1 园林建筑材料的识别与应用
［学习目标］
通过本章的学习，了解园林建筑材料的基本性质，掌握常用园林建筑材料的类别、性能、外观形态和适用场所，初步了解施工方法。
［项目引入］
参观园林环境，了解不同园林建筑材料的各种应用方法。
［讲课指引］
阶段1 学生在教师讲授本章之前完成的内容
查阅相关书籍或网络，自学“各种园林建筑材料的相关性能”等内容。
阶段2 学生跟随教师的课程进度完成的内容
（1）教师利用材料样品授课，同时参观公园、居住区等园林环境，带领学生到现场认知各种园林建筑材料，了解其性能特点、适用场所、外观形态及规格尺寸等；
（2）学生对各种园林建筑材料应用实景拍照，分析同种材料不同的应用方法。
阶段3 最后成稿
选择代表性的园林建筑材料应用实景照片，分析材料应用恰当与否。
1.1 园林建筑材料总述
1.1.1 园林工程基本建筑材料的定义及分类
园林工程基本建筑材料是指构成园林建筑物或构筑物的基础、梁、板、柱、墙体、屋面、地面以及室内外景观装饰工程所用的材料。
基本建筑材料通常按照化学成分的不同进行分类，可分为无机材料、有机材料和复合材料，见表1.1。建筑有机材料如图1.1所示，建筑无机材料与复合材料如图1.2所示。
表1.1 建筑材料按化学成分分类
图1.1 建筑有机材料
图1.2 建筑无机材料与复合材料
1.1.2 建筑材料的基本性能
由于不同的建筑材料所处环境及建（构）筑物部位的不同，在使用中对材料的技术性能要求也就不同。如结构材料应具有一定的力学性能；屋面材料应具有一定的防水、保温、隔热等性能；地面材料应具有较高的强度、耐磨、防滑等性能；墙体材料应具有一定的强度、保温、隔热等性能。掌握建筑材料的基本性能是正确选择与合理使用建筑材料的基础。
1.1.2.1 建筑材料的物理性质
建筑材料的物理性质包括与质量有关的性质，如密度、表观密度、堆密度、密实度、孔隙率、填充率、孔隙率等；与水有关的性质，如亲水性、吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性等；与热有关的性质，如导热性、热容量、比热、温度变形性等。
1）材料的密度、表观密度与堆密度
（1）密度 密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按式（1.1）计算：
式中 ρ——材料的密度，g／cm3或k g／m3；
m——材料在干燥状态下的质量，g或kg；
V——材料在绝对密实状态下的体积，cm3或m3。
绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。除了钢材、玻璃等少数接近于绝对密实的材料外，绝大多数材料都有一些孔隙，如砖、石材等块状材料。在测定有孔隙的材料密度时，应把材料磨成细粉以排除其内部孔隙，经干燥至恒重后，用密度瓶（李氏瓶）测定其实际体积，该体积即可视为材料绝对密实状态下的体积。材料磨得愈细，测定的密度值愈精确。
（2）表观密度 表观密度也称为体积密度。表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量，按式（1.2）计算：
式中 ρ0——表观密度，g／cm3或kg／m3；
m——材料的质量，g或kg；
V0——材料在自然状态下的体积，cm3或m3。
材料在自然状态下的体积是指材料的实体积与材料内所含全部孔隙体积之和。外形规则的材料，其测定很简便，只要测得材料的重量和体积，即可算得表观密度。不规则材料的体积要采用排水法求得，但材料表面应预先涂上蜡，以防水分渗入材料内部而影响测定值。
（3）堆密度 堆密度是指散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量，按式（1.3）计算：
式中 ρ′0——堆密度，g／cm3或kg／m3；
m——材料的质量，g或kg；
V′0——材料的堆积体积，cm3或m3。散粒材料在自然状态下的体积，是指既包含颗粒内部的孔隙，又包含颗粒之间空隙在内的总体积。测定散粒材料的堆密度时，材料的质量是指在一定容积的容器内的材料质量，其堆积体积是指所用容器的容积。若以捣实体积计算时，则称为紧密堆密度。
常用建筑材料的密度、表观密度、堆密度及孔隙率见表1.2。
表1.2 常用建筑材料的密度、表观密度、堆密度及孔隙率
续表
2）材料的密实度、孔隙率、空隙率
（1）密实度D 密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例，说明材料体积内被固体物质所充填的程度，反映了材料的致密程度，按式（1.4）计算：
（2）孔隙率P 孔隙率是指材料体积内孔隙体积（Vp）占材料总体积（V0）的百分率，按式（1.5）计算：
按孔隙的特征，材料的孔隙可分为开口孔隙和闭口孔隙两种，二者孔隙率之和等于材料的总孔隙率。不同的孔隙对材料的性能影响各不相同。一般而言，孔隙率较小，且连通孔较少的材料，其吸水性较小，强度较高，抗冻性和抗渗性较好。工程中对需要保温隔热的建筑物或部位，要求其所用材料的孔隙率要较大。相反，对要求高强或不透水的建筑物或部位，则其所用的材料孔隙率应很小。
孔隙率与密实度的关系为：
（3）空隙率P′ 空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积（Va）占堆积体积的百分率，以P′表示，按式（1.7）计算：
3）材料的亲水性与憎水性
亲水性是指材料能被水润湿的性质。材料产生亲水性的原因是因其与水接触时，材料与水分子之间的亲和力大于水分子之间的内聚力所致。当材料与水接触，材料与水分子之间的亲和力小于水分子之间的内聚力时，材料则表现为憎水性。
材料被水湿润的情况可用润湿边角θ来表示。当材料与水接触时，在材料、水、空气三相的交界点，沿水滴表面做切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ称为润湿边角。
θ角越小，表明材料越易被水润湿。当θ＜90°时，如图1.3（a）所示，材料表面吸附水，材料能被水润湿而表现出亲水性，这种材料称为亲水性材料；当θ＞90°时，如图1.3（b）所示，材料表面不吸附水，这种材料称为憎水性材料；当θ＝0°时，表明材料完全被水润湿。
4）材料的吸水性与吸湿性
（1）吸水性 材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。材料的吸水性用吸水率表示，有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。
图1.3 材料的润湿示意图
（a）亲水性材料；（b）憎水性材料
①质量吸水率是指材料在吸水饱和时，内部所吸水分的质量占材料干燥质量的百分率，按式（1.8）计算：
式中 W质——材料的质量吸水率，%；
m湿——材料在吸水饱和状态下的质量，g；
m干——材料在干燥状态下的质量，g。
②体积吸水率是指材料在吸水饱和时，内部所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率，按式（1.9）计算：
式中 W体——材料的体积吸水率，%；
m吸——材料在吸水饱和后的质量，g；
m干——材料在干燥状态下的质量，g；
V干——干燥材料在自然状态下的体积，cm3；ρW——水的密度，g／cm3。
（2）吸湿性 材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的吸湿性用含水率表示。含水率是指材料内部所含水的质量占材料干燥质量的百分率，按式（1.10）计算：
式中 W含——材料的含水率，%；
m含——材料含水时的质量，g；
m干——材料干燥至恒重时的质量，g。
5）材料的耐水性
材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示，按式（1.11）计算：
式中 K软——材料的软化系数；
f饱——材料在饱水状态下的抗压强度，MPa；
f干——材料在干燥状态下的抗压强度，MPa。
软化系数大于0.80的材料，通常认为是耐水材料。
6）材料的抗渗性
材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。材料的抗渗性通常用渗透系数K表示。渗透系数的物理意义是：一定厚度的材料，在一定水压力下，在单位时间内透过单位面积的水量，按式（1.12）计算：
式中 K——渗透系数，cm／h；
W——透过材料试件的水量，cm3；
t——透水时间，h；
A——透水面积，cm2；
h——静水压力水头，cm；
d——试件厚度，cm。
K值越大，表示材料渗透的水量越多，即抗渗性越差。
材料的抗渗性通常用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试件，在标准试验方法下所能承受的最大静水压力来确定，以符号Pn表示，其中n为该材料所能承受的最大水压力的10倍的MPa数，如P4，P6，P8，P10，P12等，分别表示材料能承受0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 MPa的水压而不渗水。材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关。
7）材料的抗冻性
材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质称为材料的抗冻性。
材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是以规定的试件，在规定试验条件下，测得其强度降低不超过25%，且质量损失不超过5%时所能承受的最多的循环次数来表示。抗冻等级用符号Fn表示，其中n即为最大冻融循环次数，如F25，F50等。材料抗冻标号的选择，是根据结构物的种类、使用条件、气候条件等决定的。
8）导热性
当材料两侧存在温度差时，热量从材料的一侧传递至材料另一侧的性质称为材料的导热性。导热性大小可以用导热系数λ表示，其计算式为：
式中 λ——导热系数，W／（m·K）；
Q——传导的热量，J；
d——材料的厚度，m；
A——传热面积，m2：
T1－T2——材料两侧的温度差，K；
t——传热时间，s。
导热系数是评定建筑材料料保温隔热性能的重要指标，导热系数愈小，材料的保温隔热性能愈好。通常把λ＜0.23W／（m·K）的材料称为绝热材料。一般非金属材料的绝热性优于金属材料；材料的表观密度小、孔隙率大、闭口孔多、孔分布均匀、孔尺寸小、材料含水率小时，则表现出导热性差、绝热性好。通常所说的材料导热系数是指干燥状态下的导热系数。当材料吸水或受潮时，导热系数会显著增大，绝热性明显变差。
1.1.2.2 建筑材料的力学性质
1）材料的强度
（1）材料的强度 材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料的强度。
根据外力作用形式的不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等，均以材料受外力破坏时单位面积上所承受的力的大小来表示。材料的这些强度是通过静力试验来测定的，故总称为静力强度。材料的静力强度是通过标准试件的破坏试验而测得，必须严格按照国家规定的试验方法进行。材料的强度是大多数材料划分等级的依据。表1.3列出了材料的抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度的计算公式。
表1.3 材料的抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度计算公式
（2）材料的等级 大部分建筑材料根据其极限强度的大小，可划分为若干不同的强度等级。如烧结普通砖按抗压强度分为6个等级：MU30，MU25，MU20，MU15，MU10，MU7.5；硅酸盐水泥按抗压和抗拉强度分为4个等级：32.5级、42.5级、52.5级、62.5级；混凝土按其抗压强度分为12个等级：C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60；碳素结构钢按其抗拉强度分为5个等级：Q195，Q215，Q235，Q255，Q275。常用建筑材料的强度见表1.4。
表1.4 常用建筑材料的强度 单位：MPa
（3）材料的比强度 比强度是按单位质量计算的材料强度，其值等于材料强度与其表观密度之比。对于不同强度的材料进行比较，可采用比强度这个指标。比强度是衡量材料轻质高强性能的重要指标。优质的结构材料，必须具有较高的比强度。几种主要材料的比强度见表1.5。由表1.5可知，玻璃钢和木材是轻质高强的高效能材料，而普通混凝土为质量大而强度较低的材料。
表1.5 钢材、木材和混凝土的强度比较
2）材料的弹性与塑性
（1）弹性 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。材料的这种当外力取消后瞬间内即可完全消失的变形称为弹性变形。弹性变形属于可逆变形，其数值大小与外力成正比，其比例系数E称为材料的弹性模量。材料在弹性变形范围内，弹性模量E为常数，其值等于应力σ与应变ε的比值，即
式中 σ——材料的应力，MPa；
ε——材料的应变；
E——材料的弹性模量，MPa。弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。E值越大，材料越不易变形，即刚度好。弹性模量是结构设计时的重要参数。常用建筑材料的弹性模量值见表1.6。
表1.6 常用建筑材料的弹性模量值
（2）塑性 材料在外力作用下产生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状尺寸，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。塑性变形为不可逆变形，是永久变形。
实际上，纯弹性变形的材料是没有的，通常一些材料在受力不大时，仅产生弹性变形；受力超过一定极限后，即产生塑性变形。有些材料在受力时，如建筑钢材，当所受外力小于弹性极限时，仅产生弹性变形；而外力大于弹性极限后，则除了弹性变形外，还产生塑性变形。有些材料在受力后，弹性变形和塑性变形同时产生，当外力取消后，弹性变形会恢复，而塑性变形不能消失，如混凝土。
3）材料的脆性和韧性
（1）脆性 脆性是指材料在外力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显塑性变形的性质。具有这种性质的材料称为脆性材料。大部分无机非金属材料均属于脆性材料，如天然石材、烧结普通砖、陶瓷、普通混凝土等。脆性材料抵抗变形或冲击振动荷载的能力差，所以仅用于承受静压力作用的结构或构件，如柱子等。
（2）韧性 韧性是指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质。低碳钢、低合金钢、木材、钢筋混凝土、橡胶、玻璃钢等都属于韧性材料。在工程中，对于要求承受冲击和振动荷载作用的结构，如桥梁、路面及有抗震要求的结构，要求所用材料具有较高的冲击韧性。
4）材料的硬度和耐磨性
（1）硬度 硬度是指材料表面的坚硬程度，是材料抵抗其他物体刻划、压入其表面的能力。硬度通常用刻痕法和压痕法来测定和表示。通常硬度大的材料耐磨性较强，不易加工。
（2）耐磨性 耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力，通常用磨损率表示。磨损率表示一定尺寸的试件，在一定压力作用下，在磨损实验机上磨一定次数后，试件每单位面积上的质量损失。
1.1.2.3 建筑材料的耐久性
（1）耐久性的概念 材料的耐久性是指材料长期抵抗各种内外破坏、腐蚀介质的作用，保持其原有性质的能力。耐久性是材料的一种综合性质，一般包括耐水性、抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐腐蚀性、耐磨性等。
（2）影响材料耐久性的主要因素
①内部因素是影响材料耐久性的根本原因。内部因素主要包括材料的组成、结构与性质。
②外部因素是影响材料耐久性的主要因素，主要有：
a.物理作用，包括材料的干湿变化、温度变化及冻融变化等。
b.化学作用，包括酸、碱、盐等物质的水溶液及气体对材料产生的侵蚀作用。侵蚀作用会使材料产生质的变化而破坏。
c.机械作用，包括冲击、疲劳荷载，各种气体、液体及固体引起的磨损与磨耗等。
d.生物作用，是指昆虫、菌类等对材料所产生的蛀蚀、腐朽等破坏作用。
钢材易受氧化而锈蚀。无机金属材料常因氧化、风化、碳化、溶蚀、冻融、热应力、干湿交替作用而破坏。有机材料因腐烂、虫蛀、老化而变质。
1.2 石材
石材主要指天然石材和人造石材。我国园林工程中，石材应用比较广泛，主要用于砌筑墙体、基础以及面层装饰等。
1.2.1 天然石材
天然石材是指采自天然岩石，未经加工或经加工石材的总称。
1）天然石材的特点
（1）天然石材的优点
①天然石材蕴藏量丰富、分布广泛，便于就地取材；
②石材结构紧密，抗压强度大；
③天然石材耐磨性好，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。
（2）天然石材的缺点
①自重大，用于房屋建筑会增加建筑物的自重；
②硬度大，给开采和加工带来困难；
③质脆，耐火性差，当温度超过800℃时，会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，创造岩石的自然过程多样而复杂，通常可分为3大类，即沉积岩、变质岩和火成岩（或称岩浆岩）。
（1）沉积岩 顾名思义，沉积岩是沉积物长时间积聚、压实和胶结的结果。各种沉积岩按照沉积物的来源和性质分类。沉积岩的成分和强度十分多样化，取决于沉积物的来源和岩石的结构构造。例如，黏土沉积物演变成页岩；沙沉积物演变成砂岩；石灰石的造岩成分通常来自海洋和湖泊生物的外壳。
沉积岩不会在压力下变得更硬，被加热后也不会变形，并且是最软的石头。与其他岩石相比，沉积岩因为硬度小、吸水性强，也就容易吸附水中的杂质，所以更容易被污染；如果长期暴露在污染和酸雨条件下，就更容易变色。
（2）变质岩 变质岩中“变质”一词的意思是“改变形式”。在变质岩的形成过程中，热量和压力相结合，使岩石变得更硬，其结构变得更紧密。改变之前的岩石被称为“原岩”，可以是三类岩石的任何一种或几种。大理石是园林中最常使用的变质岩，高温和高压的神奇作用将石灰石这种沉积岩变成了大理石。
（3）火成岩 火成岩这个名字暗示着热量和火焰。火成岩实际上是冷却的岩浆——在极高温度下融化、液化的岩石。火成岩包括地球上一些最紧密、最坚硬、最防水的岩石，在园林中应用最多的是花岗岩。而玄武岩因为其少见的黑色或暗灰色的色彩，也被用于户外铺装。
3）天然石材的分类
天然石材根据用途可分为砌筑用石材和饰面石材。
（1）砌筑用石材 砌筑用石材是指用于砌筑工程的石材，主要有毛石、料石等。
①毛石：毛石为形状不规则的天然石块。建筑用毛石一般要求中部厚度不小于150 mm，长度为300～400 mm，质量为20～30 kg，抗压强度应在10 MPa以上，软化系数应大于0.80。毛石主要用于砌筑基础、勒脚、墙身、挡土墙、堤岸及护坡等（图1.4）。
②料石：料石为经加工形状比较规则的六面体石材。按表面加工的平整度分为毛料石（叠砌面凹凸深度不大于25 mm）、粗料石（凹凸深度不大于20 mm）、半西料石（凹凸深度不大于15 mm）、细料石（凹凸深度不大于10 mm）。料石主要用于砌筑基础、石拱、台阶、勒脚、墙体等（图1.5）。
图1.4 从远古时代开始，天然形态的石头就被收集起来，并被堆砌成耐用的墙或其他结构
图1.5 两千年前的手工石制品和建筑材料，依然保留着当初的结构和手工痕迹
（2）饰面石材 天然饰面石材是指从天然岩体中开采出来，并经加工形成的块状或板状，用于建筑表面装饰或保护作用的石材，主要有花岗石、大理石、砂岩、板岩等。
①花岗石：花岗石为典型的火成岩，其矿物组成为长石、石英及少量暗色矿物和云母或角闪石、辉石凳；花岗石为全晶质结构，其化学成分主要是SiO2（含量67%～75%）及少量的Al2 O3，CaO，MgO和Fe2 O3，是酸性岩石、硬石材。花岗石耐火性较差，当燃烧温度达到573℃和870℃时会发生晶体转变，导致石材爆裂，强度下降。某些花岗石含有对人体健康有危害的微量放射性元素，对这类花岗石应避免用于室内（图1.6—图1.8）。
图1.6 小型的花岗岩铺装单元，为设计师提供了花岗岩的强度和更细致的纹理
图1.7 时间、车辆行人和天气给古老的花岗岩圆角石块路面带来的只有个性和历史感
图1.8 这个繁忙的城市广场被建筑群包围，三种颜色的花岗岩地砖切割得十分精确，它们组成的重复样式是周围建筑的有益补充
花岗石外观常呈整体均粒状结构，具有色泽和深浅不同的斑点状花纹。
天然花岗石的常用品种如图1.9（见文前彩页）所示。
②大理石：大理石是一种变质岩，具有致密的隐晶结构，硬度中等，耐磨性次于花岗石。大理石的主要化学成分是以MgCO3、CaCO3为主的碳酸盐类，为碱性岩石，抗风化性能与耐酸性能较差，除少数杂质含量少、性能稳定的大理石（如汉白玉、艾叶青等）外，磨光大理石板材一般不宜用于建筑物的外立面、其他露天部位的室外装修以及与酸有接触的地面装饰工程，否则受酸侵蚀导致表面失去光泽，甚至起粉出现斑点等，影响装饰效果。
大理石有纯色和花斑两大系列，其中的花斑系列为斑驳状纹理，品种多色泽鲜艳，材质细腻。
天然大理石的常用品种如图1.10（见文前彩页）所示。
③板岩：板岩是一种高品质、晶粒细腻的变质岩，其原岩是页岩。板岩的结构呈页片状，就是明显的水平劈裂节理，由此产生的薄而光滑的板岩片有很多景观用途，其中最恰当的用途是建造墙壁、顶盖和铺装，色彩包括黑、蓝、绿、灰、紫、红等，较高的密度和细腻的颗粒使板岩拥有极佳的防水性，天然的片状构造还能在一定程度上起到防滑作用。板岩材质较软，容易风化，可采用简单工艺凿割成薄板或条形材，具有古朴韵味，是理想的建筑装饰材料。
天然板岩的常用品种如图1.11（见文前彩页）所示。
