑料地板等。（5）塑料装饰板

塑料装饰板是以树脂材料为浸渍材料或以树脂为基材，经一定工艺制成的具有装饰功能的板材。这类装饰材料有：塑料贴面装饰板、覆塑装饰板、聚氯乙烯塑料装饰板、聚氯乙烯透明塑料板及有机玻璃装饰板材等。

①塑料贴面装饰板。塑料贴面装饰板又称塑料贴面板。它是以酚醛树脂的纸质压层为胎基，表面用三聚氰胺树脂浸渍过的印花纸为面层，经热压制成并可覆盖于各种基材上的一种装饰贴面材料。有镜面型和柔光型两种。

塑料贴面板的图案、色调丰富多彩，耐湿、耐磨、耐烫、耐燃烧，耐一定酸、碱、油脂及酒精等溶剂的侵蚀，平滑光亮，极易清洗，黏贴在板材的表面，较木材耐久，装饰效果好，是节约优质木材的好材料。适用于各种建筑室内、车船、飞机及家具等表面装饰。

②覆塑装饰板。以塑料贴面板或以塑料薄膜为面层，以胶合板、纤维板、刨花板等板材为基层，采用胶合剂热压而成的一种装饰板材。用胶合板作基层叫覆塑胶合板，用中密度纤维板作基层的叫覆塑中密度纤维板，用刨花板为基层的叫覆塑刨花板。

覆塑装饰板既有基层板的厚度、刚度，又具有塑料贴面板和薄膜的光洁，质感强，美观、装饰效果好，并具有耐磨、耐烫、不变形、不开裂、易于清洗等优点。可用于汽车、火车、船舶、高级建筑的装修及家具、仪表、电器设备的外壳装修。

③聚氯乙烯（PVC）塑料装饰板。以聚氯乙烯（PVC）为基材，添加填料、稳定剂、色料等经捏和、混炼、拉片、切粒、挤出或压延而成的一种装饰板材。

特点是表面光滑、色泽鲜艳、防水、耐腐蚀、不变形、易清洗、可钉、可锯、可创。可用于各种建筑物的室内装修，家具台面的铺设等。

④聚氯乙烯（PVC）透明塑料板。以聚氯乙烯（PVC）为基材，添加增塑剂、抗老化剂，经挤压成型的一种透明装饰板材。其特点是机械性能好，热稳定，耐候，耐化学腐蚀，耐潮湿，难燃，并可切、剪、锯加工等。可部分代替有机玻璃制作广告牌、灯箱、展览台、橱窗、透明屋顶、防震玻璃、室内装饰及浴室隔断等。

⑤有机玻璃装饰板材。有机玻璃装饰板材简称有机玻璃。它是一种具有极好透光率的热塑性塑料，以甲基丙烯酸甲醇为主要基料，加入引发剂、增塑剂等聚合而成。类型有无色、有色透明有机玻璃和各色珠光有机玻璃等多种。

有机玻璃的透光性极好，可透过光线的99％，并能透过紫外线的73.5％；机械强度较高；耐热性、耐候性及抗寒性都较好；耐腐蚀性及绝缘性良好；在一定条件下，尺寸稳定、容易加工。有机玻璃的缺点是质地较脆，易溶于有机溶剂，表面硬度不大，易擦毛等。有机玻璃在建筑上，主要用作室内高级装饰材料及特殊的吸顶灯具，或室内隔断及透明防护材料等。（6）玻璃钢建筑制品

常见的玻璃钢建筑制品是用玻璃纤维及其织物为增强材料，以热固性不饱和聚酯（UP）树脂或环氧树脂（EP）等为胶黏料制成的一种复合材料。它的质量轻、强度接近钢材，因此人们常把它称为玻璃钢。

