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第五章砌体材料 砌体材料 用于砌体结构的材料传统 石 砖 瓦 砌块 砌筑砂浆现代 空心砌块 石膏板等各种板材 用来砌筑 拼装或用其他方法构成承重或非承重墙体的材料统称墙体材料 在一般房屋建筑中 墙体约占房屋建筑总重的1 2 用工量 造价的1 3属于结构兼功能材料 总体归为砖 砌块和板材三类 第一节墙体材料 一 砖 根据制砖工艺分烧结砖 经焙烧制成的砖 蒸养砖 经常压蒸汽养护硬化而成的砖 蒸压砖 经高压蒸汽养护硬化而成的砖 免烧砖 以自然养护而成 如非烧结粘土砖 根据孔洞和孔洞率分实心砖 没有孔洞或孔洞率 15 多孔砖 孔洞率 15 孔尺寸小而数量多空心砖 孔洞率 15 孔尺寸大而数量少 烧结多孔砖烧结空心砖 烧结镁铬砖 一 烧结砖 凡通过焙烧而制得的砖称烧结砖 目前使用最多的是烧结普通砖 烧结多孔砖和烧结空心砖 墙体材料 砖 按主要原料分为 粘土砖 N 粉煤灰砖 F 煤矸石砖 M 页岩砖 Y 其中以粘土砖使用最为广泛 1 烧结普通砖 1 烧结普通砖的生产工艺过程 1 烧结普通砖 砖的焙烧温度要适宜 以免出现欠火砖和过火砖颜色声音孔隙率强度耐久性欠火砖 浅哑大低差过火砖 深响亮小高好 1 烧结普通砖 有大的弯曲变形 2 烧结普通砖的主要技术性能指标主要包括尺寸 外观质量 强度等级 抗风化性能 泛霜和石灰爆裂 产品质量等级 烧结普通砖根据尺寸偏差 强度等级 外观质量 抗风化性能 泛霜和石灰爆裂分为优等品 A 一等品 B 合格品 C 三个等级 尺寸偏差砖的标准尺寸为240 115 53mm 1m3砖砌体需砖4 8 16 512块 砖的强度等级是根据10块砖的抗压强度平均值及强度标准值和单块最小抗压强度 分为MU30 MU25 MU20 MU15 MU10五个强度等级 MU10 MU15在工程中用量较大 砖的强度等级 砖强度变异系数 10块试样的抗压强度标准差 10块试样的抗压强度平均值 单块试样的抗压强度测定值 外观质量包括两条面高度差 弯曲 杂质凸出高度 缺棱掉角 裂纹 完整面 颜色等项内容 抗风化性能是指材料在干湿变化 温度变化 冻融变化等物理因素作用下不破坏并保持原有性质的能力 根据不同的风化区采用不同的风化指数 泛霜是由于砖原料中的可溶性盐因水分蒸发而产生的沉积于砖的表面形成的白色粉状物 又称盐析 石灰爆裂是指烧结砖的原料中夹杂着石灰石 焙烧时被烧成生石灰块 在使用过程中生石灰吸水熟化转变为熟石灰 体积膨胀而引起砖裂缝 严重时使砖砌体强度降低 直至破坏 烧结多孔砖是以粘土 页岩 煤矸石为主要原料 经焙烧而成的孔洞率 15 孔小而多的砖 其孔洞垂直于大面 砌筑时要求孔洞方向垂直于承压面 常用于砌筑六层以下的承重墙 划分为MU30 MU25 MU20 MU15 MU10五个强度等级 2 烧结多孔砖和空心砖 砌筑时此面向上 烧结多孔砖分为M型和P型两种规格尺寸根据尺寸偏差 外观质量 强度等级 物理性能划分为优等品 A 一等品 B 合格品 C 三个等级 2 烧结多孔砖和空心砖 烧结空心砖是以粘土 页岩 煤矸石为主要原料 经焙烧而成的孔洞率 35 