④砂岩：砂岩属于沉积岩，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，成分包括沙粒大小的晶粒（含量要大于50%），以及由黏土、SiO2、碳酸盐和氧化铁组成的胶结物。许多19世纪所谓的褐砂石住宅（当时有钱人居住的联排式多层公寓）都用砂岩装饰外立面，也是因石材而得名的。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，按颜色分为黑砂岩、青砂岩、黄砂岩和红砂岩等，其中黑砂岩最硬，青砂岩次之，黄砂岩、红砂岩最软。由于砂岩具有良好的雕刻性，被广泛用于圆雕、浮雕壁画、雕刻花板、艺术花盆、雕塑喷泉等。目前世界上已被开采利用的有澳洲砂岩、印度砂岩、西班牙砂岩、中国砂岩等，其中色彩、花纹最受园林建筑设计师所欢迎的则是澳洲砂岩。
天然砂岩的常用品种如图1.12（见文前彩页）所示。
⑤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。石灰岩的密度小于变质岩和火成岩，吸水性却更强。路面下面的土壤中含有地下水，会被毛细作用输送到路面材料表面，导致产生明显的污染和变色。石灰岩的耐久性一般低于砂岩，颜色可由纯白色至米黄色和峰黄色。由于比较柔软，石灰石比较适宜用在细节和装饰部分。石灰岩是烧制石灰和水泥的主要材料，也是配置混凝土的骨料。石灰岩还可以用来砌筑基础、勒脚、墙体、挡土墙等。石灰岩中的湖石和英石是砌筑假山的主要材料。
石灰华又名孔石、洞石，是一种独特的沉积岩，是石灰石的近亲，由温泉的方解石沉积而成。因水流从沉积的废石灰渣堆中流出，溶解石灰渣中的钙，重新堆积而成。因为行成过程中很多气泡被困在岩石里，所以形成了明显的纹理和有麻坑的表面。石灰华有多种颜色，从米色、黄色、玫瑰红到正红色，它也是少数几个有白色选项的天然石材之一。
石灰华的常用品种如图1.13（见文前彩页）所示。
⑥砾石与卵石：砾石是经流水冲击磨去棱角的岩石碎块。砾石的色彩从浅到米黄色、银色，深到黄褐色、棕褐色的范围内变化。砾石是自然的铺装材料，目前在现代园林景观中应用广泛，一般用于连接各个景观、构筑物，或者是连接规则的整形与修剪植物之间，由它铺成的小路不仅干爽、稳固、坚实，而且还为植物提供了最理想的掩映效果。砾石具有极强的透水性，即使被水淋湿也不会太滑，所以就步行交通而言，砾石无疑是一种较好的选择。
卵石分为天然卵石、机制卵石两类，通常用来铺小路或小溪底面，与石板、砖块混合铺设，形成较好的艺术效果，也可作为树穴、下水道的覆盖物。天然卵石是指风化岩石经水流长期冲刷搬运而成的，粒径为60～200 mm的无棱角的天然粒料；大于200 mm的称漂石。鹅卵石、雨花石都是天然卵石。机制卵石是指把石材碎料经过机器打磨边缘加工形成的卵石，海峡石、洗石米都是机制卵石。
砂砾，有白砂砾、灰砂砾、黄砂砾等，常被用在枯山水庭院中替代水。
砾石与卵石的常用做法如图1.14（见文前彩页）所示。
4）天然石材的表面加工处理
（1）抛光 将从大块石料上锯切下的板材通过粗磨、细磨、抛光等工序使板材具有良好的光滑度及较高的反射光线能力。
（2）亚光 亚光是指将石材表面研磨，使其具有良好的光滑度，有细微光泽但反射光线较少。
（3）烧毛 烧毛是指用火焰喷射器灼烧锯切下的板材表面，利用组成石材的不同矿物颗粒热膨胀系数的差异，使其表面一定厚度的表皮脱落，形成整体平整但局部轻微凹凸起伏的表面。烧毛石材反射光线少，视觉柔和。
（4）机刨纹理 机刨纹理是指通过专用刨石机器将板面加工成凹凸纹理状的方法。
（5）剁斧 现代剁斧石常指人工制造出的不规则纹理状的石材。剁斧石一般用手工工具加工，如花锤、斧子、錾子、凿子等，通过捶打、凿打、劈剁、整修、打磨等办法将毛坯加工出所需的特殊质感，其表面可以是网纹面、锤纹面、岩礁面、隆凸面等多种形式。
（6）喷砂 喷砂是指用砂和水的高压射流将砂子喷到石材上，形成有光泽但不光滑的表面。
（7）其他特殊加工 除上述基本方法外，还有一些根据设计意图产生的特殊加工方法，如在抛光石材上局部烧毛作出光面毛面相接的效果，在石材上钻孔产生类似于穿孔铝板似透非透的特殊效果等。对于砂岩及板岩，由于其表面的天然纹理，一般外露面为自然劈开或磨平，显示出自然本色而无须再加工，背面则可直接锯平，也可采用自然劈开状态；大理石具有优美的纹理，一般均采用抛光、亚光的表面处理以显示出其花纹，而不会采用烧毛工艺隐藏其优点；而花岗岩因为大部分品种均无美丽的花纹则可采用上述所有方法。
石材表面加工处理的常用做法如图1.15（见文前彩页）所示。
1.2.2 人造石材
1）定义
人造石材一般是指人造大理石和人造花岗石，属于水泥混凝土或聚酯混凝土的范畴。人造石材是以大理石碎料、石英砂、石粉等集料，拌和树脂、聚酯等聚合物或水泥黏结剂，经过真空强力拌和和振动、加压成型、打磨抛光以及切割等工序制成的板材。
2）人造石材的分类
（1）复合型人造石材 复合型人造石材采用的胶黏剂中，既有无机材料，又有有机高分子材料。复合型人造石材的制作工艺是先用水泥、石粉等制成水泥砂浆的坯体，然后将坯体浸于有机单体中，使其在一定条件下聚合而成。现以板材为例，底层用性能稳定而价廉的无机材料，面层用聚酯和大理石粉，无机胶结材料可用快硬水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、铝酸盐水泥、矿渣水泥以及熟石膏等。有机单体可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、脂酸乙烯、丙烯腈、丁二烯等。这些单体可单独使用，也可组合使用。复合型人造石材制品的造价较低，在受温差影响后聚酯面易产生剥落或开裂。
（2）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仿，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，石粉占60%，黏土占40%，采用混浆法制备坯料，用半干压法成型，再在窑炉中以1 000℃左右的高温焙烧而成。烧结型人造石材的装饰性好，性能稳定，由于需要高温焙烧，因而造价高。
（3）水泥型人造石材 水泥型人造石材是以各种水泥为胶结材料，砂、天然碎石粒为粗细集料，经配制、搅拌、加压蒸养、磨光和抛光后制成的人造石材。在配制过程中混入色料，可制成彩色水泥石。水泥型石材的生产取材方便，价格低廉，但其装饰性较差。水磨石和各类花阶砖即属此类。
3）人造石材常用品种
（1）聚酯型人造石材 聚酯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，属于树脂型人造石材。聚酯合成石常可以制作成饰面用的人造大理石板材、人造花岗岩板材和人造玉石板材，人造玛瑙石卫生洁具（浴缸、洗脸盆、坐便器等）和墙地砖，还可用来制作人造大理石壁画等工艺品。
（2）仿花岗岩水磨石砖 仿花岗岩水磨石砖属于水泥型人造石材，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。砖面的颜色、纹理和天然花岗岩十分相似，光泽度较高，装饰效果好，多用于宾馆、饭店、办公楼等的内外墙和地面装饰。
（3）仿黑色大理石 仿黑色大理石属于烧结型人造石材，主要是以钢渣和废玻璃为原料，加入水玻璃、外加剂、水混合成型，烧结而成。具有利用废料、节电降耗、工艺简单的特点，多用于内外墙、地面、台面装饰铺贴。
（4）透光大理石 透光大理石属于复合型人造石材，是将加工成5 mm以下具有透光性的薄型石材和玻璃相复合。芯层为丁醛膜，在140～150℃热压30 min而成。具有可以使光线变柔和的特点，多用于制作成采光天棚以及外墙装饰。
4）中国四大园林名石
（1）太湖石 太湖石是一种石灰岩的石块，因主产于太湖而得名。太湖石纹理纵横，脉络起隐，石面上边多坳坎，称为“弹子窝”，扣之有微声，还很自然地形成沟、缝、穴、洞。有时窝洞相套，玲珑剔透，蔚为奇观，有如天然的雕塑品，观赏价值比较高，常被用做特置石峰以体现奇秀险怪之势，著名的如苏州留园的冠云峰。
（2）英德石 英德石同属石灰岩，因主产于广东省英德县一带而得名。英德石通常为青灰色，有的间有白色脉络，称灰英，也有白英、黑英、浅绿英等数种，但均罕见。英德石形状瘦骨铮铮，嶙峋剔透，多皱折的棱角，清奇俏丽。石体多皴皱，少窝洞，质稍润，坚而脆，扣之有声，在园林中多用于山石小景。
（3）灵璧石 灵璧石亦同属石灰岩，因主产于安徽省灵璧县一带而得名。灵璧石产于土中，被赤泥渍满，须刮洗方显本色。其石灰色而甚为清润，质地亦脆，用手弹亦有共鸣声。石面有坳坎的变化，石形亦千变万化，但其很少有宛转回折之势。这种山石可掇山石小品，更多的情况下作为盆景石赏玩。
（4）黄蜡石 黄蜡石属于变质岩的一种，主要产于我国南方各地。黄蜡石有灰白、浅黄、深黄等色，有蜡状光泽，圆润光滑，质感似蜡。石形圆浑如大卵石状，但并不为卵形、圆形或长圆形，而多为抹圆角有涡状凹陷的各种异形块状，也有呈长条状的。黄蜡石以石形变化大而无破损、无灰砂、表面滑若凝脂、石质晶莹润泽者为上品，即石形要“皱、透、溜、哞”。黄蜡石在园林中适宜与植物一起组成小景。
中国四大园林名石的常用做法如图1.16（见文前彩页）所示。
1.2.3 石材应用的常见问题
1）锈斑与吐黄现象
天然石材内部的铁被侵入石材表面的空气中的二氧化碳和水接触氧化，透过石材毛细孔排出，从而形成黄斑。这种情况可用强力清洗剂加以清除，而不能用双氧水或腐蚀性强酸。防止锈斑再生最有效的方法是除锈后即作防护处理，可以杜绝水分再渗入石材内部导致锈斑再生。
2）污染斑
污染斑主要是因为包装、存放和运输不合理，遇到下雨或与外界水分接触，包装材料渗出物的污染所致。或者是加工过程中表面附有金属物质或在锯割过程中表面残留有铁屑，如果未冲洗干净，长期存放，金属物质或铁屑在空气中形成的铁锈就会附于石材表面。
3）色斑及水斑现象
色斑及水斑现象最容易发生在白色浅色石材上。由于这一类石材是中酸性岩浆岩，结晶程度较高，且晶体之间的微裂隙丰富，吸水率较高，各种金属矿物含量也较高。在应用过程中，遇到水分子氧化就会产生此现象。
4）白华斑
白华斑的成因是在铺砌时，水泥砂浆在同化过程中，透过石材毛细孔将砂浆中的色素排出石材表面，形成色斑。或者水泥中的碱性物质被水分子带入石材内，与石材中的金属类矿物质发生化学反应，生成矾类、盐类或氢氧化钙的结晶体，主要存在于岩石的节理间与接缝间。白华斑可用强力清洗剂清除，白华斑清除的关键措施是防止水分的再渗入，可以从石材表面做防护处理及加强填缝部分的防水功能来着手。
石材防护中主要采用石材防护剂，即将一些防护剂采取刷、喷、涂、滚、淋和浸泡等方法，使其均匀分布在石材表面或渗透到石材内部形成一种保护，使石材具有防水、防污、耐酸碱、抗老化、抗冻融、抗生物侵蚀等功能，提高石材的使用寿命和装饰性能。
【相关知识】
◆ 文化石
文化石不是专指哪一种石材，而是对一种用石料实施特定的建筑装饰风格的雅称。这种风格一般在酒吧、茶馆、娱乐休闲场所、家居等室内外墙面和地面、吧台立面、门牌，以及园林装饰中采用，尤其是在室内运用，可起到一种返璞归真、重归大自然的感觉。
文化石可分为天然文化石和人造文化石两种。
天然文化石包括从天然岩体中开采出来的具有特殊的片理层状结构的板岩、砂岩、碳酸岩、石英岩、片麻岩等，以及鹅卵石、化石等种类。它们具有耐酸、耐寒、吸水率低、不易风化等特点，是一种自然防水、会呼吸的环保石材。
人造文化石是以无机材料（如耐碱玻璃纤维、低碱水泥等）配制并经过挤压、铸制、烧烤等工艺而成。其表现风格参照天然文化石。人造文化石有仿蘑菇石、剁斧石、条石、鹅卵石等多个品种，具有质轻、坚韧、耐候性强、防水、防火、安装简单等特点。
文化石的常用做法如图1.17（见文前彩页）所示。
【实践一下】
1.参观石材加工场或商店。
（1）调查园林工程用天然石材的种类和可供选择的表面处理方法；
（2）调查可供选择的合成石材产品。
2.参观公园或广场。
（1）调查石材的使用方法，包括应用场所、基本尺寸、面层处理方法、拼接图案等；
（2）调查石材使用过程中经常出现的问题，思考产生的原因。
1.3 砖及砌块
用于墙体砌筑的材料是建筑工程中最重要的材料之一，主要有砖、砌块和板材三类。
1.3.1 砖
凡是以黏土、工业废渣和地方性材料为主要原料，以不同的生产工艺制成的，在建筑中用于砌筑墙体或铺装的砖统称为砖。
1）砖的分类
按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖。经焙烧制成的砖为烧结砖，经碳化或蒸汽（压）养护硬化而成的砖属于非烧结砖。
按所用原材料分为黏土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖。由于烧结黏土砖主要以毁田取土烧制，加上其自重大、施工效率低及抗震性能差等缺点，已不能适应建筑发展的需要。建设部已做出禁止使用烧结黏土砖的相关规定。
按照孔洞率的大小分为实心砖（没有孔洞或孔洞率小于15%）、多孔砖（孔洞率不小于15%，孔洞的尺寸小而数量多）和空心砖（孔洞率大于35%，孔洞的尺寸大而数量少）。
按照使用用途分为砌筑用砖和铺装用砖。建筑物中直立的砖结构受到的影响主要是暴风雨天气中垂直表面短时间内被水流冲刷，道路平面的砖结构则会受到积水、积雪、结冰、冻融循环、除冰剂、车辆泄露的化学物质、持续的交通荷载等不利因素的影响，所以铺装用砖必须强度大、紧密。
2）砌筑用砖
（1）烧结普通砖 烧结普通砖是指以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料经成型、焙烧而成的实心或孔洞率不大于15%的砖。根据原料不同，可以分为烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。因焙烧方法不同有青砖和红砖之分，出窑后自行冷却者为红砖，若在出窑前浇水闷干者为青砖。
烧结普通砖为直角六面体，标准尺寸为240 mm×115 mm×53 mm（图1.18）。加上砌筑灰缝厚度10 mm，则4块砖的长度、8块砖的宽度和16块砖的厚度均为1 m，1 m3的砖砌体需用512块砖。烧结普通砖的表观密度因原材料及生产方式不同而异，一般为1 600～1 800 kg／m3。吸水率与砖的烧结程度有关，一般为8%～16%。根据抗压强度的大小，烧结普通砖分为MU30，MU25，MU20，MU15，MU10五个等级。
烧结普通砖具有强度较高、耐久性好、隔热、隔声、价格低廉等优点，主要用来砌筑建筑物的内外墙、柱、拱、窑炉、烟囱、沟道及基础等。其缺点是自重大、尺寸小、施工效率低、抗震性能差及生产能耗高等，所以我国正在实施的砌体材料改革，是以轻质、大尺寸、多功能的地方性材料及工业废渣制成的砌块和板材来取代烧结普通砖。
图1.18 烧结普通砖的规格
图1.19 烧结多孔砖的规格
（2）烧结多孔砖 烧结多孔砖是指以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的孔洞率大于等于15%，孔的尺寸小而数量多的砖。烧结多孔砖为直角六面体，尺寸有两种：190 mm×190 mm×90 mm（M型）和240 mm×115 mm×90 mm（P型）（图1.19）。烧结多孔砖的孔洞垂直于大面，砌筑时要求孔洞方向垂直于承压面，主要用于多层建筑物的承重墙体和高层框架建筑的填充墙和分隔墙。根据抗压强度分为MU30，MU25，MU20，MU15，MU10，MU7.5六个等级。
（3）烧结空心砖 烧结空心砖是指以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的孔洞率大于等于35%，孔的尺寸大而数量少的砖。烧结多孔砖为直角六面体，尺寸有两种：190 mm×190mm×90 mm和240 mm×180 mm×115 mm（图1.20）。烧结多孔砖的孔洞应垂直于顶面，砌筑时要求孔洞方向平行于承压面。因为孔洞大、强度低，主要用于砌筑非承重墙体或框架结构的填充墙。根据抗压强度分为MU10，MU7.5，MU5，MU3.5，MU2.5五个等级。
烧结多孔砖和烧结空心砖与烧结普通砖相比，具有自重减轻1／3左右，节约黏土20%～30%，节约燃料10%～20%，烧成率高，造价降低20%，绝热和隔声性能提高等优点。
图1.20 烧结空心砖
1—顶面；2—大面；3—条面；4—肋；5—凹线槽；6—外壁；l—长度；b—宽度；h—高度
（4）蒸压砖 蒸压砖属硅酸盐制品，是以石灰和含硅材料（砂子、粉煤灰、煤矸石、炉渣和页岩等）加水拌和、成型、蒸养或蒸压而制成的。其规格尺寸与烧结普通砖相同，即240 mm× 115 mm×53 mm，所以蒸压砖可以直接代替实心黏土砖，是国家大力发展、应用的新型墙体材料。目前使用的主要有蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖和蒸压煤渣砖，其中蒸压灰砂砖是用石灰和天然砂为主要原料制成的。灰砂砖表面光滑平整，使用时应注意提高砖与砂浆之间的黏合力；耐水性良好，但抗流水冲刷的能力较弱，适用于长期潮湿但不受冲刷的环境；MU10的灰砂砖只可用于防潮层以上的建筑部位，MU15及其以上的灰砂砖可用于基础及其他建筑部位；不得用于环境温度长期高于200℃、急冷急热和酸性介质侵蚀的建筑部位。蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰和石灰为主要原料，其性能与灰砂砖相似，在我国应用较多。
3）铺装用砖
在中国古典园林的花街铺地中，青砖就是重要的材料之一。将烧结普通砖（红砖或青砖）条面朝上铺装的做法能够营造一种自然古朴的风格，适合在幽静的庭院环境中铺砌路面。但是由于受到积水、积雪、结冰、冻融循环、除冰剂、车辆泄露的化学物质、持续的交通荷载等不利因素的影响，烧结普通砖强度会减弱。
目前，一种新型的环保材料——“透水砖”被大量应用于市政道路及居住区、公园、广场等人行道路上。
（1）透水砖的起源 透水砖起源于荷兰，在荷兰人围海造城的过程中，为了使地面不再下沉，荷兰人制造了一种尺寸为100mm×200mm×60mm的小型路面砖铺设在街道路面上，并使砖与砖之间预留了2 mm的缝隙。这样下雨时雨水会从砖之间的缝隙中渗入地下，这就是后来很有名的荷兰砖。之后美国舒布洛科公司发明了一种砖体本身具有很强吸水功能的路面砖。当砖体被吸满水时水分就会向地下排去，但是这种砖的排水速度很慢，在暴雨天气这种砖几乎帮不上什么忙，这种砖也称为舒布洛科路面砖。20世纪90年代中国出现了舒布洛科砖。北京市政部门的技术人员根据舒布洛科砖的原理发明了一种砖体本身布满透水孔洞，渗水性很好的路面砖，雨水会从砖体中的微小孔洞中流向地下。后来为了加强砖体的抗压和抗折强度，技术人员用碎石作为原料加入水泥和胶性外加剂使其透水速度和强度都能满足城市路面的需要，目前这种砖大量应用于市政路面上。
（2）透水砖的性能与分类 透水砖是以无机非金属材料为主要原料，经成型等工艺处理后制成，具有较强水渗透性能的铺地砖。根据透水砖生产工艺不同，分为烧结透水砖和免烧透水砖。原材料成型后经高温烧制而成的透水砖称为烧结透水砖，原材料成型后不经高温烧制而成的透水砖称为免烧透水砖（见《透水砖JC／T 945—2005》）。其基本尺寸见表1.7。抗压强度等级Cc30，Cc35，Cc40，Cc50，Cc60五级。透水砖主要以工艺固体废料、生活垃圾和建筑垃圾为主要原料，节约资源，环保性能好，同时还具有强度高、耐磨性好、透水性好、表面质感好、颜色丰富和防滑功能强等特点。
表1.7 透水砖的规格尺寸 单位：mm
（3）透水砖的分类 按照原材料的不同，透水砖可以分为普通透水砖、聚合物纤维混凝土透水砖、彩石复合混凝土透水砖、彩石环氧通体透水砖、混凝土透水砖等。
①普通透水砖：材质为普通碎石的多孔混凝土材料经压制成形，用于一般街区人行步道、广场，造价低廉、透水性较差。其中最常见的是一种尺寸为25mm×25mm×5mm的彩色水泥方砖。
②聚合物纤维混凝土透水砖：材质为花岗石骨料，高强水泥和水泥聚合物增强剂，并掺和聚丙烯纤维、送料配比严密，搅拌后经压制成形，主要用于市政、重要工程和住宅小区的人行步道、广场、停车场等场地的铺装。
③彩石复合混凝土透水砖：材质面层为天然彩色花岗岩、大理石与改性环氧树脂胶合，再与底层聚合物纤维多孔混凝土经压制复合成形，此产品面层华丽，天然色彩，有与石材一般的质感，与混凝土复合后，强度高于石材且成本略高于混凝土透水砖，且价格是石材地砖的1／2，是一种经济、高档的铺地产品，主要用于豪华商业区、大型广场、酒店停车场和高档别墅小区等场所。
④彩石环氧通体透水砖：材质骨料为天然彩石与进口改性环氧树脂胶合，经特殊工艺加工成形，此产品可预制，还可以现场浇制，并可拼出各种艺术图形和色彩线条，给人们一种赏心悦目的感受，主要用于园林景观工程和高档别墅小区。
⑤混凝土透水砖：材质为河沙、水泥、水，再添加一定比例的透水剂而制成的混凝土制品。此产品与树脂透水砖、陶瓷透水砖、缝隙透水砖相比，生产成本低，制作流程简单、易操作，广泛用于高速路、飞机场跑道、车行道、人行道、广场及园林建筑等范围。
（4）砖铺装类型 砖铺装分为4种，其名称取决于两个因素：是否有砂浆砌缝和基础层的类型。有砂浆砌缝的被称为刚性铺装系统，所有的刚性铺装系统都必须配套使用刚性混凝土基础。无砂浆砌缝的铺装被称为柔性铺装系统。在柔性铺装系统中，砖块之间是由手工紧合在一起的，所以水流可以渗透下去。柔性铺装系统可以与多种基础配套使用，基础类型取决于寿命、稳定性和强度要求。对于高密度交通条件下的交通设施，宜使用柔性铺装加上刚性（混凝土）基础；对于住宅区步行路面，柔性铺装加上骨料和砂建造的基础就能够满足要求；介于这两者之间的情况，一般使用半刚性（沥青混凝土）基础（图1.21）。4种砖铺装都必须在砖铺装层和基础层之间铺设找平层。刚性铺装不能够与柔性或半刚性基础配套使用。
图1.21 砖铺装的4种类型
刚性铺装系统功能的前提是创造了防渗水的膜。其表面所有流水都由沟渠排走，或汇集到地形低洼的沼泽或盆地中。在砂浆砌缝破坏之前，刚性系统可以很好地工作。而砂浆破坏之后，水会渗过面层，并积蓄下来，其冻融变化会对整个铺装系统的整体性造成毁灭性的打击。使用在不当地点的，以及会存留积水的刚性铺装都同样容易被损坏。刚性路面是作为一个整体膨胀和收缩的，所以必须仔细计算，并采取相应措施，以应对系统内部的胀缩变化，以及和其他刚性结构的相互影响，如建筑、墙或路缘石。
图1.22 将车辆交通路段的砖铺装的最长接缝与交通方向垂直可以增强稳定性
柔性铺装的砖块之间没有砂浆或其他任何胶结材料，每块砖可以单独移动，柔性铺装路面上的水流能够渗透到铺装层下面并被排走。对于柔性铺装和不透水基础的组合，排水过程必须在地面和不透水基础层表面同时进行，从而最大限度地减少水的滞留。柔性铺装与柔性基础的组合有独特的优点，有利于水流直接穿过整个系统汇入地下。