常见的玻璃钢建筑制品有耐酸玻璃钢管，还有玻璃钢波形瓦、玻璃钢采光罩、玻璃钢卫生洁具等。

①玻璃钢波形瓦。以无捻玻璃纤维布和不饱和树脂（UP）为原料，用手糊法或挤压工艺成型而成的一种轻型屋面材料。其特点是重量轻，强度高，耐冲击，耐腐蚀以及有较好的电绝缘性、透光性和光彩鲜艳，成型方便，施工安装方便等。玻璃钢波形瓦广泛用于临时商场、凉棚、货栈、摊篷和车篷、车站月台等一般不接触明火的建筑物屋面，如图1-5所示。图1-5　玻璃钢波形瓦图1-6　玻璃钢采光罩

玻璃钢波形瓦的品种，按外形分为大波瓦、中波瓦、小波瓦和脊瓦；按选材分为阻火型和透明型；按颜色分为本色和带色波瓦等。其产品规格表示以“PB75—1.2”为例，其中“PB”为玻璃钢波形瓦代号，“75”为波长75 mm，“1.2”为瓦厚1.2 mm。

②玻璃钢采光罩。以不饱和树脂（UP）为胶黏剂，玻璃纤维布（或毯）为增强材料，用手糊成型工艺制成的屋面采光用的拱形罩，如图1-6所示。

玻璃钢采光罩具有重量轻、耐冲击、透光好、无眩光，而且安装方便，耐腐蚀等特点，适用于各类屋面结构的采光用。

用于建筑的塑料制品很多，几乎遍及建筑物的各个部位。除了上述介绍的一些外，塑料还可以用作楼梯扶手、挂镜线、踢脚线、装饰嵌线、盖条、百叶窗、防滑条等。1.3.8 防水材料

防水材料是指具有防止房屋建筑遭受雨水、地下水、生活用水侵蚀的材料。

防水材料按状态可分为防水卷材（如SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材、EPDM防水卷材、PVC防水卷材等）、防水涂料（如高聚物改性沥青涂料、合成高分子涂料等）、密封材料（如沥青嵌缝油膏、丙烯酸密封膏、聚氨酯密封膏、聚硫密封膏、硅酮密封膏等）以及刚性防水材料等4大系列；防水材料按其组成可分为沥青材料、沥青基制品防水材料、改性沥青防水材料和合成高分子防水材料等。

1）沥青及沥青防水材料

沥青是一种憎水性的有机胶凝材料，在常温下呈黑色或黑褐色的黏稠状液体、半固体或固体。沥青具有良好的不透水性、黏结性、塑性、抗冲击性、耐化学腐蚀性及电绝缘性等。此外，还可用来制造防水卷材、防水涂料、防水油膏、胶黏剂及防锈防腐涂料等。（1）石油沥青

石油沥青是石油经蒸馏等工序提炼出各种轻质油（如汽油、煤油、柴油等）及润滑油后得到的渣油，或经再加工而得到的物质。主要成分是油分、树脂和地沥青质。此外，石油沥青还有少量的沥青碳、似碳物和石蜡。油分是决定沥青流动性的组分，树脂是决定沥青塑性和黏结性的组分，地沥青质是决定沥青黏性和温度稳定性的组分，沥青碳和似碳物会降低沥青的黏结力，石蜡会降低沥青的黏性和塑性。（2）改性沥青

工程中使用的沥青应具备较好的综合性能，如在高温下要有足够的强度和热稳定性；在低温下应有良好的柔韧性；在加工和使用条件下具有抗“老化”能力；与各种矿物质材料具有良好的黏结性等。但沥青本身不能完全满足这些要求，使得沥青防水工程漏水严重，使用寿命短。为此，常用下述方法对沥青进行改性，以满足使用要求。

①矿物填充料改性。常用的矿物填充料有粉状和纤维状两类。粉状的有滑石粉、石灰石粉、白云石粉、磨细砂、粉煤灰和水泥等，粉状矿物填充料加入沥青中，将提高沥青的大气稳定性，降低温度敏感性。矿物填充料纤维状的有石棉粉等，纤维状的石棉粉加入沥青中，可提高沥青的抗拉强度和耐热性。一般矿物填充料的掺量为20％～40％。