（5）砖铺装样式 承载车型交通的柔性铺装很容易产生位移，尤其是沿着砖块长边方向的、连续的接缝，以及沿车行方向的接缝，所以应将连续的接缝垂直于交通方向（图1.22）。
而对于露台、园路等只需承担人性交通的铺装，接缝方向就不是主要影响因素了。脚踩产生的压力不足以引起砖块显著的位移，所以在这种情况下，影响选择的主要因素是视觉特性和美观程度。
通常砖铺装的样式有直形、整齐排列型、人字形、芦席花形等，如图1.23所示。
图1.23 砖铺装形式
人字形铺装中连续接缝的长度都没有超过一块砖的长度加上一块砖的宽度，砖块互相咬合得很紧，铺装的稳定性较好。整齐排列型铺装的稳定性最差，砖块之间的咬合度也最弱，因为两个方向上都是贯通的连续接缝。而芦席花形铺装只是整齐排列型的一个变种而已。在实际使用时，可以把各种样式旋转45℃，这样既可以增加视觉趣味，还能避免接缝方向与交通方向平行。但是因为要对铺装四周的砖块进行切割，所以会增加工作量、浪费材料。
1.3.2 砌块
砌块是利用混凝土、工业废料（炉渣、粉煤灰等）或地方材料制成的人造块材，外形尺寸比砖大，具有设备简单和砌筑速度快的优点，符合了建筑工业化发展中墙体改革的要求。
1）砌块的分类
按照尺寸和质量的大小不同分为小型砌块、中型砌块和大型砌块。砌块系列中主规格的高度为115～380 mm的称为小型砌块，高度为380～980 mm的称为中型砌块，高度大于980 mm的称为大型砌块。实际施工中以中、小型砌块居多。
按照外观形状分为实心砌块（无孔洞或空心率小于25%）和空心砌块（空心率大于25%）。空心砌块有单排方孔、单排圆孔和多排扁孔3种形式，其中多排扁孔对保温较有利。
按照材质不同分为混凝土砌块、轻集料混凝土砌块和硅酸盐砌块。
2）蒸压加气混凝土砌块
蒸压加气混凝土砌块是以钙质材料（水泥、石灰等）、硅质材料（砂、矿渣、粉煤灰等）以及加气剂（铝粉等），经配料、搅拌、浇注、发气、切割和蒸压养护而形成的多孔轻质块体材料。
蒸压加气混凝土砌块的主要技术性质如下：
（1）规格尺寸 砌块的尺寸规格见表1.8。
表1.8 砌块的尺寸规格
注：如需要其他规格，可由供求双方协商解决。
（2）砌块的强度等级与干密度等级 根据国家标准《蒸压加气混凝土砌块》（GB／T 11968—2006），砌块按抗压强度分为A1.0，A2.0，A2.5，A3.5，A5.0，A7.5，A10.0七个强度等级，见表1.9；按尺寸偏差、外观质量、干密度、抗压强度和抗冻性分为优等品（A）、合格品（B）两个等级。
表1.9 加气混凝土砌块的强度等级
蒸压加气混凝土砌块质量轻，具有保温、隔热、隔声性能好、抗震性强、热导率低、传热速度慢、耐火性好、易于加工、施工方便等特点，是应用较多的轻质墙体材料之一（图1.24），适用于低层建筑的承重墙、多层建筑的间隔墙和高层框架结构的填充墙，作为保温隔热材料也可用于复合墙板和屋面结构中。在无可靠的防护措施时，该类砌块不得用于水中、高湿度、有碱化学物质侵蚀等环境，也不得用于建筑物的基础和温度长期高于80℃的建筑部位。
图1.24 蒸压加气混凝土砌块
（a）陶粒砌块；（b）混凝土空心砌块；（c）加气混凝土砌块；（d）轻质石膏砌块
3）混凝土空心砌块
混凝土空心砌块主要是以普通混凝土拌和物为原料，经成型、养护而成的空心砌块墙材。其有承重砌块和非承重砌块两类，为减轻自重，非承重砌块可用炉渣或其他轻质集料配制，常用的混凝土砌块外形如图1.25所示。
图1.25 几种混凝土空心砌块外形示意图
（1）混凝土小型空心砌块 根据国家标准《普通混凝土小型空心砌块》（GB 8239—1997），混凝土小型空心砌块主规格尺寸为390 mm×190 mm×190 mm，一般为单排孔，也有双排孔，其空心率为25%～50%。其他规格尺寸可由供需双方协商。其抗压强度分为MU3.5，MU5.0，MU7.5，MU10.0，MU15.0，MU20.0六个等级。
该类小型砌块的优点是自重轻、热工性能好、抗震性能好、砌筑方便、墙面平整度好、施工效率高等，不仅可以用于非承重墙，较高强度等级的砌块也可用于多层建筑的承重墙。可充分利用我国各种丰富的天然轻集料资源和一些工业废渣为原料，降低砌块生产成本和减少环境污染，具有良好的社会和经济双重效益。其弱点为块体易产生收缩变形、易破损、不便砍削加工等。
（2）轻集料混凝土小型空心砌块 这是以陶粒、膨胀珍珠岩、浮石、火山渣、煤渣、自燃煤矸石等各种轻粗细集料和水泥按照一定比例配制的，经搅拌、成型、养护而成的空心率大于25%的轻质混凝土小型砌块，是一种轻质高强，能取代普通黏土砖的很有发展前景的一种墙体材料，既可用于承重墙，也可用于承重兼保温或专门保温的墙体，更适合用于高层建筑的填充墙和内隔墙。
空心砌块堆放时孔洞口应朝下。砌块应上下皮交叉，垂直堆放，顶面两皮叠成阶梯形，堆高一般不超过3 m。
【相关知识】
◆ 花街铺地
中国古典园林中的“花街铺地”，是化腐朽为神奇的妙构，用的是卵石、碎砖、碎瓷片等废料，组合成图案精美、色彩丰富的地纹。纯用砖瓦组成席纹、人字纹、间方、斗纹；用砖瓦为图案界线，镶以各色卵石及碎瓦片，可组成六角、套六角、套六方、套八方等图案；以碎瓦、石片、卵石、混合砌的有海棠、十字灯景；冰裂纹等的卵石与瓷片混砌的有套线、球门、芝花等；以色彩鲜艳的瓷片铺成动植物图案，如“暗八仙”“五福（五蝙蝠）捧寿（松鹤）”“六（鹿）合（鹤）同（桐树）春”。有的以地面铺地为环境背景，创造出图案之外的意境和韵味。
【实践一下】
1.经过广泛研究，选定一种砖墙结构。
（1）以1∶10的比例绘制一个长2.4 m、高1.2 m的一砖墙；
（2）以同样的比例绘制一张剖切到丁砖的剖面图。
2.选择一个芦席花型或人字形的铺装样式（也可以设计一个独一无二的样式）。
（1）以1∶10的比例绘制一张平面图；
（2）以同样的比例绘制一张铺装结构大样图，并且指出基础的类型是刚性、半刚性，还是柔性的。
1.4 建筑陶瓷与玻璃
烧土制品是以黏土为主要原料，经成型、干燥、高温焙烧而制得的产品。建筑工程中常用的墙体材料、屋面材料、装饰材料和卫生洁具等都离不开烧土制品，如烧结黏土砖、建筑陶瓷等。
1.4.1 建筑陶瓷
凡是用于建筑工程的陶瓷制品，称建筑陶瓷。陶瓷制品主要是以黏土、长石、石英为基本原料，经配料、制坯、干燥、焙烧而制成的成品。建筑陶瓷具有强度高、性能稳定、耐腐蚀性好、耐磨、防水、防火、易清洗及装饰性好等优点。应用较多的有内墙面砖（釉面砖）、外墙面砖、地面砖、陶瓷锦砖、琉璃制品、陶瓷壁画及卫生陶瓷等。
1）陶瓷的分类
陶瓷制品根据结构特点可分为陶质、瓷质和炻质3大类。
（1）陶质制品 陶质制品为多孔结构，吸水率较大，断面粗糙无光，敲击时声音粗哑，有无釉（釉是指附着于陶瓷坯体表面的连续玻璃质层，具有与玻璃相类似的某些物理与化学性质）和施釉两种。陶质品根据原料土杂质的含量不同，分为粗陶和精陶。粗陶不施釉，建筑上常用的烧结黏土砖就是最普通的粗陶制品。精陶一般经素烧和釉烧两次烧成，通常呈白色或象牙色，吸水率为9%～22%，建筑饰面用的釉面砖以及卫生陶瓷和彩陶属于此类。
（2）瓷质制品 瓷质制品结构致密，基本上不吸水，色洁白，具有半透明性，其表面通常均施有釉层。瓷质制品按其原料化学成分和制作工艺的不同，分为粗瓷和细瓷。瓷质制品多为日用餐具、茶具、陈设瓷、电瓷及美术用品等。
（3）炻质制品 炻质制品介于陶瓷制品和瓷质品之间，也称半瓷。其构造比陶质致密，吸水率较小，但不如瓷器那么洁白，其坯体带有颜色，且无半透明性。炻器有粗炻器和细炻器两种。粗炻器吸水率为4%～8%，细炻器吸水率小于2%。建筑饰面用的外墙砖、地砖和陶瓷锦砖均属于粗炻器。细炻器如日用器皿、化工及电器工业用陶瓷等。
2）常用建筑陶瓷制品
（1）釉面内墙砖 内墙面砖是用瓷土或优质陶土经低温烧制而成，内墙面砖都上釉，故称釉面砖。釉面砖由多孔坯体和表面釉层组成。釉是由石英、长石、高岭土等为主要原料，再配以其他成分研制成浆体喷涂于陶瓷坯体的表面，经高温焙烧后在坯体表面形成的一层淡玻璃质层。对陶瓷施釉后，陶瓷表面平滑、光亮、不吸湿、不透气，并美化了坯体表面，改善了坯体的表面性能，并提高机械强度。
内墙面砖色彩稳定、表面光洁，易于清洗，故多用于厨房、卫生间、浴室、实验室、医院等的墙面、台面及各种清洗槽之中。通常釉面砖不易用于室外，因其为多孔精陶坯体，吸水率较大，吸水后将产生湿胀，而其表面釉层的湿胀性很小，若用于室外，经常受到大气湿度影响及日晒雨淋作用，当砖坯体产生的湿胀应力超过了釉层本身的抗拉强度时，就会导致釉层发生裂纹或剥落，严重影响建筑物的饰面效果。
釉面内墙砖通常为矩形，常用规格较多，长宽尺寸一般为100～300 mm，厚度为3～5 mm。
（2）陶瓷墙地砖 陶瓷墙地砖是用于建筑物外墙和室内外地面的炻质饰面砖的总称。陶瓷墙地砖是以优质陶土原料加入其他材料配成生料，经半干压成形后于1 100℃左右焙烧而成。与釉面内墙砖相比，它增加了坯体的厚度和强度，降低了吸水率。
陶瓷墙地砖的表面质感多种多样，通过配料和改变制作工艺，可制成平面、麻面、毛面、抛光面、磨光面、纹点面、仿花岗石表面、压花浮雕表面、无光釉面、金属光泽面、防滑面、耐磨面等，以及丝网印刷、套花图案、单色、多色等多种制品。
用于外墙面的陶瓷墙地砖的吸水率不大于8%，常用规格为150 mm×75 mm，200 mm× 100 mm等；用于地面的陶瓷墙地砖的常用规格为300 mm×300 mm，400 mm×400 mm，600 mm×600 mm，800 mm×800 mm等，其厚度为8～12 mm。
陶瓷墙地砖的常用品种有通体砖、广场砖、抛光砖、玻化砖、劈离砖等。
①通体砖：通体砖属于耐磨砖，又叫无釉砖，正面和反面的材质和色泽一致。通体砖表面不施釉，装饰效果古香古色、高雅别致、纯朴自然。通体砖有很多种分类，根据通体砖的原料配比，一般分为纯色通体砖、混色通体砖、颗粒布料通体砖；根据面状分为平面、波纹面、劈开砖面、石纹面等；根据成型方法分为挤出成型和干压成型等。
通体砖规格非常多，小规格有外墙砖，中规格有广场砖，大规格有抛光砖等，常用的主要规格（长×宽×厚）有45 mm×45 mm×5mm，45 mm×95 mm×5 mm，108 mm×108 mm×13 mm，200 mm×200 mm×13 mm，300 mm×300 mm×5 mm，400 mm×400 mm×6 mm，500 mm× 500 mm×6 mm，600 mm×600 mm×8 mm，800 mm×800 mm×10 mm等。
②广场砖：广场砖属于耐磨砖的一种，主要用于休闲广场、市政工程、园林绿化、屋顶美观、花园阳台、商场超市、学校医院等人流量众多的公共场合。其砖体色彩简单，砖面体积小，多采用凹凸面的形式。具有防滑、耐磨、修补方便的特点。
广场砖主要规格有100 mm×100 mm，108 mm×108 mm，150 mm×150 mm，190 mm× 190 mm，100 mm×200 mm，200 mm×200 mm，150 mm×300 mm，150 mm×315 mm，300 mm× 300 mm，315 mm×315 mm，315 mm×525 mm等尺寸。主要颜色有白色、白色带黑点、粉红、果绿色、斑点绿、黄色、斑点黄、灰色、浅斑点灰、深斑点灰、浅蓝色、深蓝色、紫砂红、紫砂棕、紫砂黑、黑色、红棕色等。
③抛光砖：抛光砖是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，属通体砖的一种。相对通体砖而言，抛光砖表面要光洁得多。抛光砖坚硬耐磨，适合在除洗手间、厨房以外的多数室内空间中使用比如用于阳台，外墙装饰等。在运用渗花技术的基础上，抛光砖可以做出各种仿石、仿木效果。抛光砖可广泛用于各种工程及家庭的地面和墙面，常用规格是400 mm×400 mm，500 mm×500mm，600 mm×600mm，800 mm×800mm，900mm×900 mm，1 000 mm×1 000mm。
④劈离砖：劈离砖又名劈开砖或劈裂砖，是一种用于内外墙或地面装饰的建筑装饰瓷砖，它以长石，石英，高岭土等陶瓷原料经干法或湿法粉碎混合后制成具有较好可塑性的湿坯料，用真空螺旋挤出机挤压成双面以扁薄的筋条相连的中空砖坯，再经切割，干燥然后在1 100℃以上高温下烧成，再以手工或机械方法将其沿筋条的薄弱连接部位劈开而成两片。
（3）陶瓷锦砖 陶瓷锦砖俗称“马赛克”，如图1.26（见文前彩页）所示是以彩色石子或玻璃等小块材料镶嵌呈一定图案的细工艺品。陶瓷锦砖是由边长不大于40 mm，具有多种色彩和不同形状的小块砖，镶拼组成各种花色图案的陶瓷制品。陶瓷锦砖采用优质瓷土烧制成方形、长方形、六角形等薄片状小块瓷砖后，再通过铺贴盒将其按设计图案反贴在牛皮纸上，称作一联，规格为35 mm×35 mm或40 mm×40 mm。成联后的锦砖具有色泽明净、图案美观、质地坚实、抗压强度高、耐污染、耐腐蚀、耐水、抗火、抗冻、不吸水、不滑、易清洗等特点，并且坚固耐用，造价低。
陶瓷锦砖色彩丰富、图案美观，单块元素小巧玲珑，可拼成风格迥异的图案，因此适用于喷泉、游泳池、酒吧、体育馆和公园等处的装饰。同时由于其耐磨、吸水率小、抗压强度高、易清洗等特点，也用于室内卫生间、浴室、阳台、餐厅和客厅的地面装饰。此外，陶瓷锦砖也用于大型公共活动场馆的陶瓷壁画。
常用建筑陶瓷锦砖的拼花图案如图1.26（见文前彩页）所示。
（4）琉璃制品 琉璃制品是我国陶瓷宝库中的古老珍品，它是以难熔黏土做原料，经配料、成形、干燥、素烧，表面涂以琉璃釉料后，再经烧制而成。
琉璃制品常见的颜色有金、黄、蓝、青等。琉璃制品表明光滑、色彩绚丽、造型古朴坚实耐用，富有民族特色。其主要产品有琉璃瓦（图1.27）、琉璃砖、琉璃兽、琉璃花窗及栏杆等装饰制品，还有琉璃桌、绣墩、鱼缸、花盆、花瓶等陈设工艺品。琉璃制品主要用于建筑屋面材料，如板瓦、筒瓦、滴水、勾头以及飞禽走兽等用作檐头和屋脊的装饰物（图1.28）。
图1.27 琉璃瓦
图1.28 屋脊装饰物
琉璃瓦因价格贵、自重大，主要用于具有民族色彩的宫殿式房屋及少数纪念性建筑物上，此外，还常用于建造园林中的亭、台、楼、阁、围墙，以增加园林的景色。
1.4.2 建筑玻璃
在各种材料之中，玻璃是既能有效地利用透光性，又能调节、分隔空间的唯一材料。近代建筑越来越多地采用玻璃及其制品，玻璃及其制品由原来的装饰及采光，发展到用以控制光线、调节热量、改善环境，乃至跨进结构材料的行列。
玻璃是以石英（SiO2）、纯碱（Na2 CO3）、长石、石灰石（CaCO3）等主要原料经1 500～1 650℃高温熔融、成形并过冷而成的固体。它与其他陶瓷不同，是无定形非结晶体的均质同向性材料。玻璃的化学成分复杂，其主要成分有SiO2（含72%左右）、Na2 O（含15%左右）和CaO（含9%左右）等。
1）普通玻璃的性质
普通玻璃呈透明状，具有极高的透光性，普通的清洁玻璃的透光率在82%以上。其具有电绝缘性，化学稳定性好，抗盐和抗酸侵蚀能力强。但在冲击力作用下易破碎，其热稳定性差，急冷急热时易破碎。其表观密度大，为2 450～2 550 kg／m3；导热系数较大，为0.75W／（m·K）。
2）玻璃制品的主要品种
（1）普通平板玻璃 普通平板玻璃也称为单光玻璃、净片玻璃，简称玻璃，属于钠玻璃类，是未经研磨加工的平板玻璃。它主要装配于门窗，起透光、挡风和保温作用。使用中，要求其具有较好的透明度且表面平整无缺陷。普通平板玻璃是建筑玻璃中生产量最大、使用最多的一种，厚度有2，3，4，5，6，8，10，12，15，19 mm 10种规格。
（2）装饰平板玻璃
①磨光玻璃：磨光玻璃又称为镜面玻璃，是用平板玻璃经过机械研磨和抛光后的玻璃，分单面磨光和双面磨光两种。它具有表面平整光滑且有光泽，物像透过玻璃不变形的优点，其透光率大于84%。双面磨光玻璃还要求两面平行，厚度一般为5～6mm。磨光玻璃常用来安装大型高级门窗、橱窗或制镜子。磨光玻璃加工费时、不经济，出现浮法玻璃后，磨光玻璃用量大为减少。
②彩色玻璃：彩色玻璃又称为有色玻璃或颜色玻璃。它分透明和不透明两种。透明彩色玻璃是在原料中加入一定的金属氧化物使玻璃带色。不透明彩色玻璃是在一定形状的平板玻璃一面，喷以色釉，经过烘烤而成。它具有耐腐蚀、抗冲刷、易清洗并可拼成图案、花纹等优点，适用于门窗及对光有特殊要求的采光部位和外墙面装饰。
③磨砂玻璃：磨砂玻璃又称为毛玻璃。磨砂玻璃是用机械喷砂、手工研磨或氢氟酸溶蚀等方法将普通平板玻璃表面处理成均匀毛面。其表面粗糙，使光线产生漫射，只有透光性而不能透视，并能使室内光线柔和而不刺目。
④花纹玻璃：花纹玻璃根据加工方法的不同，可分为压花玻璃和喷花玻璃两种。
压花玻璃又称为滚花玻璃，是在玻璃硬化前，经过刻有花纹的滚筒，在玻璃单面或双面压上深浅不同的各种花纹图案。由于花纹凹凸不平使光线漫射而失去透视性，因而它透光不透视，可同时起到窗帘的作用。压花玻璃兼具使用功能和装饰效果，因而广泛应用于宾馆、大厦、办公楼等现代建筑的装修工程中。压花玻璃的厚度常为2～6 mm。
喷花玻璃又称为胶花玻璃，是在平板玻璃表面上贴以花纹图案，抹以护面层，经喷砂处理而成。其适合门窗装饰、采光之用。
⑤镭射玻璃：镭射玻璃又称为光栅玻璃，是以玻璃为基材，经特殊工艺处理，玻璃表面出现全息或者其他光栅。镭射玻璃在光源的照射下能产生物理衍射的七彩光。镭射玻璃的各种花型产品宽度一般不超过500mm，长度一般不超过1 800mm。所有图案产品宽度不超过1 100mm，长度一般不超过1 800mm。圆柱产品每块弧长不超过1 500 mm，长度不超过1 700 mm。镭射玻璃的主要特点是具有优良的抗老化性能，适用于酒店、宾馆及各种商业、文化、娱乐设施装饰。
⑥冰花玻璃：冰花玻璃是将原片玻璃进行特殊处理，在玻璃表面形成酷似自然冰花的纹理。冰花玻璃的冰花纹理对光线有漫反射作用，因而冰花玻璃透光不透视，可避免强光引起的眩目，光线柔和，适用于建筑门窗、隔断、屏风等。
⑦玻璃马赛克：玻璃马赛克（图1.29）是指以玻璃为基料并含有未熔解的微小晶体（主要是石英）的乳浊制品，其颜色有红、黄、蓝、白、黑等几十种。玻璃马赛克是一种小规格的彩色釉面玻璃，一般尺寸为20 mm×20mm，30mm×30 mm，40 mm×40mm，厚4～6mm。该类玻璃一般包括透明、半透明、不透明三类，还有带金色、银色斑点或条纹的。玻璃马赛克具有色调柔和、朴实典雅、美观大方、化学稳定性好、冷热稳定性好等特点。它一面光滑，另一面带有槽纹，与水泥砂浆黏结好，施工方便，适用于宾馆、医院、办公楼、礼堂、住宅等建筑的外墙饰面。
（3）安全玻璃 安全玻璃包括物理钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃。其主要特点是力学强度较高，抗冲击能力较好。被击碎时，碎块不会飞溅伤人，并有防火的功能。
①物理钢化玻璃：物理钢化玻璃是安全玻璃，它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近软化点温度（650℃左右），使之通过本身的形变来消除内部应力，然后移出加热炉，立即用多用喷嘴向玻璃两面喷吹冷空气，使之迅速且均匀地冷却，当冷却到室温后，形成了高强度的钢化玻璃。钢化玻璃的特点为强度高，抗冲击性好，热稳定性高，安全性高。钢化玻璃的安全性主要是指整块玻璃具有很高的预应力，一旦破碎，呈现网状裂纹，碎片小且无尖锐棱角，不易伤人（图1.30）。钢化玻璃在建筑上主要用作高层的门窗、隔墙与幕墙（图1.31）。
图1.29 玻璃马赛克
图1.30 破碎的安全玻璃
图1.31 玻璃幕墙
②夹丝玻璃：夹丝玻璃（图1.32）是将预先编织好的钢丝网压入已软化的红热玻璃中制成的。其抗折强度高、防火性能好，破碎时即使有许多裂缝，其碎片仍能附着在钢丝上，不致四处飞溅而伤人。夹丝玻璃主要用于厂房天窗、各种采光屋顶和防火门窗等。
③夹层玻璃：夹层玻璃是两片或多片平板玻璃之间嵌夹透明塑料（聚乙烯醇缩丁醛）薄衬片，经加热、加压、黏合而成的平面或曲面的复合玻璃制品（图1.33）。夹层玻璃抗冲击性和抗穿透性好，玻璃破碎时不裂成分离的碎片，只有辐射状的裂纹和少量玻璃碎屑，碎片仍粘贴在膜片上，不致伤人。夹层玻璃在建筑上主要用于有特殊安全要求的门窗、隔墙、工业厂房的天窗等。
（4）保温绝热玻璃 保温绝热玻璃包括吸热玻璃、放射玻璃、玻璃空心砖等。它们在建筑上主要起装饰作用，并具有良好的保温绝热功能。保温绝热玻璃除用于一般门窗外，常用作幕墙玻璃。
①吸热玻璃：吸热玻璃既能吸收大量红外线辐射，又能保持良好的透光率。根据玻璃生产的方法分为本体着色法和表面喷涂法（镀膜法）两种。吸热玻璃有灰色、茶色、蓝色、绿色等颜色，主要用于建筑外墙的门窗、车船的风挡玻璃等。
图1.32 夹丝玻璃
图1.33 夹层玻璃构造
②热反射玻璃：热反射玻璃既具有较高的热反射能力，又能保持良好的透光性能，又被称为镀膜玻璃或镜面玻璃。热反射玻璃是在玻璃表面用热解、蒸发、化学处理等方法喷涂金、银、铜、镍、铬、铁等金属或金属氧化物薄膜而成。热反射玻璃反射率高达30%以上，装饰性好，具有单向透像作用，被越来越多地用作高层建筑的幕墙。
③中空玻璃：中空玻璃（图1.34）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。构成中空玻璃的玻璃采用平板原片，有普通玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃等。中空玻璃的特性是保温绝热，节能性好，隔声性优良，并能有效地防止结露。中空玻璃主要用于需要采暖、空调，防止噪声、结露及需求无直接光和特殊光线的建筑上，如住宅、饭店、宾馆、办公楼、学校、医院、商店等。
④玻璃空心砖：玻璃空心砖（图1.35）一般是由两块压铸成凹形的玻璃经熔接或胶接成整块的空心砖。砖面可为光滑平面，也可在内外压铸多种花纹。砖内腔可为空气，也可填充玻璃棉等。玻璃空心砖绝热、隔声，光线柔和优美，可用来砌筑透光墙壁、隔断、门厅、通道等。
图1.34 中空玻璃
图1.35 玻璃空心砖
【相关知识】
◆ 微晶玻璃复合板材
微晶玻璃复合板材也称为微晶石，是将一层3～5 mm的微晶玻璃复合在陶瓷玻化石的表面，经二次烧结后完全融为一体的产品。微晶玻璃陶瓷复合板厚度在13～18 mm，光泽度大于95。它以晶莹剔透、雍容华贵、自然生长而又变化各异的仿石纹理、色彩鲜明的层次、鬼斧神工的外观装饰效果，以及不受污染、易于清洗、内在优良的物化性能，另外还具有比石材更强的耐风化性、耐气候性而受到国内外高端建材市场的青睐。
与天然石相比更具理化优势：微晶石是在与花岗岩形成条件相似的高温状态下，通过特殊的工艺烧结而成，质地均匀，密度大，硬度高，抗压、抗弯、耐冲击等性能优于天然石材，经久耐磨，不易受损，没有天然石材常见的细碎裂纹。
微晶石的制作工艺，可以根据使用需要生产出丰富多彩的色调系列（尤以水晶白、米黄、浅灰、白麻4个色系最为时尚、流行），同时，又能弥补天然石材色差大的缺陷，产品广泛用于宾馆、写字楼、车站机场等室内外装饰，更适宜家庭的高级装修，如墙面、地面、饰板、家具、台盆面板等。
【实践一下】
1.参观建筑材料市场或是家庭装修用品商店。
（1）调查建筑陶瓷的种类和适宜场所；
（2）调查玻璃的种类和适宜场所。
2.参观居住区、公园或广场。
（1）调查建筑陶瓷的使用方法，包括陶瓷种类、应用场所、基本尺寸等；
（2）调查玻璃的使用方法，包括玻璃种类、应用场所、基本尺寸等。
1.5 金属材料
金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要指铁、铁合金、铬和锰；有色金属指除铁、铁合金、铬、锰以外的金属，如铝、铜、锌及其合金。
1.5.1 铁与铁合金
1）铁
铁是一种高强度、高密度的金属，用于建造人工环境中最耐久的部分。铸铁经常用作井盖、水渠箅子等地面开口的覆盖物，承担繁重的交通负荷。铺装区域的树池箅子也是我们熟悉的铸铁用途。铸铁，顾名思义，就是将熔融状态的铁灌注到模具中，然后让其冷却（图1.36—图1.38）。
图1.36 铸铁排水沟箅子
图1.37 树池箅子
树池箅子能够兼顾给树木浇水和高密度城市交通的要求。在选择箅子的时候要考虑树干的生长。图1.37中的这款箅子还给射灯留下了位置。
锻铁是将加热的铁块锻造塑形而成的。现在很多看起来是锻铁的构件（图1.38）实际都是用注模的方法制成的。
2）钢
图1.38 锻铁构件
钢是由生铁冶炼而成。理论上凡含碳量为2%以 下，有害杂质较少的铁碳合金称为钢。生铁也是一种铁碳合金，其中碳的含量为2.06%～6.67%。生铁硬而脆，无塑性和韧性，不能进行焊接、锻造、轧制等加工。钢材材质均匀，抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度都很高，具有一定的塑性和韧性，常温下能承受较大的冲击和振动荷载，具有良好的加工性，可以锻造、锻压、焊接、铆接或螺栓连接，便于装配，但其易锈蚀、维修费用大、耐火性差。
园林工程中所用的钢材包括各种型钢、钢板和钢筋混凝土中的各种钢筋与钢丝。工程上一般将直径为6～10 mm的称为钢筋，将直径为2.5～5 mm的称为钢丝。
（1）钢的分类 钢按照脱氧程度不同可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。沸腾钢脱氧不完全，钢组织不够致密，气泡多，成分不均匀，质量差，但成品率高，成本低。镇静钢脱氧彻底，组织致密，化学成分均匀，机械性好，质量较好，但成本较高。半镇静钢脱氧程度介于前面两者之间。
钢按照化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。其中碳素钢有低碳钢（含碳量＜0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%～0.60%）、高碳钢（含碳量＞0.60%）三类；合金钢有低合金钢（合金元素含量＜5%）、中合金钢（合金元素含量5%～10%）、高合金钢（合金元素含量＞10%）三类。
（2）常用建筑钢材
①碳素结构：碳素结构钢是普通碳素结构钢的简称。其在各类钢中产量最大，用途最广，多轧制成钢板、钢带、型钢等。普通碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值（有195，215，235，255，275 MPa 5种）、质量等级符号（有A，B，C，D 4个等级）、脱氧方法（F表示沸腾钢、b表示半镇静钢、Z表示镇静钢、TZ表示特殊镇静钢）四部分组成，如Q215-A·F表示屈服点为215 MPa的A级沸腾钢。
钢材屈服点数值越大，含碳越高，强度、硬度越高，塑性、韧性越低。Q195、Q215钢的塑性高，容易冷弯和焊接，但强度较低，多用于受荷载较小的焊接结构中，以及制作铆钉、地脚螺栓等。Q235钢既有较高的强度，又有良好的塑性和韧性，易于焊接，焊接力学性能稳定，由于有良好的综合性能，有利于冷弯加工，所以被广泛应用于建筑结构中，作为钢结构屋架、闸门、管道、桥梁及钢筋混凝土结构中的钢筋等。Q255、Q275钢屈服强度较高，但塑性、韧性和可焊性较差，可用于钢筋混凝土结构中配筋和钢结构构件，以及制作螺栓等。
②低合金结构钢：低合金结构钢是在碳素结构钢的基础上，添加少量的一种或几种合金元素（总量小于5%）的结构钢。在满足钢的塑性、韧性和工艺性能要求的条件下，使钢具有更高的强度和耐腐蚀、耐磨损等优良性质。低合金结构钢有5个牌号，其牌号表示方法由屈服点字母、屈服点数值（有295，345，390，420，460 MPa 5种）、质量等级符号（有A，B，C，D，E 5个等级）三部分组成。低合金结构钢广泛用于大跨度、高荷载的预应力钢筋混凝土结构中。
图1.39 热轧带肋钢筋的外形
（a）等高肋；（b）月牙肋
③热轧钢筋：热轧钢筋是指经热轧成形并自然冷却的钢筋，主要有光圆钢筋和带肋钢筋两类。规定热轧直条光圆钢筋的牌号为HPB235；热轧带肋钢筋的牌号由HRB和屈服点最小值表示。热轧带肋钢筋有HRB335，HRB400，HRB500三个牌号。带肋钢筋通常表面有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。按横肋的纵截面形状分为月牙肋钢筋和等高肋钢筋（图1.39）。HRB335、HRB400广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。热轧钢筋按力学性质可分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级（表1.10）。Ⅰ级是用Q235热轧带肋钢筋的外形轧制而成，为低强度钢筋，塑性好、焊接性好；Ⅱ级、Ⅲ级钢筋是用普通低合金镇静钢或半镇静钢轧制而成；Ⅳ级钢筋是用中碳低合金镇静钢轧制而成，强度高，综合性能好。带肋钢筋如图1.40所示。
表1.10 热轧钢筋类型
注：K表示余热处理带肋钢筋（热轧后立即穿水进行表面控制冷却）。
图1.40 带肋钢筋
图1.41 线材（盘条）
④低碳热轧圆盘条：低碳热轧圆盘条是由屈服强度较低的碳素结构钢热轧制成的盘条，又称线材（图1.41），是目前用量最大、使用最广的线材。按用途分为供拉丝用盘条（代号L）、建筑和其他一般用盘条（代号J）两种。盘条公称直径有5.5，6.0，6.5，7.0，8.0，9.0，10.0，11.0，12.0，13.0，14.0 mm等。
⑤冷拉钢筋：钢筋在经冷拉并产生一定的塑性变形后，其屈服强度、硬度提高，而塑性、韧性有所降低，这种现象称为冷加工强化。在常温下对热轧钢筋进行强力拉伸，使之超过屈服强度，然后卸去荷载的加工方法，称为钢筋冷拉。冷拉钢筋的强度、硬度和脆性会随放置时间而增加，这种现象称为冷加工时效。冷拉Ⅰ级钢筋适用于普通钢筋混凝土结构中的受力钢筋；冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋可用作预应力钢筋混凝土结构的预应力钢筋。对承受冲击和振动荷载的结构不允许使用冷拉钢筋。
⑥钢丝：
a.冷拔低碳钢丝：冷拔低碳钢丝是用直径6～10 mm的钢筋，在拔丝机上以强力拉拔的方式通过一定孔径的拔丝模孔，将原钢筋冷拔成比原直径小的钢丝。经过冷拔后的钢丝强度大幅提高，而塑性显著降低，不显屈服阶段，属于硬钢类钢丝。其用于中小型预应力构件、焊接骨架、焊接网、箍筋和构造钢筋等。
b.碳素钢丝：碳素钢丝是高强度钢丝，按加工状态分为冷拉钢丝（代号L）、矫直回火钢丝（代号J）两种。矫直回火钢丝是拉拔后的钢丝经过矫直回火处理，消除冷拔过程中产生的应力，提高其屈服强度和弹性，按外形可分为光圆钢丝和刻痕钢丝。
⑦钢绞线：钢绞线由冷拉光圆钢丝制成，如图1.42所示。一般是用7根钢丝在绞线机上以一根钢丝为中心，其余6根围绕进行螺旋绞合，再经低温回火制成。常见有7Ф4，7Ф3，7Ф5钢绞线。钢绞线具有强度高、与混凝土黏结好、断面面积大、使用根数少、在结构中排列方便、易于锚固等优点，主要用于大跨度、大荷载的预应力物件、薄腹梁等构件，还可用于岩土锚固。
图1.42 钢绞线
⑧型钢：型钢是由钢锭在加热条件下加工而成的不同截面的钢材，有圆钢、方钢、扁钢、六角钢、角钢、槽钢、工字钢等，如图1.43、图1.44所示。钢结构构件一般应直接选用各种型钢，构件之间可直接连接或附以连接钢板进行连接，连接方式有铆接、螺栓接和焊接。
图1.43 型钢的断面形状
（a）圆钢；（b）方钢；（c）扁钢；（d）六角钢；（e）等边角钢；（f）不等边角钢；（g）工字钢；（h）槽钢
图1.44 型钢
（3）建筑钢材制品的识别与应用 建筑工程中常用的钢材制品主要有不锈钢钢板、彩色不锈钢板、彩色涂层钢板、彩色压型钢板、轻钢龙骨等。
①不锈钢钢板：当钢中含有铬（Cr）元素时，钢材的耐腐蚀性大大提高，这就是所谓的不锈钢。铬含量越高，钢的抗腐蚀性越好。装饰用不锈钢板主要是厚度小于4mm的薄板，用量最多的是厚度小于2 mm的板材。常用的是平面钢板和凹凸钢板两类，前者通常是经研磨、抛光等工序制成，后者是在正常的研磨、抛光之后再经压、雕刻、特殊研磨等工序制成。平面钢板分为镜面板（板面反射率＞90%）、有光板（板面反射率＞70%）、亚光板（板面反射率＜50%）三类。凹凸钢板分为浮雕板、浅浮雕花纹板和网纹板三类。不锈钢薄板可用作内外墙饰面、幕墙、隔墙、屋面等面层。
图1.45 彩色不锈钢板
②彩色不锈钢板：彩色不锈钢板是指在不锈钢钢板上再进行技术和艺术加工，使其成为各种色彩绚丽的装饰板。其颜色有蓝、灰、紫、红、青、绿、金黄、茶色等（图1.45）。彩色不锈钢板不仅具有良好的抗腐蚀性、耐磨、耐高温等特点，而且其彩色面层经久不褪，常用作厅堂墙板、顶棚、电梯厢板、外墙饰面等。
③彩色涂层钢板：彩色涂层钢板的涂层分为有机、无机和复合涂层三大类。其中有机涂层钢板可以制成不同的颜色和花纹，称为彩色涂层钢板（图1.46）。这种钢板的原板为热轧钢板和镀锌钢板，常用有机涂层为聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、环氧树脂、醇酸树脂等。彩色涂层钢板具有耐污染性强、洗涤后表面光泽、色差不变、热稳定性好、装饰效果好、易加工、耐久性好等优点，可用作外墙板、壁板、屋面板等。
④彩色压型钢板：彩色压型钢板是以镀锌钢板为基材，经成形轧制，并敷以各种耐腐蚀涂层与彩色烤漆而成的装饰板材（图1.47）。其性能和用途与彩色涂层钢板相同。
图1.46 彩色涂层钢板
图1.47 彩色压型钢板
⑤轻钢龙骨：轻钢龙骨是用冷轧钢板、镀锌钢板或彩色涂层钢板经轧制而成的薄壁型钢，用于装配各类型的石膏板、吸声板等，用作室内隔墙和吊顶的龙骨支架（图1.48、图1.49）。其具有强度高、防火、耐潮、便于施工等特点。
图1.48 室内吊顶轻钢龙骨
图1.49 室内隔墙轻钢龙骨
3）钢材锈蚀及防止
黑色金属，如铁和钢的显著特点之一是它们有腐蚀或生锈的倾向，严峻的户外环境更促进了钢铁的腐蚀和氧化。
（1）钢材锈蚀原因 钢材的锈蚀是指钢材表面与周围介质发生作用而引起破坏的现象，分为化学锈蚀和电化学锈蚀两类。化学锈蚀是指钢材与周围介质（如氧气、二氧化碳、二氧化硫和水等）发生化学反应，生成疏松的氧化物而产生的锈蚀；电化学锈蚀是指钢材与电解质溶液接触而产生电流，形成微电池而引起的锈蚀。钢材锈蚀后，受力面积减小，承载能力下降。在钢筋混凝土中，因锈蚀引起钢筋混凝土开裂。
（2）钢筋混凝土中钢筋锈蚀 普通混凝土为强碱性环境，pH值为12.5左右，埋入混凝土中的钢筋处于碱性介质条件，而形成碱性钢筋保护膜，只要混凝土表面没有缺陷，里面的钢筋是不会锈蚀的。但应注意，如果制作的混凝土构件不密实，环境中的水和空气能进入混凝土内部，或者混凝土保护层厚度小或发生了严重的碳化，使混凝土失去了碱性保护作用，特别是混凝土内氯离子含量过大，使钢筋表面的保护膜被氧化，也会发生钢筋锈蚀现象。
加气混凝土碱度较低，混凝土多孔，外界的水和空气易深入内部，电化学腐蚀严重，故加气混凝土中的钢筋在使用前必须进行防腐处理。轻骨料混凝土和粉煤灰混凝土的护筋性能良好，钢筋不会发生锈蚀。
综上所述，对于普通混凝土、轻骨料混凝土和粉煤灰混凝土，为了防止钢筋锈蚀，施工中应确保混凝土的密实度以及钢筋保护层的厚度。在二氧化碳浓度高的工业区采用硅酸盐水泥或普通水泥，限制含氯盐外加剂的掺量，并使用钢筋防锈剂（如亚硝酸钠）；预应力混凝土应禁止使用含氯盐的骨料和外加剂；对于加气混凝土等可以在钢筋表面涂环氧树脂或镀锌等方法来防止。
（3）钢材锈蚀的防止 钢材的锈蚀既有内因（材质），又有外因（环境介质作用），因此要防止或减少钢材的锈蚀必须从钢材本身的易腐蚀性、隔离环境中的侵蚀性介质或改变钢材表面状况方面入手。
①表面刷漆：表面刷漆是钢结构防止锈蚀的常用方法。刷漆通常有底漆、中间漆和面漆三道。底漆要求有较好的附着力和防锈能力，常用的有红丹、环氧富锌漆、云母氧化铁和铁红环氧底漆等。中间漆为防锈漆，常用的有红丹、铁红等。面漆要求有较好的牢度和耐候性能保护底漆不受损伤或风化，常用的方法有灰铅、醇酸磁漆和酚醛磁漆等。
钢材表面涂刷漆时，一般为一道底漆、一道中间漆和两道面漆，要求高时可增加一道中间漆或面漆。使用防锈涂料时，应注意钢构件表面的除锈，注意底漆、中间漆和面漆的匹配。
②表面镀金属：用耐腐蚀性好的金属，以电镀或喷镀的方法覆盖在钢材的表面，提高钢材的耐腐蚀能力。常用的方法有镀锌（如白铁皮）、镀锡（如马口铁）、镀铜和镀铬等。
③采用耐候钢：耐候钢即耐大气腐蚀钢。耐候钢是在碳素钢和低合金钢中加入少量的铜、铬、镍、钼等合金元素而制成。耐候钢既有致密的表面防腐保护，又有良好的焊接性能，其强度级别与常用碳素钢和低合金钢一致，技术指标相近。
1.5.2 铝与铝合金
1）铝及铝合金的性质
铝属于有色金属中的轻金属，银白色，密度为2.7 g／cm3，熔点为660℃。铝导电性能良好，化学性质活泼，耐腐蚀性强，便于铸造加工，可染色。铝极有韧性，无磁性，有很好的传导性，对热和光反射好，有防氧化作用。在铝中加入镁、铜、锰、锌等元素可组成铝合金。铝合金既提高了铝的强度和硬度，同时又保持了铝的轻质、耐腐蚀、易加工等优良性能。
铝大量用于户外家具，包括长椅、矮柱、旗杆及格栅等。铝的表面质感和颜色，根据表面处理的光滑度不同，可以从反光的银色，一直到亚光的灰色。高抛光的铝表面是最光洁的金属表面之一（图1.50、图1.51）。
图1.50 铝是一种抗腐蚀、耐用的金属，十分适用于城市环境
图1.51 这家研究机构的环境设计立意是“探索”，这些造型新颖的铝制座椅很好地与它相契合
2）常用铝合金装饰制品
（1）铝合金门窗 铝合金门窗是采用经表面处理的铝合金型材加工制作成的门窗构件，它具有质轻、密封性好、色调美观、耐腐蚀、使用维修方便、便于进行工业化生产的特点。
铝合金门窗的种类按照结构与开闭方式的不同分为推拉门窗、平开门窗、固定窗、悬挂窗、回转窗、百叶窗；铝合金门还有弹簧门、自动门、旋转门、卷闸门等。铝合金门窗示意如图1.52所示。
图1.52 铝合金门窗示意图
（2）铝合金装饰板 铝合金装饰板具有质轻、耐久性好、施工方便、装饰华丽等优点，适用于公共建筑的室内外装饰，颜色有本色、古铜色、金黄色、茶色等。铝合金装饰板有铝合金花纹板、铝合金压型板和铝合金冲孔平板等。
（3）其他铝合金装饰制品
①铝合金吊顶材料：铝合金吊顶材料有质轻、不锈蚀、美观、防火、安装方便等优点，适用于较高的室内吊顶。全套部件包括铝龙骨、铝平顶筋、铝顶棚以及相应的配套吊挂件。
②铝和铝合金箔：铝箔是纯铝或铝合金加工成的6.3～0.2μm的薄片制品。铝和铝合金箔不仅是优良的装饰材料，还具有防潮、绝热的功能。
1.5.3 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
铜属于有色重金属，密度为8.92 g／cm3。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。除此之外，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，不宜制作结构材料，由于纯铜的价格贵，工程中更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（图1.53）。
长久以来，青铜都以其丰富的外表美化着我们的人造环境。青铜一直被认为是适合铸造室外雕塑的金属。在景观中，它的用途与铸铁相似，如树池箅子、水槽、排水渠盖、井盖、矮柱、灯柱，以及固定装置。不过，青铜的美观性、强度和耐久性是有代价的，青铜铸件在景观要素价格范围中处于上限位置（图1.54）。
青铜是一种合金，主要元素为铜，其他的金属元素则有多种选择，但锡是最常用的。
铝、硅和锰也可以与铜一起构成青铜合金。像纯铜一样，青铜的氧化仅仅发生在表面，被氧化的表面形成一个防止内部被氧化的保护屏障。因此，青铜承受室外环境压力的能力在各种金属中比较优异。青铜的氧化结果——铜绿，也是各种金属氧化效果中最受欢迎的。
图1.53 这个有些荒诞的青铜铸件不但是一个游戏设施，还含有与众不同的景观元素
图1.54 青铜井盖箅子很好地诠释了美学与实用的结合
1.5.4 金属紧固件和加固件
由于其耐用性和强度，金属常常在景观中扮演幕后的辅助角色。例如钢筋增加了现浇混凝土的强度；钉子、螺丝、螺栓将木材组件连接在一起：金属连接件将砖块和混凝土块连接成一个整体。
1）钉子
室外用的钉子应为镀锌钉（最常见、最实惠的选择），或不锈钢钉，以抑制生锈。另外与普通钉子不同，它们的杆不能是平滑的。钉杆平滑的钉子容易松动，当用来固定水平的构件时，会伸出一个个钉头，是个危险又棘手的问题。环纹杆或螺纹杆有助于防止钉子由于交通荷载或冻融循环的影响而产生松动现象。室外用钉子通常有一个宽大的钉帽，上面是细密的网格状的纹路，被称为“格子帽”。这种粗糙的表面可以增强摩擦，以减少钉锤在敲击时的打滑情况（图1.55）。另外，钉帽占钉子整体比例太小的话，就不太可能长期将室外的软木组件紧钉在一起（图1.56）。
图1.55 螺纹杆能够防止钉子从木材中退出来
图1.56 格子或棋盘纹路的钉帽使钉子更容易钉进木材中
2）螺丝
在固定软木方面，螺丝比钉子更好用，但其施工也更耗时、耗资。简单地将螺丝定义一下，就是钉杆上带有凹凸的螺旋纹的金属紧固件，通常（但不是在所有情况下）有一个锥形的尖端。其锐利的螺纹直接嵌入木材中，与螺栓加螺母的套装紧固件有所不同。像钉子一样，螺丝也有头部，其作用是与螺丝刀相配合，将螺丝旋转推入木组件中。最常见的室外用螺丝是十字口的，因为这种螺丝十分容易用电动螺丝刀进行安装。另外还有一种方形头的螺丝也经常用于室外工程。
与钉子相同，螺丝也必须镀锌或用不锈钢制造，以抵御锈蚀。与普通螺丝相比，室外用螺丝的螺纹十分锐利，突起更高，每一圈螺纹之间的间距也更大。这些设计都是为了使螺丝更好地抓住和固定软木。如果螺纹过平、过浅或过密，都会导致螺丝从木材中滑出，从而失去作用。
室外用螺丝，特别是用于固定木板的一类，杆和头的衔接处一般是呈喇叭状逐渐放大的。这种造型的作用类似于刹车，可以减慢电动螺丝刀的转动，防止螺丝被钉进软木太深。喇叭形头部对于使用电动工具的工人来说是十分重要的，因为它使施工变得简单，使工人能够提高效率，更好地使用电动螺丝刀。
3）螺栓与螺母
螺栓-螺母紧固件是将两个或更多木组件紧固在一起的最有效的方法。螺栓与螺丝一样有螺纹，不过二者的螺纹是不一样的。螺栓的螺纹设计是为了和螺母精确匹配，而不是牢固地嵌进木材中。一套匹配的螺母和螺栓几乎是坚不可摧的，它们连接的木结构寿命也非常长。
和钉子、螺丝一样，螺栓也有头部；和前两者不同的是，螺栓没有锥形的尖端。因为螺栓的螺纹要与螺母的螺纹精确匹配，所以它们螺纹的牙数是一个关键的指标（图1.57）。
图1.57 螺栓与垫圈、螺母的组合可以非常牢固地固定木组件
螺栓的头部形状多样，最常见的是六角头，是专门为配合扳手设计的。同钉枪、电动螺丝刀一样，扳手也可以是电动的。其他常用螺栓有方头螺栓、圆头螺栓、马车螺栓等。马车螺栓的头部是球面的，不会刮伤使用者，但是无法使用扳手。所以，安装这种螺栓时，只能转动螺母把二者拧紧。为方便固定，马车螺栓通常有一个方形的“肩部”，就在头部下方，以防止螺栓在洞中旋转造成滑丝或松动。
六角螺栓对使用者来说就不那么友好了，为了最大限度地减小其危险性，应将六角螺栓做埋头处理。埋头处理指的是在螺栓头部处再开一个槽，宽度和深度足以容纳螺栓的头部。这样螺栓的头部就不会凸出于木材表面了。
过度拧紧螺栓和螺母，就会损坏软木。所以，同时在螺栓头部和螺母下面加上宽大的垫圈，有助于分散压力，并尽量减少不必要的木材表面挠曲。一些用于室外工程的垫圈在木材一面设计了锯齿，能够在安装过程中抓住木材表面，防止二者之间的相对旋转。
【相关知识】
◆ 金属铁艺
随着园林艺术和材料的不断更新，各种艺术形式的装饰风格不断涌现，传统艺术装饰风格的铁艺艺术，也被注入了新的内容。铁艺造型丰富、特点鲜明、风格质朴、维护简易、耐磨耐用，与土、木、石、水泥等材料能和谐搭配，如今被广泛应用在园林景观装饰之中。
1.铁艺按材料及加工方法分类
（1）铸铁铁艺 以灰口铸铁为主要材料，铸造为主要工艺，花型多样，装饰性强。
（2）扁铁花 以扁铁为主要材料，冷弯曲为主要工艺，手工操作或用手动机具操作，端头装饰很少。
（3）锻铁铁艺 以低碳钢型材为主要原材料，以表面轧花、机械弯曲、模锻为主要工艺，以手工锻造辅助加工。
2.铁艺按在景观中的用途分类
（1）建筑装饰类 包括大门、门花、窗、窗花、围栏、扶手等。
（2）家具类 包括凳、椅、桌凳。
（3）灯具类 包括街灯、壁灯等。
（4）小品类 包括花架、花篮、牌架、摆设等。
（5）雕塑类 包括各式铁艺雕塑。
【实践一下】
在学校里或附近选定一条大约1 km长的线路。
（1）调查线路上所有主要由金属组成或全部由金属组成的景观元素，并进行分类。
（2）尽量辨别它们用的是什么金属。
（3）尽量辨别它们的表面处理方式。
（4）至少找到你列表中的一个项目的生产商，找到它的网站，并且在产品目录中找到这种产品，找到它的说明书。打印含有本产品的那一页目录以及它的说明书。
1.6 木材
木材主要指天然木材和人造木材。木材在人造环境中已经拥有了不可或缺的地位，主要用来制作木建筑、廊架、花棚、栅栏、平台、娱乐设施、户外家具以及室内家具与地板等。
1.6.1 天然木材
1）木材的结构
图1.58 木材的构造