②聚合物改性。用聚合物改性沥青，可以提高沥青的强度、塑性、耐热性、黏结性和抗老化性，主要用于生产防水卷材、密封材料和防水涂料。用于沥青改性的合成树脂主要有SBS、APP，有时也用PVC、PE、古马隆树脂等。

③其他改性。a. 再生橡胶改性沥青。再生橡胶改性沥青具有一定的弹性、塑性，良好的黏结力、气密性、低温柔韧性和抗老化等性能，而且价格低廉。它可用于防水卷材、片材、密封材料、胶黏剂和涂料等。此外，还可使用丁基橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等改性材料。b. 橡胶和树脂共混改性沥青。用橡胶和树脂两种改性材料同时改善沥青的性质，使其同时具有橡胶和树脂的特性。由于橡胶和树脂的混溶性较好，故改性效果良好。橡胶和树脂共混改性沥青的原料品种、配比、制作工艺不同，其性能也不相同。它可用于防水卷材、片材、密封材料和涂料等。（3）沥青防水涂料

沥青防水涂料是指以沥青为基料，矿物胶体为乳化剂，在机械强制搅拌下将沥青乳化制成的水性沥青基厚质防水涂料。常用的沥青基防水涂料有石灰乳化沥青、膨润土沥青乳液和水性石棉沥青防水涂料等。它们主要用于Ⅲ级和Ⅳ级防水等级的工业与民用建筑的屋面防水、地下混凝土的防水防潮以及卫生间的防水等。

水性沥青防水涂料为水性、单组分涂料，具有无毒、不燃、可在潮湿基层上施工等特点。（4）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（废橡胶粉和硫化鱼油）、稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及填充料（石棉绒和滑石粉）等混合制成的膏状材料。沥青嵌缝油膏具有较好的耐热性、黏结性、保油性和低温柔韧性，因此，广泛用于各种建筑构造的接缝处的防水密封，也可以用于混凝土跑道、道路、桥梁及各种构筑物的伸缩缝、施工缝等的嵌缝密封材料。建筑防水沥青油膏按耐热度和低温韧性分为701、702、703、801、802、803等6个标号。

2）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、高聚合物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三个系列。（1）普通沥青防水卷材

普通沥青防水卷材是在基胎上浸渍沥青后，再在其表面撒粉状或片状的隔离材料而制成的可卷曲的卷筒状防水卷材。按其浸渍的胎基不同，可分为纸胎、玻璃布胎、玻璃纤维胎和铝箔面胎。（2）高聚合物改性沥青防水卷材

以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维毡、纤维织物或塑料薄膜为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成可卷曲的片状防水材料，称为高聚合物改性沥青防水卷材。

①SBS改性沥青防水卷材。是用沥青或SBS改性沥青（又称“弹性体沥青”）浸渍胎基，两面涂以SBS改性沥青涂盖层，上表面撒以细砂、矿物粒（片）料或覆盖聚乙烯膜，下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的防水卷材。它是弹性体防水卷材的一种。SBS改性沥青卷材按胎基分为聚酯胎（PY）和玻纤胎（G）两类。

SBS改性沥青防水卷材适用于工业与民用建筑的屋面、地下及卫生间等的防水防潮，以及游泳池、隧道、蓄水池等的防水工程，尤其适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。

②APP改性沥青防水卷材。是用沥青或APP改性沥青（又称“塑性沥青”）浸渍胎基，两面涂以APP改性沥青涂盖层，上表面撒以细砂、矿物粒（片）料或覆盖聚乙烯膜，下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一种改性沥青防水卷材。它是塑性体沥青防水卷材的一种，比弹性体沥青防水卷材耐热性更好，但低温柔韧性较差。尤其适用于高温或有强烈太阳辐射地区的建筑物防水。（3）合成高分子防水卷材

①三元乙丙（EPDM）橡胶防水卷材。三元乙丙橡胶防水卷材是以三元乙丙橡胶为主体原料，掺入适量的硫化剂、促进剂、软化剂、填充剂等，经密炼、压延或挤出成型、硫化和分卷包装等工序而制成的高弹性防水卷材。