从外观看，树木主要分为3部分：树干、树冠和树根。树干是由树皮、形成层、木质部和髓心4个部分组成。木质部是树干最主要的部分，也是木材主要使用的部分。髓心是位于树干中心的柔软薄壁组织，其松软、强度低、易干裂和腐朽。
（1）心材和边材 木质部靠近髓心部分颜色较深，称为心材；靠近外围部分颜色较浅，称为边材。边材含水高于心材容易翘曲，如图1.58所示。
（2）年轮、春材和夏材 从横切面上看到深浅相同的同心圆，称为年轮。年轮内侧颜色较浅部分是春天生长的木质，组织疏松，材质较软，称为春材（早材）。年轮外侧颜色较深部分是夏、秋两季生长的，组织致密，材质较硬，称为夏材（晚材）。树木的年轮越均匀、密实，材质越好。夏材所占比例越多，木质强度越高。
2）木材的性质
木材具有轻质高强，弹性、韧性好，耐冲击、振动，保温性好，易着色和油漆，装饰性好，易加工等优点。但其存在内部构造不均匀，易吸水、吸湿，易腐朽、虫蛀，易燃烧，天然瑕疵多，生长缓慢等缺点。
（1）密度和表观密度 木材的密度一般为1.48～1.56 g／cm3，表观密度一般为400～600 kg／m3。木材的表观密度越大，其湿胀干缩变化也越大。
（2）含水率 木材细胞壁内充满吸附水，达到饱和状态，而细胞腔和细胞间隙中没有自由水时的含水量，称为纤维饱和点，一般在25%～35%。它是木材物理力学性质变化的转折点。
（3）湿胀与干缩 当木材含水率在纤维饱和点以上变化时，木材的体积不发生变化；当木材的含水率在纤维饱和点以下时，随着干燥，体积收缩；反之，干燥木材吸湿后，体积将发生膨胀，直到含水率达到纤维饱和点为止。一般表观密度大、夏材含量多的，胀缩变形大。由于木材构造的不均匀性，造成各方向的胀缩值不同，其中纵向收缩小，径向较大，弦向最大。
（4）吸湿性 木材具有较强的吸湿性，木材在使用时其含水率应接近或稍低于平衡含水率，即木材所含水分与周围空气的湿度达到平衡时的含水率。长江流域一般为15%。
（5）力学性质 当含水率在纤维饱和点以下，木材强度随含水率增加而降低。木材的天然疵病会明显降低木材强度。
3）木材的分类
（1）按加工程度和用途分 木材按照加工程度和用途的不同分为原条、原木、锯材和枕木4类（图1.59）。
图1.59 木材
（a）原条；（b）原木；（c）锯材；（d）枕木
①原条：指除去皮、根、树梢、树桠等，但尚未加工成材的木料，用于建筑工程的脚手架、建筑用材、家具等。
②原木：指已加工成规定直径和长度的圆木段，用于建筑工程（如屋架、檩、椽等）、桩木、电杆、胶合板等加工用材。
③锯材：指经过锯切加工的木料。截面宽度为厚度的3倍或3倍以上的称为板材，不足3倍的称为枋材。
④枕木：指按枕木断面和长度加工而成的成材，用于铁道工程。
（2）按树叶不同分 树木按树叶形状分为针叶树和阔叶树两大类。木材的微观构造如图1.60所示。
①针叶树：树干通直高大，纹理顺直，材质均匀、较软、易加工，又称为“软木材”。其表观密度和胀缩变形小，耐腐蚀性好，是主要的建筑用材，用于各种承重构件、门窗、地面和装饰工程。常用的树种有红松、马尾松、兴安落叶松、华山松、油松、云杉、冷杉等。
图1.60 木材的微观构造
（a）软木的显微构造（马尾松）；（b）硬木的显微构造（柞木）
②阔叶树：树干通直部分短，密度大，材质硬，难加工，又称为“硬木材”。其胀缩和翘曲变形大，易开裂，建筑上常用作尺寸小的构件，如制作家具、胶合板等。常用的树种有卜氏杨、红桦、枫杨、青冈栎、香樟、紫椴、水曲柳、泡桐、柳桉等。
1.6.2 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，在成本、耐用性和环保性能方面有明显优势，可有效利用木材。常用的人造板材有：胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、实木复合地板、塑木等。
1）人造板材
（1）胶合板 胶合板是用原木旋切成薄片（厚1 mm），再按照相邻各层木纤维互相垂直重叠，并且成奇数层经胶粘热压而成（图1.61（a））。胶合板最多层数有15层，一般常用的是三合板或五合板。其厚度为2.7，3，3.5，4，5，5.5，6 mm，自6 mm起按1 mm递增。幅宽规格见表1.11。胶合板面积大，可弯曲，两个方向的强度收缩接近，变形小，不易翘曲，纹理美观，应用十分广泛。
表1.11 普通胶合板的幅面尺寸 单位：mm
（2）纤维板 纤维板是将树皮、刨花、树枝等木材加工的下脚碎料或稻草、秸秆、玉米秆等经破碎、浸泡、研磨成木浆，加入一定胶黏剂经热压成形、干燥处理而成的人造板材（图1.61 （b））。按成形时温度和压力的不同分为硬质纤维板（表观密度大于800 kg／m3，）、半硬质纤维板（表观密度400～800 kg／m3）、软质纤维板（表观密度小于400 kg／m3）。其用于家具制作等。
（3）刨花板 刨花板是将木材加工剩余物小径木、木屑等切削成碎片，经过干燥，拌以胶料、硬化剂，在一定温度下压制成的一种人造板（图1.61（c））。刨花板强度较低，一般主要用作绝热、吸声材料，用于吊顶、隔墙、家具等。
（4）细木工板 细木工板又称为木芯板，属于特种胶合板，由三层木板粘压。上、下面层为旋切木质单板，芯板是用短小木板条拼接而成（图1.61（d））。常用规格有16 mm×915 mm× 1 830 mm、19 mm×1 220 mm×2 440 mm。细木工板具有较大的强度和硬度，轻质，耐久，易加工，用于家具、门窗套、隔墙、基层骨架。
图1.61 人造板材
（a）胶合板；（b）纤维板；（c）刨花板；（d）细木工板
（5）贴面装饰板 贴面装饰板是将花纹美丽、材质悦目的珍贵木材经过刨切加工成微薄木，以胶合板为基层再经过干燥、拼缝、涂胶、组坯、热压、裁边、砂尘等工序制成的特殊胶合板。常见的贴面装饰薄木材种如图1.62（见文前彩页）所示。其用于吊顶、墙面、家具装饰饰面等。
2）木质地板
木质地板分实木条木地板、实木拼花木地板、实木复合地板、强化复合地板4种。
（1）实木条木地板 实木条木地板的条板宽度一般不大于120 mm，板厚为20～30 mm。
按条木地板构造分为空铺和实铺两种。地板有单层和双层两种。木条拼缝可做成平头、企口或错口，接缝要相互错开。实木条木地板自重轻、弹性好、脚感舒适，其导热性小，冬暖夏凉，易于清洁，适用于室内地面装饰。实木条木地板如图1.63（a）所示。
（2）实木拼花木地板 实木拼花木地板通过小木板条不同方向的组合，拼出多种图案花纹，常用的有正芦席纹、斜芦席纹、人字纹、清水砖墙纹等。其多选用硬木树材。拼花小木条的尺寸一般为长250～300 mm，宽40～60 mm，板厚20～25 mm，木条一般均带有企口。
（3）实木复合地板 实木复合地板采用两种以上的材料制成，表层采用5 mm厚实木，中层由多层胶合板或中密度板构成，底层为防潮平衡层经特制胶高温及高压处理而成。实木复合地板如图1.63（b）所示。
（4）强化复合地板 强化复合地板由三层材料组成，面层由一层三聚氰胺和合成树脂组成，中间层为高密度纤维板，底层为涂漆层或纸板。
图1.63 木质地板
（a）实木条木地板；（b）实木复合地板
1.6.3 木材的防护
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。真菌在木材中生存和繁殖除了需要养分外，还必须具备3个必要条件：水分、适宜的温度和空气中的氧气。木材完全干燥和完全浸入水中都不易腐朽。
因此，防止木材腐朽的措施，可从以下几个方面入手：或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。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，达到防腐目的。对于园林建筑施工而言，有以下两种方法：
1）防腐剂法
防腐剂法指通过涂刷或浸渍防腐剂，使木材含有有毒物质，以起到防腐和杀虫作用。具体分两大类，一种是涂油漆法，即在表面加上一层保护膜，隔绝外界影响。涂油漆能够有效抵抗水分的渗透和紫外线的影响，并能使木材呈现精确的色彩，以配合建筑或自然背景。然而，这种方法不适用于木地板或木踏板，因为木材表面的漆膜不能承受踩踏的破坏。油漆剥落或被磨掉的地方基本就是裸露的木材，容易受到水和昆虫的影响。另一种是浸泡防腐剂法，即防腐剂渗透浸入木材内部从而达到防腐的目的，并通过使木材表面不透水来延长使用寿命。渗进木材表面之下的防腐剂经常用来处理那些需要负荷交通的木材。防腐剂中还可以加入色素来使木材表面色彩更多样。与油漆不同，防腐剂不是将木材完全遮盖在一层膜之下，而是显露出其自然纹理。经过处理的木材称为防腐木。
2）结构预防法
结构预防法又称干燥法，指在设计和施工过程中，使木材构件不受潮湿，并保证良好的通风条件。其方法是在木材和其他材料之间用防潮衬垫（钢件或混凝土件）、不将支节点或其他任何木构件封闭在墙内、木地板下设置通风洞、木屋顶采用山墙通风、设置老虎窗等。
【相关知识】
◆ 防腐木
防腐木就是木材经过加工处理后装入密闭的压力防腐罐，用真空压力把防腐药剂压入木材内部，防腐剂渗透进入木材的细胞组织内，与木材纤维紧密结合，从而达到防腐的目的。性能较好的防腐木有俄罗斯樟子松、欧洲赤松、西部红雪松、黄松、云杉、铁杉等，使用时间比较长，可以达到15～50年。
早期的防腐木采用的是CCA-C、B木材防腐剂，这种防腐剂虽然有一定的毒性，但是由于只在室外使用，因此危害较小。如今，已经出现了ACQ-D、C、B木材防腐剂，经过这种防腐剂加工的防腐木栈道，是达到环保标准要求的，其毒性大大降低。
在园林建筑工程中，防腐木被广泛使用，如木屋、木花架、木亭廊、木地板、木栈道。此外还可以用来制造成其他户外的用品，如桌椅、秋千、木花箱等。
不过，作为户外用的防腐木，由于热胀冷缩没有经过特殊的控制，因此变形比较严重。在铺设防腐木地板的时候，通常需要留有缝隙，并且像镂空的一样被架起来，可以随开，方便清洗或捡拾掉落的东西。
【实践一下】
1.参观建筑材料市场或家庭装修用品商店。
（1）调查建筑用木材的种类和可供选择的表面处理方法；
（2）调查可供选择的合成木材产品。
2.参观居住区、公园或广场。
（1）调查木材的使用方法，包括木材种类、应用场所、基本尺寸等；（2）调查木材与其他材料的结合情况，即细部构造。
1.7 胶凝材料
胶凝材料是能够通过自身的物理化学作用，从浆体变成坚硬的固体，并能把散粒材料（如砂、石）或块状材料（如砖、砌块）胶结为一个整体的材料。
胶凝材料通常分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。有机胶凝材料是指以天然或人工合成的高分子化合物为基本组成的一类胶凝材料，如沥青、橡胶等。无机胶凝材料是指以无机氧化物或矿物为主要组成的一类胶凝材料。根据硬化条件和使用特性，无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化并保持和发展强度，如石灰、石膏、水玻璃等。水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化并保持和继续发展其强度，如各种水泥。气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，水硬性胶凝材料既适用于地上，也可用于地下潮湿环境或水中。
1.7.1 石灰
石灰是建筑上使用最早的一种无机气硬性胶凝材料，原料来源广，生产工艺简单，成本低廉，至今在土木工程中仍得到广泛应用。
1）生石灰的原料和生产
图1.64 生石灰
石灰最主要的原材料是含碳酸钙的石灰石、白云石、白垩等。石灰石原料在适当温度下煅烧碳酸钙将分解，释放出CO2，得到以CaO为主要成分的生石灰（图1.64）。反应式为
生石灰是一种白色或灰色的块状物质，因石灰原料中常含有一些碳酸镁成分，煅烧后生成的生石灰中常含有MgO成分，通常把MgO的含量小于等于5%的称为钙质生石灰；MgO的含量大于5%的称为镁质生石灰。同等级的钙质生石灰质量优于镁质生石灰。
2）生石灰的熟化
石灰的熟化是指生石灰与水发生水化反应，生成Ca（OH）2的水化过程。煅烧良好的生石灰与水接触时反应速度快，生成熟石灰后体积膨胀1.5～3.5倍，放出大量的热量。因此，在石灰熟化过程中，应注意安全，防止烧伤、烫伤。反应式为
工地上熟化石灰常用的方法有石灰浆法和消石灰粉法。
（1）石灰浆法 它是将块状生石灰在化灰池中用过量的水熟化成石灰浆，然后经过筛网进入储灰池。石灰熟化使用前应在化灰池中存放2周以上，使过火石灰充分熟化，这个过程称为“陈伏”。“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。石灰浆在储灰池中沉淀并除去上层水分后称为石灰膏，用于调制抹灰砂浆。
（2）消石灰粉法 它是将生石灰加适量水熟化成消石灰粉，方法是采用分层喷淋法，每层生石灰厚约50 cm。
还有一种是用球磨机将生石灰磨成细粉，称为磨细生石灰粉。磨细生石灰粉和消石灰粉多用于拌制石灰土、三合土和砌筑砂浆。
3）石灰的凝结硬化
石灰浆体在空气中的硬化是由下列两个同时进行的过程完成的。
（1）结晶硬化过程 石灰浆在干燥过程中，因游离水分蒸发，Ca（OH）2逐渐从过饱和溶液中结晶析出，促进石灰浆硬化。
（2）碳化硬化过程 空气中的CO2遇水生成弱碳酸，再与Ca（OH）2发生化学反应生成CaCO3晶体。生成的碳酸钙自身强度较高。反应式为
由于空气中的CO2浓度很低，石灰的碳化作用主要发生在与空气接触的表面，而且碳化形成致密的碳酸钙后，阻止CO2向其内部深入，同时也影响到内部水分的蒸发，使氢氧化钙结晶速度减慢。所以，石灰浆体的硬化过程非常缓慢。
4）石灰的性质
石灰的保水性和可塑性好，硬化慢，强度低，耐水性差，硬化时体积收缩大，故石灰不宜用于潮湿环境及易受水浸泡的部位。石灰浆一般不宜单独使用，通常掺入一定量的骨料（如沙子）或纤维材料（如麻刀、纸筋等）。
5）石灰的应用
（1）配制砂浆 利用石灰膏或石灰粉配制的石灰砂浆、混合砂浆，可用于墙体砌筑或抹面工程，也可掺入纸筋、麻刀等制成石灰浆，用作内墙或顶棚抹面。
（2）拌制灰土和三合土 石灰和黏土按一定比例拌和，称为灰土，或与黏土、砂石、矿渣等填料制成三合土。石灰改善了黏土的可塑性，在夯实或压实下，两者的强度、密实度、耐久性得到改善。因此，灰土和三合土广泛应用于道路工程的垫层和建筑工程的基础。
（3）生产硅酸盐制品 硅酸盐制品是将生石灰粉与含硅材料（石子、粉煤灰、炉渣等）加水拌和，经成形、蒸养或蒸压处理等工序而成，如蒸压灰砂砖、硅酸盐砌块等，主要用作墙体材料。
（4）制作石灰乳涂料 将熟化好的石灰膏或消石灰粉加入过量的水稀释成石灰乳，主要用于室内粉刷。
（5）制作碳化石灰板 将生石灰粉与纤维材料（如玻璃纤维）或轻质骨料（如炉渣）加水搅拌成形，然后用CO2进行人工碳化，可制成轻质的碳化石灰板，它的热导率小，保温绝热性能好，多制成空心板和多孔板，宜作非承重的内墙隔板、天花板等。
1.7.2 石膏
1）石膏的原料、生产及品种
生产石膏的原料主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2 O），又称为生石膏，经加热、煅烧、磨细即得石膏胶凝材料（图1.65）。在常压下加热至107～170℃时，煅烧成β型半水石膏
即建筑石膏；如果温度升高至190℃，失去全部水分变成无水石膏，又称为熟石膏。将生石膏在125℃、0.13 MPa压力的蒸压锅内蒸炼得到的是α型半水石膏，其晶粒较粗，拌制石膏浆体时的需水量较少，因此硬化后强度较高，故称为高强石膏。
图1.65 石膏
2）建筑石膏的凝结硬化
半水石膏加水后首先进行的是溶解，然后产生水化反应，生成二水石膏（CaSO4·2H2 O）。由于二水石膏常温下在水中的溶解度比β型半水石膏小得多，因此二水石膏从过饱和溶液中以胶体微粒析出，这样促进了半水石膏不断地溶解和水化，直至完全溶解。在这个过程中，浆体中的游离水分逐渐减少，二水石膏胶体微粒不断增加，浆体稠度增大，可塑性逐渐降低，此时称为“凝结”。随着浆体继续变稠，胶体微粒逐渐凝聚成晶体，晶体逐渐长大、共生并相互交错，使浆体产生强度，并不断增长，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、复杂的变化过程。
3）建筑石膏的主要性质
建筑石膏是一种白色粉末状的气硬性胶凝材料，密度为2.6～2.75 g／cm3，堆密度为800～1 000 g／cm3。建筑石膏的技术性能见表1.12。建筑石膏凝结硬化快，一般在加水后30 min以内即可完全凝结，在室内自然干燥条件下，1周左右能完全硬化。为满足施工操作的要求，往往需掺加适量的缓凝剂；硬化时体积微膨胀（膨胀率为0.05%～0.15%），不出现裂缝，所以可不掺加填料而单独使用，并可很好地填充模型；孔隙率大，表观密度小，强度低，导热性低，吸声性较好。建筑石膏硬化后的主要成分是CaSO4·2H2 O，遇火时，结晶水蒸发，吸收热量，起到阻止火焰蔓延和温度升高的作用，所以石膏具有良好的抗火性。建筑石膏热容量大，吸湿性强，可对室内湿度和温度起到一定的调节作用。石膏硬化体孔隙率高，具有很强的吸湿性和吸水性，并且二水石膏微溶于水，长期浸水会使其强度显著下降，软化系数为0.2～0.3。若吸水后受冻，则孔隙内的水分结冰，产生体积膨胀，使石膏体产生崩裂。所以，石膏的耐水性和抗冻性均较差。
表1.12 建筑石膏的技术性能
注：1.指标中有一项不符合者，应予降级或报废。
2.表中强度为2 h时的强度值。
4）建筑石膏的应用
（1）室内抹灰及粉刷 建筑石膏是洁白细腻的粉末，用作室内抹灰、粉刷等装修有良好的效果，比石灰洁白、美观。
（2）建筑装饰制品 建筑石膏配以纤维增强材料、胶粘剂等可制成各种石膏装饰制品，也可掺入颜料制成彩色制品。如石膏线条，用于室内墙体构造角线、柱体的装饰。
（3）石膏板材 建筑石膏可与石棉、玻璃纤维、轻质填料等配制成各种石膏板材。目前，我国使用较多的是纸面石膏板、石膏空心条板、纤维石膏板等，是一种良好的建筑功能材料，也是我国重点发展的轻质板材之一。
1.7.3 水泥
水泥呈粉末状，与水泥混合后，经物理化学作用能由可塑性浆体变成坚硬的实体状，并能将散粒状材料胶结成为整体，所以水泥是一种良好的矿物胶凝材料。水泥浆体不但能在空气中硬化，还能在水中硬化，保持并继续增长其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。
水泥是重要的建筑材料之一，应用极为广泛，常用来制造各种形式的混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土构件和建筑物，也常用于配制砂浆，以及用作灌浆材料等。
水泥品种多，按化学成分分为硅酸盐水泥（图1.66）、铝酸盐水泥（图1.67）、铁铝酸盐水泥等系列，其中以硅酸盐系列水泥应用最广。
硅酸盐系列水泥是以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，一定量的混合材料和适量石膏，经共同磨细而成。硅酸盐系列水泥按其性能和用途不同，又可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥3类。
图1.66 硅酸盐水泥
图1.67 铝酸盐水泥
1）硅酸盐水泥的识别与应用
（1）硅酸盐水泥的定义、类型及代号 凡由硅酸盐水泥熟料，掺入0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥又分为两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号为P·Ⅰ；在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过质量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，代号为P·Ⅱ。
（2）硅酸盐水泥熟料的矿物质组成 硅酸盐水泥熟料主要由4种矿物质组成：硅酸三钙（3CaO·SiO2，简称C3 S）、硅酸二钙（2CaO·SiO，简称C2 S）、铝酸三钙（3CaO·Al2 O3，简称C3 A）、铁铝酸四钙（3CaO·Al2 O3·Fe2 O3，简称为C4 AF）。前两种矿物称为硅酸盐矿物，一般占总量的75%～82%；后两种矿物称为溶剂矿物，一般占总量的18%～25%。硅酸盐水泥熟料除上述主要组成外，尚含有少量以下成分：游离氧化钙、游离氧化镁、含碱矿物以及玻璃体等。
（3）硅酸盐水泥的水化与凝结硬化 水泥加水拌和后成为既有可塑性又有流动性的水泥浆，同时产生水化，随着水化反应的进行，逐渐失去流动能力达到“初凝”。待完全失去可塑性，开始产生结构强度时，即“终凝”。随着水化、凝结的继续，浆体逐渐转变为具有一定强度的坚硬固体水泥石，即硬化。可见，水化是水泥产生凝结硬化的前提，而凝结硬化则是水泥水化的结果。
（4）硅酸盐水泥的技术性质
①细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度，通常采用筛析法测定。筛析法以80μm方孔筛余量表示。
②凝结时间：水泥的凝结时间有初凝和终凝之分。自加水起至水泥浆开始失去塑性，流动性减小所需的时间，称为终凝时间。国家标准规定硅酸盐水泥的初凝时间不得少于45 min，终凝时间不得大于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。
③标准稠度用水量：标准稠度是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌和水量，以占水泥质量的百分率表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量，一般在24%～30%。磨得越细的水泥，标准稠度用水量越大。
④体积安定性：体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥硬化后产生不均匀的体积变化即体积安定性不良，水泥体积安定性不良会使水泥制品、混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重的工程事故。因此，水泥的体积安定性检验必须合格，体积安定性不合格的水泥作废品处理。水泥安定性不良的原因是由于其熟料矿物组成中含有过多的游离氧化钙或游离氧化镁，以及水泥粉磨时所掺石膏超量等所致。国家标准规定，水泥中游离氧化镁含量不得超过5.0%，三氧化硫含量不得超过3.5%。