三元乙丙橡胶防水卷材具有优良的耐候性、耐臭氧性和耐热性，同时还具有抗老化性能好、质量轻、抗拉强度高、断裂伸长率大、低温柔韧性好以及耐酸碱腐蚀的优点，属于高档防水材料。适用于防水要求高、耐久年限长的工业与民用建筑的屋面、卫生间等防水工程，也可用于桥梁、隧道、地下室、蓄水池等工程的防水。

②聚氯乙烯（PVC）塑料防水卷材。是以聚氯乙烯树脂为主要原料，掺入填充料和适量的改性剂、增塑剂及其他助剂，经混炼、压延或挤出成型、分卷包装等工序所制成的柔性防水卷材。按其基料与特性分为P型和S型两种，P型是以增塑聚氯乙烯为基料的塑性卷材；S型是以煤焦油与聚氯乙烯混溶料为基料的柔性卷材。

该种防水卷材抗拉强度高、断裂伸长率大、低温柔韧性好、使用寿命长，同时还具有尺寸稳定性、耐热性、耐腐蚀性和耐细菌性等均较好的特性。PVC防水卷材主要用于建筑工程的屋面防水，也可用于水池、堤坝等防水工程。

③氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材。氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材是以氯化聚乙烯树脂和合成橡胶共混物为主体，加入适量的硫化剂、促进剂、稳定剂、软化剂和填充料等，经混炼、过滤、压延或挤出成型、硫化等工序制成的高弹性防水卷材。其特点是强度高（抗拉强度在7.5 MPa以上）、耐臭氧性能、耐水性、耐腐蚀性、抗老化性能好（使用寿命在20年以上）、断裂伸长率高（伸长率达450％以上）以及低温柔韧性好（脆性温度在-40 ℃以下）等，因此特别适用于寒冷地区或变形较大的建筑防水工程，也可用于有保护层的屋面、地下室、储水池等防水工程。

合成高分子防水卷材除以上三个品种外，还有氯丁橡胶、丁基橡胶、氧化聚乙烯（CPE）、聚乙烯（PE）、氯磺化聚乙烯、聚乙烯-三元乙丙橡胶共混等多种防水卷材。它们所用的基材不同，其性能差别较大。

3）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沥青类防水涂料、高聚物改性沥青类防水涂料、合成高分子类防水涂料和聚合物水泥类防水涂料等。（1）沥青类防水涂料

沥青类防水涂料可分为：冷底子油、沥青胶及乳化沥青。

①冷底子油。是将建筑石油沥青加入汽油、轻柴油溶合而配制成的沥青溶液。由于形成涂膜较薄，故一般不单独作防水材料用，往往仅作某些防水材料的配套材料使用，通常可用于混凝土、砂浆及金属表面。如在基层表面涂刷一层冷底子油，可增强卷材和基底的黏结力。

②沥青胶。又称玛碲脂。是沥青材料加入粉状或纤维状填充材料混合而成，也可以两者同时加入。粉状材料为滑石粉、石灰石粉及白云石粉，纤维状材料为木纤维、石棉绒等。沥青胶的标号是以耐热度表示，分为S-60、S-65、S-70、S-75、S-80、S-85等6个标号。沥青胶主要用于黏结防水卷材，防水涂层沥青砂浆防水层的底层及接口填缝材料。

③乳化沥青。以乳化沥青为基料，在其中掺入各种改性材料而制成的防水涂料，也称为水性沥青基防水涂料。主要用于屋面防水、地下防水、防潮，可代替沥青胶黏结沥青防水卷材，可在潮湿的基础上使用。（2）高聚物改性沥青类防水涂料

高聚物改性沥青类防水涂料是以沥青为基料，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。品种有再生橡胶改性沥青防水涂料、水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料和SBS橡胶沥青防水涂料三种。