⑤强度及强度等级：水泥硬化后，抗压强度高，抗折强度低。抗折强度为抗压强度的1／19～ 1／11。水泥3 d和7 d强度发展很快，28 d强度接近最大值，所以要测定3，7，28 d的强度值，并以28 d的强度划分水泥标号。水泥的强度分为42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R 6个强度等级。水泥按3 d强度又分为普通型和早强型两种类型，其中有代号R者为早强型水泥。
⑥密度与堆密度：硅酸盐水泥的密度一般在3.1～3.15 g／cm3。水泥在松散状态时的堆密度一般在900～1 300 kg／m3，紧密堆积状态可达1 400～1 700 kg／m3。
（5）硅酸盐水泥的特性与应用 硅酸盐水泥凝结硬化块，强度高，尤其早期强度高，抗冻性好，水化热大，不耐腐蚀，不耐高温。其适用于重要结构的高强混凝土及预应力混凝土工程、早期强度要求高的工程及冬季施工的工程，以及严寒地区遭受反复冻融的工程、高温环境的工程；不能用于海水和有侵蚀性介质存在的工程和大体积混凝土工程。
2）普通硅酸盐水泥的识别与应用
由硅酸盐水泥熟料，加入6%～15%混合材料及适量石膏，经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），代号为P·O。活性混合材料的最大掺量不得超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。掺非活性混合材料时，最大掺量不得超过水泥质量的10%。普通硅酸盐水泥分为32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R 6个强度。普通水泥的初凝时间不得少于45 min，终凝时间不得迟于10 h。
普通水泥中绝大部分仍为硅酸盐水泥熟料，其性质与硅酸盐水泥相近。但由于掺入少量混合材料，与硅酸盐水泥相比，早期强度略低，水化热略低，耐腐蚀性略有提高，耐热性稍好，抗冻性、耐磨性、抗碳化性略有降低，应用范围与硅酸盐水泥基本相同。
3）掺大量混合材料的硅酸盐水泥的识别与应用
（1）矿渣硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬化性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号为P·S。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比为20%～70%，允许用火山灰质混合材料、粉煤灰、石灰石、窖灰中的一种来代替部分粒化高炉矿渣，代替数量不得超过水泥质量的8%，替代后水泥中粉化高炉矿渣不得少于20%。
由于矿渣水泥中熟料含量相对减少，并且有相当多的氢氧化钙和矿渣组分互相作用，所以与硅酸盐水泥相比，其水化产物中的氢氧化钙含量相对减少，碱度要低些。
矿渣水泥按3 d和28 d的抗压和抗折强度分32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R 6个强度等级。矿渣水泥密度一般在2.8～3.0 g／cm3，松堆密度为900～1 200 kg／cm3。其80μm方孔筛的筛余不得超过10.0%，凝结时间一般比硅酸盐水泥要长，标准规定初凝不得少于45 min，终凝不得大于10 h。实际初凝一般为2～5 h，终凝5～9 h。
矿渣水泥早期强度低，后期强度增进率大；硬化时对湿度敏感性强，冬季施工时需加强保温措施，但在湿热条件下，矿渣水泥的强度发展很快，故适用于蒸汽养护；水化热低，宜用于大体积混凝土工程中；具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力，适用于有溶出性或硫酸盐侵蚀的水工建筑工程、海港工程及地下工程；抗碳化的能力较差，对钢筋混凝土极为不利，因为当碳化深入达到钢筋的表面时，就会导致钢筋的锈蚀，最后使混凝土产生顺筋裂缝；耐热性较强，适用于轧钢、煅烧、热处理、铸造等高温车间以及高炉基础及温度达300～400℃的热气体通道等耐热工程。保水性（将一定量的水分保存在浆体中的性能）较差，泌水性较大，要严格控制用水量，加强早期养护；干缩性较大，由于矿渣水泥的泌水性大，形成毛细通道，增加水分的蒸发，干缩易使混凝土表面发生很多微细裂缝，从而降低混凝土的力学性能和耐久性；抗冻性和耐磨性较差，不宜用于严寒地区水位经常变动的部位、受高速夹砂水流冲刷或其他具有耐磨要求的工程。
为了便于识别和使用，我国水泥标准规定，矿渣水泥包装袋侧面印字采用绿色印刷。
（2）火山灰质硅酸盐水泥 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（简称火山灰水泥），代号为P·P。水泥中，火山灰质混合材料掺量的质量分数为20%～50%，其强度等级及各龄期强度要求同矿渣水泥。
火山灰水泥的水化硬化过程、发热量、强度及其增进率、环境温度对凝结硬化的影响、碳化速度等，都与矿渣水泥有相同的特点。火山灰水泥的密度在2.7～3.1 g／cm3。对于细度、凝结时间和体积安定性等的技术要求同普通水泥。
火山灰水泥的抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差一些，故应避免用于有抗冻及耐磨要求的部位。它在硬化过程中的干缩现象较矿渣水泥还显著，尤其当掺入软质混合材料时更为突出。因此，使用时须特别注意加强养护，使较长时间保持潮湿状态，以避免产生干缩裂缝。对于处在干热环境中施工的工程，不宜使用火山灰水泥。
火山灰水泥的标准稠度用水量比一般水泥都大，泌水性较小。此外，由于火山灰质混合材料在石灰溶液中会产生膨胀现象，使拌制的混凝土较为密实，故抗渗性能高。
（3）粉煤灰硅酸盐水泥 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），代号为P·F。水泥中粉煤灰掺量的质量分数为20%～40%，其强度等级及各龄期强度要求同矿渣水泥。
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水泥基本相同，其性能也与火山灰水泥有很多相似之处。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小，因而抗裂性较好。同时，配制的混凝土和易性较好。这主要是由于粉煤灰的颗粒多呈球形微粒，且较为致密，吸水性较小，因而能有效降低拌和物内的摩擦阻力。按我国水泥标准规定，火山灰水泥和粉煤灰水泥包装袋侧面印字采用黑色印刷。
5种水泥的应用范围见表1.13。
表1.13 5种水泥的应用范围
续表
【相关知识】
◆ 石灰、石膏、水泥的运输和储存
（1）石灰 生石灰及生石灰粉须在干燥状态下运输和储存，且不宜存放太久。因在存放过程中，生石灰会吸收空气中的水分熟化成消石灰粉并进一步与空气中的CO2作用生成CaCO3，从而失去胶结能力。长期存放时应在密闭条件下，且应防潮防水。
（2）石膏 建筑石膏在存储时，需要防雨、防潮，存储期一般不宜超过3个月。一般存储3个月后，强度降低30%左右。应分类、分等级存储在干燥的仓库内，运输时要采取防水措施。
（3）水泥 水泥在运输与储存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥应分别贮运，不得混杂。
【实践一下】
调查校园内所有建筑物和园林工程中，气硬性胶凝材料的应用情况。
1.8 混凝土
由胶凝材料、粗细骨料和水按适当的比例配合、拌和制成混合物，经一定时间后硬化而成的人工石材称为混凝土。它是当今世界上用途最广、用量最大的人造建筑材料。混凝土浇筑如图1.68所示。
图1.68 混凝土浇筑
混凝土可做如下分类：
1）按表观密度分
（1）普通混凝土 其表观密度为2 100～2 500 kg／m3，一般多在2 400 kg／m3左右。它是用普通的天然砂、石作骨料配制而成，通常简称混凝土，主要用作各种建筑的承重结构材料。
（2）轻混凝土 其表观密度小于1 950 kg／m3。它是采用轻质多孔的骨料，或者不用骨料而掺入加气剂或泡沫剂等，造成多孔结构的混凝土，其用途可分为结构用、保温用和结构兼保温用等几种。
（3）重混凝土 其表观密度大于2 600 kg／m3。它是采用了密度很大的重骨料——重晶石、铁矿石、钢屑等配制而成，也可以同时采用重水泥——钡水泥、锶水泥进行配制。重混凝土具有防射线的性能，故又称为防辐射混凝土，主要用作核能工程的屏蔽材料。
2）按用途分
混凝土按用途可分为结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、大体积混凝土、膨胀混凝土、防辐射混凝土、道路混凝土等多种。
3）按所用胶凝材料分
混凝土按所用胶凝材料可分为水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、树脂混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土等几种。
4）按生产和施工方法分
混凝土按生产和施工方法可分为预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、压力灌浆混凝土（预填骨料混凝土）、挤压混凝土、离心混凝土、真空吸水混凝土、碾压混凝土、热拌混凝土等。
另外，按配筋情况分为素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、纤维混凝土等。按其抗压强度（f cu）又可分为低强混凝土（f cu＜30 MPa）、高强混凝土（f cu≥60 MPa）及超高强混凝土（f cu≥100 MPa）等。
5）混凝土的特点
混凝土原材料来源丰富，造价低廉；混凝土拌和物具有良好的可塑性，可按工程结构要求浇筑成各种形状和任意尺寸的整体结构或预制构件；混凝土配制灵活、适应性好。改变混凝土组成材料的品种比例，可制得不同物理力学性能的混凝土，以满足各种工程的不同需要；混凝土抗压强度高，很适于作建筑结构材料；与钢筋有牢固的黏结力，且与钢筋的线膨胀系数基本相同，二者复合成钢筋混凝土后，能保证共同工作，从而大大扩展了混凝土的应用范围；耐久性良好，混凝土一般不需要维护保养，故维修费用少；耐火性好，生产能耗较低。
普通混凝土的不足之处主要为自重大，比强度小，抗拉强度低，因此受拉时易产生脆裂；导热系数大，为红砖的两倍，故保温隔热性能较差；硬化较慢，生产周期长。
1.8.1 普通混凝土
1）普通混凝土的优缺点
（1）优点
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。
（2）缺点 混凝土的主要缺点是自重太大、抗拉强度低、呈脆性、易产生裂痕、硬化速度慢、生产周期长等。
2）普通混凝土的组成材料
在混凝土组成材料中，砂、石是集料，对混凝土起骨架作用，其中小颗粒的骨料填充大颗粒的空隙。水泥和水组成水泥浆，它包裹在所有粗、细集料的表面并填充在集料空隙中。在混凝土硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌和物流动性，便于施工；在混凝土硬化后起胶结作用，把砂、石集料胶结成整体，使混凝土产生强度，成为坚硬的人造石材。
（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。通常水泥强度等级应选为混凝土强度等级的1.5～2.0倍。
（2）集料 混凝土用的集料按其大小分为细集料和粗集料两种，粒径为0.16～4.75 mm的集料称为细集料，粒径大于4.75 mm的称为粗集料，通常粗细集料占混凝土总体积的70%～80%。普通混凝土中所用的细骨料有天然砂和人工砂两种，其中天然砂中又以河砂最为适用；普通混凝土中用的粗骨料有碎石和卵石两种，碎石与卵石相比，表面比较粗糙、多棱角，空隙率大、表面积大，与水泥的黏结强度较高。
集料性能要求为有害杂质含量要少；具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配和细度，表面粗糙，与水泥黏结牢固；性能稳定，坚固耐久。
（3）水 拌制及养护混凝土宜采用饮用的自来水及清洁的天然水。不能用海水和生活污水，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。
3）普通混凝土的技术性能
（1）和易性 和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的一项综合性能，包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。
①流动性指混凝土能够均匀密实地填满模型的性能。
②粘聚性指拌和物在运输及浇注过程中具有一定的黏性和稳定性，不会产生分离和离析现象，保持整体均匀的能力。粘聚性差的拌和物中的石子容易与砂浆分离，并出现分层现象，振实后的混凝土表面还会出现蜂窝、空洞等缺陷。
③保水性指拌和物具有一定水分不使泌出的能力。保水性差的拌和物易在混凝土内部形成泌水通道，降低混凝土的密实性和抗渗性，使强度和耐久性都受到不利影响。
影响和易性的因素有用水量、水灰比（一般在0.5～0.8）、砂率（指混凝土中砂的用量占砂、石总量的质量百分率）、水泥品种（如矿渣水泥的保水性较差）、骨料性质、时间和温度、外加剂等。
拌和物的和易性是用坍落度法和维勃稠度法测定。混凝土拌和物按照坍落度的大小有低塑性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、大流动性混凝土4个级别。混凝土拌和物按照维勃稠度的大小分为超干硬性混凝土、特干硬性混凝土、干硬性混凝土、半干硬性混凝土4个级别。
（2）强度
①混凝土的抗压强度和强度等级：混凝土强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪，其中以抗压强度为最高，所以混凝土主要用来抗压。按国家规定，以边长为150 mm的立方体试块，在标准养护条件下（温度为20℃左右，相对湿度大于90%）养护28 d，测得的抗压强度值，称为立方抗压强度f cu。
混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值f cuk，划分的。立方体抗压强度标准值是立方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%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60等12个等级。
②影响混凝土强度的因素：
a.水泥强度和水灰比 混凝土强度主要决定于水泥石与粗骨料界面的黏结强度。而黏结强度又取决于水泥石强度。水泥石强度则取决于水泥强度和水灰比。在水泥强度相同的情况下，混凝土强度则随水灰比的增大有规律地降低。但水灰比也不是愈小愈好，当水灰比过小时，水泥浆过于干稠，混凝土不易被振密实，反而导致混凝土强度降低。
b.龄期 混凝土在正常情况下，强度随着龄期的增加而增长，最初的7～14 d内较快，以后增长逐渐缓慢，28 d后强度增长更慢，但可持续几十年。
c.养护温度和湿度 混凝土浇捣后，必须保持适当的温度和足够的湿度，使水泥充分水化，以保证混凝土强度的不断发展。一般规定，在自然养护时，对硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥配制的混凝土，浇水保湿养护日期不少于7 d；火山灰水泥、粉煤灰水泥、掺有缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土，则不得少于14 d。
③提高混凝土强度的措施：采用高标号水泥；采用干硬性混凝土拌和物；采用湿热处理：蒸汽养护和蒸压养护（蒸汽养护是在温度低于100℃的常压蒸汽中进行，一般混凝土经16～20 h的蒸汽养护后，强度可达正常养护条件下28 d强度的70%～80%；蒸压养护是在175℃的温度、8个大气压的蒸压釜内进行，在高温高压的条件下，提高混凝土强度）；改进施工工艺（加强搅拌和振捣，采用混凝土拌和用水磁化、混凝土裹石搅拌法等新技术）；加入外加剂，如加入减水剂和早强剂等，可提高混凝土强度。
（3）耐久性 抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗炭化性以及防止碱-骨料反应等，统称为混凝土的耐久性。提高耐久性的主要措施为：选用适当品种的水泥；严格控制水灰比并保证足够的水泥用量；选用质量好的砂、石，严格控制骨料中的泥及有害杂质的含量；采用级配好的骨料；适当掺用减水剂和引气剂。在混凝土施工中，应搅拌均匀，振捣密实，加强养护等，以增强混凝土的密实性等措施。
4）彩色混凝土
通过着色的方法，可以有效地将混凝土从普通、常见的景观元素提升成为更具视觉趣味和丰富性的元素。美国著名建筑师赖特在他的美国风住宅中，几乎将彩色混凝土作为唯一的地板材料。有多种方法可以给混凝土上色，在实际运用中也可以结合使用两种或更多的方法。为了保持色彩的一致性和均匀性，染料可与混凝土混合在一起。因为染料均匀地存在于混凝土中，所以这种方法的好处是色彩不会因天气和交通因素而褪色，而只在表面染色的话就会出现这种情况。然而，这也意味着，相当比例的染料被埋在深处，永远不会被看到。自然材料中只有极少数可以始终保持均匀、持久的色彩。所以对着色水泥表面进行深浅不一的、斑驳的颜色处理，可以使其更加自然和有机。具体方法主要是使用扩散染料或对表面进行酸蚀。更有效的方法是在表面处理时加入掺合料，例如加入固体彩色掺合料，就可以使现浇混凝土的表面具有半透明的质感和富于变化的色彩。
1.8.2 装饰混凝土
装饰混凝土采用的是表面处理技术，它在混凝土基层面上进行表面着色强化处理，通过色彩、色调、质感、款式、纹理、机理和不规则线条的创意设计、图案与颜色的有机组合，创造出各种天然大理石、花岗岩、砖、瓦、木地板等天然石材铺设效果，具有图形美观自然、色彩真实持久、质地坚固耐用等特点，如图1.69所示。
图1.69 装饰混凝土系列样板
表面处理可以用在平面上，例如路面、坡道和台阶踏步，也可用在立面上，例如墙、柱。尽管平面、立面都可以进行表面处理，但是具体方法却不一样。平面上的表面处理可以和混凝土凝固过程同时进行；而立面上的表面处理则只能等到混凝土完全凝固，模具拆除以后才能进行。
1）平面表面处理
和所有户外路面一样，安全性是选择表面处理方式的最主要的考虑因素。混凝土可以用抹子刮平，产生非常光滑的表面。这种表面也许适合家里的车库或地下室，但是如果用于室外空间，就太滑了，尤其是湿了的时候。几乎在所有的情况下，都应该给路面加上可以增加摩擦力的肌理。所以在选择表面处理方式的时候，千万不能在安全性上面犯错。
（1）抹平表面 手工抹平表面处理在现浇混凝土凝固之前就完成了。这种工艺可选的工具种类很多，可以根据具体要求做出选择。钢制或铝制的金属泥刀可以创造出更光滑的表面，木质泥刀则会制造出更多的肌理。熟练的工人既能够制造出与众不同的、由弧线和漩涡组成的图案，也可以制造出十分光滑的表面。
（2）扫帚纹表面 扫帚纹是室外现浇混凝土表面最常用的处理方法（图1.70）。其名称来自于使用的工具，在制造扫帚纹时，使用一把很宽的扫帚在混凝土表面刮出连贯的、细细的、平行的条纹。绘制详图时，设计师只在现浇混凝土旁边标注“扫帚纹”是不够的。因为这种纹理也是路面的重要视觉因素，所以设计师有责任提供全部有关条纹的角度和方向等信息。通常条纹的方向与交通流向互相垂直，这样条纹的曲折和不均匀就不容易被看到。另一种常见的图案是将条纹按平行方向与垂直方向交错布置，可以在控制缝处改变条纹方向，也可以在面状混凝土路面上呈棋盘形交错布置，每个相邻的格子纹路相互垂直。
图1.70 图中的扫帚纹表面为混凝土人行道带来了肌理感和安全性。条纹的方向变化是设计师专门指定的
图1.71 浮露骨料混凝土是加强现浇混凝土路面的色彩和肌理的方法之一
（3）浮露骨料表面 在现浇混凝土路面上，将混凝土中的一部分骨料暴露出来，会形成一种颇具吸引力的表面，这种表面被命名为浮露骨料表面，将骨科的地位提升到了路面设计中的主角（图1.71）。浮露骨料现浇混凝土路面的施工有两种基本的方法：第一种，也是最常用的一种方法，是在混凝土凝固过程中的特定时间点，将其表面的一部分材料去除，露出骨科；第二种方法，是将用在表面的骨科铺在未凝固的混凝土路面上，再施压将其嵌进混凝土的表面中。这两种方法对施工技术、时间掌握的要求都很高，直接关系到最后是否能成功。不管采用哪种方法，都会耗费更多劳动力，增加投资。
就像扫帚纹一样，设计师应该完全掌握浮露骨料表面最终的景观效果。因为露出的骨科对总体外观有着决定性的作用，所以设计师有责任精心选择并指定其颜色、质地、一致性和尺寸。最好的浮露骨料表面，结合了石粒温暖、丰富的视觉趣味和混凝土的强度、持久性。
（4）印花表面 印花表面是在混凝土还湿着的时候将花色压印上去的。印花表面混凝土（图1.72）路面的铺设与平整过程和其他现浇混凝土路面相同。然后，趁着混凝土仍然是可塑的，将指定的图案印到它的表面上。在早期的仿石印花表面中，图案的重复方式与壁纸相同，很容易看出图案是按某种规律重复出现的。但是自然界中没有两块石板完全一样，所以这时的仿石印花人工痕迹很重。现在，随着技术的进步，允许图案有更大的随机性。这种模式中的每块“石板”是靠一种“关节”连接，一块块铺展开来的。这种关节就是各种长度的接缝，由接缝隔出一块块“石板”。一段这种图案可以反复镜像，从而产生一个连续不断的图案。这样就在一定程度上消除了图案的规律性。
图1.72 印花表面混凝土
（a）印花结合表面染色的手法使混凝土路面更具吸引力和丰富性；（b）图中的人行横道是用模仿人字形铺装的印花表面混凝土强调出来的，这种颜色、图案、纹理同样适用于车行和人行交通
尽管印花混凝土的施工过程和最终表现都已经经过了许多改进和提高，但是本质上还是用一种材料模仿其他的材料。所以这种方法往往被一些不屑伪饰的设计师抛弃。最终，个别设计师在特定项目中使用印花表面，因为它的各项指标符合具体的客户、预算，以及物质环境和历史沿革的要求。
（5）岩盐表面 岩盐表面是指新浇的混凝土表面散布着盐晶体。盐晶体是用滚子碾压进混凝土表面的。混凝土凝固后，清洗其表面，这个过程使盐溶解进入混凝土表面上的麻点和小洞中。
2）垂直表面处理方法
尽管用于水平面和垂直面的现浇混凝土配方可能十分类似，但是它们的施工方法却有着根本的不同。混凝土铺装时使用的模板留下的纹理很少能被看到，因为之后还要进行表面处理，模压成型的路面板被表面层所覆盖，本章前面已经讲述了各种表面处理方法。相反，模压成型的混凝土墙面在模板拆除后却保留下模板的纹理。因此，模板本身在墙面或其他垂直面上扮演着更加重要的角色。此外，因为在混凝土完全凝固前，模板都不能被拆除，所以任何运用在水平铺装面上的要趁湿进行的表面处理方法都无用武之地了。
（1）模压表面 模压表面是指墙的暴露表面是由模板压成的。这是成本最低、施工步骤最少的浇注方法，不过也是设计师最难以控制最终质量和效果的方法。除非设计师为了创造某种特别的纹理或图案而定制模板，否则最终的效果就是由施工承包商所使用的模板决定的。湿的混凝土会填满模板间的所有空隙。低档胶合板制成的模板会直接将自己的纹理印在混凝土表面形成阴文，并且不整齐。这也许适用于工业建筑、货运停车场和货运码头，但是对于公共性的景观来说就难免太粗糙了。即使承包商尽了最大努力充分灌注模板，经过充分振捣的混凝土，依然会产生讨厌的气泡和空隙，并且要等到混凝土完全凝固，模板拆除后才能看到它们。为了填补这些空隙，通常唯一的方法就是给墙面打上难看的、很难与原墙面匹配的补丁。在不同的工作日内，或使用不同批次的混凝土浇筑的墙体也可能会不匹配。模板接缝处也是导致墙面不一致的潜在隐患。如果密封不严密，这里的混凝土会更快地干燥和凝固，因此留下明显的颜色差异，也可能渗出潮湿的混凝土，导致墙面出现高差或皱褶。鉴于模压成型的现浇混凝土墙面存在这么多的视觉不一致的风险，所以人们已经发明了多种方法来隐藏、减轻或消除这些问题。
（2）喷砂表面 喷砂，顾名思义，是用高压将粗砂高速喷射到墙面上的表面处理方法，能够去除一定量的墙面厚度。这种方法可以软化和减轻墙面上的任何缺陷，赋予墙面一种砂纸般的质感。设计者可以指定轻度、中度或重度的喷砂处理。这些等级的意思是，在设定的范围内，在喷砂过程中去除的表面材料的数量不同。去除了混凝土的“外壳”后，会使其中的骨料暴露出来。这还能够增加混凝土墙面的趣味性，改变其整体色调。这种方法也可以用来掩饰模压混凝土表面固有的一些缺陷。
（3）凿石锤处理表面 凿石锤处理的表面可以被认为是一种极端的喷砂处理表面。与高速喷射的粗砂不同，这种方法是用机械工具（锤）反复冲击混凝土表面，创造了比重度喷砂表面更加粗糙的肌理。凿石锤最常用的动力方式是气动，所以也被称为气动锤；人力凿石锤是一个成本较低，但工作量极高的选择。凿石锤处理后的表面有很多小坑，这些小坑的形状、排列方式等是决定表面肌理是否自然的关键。
凿石锤表面甚至可以隐藏模压成型混凝土表面上最严重的缺陷，但这种表面太粗糙了，容易刮伤皮肤。与喷砂处理的表面一样，这两种表面的总体均匀度和一致性都很大程度上取决于操作人员的技术和经验。
（4）衬层模板成型表面 以上讨论的垂直表面处理方法都是在混凝土完全凝固，模板拆除后进行的。还有一种与它们不同的做法是在模板内侧加上可多次使用的塑料或橡胶衬层，这些衬层上带有各种纹理和图案。湿的混凝土灌注进模板后就会复制出这些纹理和图案。衬层的选择范围非常广，唯一的限制就是预算的大小。有时人们希望用混凝土来模拟其他材料，如砖或石（规则的或不规则的）；有时希望创造几何的、抽象的图案；有时又希望创造有机的、具象的纹理。衬层模板成型的表面与印花表面有相似之处，有许多相同的优点，例如经济性和视觉趣味性；也有许多共同的关键点，例如对技巧和一致性的要求。和印花混凝土一样，混凝土墙面也能够拥有色彩和光泽，并且两者可以使用同样的染色剂。
衬层模板成型同样不能避免气泡或空隙的问题，进行修补后可能和模压成型的混凝土表面一样难看。然而，衬层模板确实为创造传统形式的墙面提供了一种更经济的方法，因为用的是现浇混凝土，而不是真正的一块块的砖或石。
1.8.3 沥青混凝土
对于沥青混凝土公认的平庸视觉品质和它对雨水排水、径流的影响，批评之声已经是老生常谈了。然而，这种材料的广泛使用，特别是大量用于道路、停车场，也是完全可以预料到的，因为不断增多的机动车和司机都要求更安全、更方便、更工程化的行驶路面。我们在沥青混凝土路面上开车，旅程结束后又将车停在沥青混凝土的停车场上。如果没有机动车，就可能只有一小部分沥青混凝土路面会存在了。如今这种材料的经济性、功能性和易维护性一同赋予了它在各种表面铺装材料中的突出地位。
1）沥青混凝土的特性
在很多方面，沥青混凝土和水泥混凝土存在相似性。两者本质上都是将大量骨料（如砂、石）黏结在一起，硬化形成的聚合物，都是可以形成各种形状的、不可弯折的固体，并会随着时间逐渐变硬。二者的不同在于水泥混凝土的强度来自于水泥的水化，而沥青混凝土的强度来自一种石油黏结剂——沥青。因为使用了沥青，沥青混凝土相比水泥混凝土就有一个独特的优点：结构弹性。两者都完全固化后，前者拥有一定的结构弹性，后者则没有此特性且易碎。这种弹性使路面不再需要伸缩缝和控制缝，因此节省了施工时间和费用。
沥青混凝土路面施工必须趁混合物保持一定温度的时候进行，所以称为热拌沥青混凝土，其中的黏结剂温度超过148.9℃，并且在混合物的温度降到85℃之前必须完成摊铺和碾压。热拌沥青混凝土通过压路机多次滚压加强密度和表面平滑度。随着混合物逐步降温，就形成了耐用的、均匀的路面。
2）装饰性沥青混凝土
通过技术处理，改善沥青混凝土固有的弱点——视觉兴奋点或丰富性的缺失，就成为了装饰性沥青混凝土。热拌混凝土可以在一定程度上具备其原本没有的色彩、机理、图案，供设计师选择。这些装饰效果会耗费额外的工作量和材料，所以不是免费的。但是即使沥青混凝土增加装饰性后，施工费用还是比石材等单元铺装的费用低，是设计师的经济选择。
骨料黏结，是将设计师选定的骨料浸渍在热拌混凝土面层中的过程，可以用多种方式完成。可以简单地将骨料铺好，再将其碾压进热的面层中间。如果选用环氧沥青作为黏结剂，则可以达到更耐用的效果，因为这种黏结剂能将骨料和沥青混凝土牢固地黏在一起。骨料浸渍工艺能创造出均匀一致的表面，并且保留了骨料的色彩和纹理。因为色彩是来自骨料而非染料，所以这种工艺趋向于有机和自然。
压花沥青混凝土，是在热拌混凝土面层冷却之前，或再次加热之后，在其上压上由细缝组成的图案（图1.73）。这种工艺可以模仿多种石作花样，形成的路面兼具单元铺装的视觉趣味和沥青混凝土的平整、低维护费的优点。还可以在旧的铺装上铺上新面层，再在新面层上压上花纹。这样设计师就可以选择在原地把牢固的旧铺装作为基础层再利用起来。
热熔断系统能够使耐用的热塑性塑料熔进热拌混凝土的表面，创造出不同的图案和形状。第一步是在沥青混凝土表面制造出凹痕，这一步很像压花。然后这些凹痕会被热塑性塑料填满，同时这种塑料会与沥青混凝土熔接在一起。最后的成品表面平滑易保洁，并且易于维护。热熔断工艺适用于高密度交通的路面。
彩色涂层，是将颜料加入耐用的、抗磨损的涂层中，覆盖于沥青混凝土表面（图1.74）。涂层颜色可以由生产者自由选择，正常是模仿砖或石的颜色，以追求更生动的效果。选择颜色时须参照其太阳能反射率指标，尽量减小城市热岛效应。
图1.73 压花沥青混凝土的图案成功模仿了石材铺装，费用便宜
图1.74 彩色沥青混凝土，为这条步行道带来了吸引眼球的外表
3）“绿色”沥青混凝土
上面已经讨论过，使用沥青混凝土并不是典型的可持续规划的手段，实际上，它常常被认为是生态友好型发展的对立面。负责任的设计师应该想出有效的办法，在利用沥青混凝土已被证实的好处的同时，减轻它对环境的不利影响。景观设计师就有很多有效手段可以将沥青混凝土铺装对环境的冲击降到最小。
透水沥青混凝土（图1.75）与传统沥青混凝土相比，就有很大的环境优势。正如其名，透水沥青混凝土允许水流透过其中的孔隙渗进路基层，而不是在其表面快速流动，汇入雨水排水系统。使用透水沥青混凝土至少有3个重要的优点：
①减缓雨水进入排水系统的速率；
②增加了渗入土壤的水量，减少了径流水量；
③能够过滤掉一部分路面和停车场径流中固有的污染物，如固体颗粒、金属、汽油、润滑油等，从而提高水质。
图1.75 透水沥青混凝土是限制雨水径流和净化水质的有效手段
从视觉特点来说，透水沥青混凝土与一般沥青混凝土相似，但是带有轻微的、疏松的肌理。这是由其中的孔隙形成的，正是这些孔隙才使水流能够快速渗透。这种面层按视觉特点分类被归入“开放型”类别。
透水沥青混凝土的关键是以加强的骨料作为基础，这是一种粒大的、规格一致的压碎石，这样形成的铺装其空隙率大约40%。这里使用的骨料颗粒必须严格一致。如果颗粒大小差别过大，或使用了含有各种大小颗粒的“密实”骨料，都会导致渗水效果减弱。因为混进去的杂质会堵塞合格颗粒之间的孔隙，明显减缓渗水速度。在透水沥青混凝土路面的整个生命周期中，能否保持渗水孔隙不被破坏，是决定透水沥青混凝土性能表现的关键因素。很重要的一点是路基在施工时不能使用传统的压实手段，这样才能保持高渗透率。因为路基没有压实而损失的稳定性则由加厚的骨料基础来补偿（图1.76）。
图1.76 透水沥青混凝土路面详图
“温拌”沥青混凝土技术是人们降低混合物温度，淘汰热拌混凝土的尝试。温拌沥青混凝土要求环境温度在－1.1～37.8℃，低于传统的热拌沥青混凝土。低温的好处很多：减少能量消耗；减少温室气体排放；减少众所周知的热拌沥青混凝土施工中的刺激性气味和有毒废气排放。
温拌沥青混凝土是一个相当新的技术，是在全球减少温室气体排放的共识中应运而生的。现在发展这项技术面临的最大挑战是如何使其达到甚至超过热拌混凝土的强度和耐久性，这样才能发挥其显著的环境效益。
设计师可以通过使用浅色的沥青混凝土来减少城市热岛效应。深色的路面和屋顶会在白天吸收热量，夜间释放热量。空气中的污染物不可避免地成为包围城市区域热岛的组成部分，大大降低了空气质量。城市地区被困住的热量和低质量的空气意料之中地促进了空调的使用，这反过来又消耗更多的能源。浅色的表面能够更好地反射太阳辐射，驱散热量和空气中的污染物。
4）沥青混凝土块单元铺装
和预制混凝土块一样，沥青混凝土块是在受控的工厂条件下制造的。它比起热拌混凝土有很多明显的优点，每个铺装单元看起来几乎一样，因为制造过程中不受气候、天气、场地条件不同的影响。另外，还能做到热拌混凝土无法实现的颜色和表面处理。多样的色彩、尺寸、形状、规格使得沥青混凝土块具备了更大的视觉趣味性，扩大了设计师的选择范围。另外，人性化的单元尺寸比大面积的连续的热拌混凝土铺装看起来更舒服（图1.77—图1.78）。
根据厂商的不同，沥青混凝土单元铺装可以制成多种形状和漂亮、有机的色彩。其等级和厚度分为家用、商用和工业用。其中含有的石油衍生物成分能够防止沥青混凝土块在低温下变脆，使其碎裂的可能性降到了最低；这种成分还赋予了沥青混凝土块优异的防水性能和很低的吸附性。在表面处理方面，可以有两种选择：一种是直接保留光滑表面，能够突出黏结剂的暗色调，或者突出骨料的色彩；另一种方式是使表面具备不同的机理。和预制混凝土一样，沥青混凝土的制造商们也在不断地开发新的表面处理样式。
图1.77 与砖石铺装相比，沥青混凝土铺装是一个耐用又经济的选择
图1.78 沥青混凝土单元铺装有多种形状和尺寸，其中六角形一直受到欢迎
沥青混凝土块的安装不需要砂浆或其他任何接缝密封剂。不管是在柔性基础（骨料或沙）、半刚性基础（热拌沥青混凝土）还是刚性基础（水泥混凝土）上，都采用手工紧合的方法，通常要使用沥青混凝土专用垫。
沥青混凝土块在设计方面占有优势，却不会增加费用。安装方面也比热拌沥青混凝土更经济，要是比起砖块或预制混凝土来，经济优势就更明显了。
1.8.4 钢筋混凝土
混凝土由水泥、石子、砂子和水按一定比例拌和而成，经振捣密实，凝固后坚硬如石，抗压能力好，但抗拉能力差，容易因受拉而断裂导致破坏，为此常在混凝土构件的受拉区内配置一定数量的钢筋，使混凝土和钢筋牢固结合成一个整体，共同发挥作用，这种配有钢筋的混凝土称为钢筋混凝土（图1.79）。钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同性能的建筑材料组合而共同工作的组合体，主要是利用了混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力产生的共同作用。
图1.79 混凝土梁及钢筋混凝土梁（a）荷载简图；（b）混凝土梁破坏；（c）钢筋混凝土破坏
钢筋混凝土结构被广泛应用在园林建筑中，具体表示方法详见第4章。
【相关知识】
◆ 现浇普通混凝土接缝（伸缩缝、沉降缝）
混凝土中的水泥被水激活，再完全凝固后，就只剩下极微量的水存留在混凝土中，造成弹性流失。因此，彻底凝固后，混凝土变得非常坚硬和易碎。由于季节转换、温度变化，以及每天的日出日落，混凝土路面会产生一定的膨胀和收缩，并且这种变化是以整块路面板为单位的。这种变化肯定会对相邻的建筑材料和混凝土本身的结构造成严重破坏，因此必须使用一个内部的接缝系统来容纳这种形变。主要有两种接缝可供选择：伸缩缝和沉降缝。伸缩缝是控制内部张力而产生的裂缝的工具，位置合适的伸缩缝并不会阻止混凝土开裂，但将成功控制开裂产生的位置。一般伸缩缝的间距不应当超过6 m，深度应不小于混凝土板厚度的1／4。沉降缝指将高柔韧性、高弹性材料（如沥青纤维、沥青毡）填入两种刚性材料的接缝中，例如现浇混凝土。另外，填充材料还应该用在路面与其他任何刚性结构或材料的交界处，例如建筑基础或楼板、墙、路缘石，或者是另一块路面板。沉降缝的功能是消化两侧刚性结构的形变，使它们膨胀起来不会彼此挤压。户外沉降缝的宽度通常为20～30 mm。
【实践一下】
1.努力寻找一处园林建筑混凝土浇筑施工现场。
（1）观察混凝土浇筑的全过程，包括支模板、绑扎钢筋、混凝土搅拌、混凝土浇筑、混凝土养护等；
（2）同施工人员了解相关施工技术。
2.参观居住区、公园或广场。
（1）观察装饰混凝土的平面表面处理方式；
（2）观察装饰混凝土的立面表面处理方式。
1.9 砂浆
砂浆是由胶凝材料、细骨科、掺加料和水按适当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，因此砂浆又称为细骨料混凝土。砂浆按所用胶凝材料可分为水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆及聚合物水泥砂浆等。按砂浆用途可分为砌筑砂浆（图1.80）、抹面砂浆（图1.81）、装饰砂浆及特种砂浆等。
图1.80 砌筑砂浆
图1.81 抹面砂浆
1.9.1 砌筑砂浆
将砖、石、砌块等黏结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。它起着胶结块材和传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。
1）砌筑砂浆的组成材料
砌筑砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。胶凝材料的选用应根据砂浆的用途及使用环境决定，对于干燥环境中使用的砂浆，可选用气硬性胶凝材料，对处于潮湿环境或水中的砂浆，则必须用水硬性胶凝材料。配制砌筑砂浆时，水泥强度等级宜为砂浆强度的4～5倍。由于砂浆的强度要求并不高，因此一般采用32.5级水泥即可。为改善砂浆和易性，降低水泥用量，往往在水泥中掺入部分石灰膏、黏土膏或粉煤灰等，这样配制的砂浆称为水泥混合砂浆。
砂浆用细骨料主要为天然砂，应符合混凝土用砂的技术要求。砌筑毛石砌体用的砂最大粒径应小于砂浆层厚度的1／5～1／4，砖砌体用砂的最大粒径应不大于2.5 mm。砂的含泥量不超过5%，强度等级为M2.5的水泥混合砂浆，砂的含泥量不应超过10%。
拌和砂浆用水与混凝土的要求相同，应选用无害杂质的洁净水来制砂浆。
为改善或提高砂浆的某些性能，更好地满足施工条件和使用功能的要求，可在砂浆中掺入一定种类的外加剂（引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等）。
2）砌筑砂浆的技术性质
（1）和易性 新拌砂浆应具有良好的和易性，砂浆的和易性包括流动性和保水性两方面的含义。流动性是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质，也称为稠度。新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力称为保水性。
（2）强度和强度等级 砂浆以抗压强度作为其强度指标。标准试件尺寸为70.7 mm× 70.7 mm×70.7 mm，一组6块，标养至28 d，测定其抗压强度平均值（MPa）。砌筑砂浆按抗压强度划分为M20，M15，M10，M7.5，M5.0，M2.5六个强度等级。砌筑砂浆的强度等级应根据工程类别及不同砌体部位选择。在一般建筑工程中，办公室、教学楼及多层商店等工程宜用M5.0～M10的砂浆；食堂、仓库、地下室及工业厂房等多用M2.5～M10的砂浆；检查井、雨水井、化粪池等可用M5.0砂浆。特别重要的砌体才使用M10以上的砂浆。
（3）黏结力 为保证砌体的强度、耐久性及抗震性等，要求砂浆与基层材料之间应有足够的黏结力。一般情况下，砂浆抗压强度越高，它与基层的黏结力也越强。同时，在粗糙、洁净、湿润的基面上，砂黏黏结力比较强。
3）砌筑砂浆的选用
建筑常用的砌筑砂浆有水泥砂浆、混合砂浆和石灰砂浆等，工程中应根据砌体种类，砌体性质及所处环境条件等进行选用。通常，水泥砂浆用于片石基础、砖基础、一般地下构筑物、砖平拱、钢筋砖过梁、水塔、烟囱等；混合砂浆用于地面以上的承重和非承重的砖石砌体；石灰砂浆只能用于平房或临时性建筑。
1.9.2 抹面砂浆
抹面砂浆也称抹灰砂浆，用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面，兼有保护基层、满足使用要求和增加美观的作用。常用的抹面砂浆有石灰砂浆、水泥混合砂浆、水泥砂浆、麻刀石灰浆（简称麻刀灰）、纸筋石灰浆（简称纸筋灰）等。
抹面砂浆的主要组成材料仍是水泥、石灰或石膏、天然砂等，对这些原材料的质量要求同砌筑砂浆。但根据抹面砂浆的使用特点，对其主要技术要求不是抗压强度，而是和易性及其与基层材料的黏结力，为此常需多用一些胶结材料，并加入适量的有机聚合物以增强黏结力。另外，为减少抹面砂浆因收缩而引起开裂，常在砂浆中加入一定量的纤维材料。
工程中配制抹面砂浆和装饰砂浆时，常在水泥砂浆中掺入占水泥质量10%左右的聚乙烯醇缩甲醛胶（俗称107胶）或聚醋酸乙烯乳液等。砂浆常用的纤维增强材料有麻刀、纸筋、稻草、玻璃纤维等。
为了保证抹灰表面的平整，避免裂缝和脱落，施工应分两层或三层进行，各层抹灰要求不同，所用的砂浆也不同。
底层砂浆主要起与基层黏结作用。砖墙抹灰，多用石灰砂浆；有防水、防潮要求时用水泥砂浆；板条或板条顶棚的底层抹灰，多用混合砂浆或石灰砂浆；混凝土墙、梁、柱顶板等底层抹灰多用混合砂浆。
中层砂浆主要起找平作用，多用混合砂浆或石灰砂浆。
面层主要起装饰作用，多采用细砂配制的混合砂浆、麻刀石灰浆或纸筋石灰浆。
在容易碰撞或潮湿的地方应采用水泥砂浆；一般园林给排水工程中的水井等处可用1∶2.5水泥砂浆。各种抹面砂浆配合比参考见表1.14。
表1.14 各种抹面砂浆配合比参考
1.9.3 防水砂浆
防水砂浆是在普通水泥砂浆中掺入防水剂配制而成的，是具有防水功能的砂浆的总称，砂浆防水层又叫刚性防水层，主要是依靠防水砂浆本身的憎水性和砂浆的密实性来达到防水目的。其特点是取材容易、成本低、施工易于掌握。一般适用于不受振动、有一定刚度的混凝土或砖、石砌体的迎水面或背水面；不适用于变形较大或可能发生不均匀沉降的部位，也不适用于有腐蚀的高温工程及反复冻融的砖砌体。
砂浆防水一般称为防水抹面，根据防水机理不同可分为两种：一种是防水砂浆为高压喷枪机械施工，以增强砂浆的密实性，达到一定的防水效果；另一种是人工进行抹压的防水砂浆，主要依靠掺加外加剂（减水剂、防水剂、聚合物等）来改善砂浆的抗裂性与提高水泥砂浆密实度。
为了达到高抗渗的目的，对防水砂浆的材料组成提出如下要求：应使用325号以上的普通水泥或微膨胀水泥，适当增加水泥用量；应选用级配良好的洁净中砂，灰砂比应控制在1∶2.5～1∶3.0；水灰比应保持在0.5～0.55；掺入防水剂，一般是氯化物金属盐类或金属皂类防水剂，可使砂浆密实不透水。
氯化物金属盐类防水剂，主要有用氯化钙、氯化铝和水按一定比例配成的有色液体。其配合比大致为氯化铝∶氯化钙∶水＝1∶10∶11。掺加量一般为水泥质量的3%～5%，这种防水剂掺入水泥砂浆中，能在凝结硬化过程中生成不透水的复盐，起促进结构密实的作用，从而提高砂浆抗渗性能。一般可用在园林刚性水池或地下构筑物的抗渗防水。
金属皂类防水剂是由硬脂酸、氨水、氢氧化钾（或碳酸钠）和水按一定比例混合加热皂化而成。这种防水剂主要是起填充微细孔隙和堵塞毛细管的作用，掺加量为水泥质量的3%左右。
1.9.4 装饰砂浆
装饰砂浆是指专门用于建筑物室内外表面装饰，以增加建筑物美观为主的砂浆。常以白水泥、彩色水泥、石膏、普通水泥、石灰等为胶凝材料，以白色、浅色或彩色的天然砂、大理石或花岗岩的石屑或特制的塑料色粒为骨料，还可利用矿物颜料调制多种色彩，再通过表面处理来达到不同要求的建筑艺术效果。
装饰砂浆饰面可分为两类：灰浆类饰面、石渣类饰面。灰浆类砂浆饰面是通过水泥砂浆的着色或表面形态的艺术加工来获得一定色彩、线条、纹理质感达到装饰目的一种方法，常用的做法有拉毛灰、甩毛灰、搓毛灰、扫毛灰（图1.82（a））、喷涂、滚涂、弹涂（图1.82（b））、拉条、假面砖、假大理石等。石渣类砂浆饰面是在水泥浆中掺入各种彩色石渣作骨料，制出水泥石渣浆抹于墙体基层表面，常用的做法有水刷石、斩假石、拉假石、干贴石、水磨石（图1.82（c））等。
图1.82 装饰砂浆
（a）扫毛效果；（b）弹涂效果；（c）水磨石
【相关知识】
◆ 干粉砂浆
干粉砂浆又称为干混砂浆，英文名称是DRY MIX MORTAR。它是将干粉状的建筑骨料、胶黏剂（水泥、石膏、石灰）与各种添加剂按用途的不同配方进行配比，在搅拌设备中均匀混合，用袋装或散装的形式运到建筑工地，加水后就可直接使用的砂浆类建材。
使用干粉料可以实现大规模机械化作业，节约人工成本，大大提高生产效率；同时避免传统施工中原材料现场混配时出现的比例差错而影响施工质量。
由各种添加剂改性的干粉料，产品质量能精确控制，并保持其一致性，能满足现代建筑的各种要求，尤其是对于一些质量有特殊要求的工程。干粉料生产工艺不复杂，没有化学反应，无废物产生。使用过程对环境的污染小，有利于环保。
【实践一下】
调查校园内所有建筑物和园林工程中，砂浆的使用情况。
（1）抹面砂浆的应用情况；
（2）装饰砂浆的应用情况。
1.10 建筑防水材料