这类涂料由于用橡胶进行改性，所以在柔韧性、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都有很大改善，具有成膜快、强度高、耐候性和抗裂性好、难燃、无毒等优点，适用于Ⅱ级及以下防水等级的屋面、地面、地下室和卫生间等部位的防水工程。（3）合成高分子类防水涂料

合成高分子类防水涂料是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。其品种有聚氨酯防水涂料、石油沥青聚氨酯防水涂料、硅橡胶防水涂料和丙烯酸酯防水涂料等。这类涂料比沥青基及改性沥青基防水涂料具有更好的弹性和塑性、耐久性以及耐高低温性能。聚氨酯防水涂料易成厚膜，操作简便，弹性好、延伸率大，并具有优异的耐候、耐油、耐磨、耐臭氧、耐海水、不燃烧等性能，在中高级建筑的卫生间、厨厕、水池及地下室防水工程和有保护层的屋面防水工程中得到广泛应用；石油沥青聚氨酯防水涂料是具有高弹性、高延伸的防水材料；硅橡胶防水涂料是以硅橡胶乳液为基本材料，辅以其他合成高分子乳液，掺入无机填料和各种助剂配制而成的乳液型防水涂料，适用于地下工程、输水和储水构筑物的防水、防潮；各类房屋建筑的厨房、厕所、卫生间以及楼地面的防水，防水等级为Ⅲ、Ⅳ级的屋面防水，也可用作Ⅰ、Ⅱ级屋面多道防水设防中的一道防水层。（4）聚合物水泥类防水涂料

聚合物水泥类防水涂料（简称JS防水涂料）是以聚丙烯酸酯乳液、乙烯—醋酸乙烯共聚乳液和各种外加剂组成的有机液料与高铁高铝水泥、石英、砂及各种添加料组成的无机粉料，按一定比例复合制成的防水涂料。聚合物水泥防水涂料无毒无害，可用于饮用水工程，施工安全、简单，工期短，涂层高弹性、高强度，还可按工程需要配制彩色涂层。

4）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材料。建筑密封材料按性能分为弹性密封材料和塑性密封材料；按使用时的组分分为单组分密封材料和双组分密封材料；按组成的材料分为改性沥青密封材料和合成高分子密封材料；按形状分为定型（如密封条、密封带、密封垫等）和不定型（如黏稠状的密封膏或嵌缝膏）密封材料。（1）聚硫密封膏

聚硫密封膏是以LP液态聚硫橡胶为基料，再加入硫化剂、增塑剂、填充料等拌制成的均匀的膏状体。具有黏结力强、抗撕裂性强、耐气候、耐油、耐湿热、耐水和耐低温等性能，适应温度范围宽（-40～96 ℃），低温柔韧性好，抗紫外线曝晒以及抗冰雪和水浸能力强，适用于各种建筑的防水密封，特别适用于长期浸泡在水中的工程（如水库、堤坝、游泳池等）、严寒地区的工程或冷库、受疲劳荷载作用的工程（如桥梁、公路与机场跑道等）。另外，聚硫密封膏施工性良好，无毒，使用安全。（2）硅酮密封膏

硅酮密封膏，又称为有机硅密封膏，是以有机硅为基料配成的建筑用高弹性密封膏，分为单组分型和双组分型两种，目前大多为单组分型。硅酮密封膏具有优异的耐热性、耐寒性，使用温度为-50～250 ℃，并具有良好的耐候性，使用寿命为30年以上，与各种材料都有较好的黏结性能，耐拉伸-压缩疲劳性强，耐水性好。（3）聚氨酯密封膏

聚氨酯密封膏分为双组分型和单组分型两种，与混凝土的黏结性很好，广泛用于建筑物沉降缝、伸缩缝的密封，阳台、窗框、卫生间等部位的防水密封，以及给水排水管道、蓄水池、游泳池、道路桥梁等工程的接缝密封与渗漏修补。（4）丙烯酸类树脂密封膏