建筑物的屋面、基础以及水池等水工构筑物都须进行防水处理。工程上常用的防水材料有屋面瓦、金属或塑料屋面板、防水卷材、防水涂料、建筑密封材料等。此外用于刚性结构防水的还有防水混凝土和防水砂浆等材料。
1.10.1 坡屋面刚性防水材料
铺贴或直接安装在坡屋顶的覆面材料，主要有各种瓦和防水板材，起到排水和防水的作用。
1）黏土瓦
黏土瓦是以黏土为主要原料，加水搅拌后，经模压成形，再经干燥、焙烧而成，如图1.83（a）所示。其原料和生产工艺与黏土砖相近，主要类型有平瓦、槽形瓦、波形瓦、鳞形瓦、小青瓦、用于屋脊处的脊瓦等。黏土瓦的规格尺寸为400 mm×240 mm～360 mm×220 mm，脊瓦的长度大于300 mm，宽度大于180 mm，高度为宽度的1／4。常用平瓦的单片尺寸为385 mm×235 mm× 15 mm，每平方米挂瓦16片，通常每片干重3 kg。黏土瓦成本低，施工方便，防水可靠，耐久性好，是传统坡屋面的防水材料。
2）琉璃瓦
园林建筑和仿古建筑中常用到各种琉璃瓦或琉璃装饰制品。琉璃制品是以难熔黏土为原料，经配料、成形、干燥、素烧、表面施釉，再经釉烧而制成。常用的瓦类制品有板瓦、筒瓦、滴水、瓦底、勾头、脊筒瓦等（图1.83（b））。釉色主要有金黄、翠绿、浅棕、深棕、古铜、钻蓝等。琉璃瓦表面色泽绚丽光滑，古朴华贵。
图1.83 各种瓦
（a）黏土瓦；（b）琉璃瓦；（c）油毡瓦
3）混凝土瓦
混凝土瓦又称为水泥瓦，是用水泥和砂子为主要原料，经配料、模压成形、养护而成。其分为波形瓦、平瓦和脊瓦等，平瓦的规格尺寸为385 mm×235 mm×14 mm；脊瓦长469 mm，宽175 mm；大波瓦尺寸为2 800 mm×994 mm×6 mm；中波瓦尺寸为1 800 mm×745 mm×6 mm；小波瓦尺寸为780 mm×180 mm×2（6）mm。波形瓦是以水泥和温石棉为原料，经过加水搅拌、压滤成形，养护而成的。其具有防水、防腐、耐热、耐寒、绝缘等性能。
4）油毡瓦
油毡瓦又称为沥青瓦，是以玻璃纤维薄毡为胎料，用改性沥青为涂敷材料而制成的一种片状屋面材料，如图1.83（c）所示。其表面通过着色或散布不同色彩的矿物粒料制成彩色油毡瓦。其特点是重量轻，可减少屋面自重，施工方便，具有相互黏结的功能，有很好的抗风能力，用于别墅、园林等处仿欧建筑的坡屋面防水工程。
5）金属屋面板材
金属屋面板材自重轻、刚度大、幅面宽、施工安装方便。常见的金属屋面板有镀锌钢板、复合铝板、彩色涂层压型钢板、彩色夹芯复合钢板等屋面材料。水波纹瓦楞槽形的镀锌钢板用于不要求保温隔热的场所。彩色夹芯复合钢板具有良好的保温隔声效果，是大型场馆较理想的屋面材料。
1.10.2 防水卷材
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。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3个系列，如图1.84所示。
图1.84 防水卷材
（a）SBS沥青防水卷材；（b）聚氯乙烯防水卷材；（c）防水土工布
1）普通沥青防水卷材
普通沥青防水卷材俗称油毡，是指用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体材料浸涂沥青，表面撒布粉状、粒状或片状材料制成可卷曲的片状防水材料。常用沥青防水卷材的特点及适用范围见表1.15。
表1.15 常用沥青防水卷材的特点及适用范围
2）改性沥青防水卷材
改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，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。该类防水卷材按厚度分为2，3，4，5 mm等规格。常见高聚物改性沥青防水卷材的特点和使用范围见表1.16。
表1.16 常见高聚物改性沥青防水卷材的特点和使用范围
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，经混炼压延或挤出等工序加工而成的防水材料。合成高分子防水卷材具有高弹性、高延伸性、良好的耐老化性、耐高温性和耐低温性等多方面的优点，已成为新型防水材料发展的主导方向。常见合成高分子防水卷材的特点和使用范围见表1.17。
表1.17 常见合成高分子防水卷材的特点和使用范围
1.10.3 防水涂料
防水涂料是以高分子材料为主体，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。
防水涂料固化前呈黏稠状液态，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。因而，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。此外，涂布的防水涂料既是防水层的主体，又是黏结剂，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、贴布等作业。施工时，防水涂料须采用刷子、刮板等逐层涂刷或涂刮，故防水膜的厚度很难做到像防水卷材那样均匀。因此，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。
防水涂料按主要成膜物质可分为沥青类、改性沥青类、合成高分子类和聚合物水泥等。
1）沥青类防水涂料
沥青类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。乳化沥青的储存期不能过长（一般3个月左右），否则容易引起凝聚分层而变质。储存温度不得低于零度，不宜在－5℃以下施工，以免水结冰而破坏防水层，也不宜在夏季烈日下施工，因表面水分蒸发过快而成膜，膜内水分蒸发不出而产生气泡。乳化沥青主要适用于防水等级较低的建筑屋面、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。常用品种是石灰膏沥青、水性石棉沥青防水材料等。
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类涂料都有很大改善。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。这类涂料广泛应用于各级屋面和地下以及卫生间等的防水工程。
3）合成高分子类防水涂料
合成高分子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、丙烯酸酯防水涂料、环氧树脂防水涂料、有机硅防水涂料等。其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。
1.10.4 建筑密封材料
密封材料是嵌入建筑接缝中，能承受接缝位移以达到气密、水密目的的材料。密封材料具有良好的黏结性、弹塑性、耐老化和对温度变化的适应性，能长期经受被粘构件的收缩变形以及振动而不失去密封性能。按材料组成可分为改性石油沥青密封材料和合成高分子密封材料两大类。目前常用的密封材料类型和适用范围见表1.18。
表1.18 目前常用的密封材料类型和适用范围
【相关知识】
◆ 防水材料的选择
1.永久防水，一劳永逸
现在市场上很多防水材料容易老化失效，防水年限仅为5～8年，更有甚者以次充好，所以，应该选择具有永久防水效果的防水材料，一劳永逸，避免后期维修。
2.不分层，不脱离
一般的防水材料要求施工基面含水率不得大于9%，阳台还可以接受到光照，而卫生间则常年接受不到光照，基面含水率很难降到9%以下，施工后极易出现防水层与基面分离的“两张皮”现象，失去防水作用。因此，应该选适应潮湿环境施工，能与基面结合成为整体的防水材料。
3.耐穿刺
很多的防水材料只刷薄薄的一两层，钉个钉子就会被刺穿，水会顺着钉孔渗漏，起不了防水作用。因此一定要选作业厚度够、强度高的防水材料。
4.使用成本低
相同防水等级，要仔细比较哪种材料更划算。
5.安全环保
材料释放有害气体已成为环境污染的重要源头。甲醛含量超标对人体有着不可逆转的伤害。因此，防水要选择无毒、无味、无污染、无腐蚀、无燃烧、无挥发的材料。避免在施工中气味大、施工后释放毒性物质等状况发生。
【实践一下】
参观校园、居住区、公园或广场，调查坡屋面刚性防水材料的使用方法，包括种类、应用场所、基本尺寸等。
1.11 建筑涂料﹑塑料
1.11.1 建筑涂料
建筑涂料是指涂刷于建筑物表面，能与基体材料很好黏结，形成完整而紧韧的护膜的一类物质，如图1.85所示。
图1.85 建筑涂料
（a）建筑外墙涂料；（b）溶剂型环氧漆；（c）隐形变色发光涂料
1）涂料的组成
涂料的组成成分按所起的作用分为主要成膜物质、次要成膜物质、溶剂和助剂4部分。主要成膜物质指胶黏剂或固着剂，是决定涂料性质的最主要组分，多属于高分子化合物或成膜后能形成高分子化合物的有机物质。次要成膜物质主要包括颜料和填充料，颜料增加涂料的色彩和机械强度，填充料是一些白色粉末状的无机物质。溶剂又称为稀释剂，是能挥发的液体，具有溶解成膜物质的能力，可降低涂料的黏度，常用的有石油溶剂、煤焦溶剂、酯类、醇类等。助剂能改善涂料的性能，如干燥时间、柔韧性、抗氧化、抗紫外线作用等，常用的有催干剂、增塑剂、固化剂、防污剂、润滑剂等。
2）涂料的分类
按使用部位可分为外墙涂料、内墙涂料、地面涂料、顶棚涂料等。按使用功能可分为防火涂料、防水涂料、防霉涂料等。按所用的溶剂可分为溶剂型涂料和水溶性涂料。按主要成膜物质的化学组成可分为有机高分子涂料、无机高分子涂料和复合高分子涂料。
（1）有机涂料
①溶剂型涂料：其优点是涂膜细腻而紧韧，并且有一定耐水性和耐老化性。但易燃、挥发后对人体害，污染环境，在潮湿基层上施工容易起皮、剥落，且价格较贵。
②水溶性涂料：无毒、不易燃，价格便宜，有一定透气性，施工时对基层的干燥度要求不高，但耐水性、耐候性和耐擦洗性较差，只用于内墙装饰。
③乳液型涂料：乳液型涂料又称为乳胶漆，价格比较便宜、不易燃、无毒，有一定透气，耐水性、耐擦洗性较好。涂刷时不要求基层很干燥，可做内外墙建筑涂料，是今后建筑涂料发展的主流。
（2）无机涂料 其优点在于资源丰富，工艺简单，价格便宜，对环境污染程度低；黏结力高，遮盖力强，对基层处理的要求较低，耐久性好，色彩丰富；耐刷洗，耐热性好，无毒、不燃。
（3）无机-有机复合涂料 可使有机、无机涂料发挥各自的优势，取长补短，对于降低成本，改善性能，适应新要求提供一条有效途径。
3）常用的建筑涂料
（1）内墙涂料和顶棚涂料 这两种涂料的常见类型、特点和适用范围见表1.19。
表1.19 内墙涂料和顶棚涂料的常见类型、特点和适用范围
（2）外墙涂料 外墙涂料应有装饰性强、耐水性和耐候性好、耐污染性强、易于清洗等特点，其常见类型、特点和适用范围见表1.20。
表1.20 外墙涂料的常见类型、特点和适用范围
（3）其他装饰涂料
①防锈漆：对金属等物体进行防锈处理的涂料，在物体表面形成一层保护层，分为油性防锈漆和树脂防锈漆两种。
②清油：清油又称为熟油，以亚麻油等干性油加部分半干性植物油制成的浅黄色黏稠液体。一般用于厚漆和防锈漆，也可单独使用。清油能在改变木材颜色基础上保持木材原有花纹，一般主要做木制家具底漆。
③清漆：俗称凡立水，一种不含颜料的透明涂料，多用于木器家具涂饰。
④厚漆：厚漆又称为铅油，是采用颜料与干性油混合研磨而成，需加清油溶剂。厚漆遮覆力强，与面漆黏结性好，用于涂刷面漆前打底，也可单独作面层涂刷。
1.11.2 建筑塑料
塑料是指以合成树脂或天然树脂为主要基料，加入其他添加剂后，在一定条件下经混炼、塑化、成形，且在常温下能保持成品形状不变的材料。塑料具有表观密度小，比强度大，加工性能好，耐腐蚀性好，电绝缘性好，导热性低，富有装饰性，功能的可设计性，还具有减振、吸声、耐光等优点；但存在弹性模量小、刚度小、变形大、易老化、易燃、热伸缩性大、成本高等缺点。
1）塑料的组成
塑料分为单组分的和多组分的，单组分塑料仅含合成树脂。合成树脂简称树脂，是塑料中最主要的组分，在塑料中起胶结作用。塑料的性质取决于所采用的树脂。单一组分塑料中含100%树脂，多组分塑料中树脂含量30%～70%。为改善性能、降低成本，多数塑料还含有填充料、增塑剂、硬化剂、着色剂等，故大多数塑料是多组分的。
2）塑料的分类
通常按树脂的合成方法可分为聚合物塑料和缩聚物塑料。按受热时塑料所发生的变化不同可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料加热时具有一定流动性，可加工成各种形状，分为全部聚合物塑料、部分缩聚物塑料两种。热固性塑料加热后会发生化学反应，质地坚硬失去可塑性，包括大部分缩聚物塑料。
3）常用的建筑塑料及其制品
（1）热塑性塑料
①聚乙烯塑料（PE）：主要用于防水、防潮材料和绝缘材料等。
②聚氯乙烯塑料（PVC）：硬质聚氯乙烯塑料具有强度高、抗腐蚀性强、耐风化性能好等特点，可用于百叶窗、天窗、屋面采光板、水管、排水管等，制成泡沫塑料做隔声保温材料等。软质聚氯乙烯塑料材质较软，耐摩擦，具有一定弹性，易加工成形，可挤压成板、片、型材作地面材料等。
③聚苯乙烯塑料（PS）：用于生产水箱、泡沫隔热材料、灯具、发光平顶板等。
④聚丙烯塑料（PP）：用于生产管材、卫生洁具等建筑制品。
⑤聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）有机玻璃：是透光性最好的一种塑料。制作有机玻璃、板材、管件、室内隔断等。
（2）热固性塑料
①酚醛塑料（PF）：用于生产各种层压板、玻璃钢制品、涂料和胶黏剂等。
②聚酯树脂：分为不饱和聚酯树脂和饱和聚酯树脂（线型聚酯）。不饱和聚酯树脂用于生产玻璃钢、涂料和聚酯装饰板等。饱和聚酯树脂用来制成纤维或绝缘薄膜材料等。
③玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）：由合成树脂胶结玻璃纤维制品而制成的一种轻质高强的塑料，一般采用热固性树脂为胶结材料，使用最多的是不饱和聚酯树脂，作为结构和采光材料使用。
（3）常用的建筑塑料制品
①塑料门窗：分为全塑料门窗、喷塑钢门窗、塑钢门窗。不需要粉刷油漆，维修保养方便。塑钢是以聚氯乙烯（PVC）树脂为主要原料经挤出成型材。
②塑料管件及管材：按用途分为受压管和无压管，按主要原料分聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、玻璃钢管等，用于建筑排水管、给水管、雨水管、电线穿线管、天然气输送管等。
③塑料装饰板：
a.硬质PVC板材：平板、波形板、格子板、异型板等，不透明PVC波形板可用于外墙装饰。
b.防火板：又称塑料贴面板，是由表层纸、色纸、多层牛皮纸构成。表层纸和色纸经过三聚氰氨树脂浸染。防火板用于室内外的门面、墙裙、包柱、家具等处的贴面装饰。
c.覆塑装饰板：以塑料贴面板或塑料薄膜为面层，以胶合板等为基层，采用胶粘剂热压而成。有覆塑胶合板、覆塑中密度纤维板、覆塑刨花板。覆塑装饰板用于建筑内装修及家具。
d.塑料壁纸：以纸或其他材料为基材，表面进行涂塑后，再经印花、压花或发泡处理等工艺制成的墙面装饰材料。其装饰效果好，粘贴方便。
e.铝塑板：铝塑板又称为铝塑复合板，上下层为高纯度铝合金板，中间为低密度聚乙烯芯板，是复合一体的新型墙面装饰材料。其具有轻质高强、优异的光洁度、易清洗、良好的加工性等特点。
f.塑料地板：有PVC塑料地板（图1.86）、石棉塑料地板、软质PVC地卷材、CPE地卷材等，具有质轻、耐磨、防潮、有弹性、易清洁等优点，广泛用于室内地面装饰。
g.阳光板（图1.87）：采用聚碳酸酯合成着色剂开发的一种新型室外顶棚材料，有中空板和实心板两类，中空板一般中心成条状气孔。其具有透明度高、质轻、抗冲击、隔声、难燃等特点。
图1.86 塑料地板
图1.87 阳光板
【相关知识】
◆ 建筑涂料的储存和保管
（1）建筑涂料在储存和运输过程中，应按不同批号、型号及出厂日期分别储运。
（2）建筑涂料储存时，应在指定专用库房内，并保证通风、干燥、防止日光直接照射，其储存温度为5～35℃。
（3）溶剂型建筑涂料存放地点必须防火，必须满足国家有关的消防要求。
（4）对未用完的建筑涂料应密封保存，不得泄漏或溢出。
（5）存放时间过长要经过试验才能使用。
【实践一下】
找到一家建筑涂料制造商的网站，总结这家制造商提供的产品种类、适用场所及价格。
课程实训
项目名称 园林建筑材料认知
实训目的
（1）掌握材料分类；
（2）熟悉材料性能及适用范围；
（3）熟悉材料的应用。
实训任务
利用课上及课余时间对各园林场所进行调研，并拍照。
操作要求
在本门课程的学习中，每个学生都应完成不少于40份的景观细节照片记录。其中20份记录的是学生认为在美学、功能、耐久性方面比较成功的案例；另外20份记录则要指出案例中的明显败笔。
每份记录中都应该包含以下信息：
（1）总体描述 记录方法举例：现浇混凝土人行道；鹅卵石广场。
（2）大概位置 记录方法举例：西丽留仙大道西丽医院旁人行道；深圳职业技术学院西校区校园。
（3）20个成功案例 简短说明为什么认为它优秀。
（4）20个问题案例 简短说明具体的问题所在（开裂、位移、剥落等），并推测问题产生的原因（积水、过载、缺少伸缩缝等）。如果有导致安全隐患的问题，则需特别指出。
（5）每份记录中的照片都必须是学生自己拍摄的，不得在网上下载或使用他人拍摄的照片。要求学生们使用数字手段展示照片记录，统一使用PowerPoint软件。每一页PPT包含1张照片和相关文字信息。
实例展示：
本章小结
（1）园林工程基本建筑材料是指构成园林建筑物或构筑物的基础、粱、板、柱、墙体、屋面、地面以及室内外景观装饰工程所用的材料。基本建筑材料通常按照化学成分不同进行分类，可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。
（2）建筑材料的物理性质包括与质量有关的性质：密度、表观密度、堆密度、密实度、空隙率、填充率、孔隙率等；与水有关的性质：亲水性、吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性等；与热有关的性质：导热性、热容量、比热、温度变形性等。建筑材料的基本力学性质包括：材料的强度、弹性与塑性、脆性和韧性、硬度和耐磨性等。
（3）石材包括天然石材和人造石材。天然石材根据用途可分为砌筑用石材和饰面石材。用于建筑表面装饰和保护作用的石材主要有大理石和花岗岩。石材表面的加工方法常有抛光、亚光、烧毛、机刨纹理、剁斧、喷砂等方法。人造饰面石材属于水泥混凝土或聚酯混凝土的范畴。按其所用材料不同，通常有4类：树脂型、水泥型、复合型、烧结型。
（4）砖、砌块和板材是用于墙体的最重要砌筑材料。按照使用用途分为：砌筑用砖和铺装用砖；砌墙砖按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；按照孔洞率的大小，分为实心砖、多孔砖和空心砖；砌块按照尺寸和质量的大小不同分为小型砌块、中型砌块和大型砌块；按照外观形状分为实心砌块和空心砌块；按照材质不同分为混凝土砌块、轻集料混凝土砌块和硅酸盐砌块。
（5）建筑陶瓷制品包括釉面内墙砖、陶瓷墙地砖、陶瓷锦砖。
（6）玻璃是既能有效的利用透光性，又能调节、分隔空间的唯一材料。玻璃制品的主要品种有普通平板玻璃、装饰平板玻璃、安全玻璃、保温绝热玻璃等。
（7）金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要指铁、铁合金、铬和锰。常用建筑钢材有碳素结构钢、低合金结构钢、热轧钢筋、低碳热轧圆盘条、冷拉钢筋、钢丝、钢绞线、型钢等。园林工程中所用的钢材包括各种型钢、钢板和钢筋混凝土中的各种钢筋与钢丝。
（8）木材具有轻质高强、弹性和韧性好、耐冲击和振动，保温性好、易着色和油漆、装饰性好、易加工等特点。木材用于各种承重构件和门窗、地面和装饰工程、制作家具、胶合板等。木材常用类型有胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、木地板、木骨架、木线条等。
（9）胶凝材料通常分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料有石灰、石膏、水玻璃等；水硬性胶凝材料有各种水泥。硅酸盐系列水泥应用最广，主要类型有硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥。
（10）混凝土是由胶凝材料、骨料和水（或不加水）按适当的比例配合、拌和制成混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材。按表观密度分为普通混凝土、轻混凝土、重混凝土三类。
（11）砂浆是由胶凝材料、细骨科、掺加料和水按适当比例配制而成的建筑材料。按砂浆用途可分为砌筑砂浆，抹面砂浆，装饰砂浆及特种砂浆等。
（12）工程上常用的防水材料有屋面瓦、金属或塑料屋面板，防水卷材、防水涂料、建筑密封材料等。此外，用于刚性结构防水的还有防水混凝土和防水砂浆等材料。
（13）建筑涂料是指涂刷于建筑物表面，能与基体材料很好黏结，形成完整而紧韧的保护膜的一类物质。按使用部位可分为外墙涂料、内墙涂料、地面涂料、顶棚涂料等。
（14）塑料具有表观密度小、比强度大、加工性能好、耐腐蚀性好、电绝缘性好、导热性低、富有装饰性等优点。常用的建筑塑料制品有塑料门窗、塑料管件及管材、塑料装饰板等。
复习思考题
1.建筑材料按化学成分可以分为哪些类型？各类型举出3种材料种类。
2.什么是材料的密度、表观密度和堆密度？如何计算？
3.什么是材料的强度？材料的等级是怎样划分的？
4.天然大理石有哪些常用品种？天然花岗岩有哪些常用品种？这些品种有什么特点？
5.石材表面的加工常有哪些方法？各有什么特点？
6.建筑陶瓷分哪几类？常用建筑陶瓷制品各有何特点？
7.常用建筑玻璃有哪些特性？各主要用于建筑物哪些部位？
8.常用的人造板材有哪些？其特点、用途如何？
9.石灰的技术性质和应用如何？
10.建筑石膏的主要成分是什么？建筑石膏有哪些特性及用途？
11.硅酸盐水泥有哪些特性？主要适用于哪些工程？
12.普通混凝土的组成材料有哪几种？
13.装饰砂浆饰面常有哪些做法？
14.工程上常用的防水材料有哪些？用于坡屋面刚性防水材料有哪些类型？
15.热塑性塑料有什么特性？有哪些材料类型？各类型有什么特点？用途怎样？
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