丙烯酸类树脂密封膏是丙烯酸树脂掺入增塑剂、分散剂、碳酸钙、增量剂等配制而成的，有溶剂型和水乳型两种。丙烯酸类树脂密封膏具有优良的抗紫外线性能，延伸率也很好，而且价格比橡胶类密封膏便宜，属于中等价格及性能的产品，主要用于屋面、墙板、门、窗嵌缝，但它的耐水性不是很好，故不宜用于长期浸泡在水中的工程，如水池、污水厂、堤坝等水下接缝中。另外，丙烯酸类树脂密封膏的抗疲劳性较差，不宜用于频繁受震动的工程，如广场、公路、桥面等交通工程的接缝中。（5）刚性防水材料

刚性防水材料是指以水泥、砂、石为主要原料制成的防水砂浆或密实混凝土，多采用混凝土。一般可掺入防水剂或泡沫剂等材料，并通过调整配合比、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来提高混凝土的防水性能。

适用于防水等级为Ⅲ级的屋面防水，也可作为Ⅰ、Ⅱ级屋面多道防水设计中的一道防水层。不适用于设有松散材料保温层的屋面以及受较大振动或冲击荷载的建筑物屋面。1.3.9 绝热与吸声材料

1）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。（1）绝热材料的基本性能

在建筑工程中，合理选用绝热材料，能提高建筑物的使用效能。例如，房屋围护结构及屋面所用的建筑材料具有一定的绝热性能，能长年保持室内温度的稳定。在采暖、空调及冷藏等建筑物中采用必要的绝热材料，能减少热损失，节约能源消耗。通常在选择绝热材料时，需根据材料的导热系数、表观密度、抗压强度来确定。另外，还要根据工程的特点，考虑材料的吸湿性、温度稳定性、耐腐蚀性等性能。

①导热系数。导热系数是表示材料的导热能力指标，是指通过材料本身热量传导能力大小的量度，即在稳定传热条件下，当材料层单2位厚度内的温差为1 ℃时，在1 s内通过1 m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λ＜0.23 W/（m·K）的材料称为绝热材料。影响材料导热系数的因素有：材料本身物质构成、微观结构、孔隙率、孔隙特征、含水率。

物质构成中，金属材料导热系数最大，无机非金属材料次之，有机材料导热系数最小；分子结构简单的材料比结构复杂的材料有较大的导热性；表观密度小的材料其孔隙度大，孔隙率越大，导热系数越小；材料结冰和材料受潮时，材料导热系数增大；对木材等纤维材料，当热流平行于纤维延伸方向时，热流受到阻力小，其导热系数值大，而热流垂直于纤维延伸方向时，受到的阻力大，其导热系数相对较小。

②温度稳定性。材料受热作用下保持其原有性能不变的能力，称为绝热材料的温度稳定性。通常用其不至丧失绝热性能的极限温度来表示。

③强度。绝热材料通常采用抗压强度和抗折强度，由于绝热材料含有大量的孔隙，故其强度一般均不大，因此不宜将绝热材料用于承受外界荷载部位。（2）常用的绝热材料

绝热材料按其成分可分为有机和无机两大类。无机绝热材料是用矿物质为原料制成的呈松散状、纤维状或多孔状材料，要制成板、管套或通过发泡工艺制成多孔制品。有机绝热材料是用有机原料制成，如树脂、木丝板、软木等。

①无机绝热材料

a. 无机纤维状绝热材料。玻璃棉及制品，最高使用温度400 ℃，适用于屋面和墙体的保温层及管道保温；矿棉及矿棉制品最高使用温度600 ℃，具有质轻、热导率低、不燃、电绝缘、耐腐蚀等特点，可用作保温墙板填充料，墙壁、屋顶和顶棚等处的绝热和吸声材料。

b. 无机散粒状绝热材料。膨胀蛭石是由天然蛭石经高温煅烧而制成的一种松散颗粒状绝热材料，最高使用温度1 100 ℃，具有不蛀、抗腐、吸水性大的特点，可用于填充材料，建筑围护结构、管道等的绝热和吸声材料；膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩煅烧而成的呈蜂窝泡沫状白色或白色颗粒的绝热材料。使用温度在-200～800 ℃之间，具有

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