孔的尺寸大而少的砖 其孔洞垂直于顶面 砌筑时要求孔洞方向与承压面平行 主要用于非承重部位 根据大面及条面的抗压强度划分为5 0 3 0 2 0三个强度等级 2 烧结多孔砖和空心砖 砌筑时此面向上 不经焙烧而制成的砖均为非烧结砖 以和与水拌和 经压制成型 常压或高压蒸汽养护而成 蒸养砖 蒸压砖 免烧砖etc 二 非烧结类墙体材料 蒸养 压 砖属硅酸盐制品 是以含钙材料和含硅材料加水拌合成型 蒸养或蒸压而制成的 规格尺寸与普通砖相同蒸养砖 是指在常规压力下采用蒸汽养护提高制品早期强度生产工艺制成的砖 蒸压砖 是指在蒸压釜等压力容器内用蒸汽养护提高制品早期强度生产工艺制成的砖 蒸养 压 砖 含钙材料 石灰 电石渣等 含硅材料 砂子 粉煤灰等 水 压制成型 常压或高压蒸汽养护 灰砂砖 粉煤灰砖 煤渣砖 蒸养 压 砖 粉煤灰砖 煤渣砖 蒸压灰砂砖 砌块是用于砌筑的 形体大于砌墙砖的人造块材 它是一种新型墙体材料 可以充分利用地方资源和工业废渣 并可节省粘土资源和改善环境 墙体材料 砌块 1 混凝土小型空心砌块 以普通混凝土拌合物为原料 经成型养护而成的空心块体材料 蒸压加气混凝土砌块是用钙质材料 如水泥 石灰 和硅质材料 如砂子 粉煤灰 矿渣 的配料中加入铝粉作加气剂 经加水搅拌 浇注成型 发气膨胀 预养切割 再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐砌块 2 蒸压加气混凝土砌块 蒸压加气混凝土砌块砌筑 3 粉煤灰砌块 以粉煤灰 石灰 石膏 骨料为原料 经配料 加水搅拌 振动成型 蒸汽养护而制成的密实砌块 粉煤灰砌块适用于工业与民用建筑的墙体和基础 但不适宜用于长期受高温和长期受潮的承重墙 4 轻骨料混凝土小型空心砌块 由水泥 砂 轻粗骨料 水等经搅拌成型而得 5 混凝土中型空心砌块 中型砌块的尺寸将近是小型砌块的2倍 1 石膏类墙用板材 纸面石膏板石膏空心条板石膏纤维板 墙体材料 墙板 主要用于轻质墙体 保温性能好 具有自重轻 隔热 隔声 加工性好以及施工简便等优点 石膏空心条板 纸面石膏板 石膏纤维板 2 水泥类墙用板材 预应力混凝土空心墙板GRC轻质多孔隔墙条板纤维增强底碱度水泥建筑平板水泥木屑板 具有较好的力学性能和耐久性 但是表观密度大 抗拉强度低 预应力混凝土空心墙板 GRC轻质多孔隔墙条板 水泥木屑板 3 复合墙板 混凝土夹心板泰柏板轻型夹心板 主要由承受 或传递 外力的结构层和保温层及面层组成 泰柏板 轻型 彩钢 夹心板 主要起防水作用已由过去的单一的烧结瓦材料向多材质的瓦和复合板材发展 第二节屋面材料 一 瓦 烧结瓦1 粘土瓦 以粘土 页岩为主要原料 经成型 干燥 焙烧而成 有平瓦和脊瓦自重大 质脆 易破损2 琉璃瓦 用难熔粘土制坯 经干燥 上釉后焙烧而成 耐久性好 成本较高 第三节屋面材料 一 瓦 水泥类瓦1 混凝土平瓦 以水泥 砂或无机的硬质细骨料为主要原料 经配料 拌合 成型 养护而成 耐久性好 成本低 自重大于粘土瓦2 石棉波瓦 以水泥和温石棉为主要原料石棉纤维对人体健康有害 二 板材轻型保温的屋盖得以迅速发展1 金属波形板 质量轻 强度高 耐腐蚀 光反射好 安装方便2 EPS隔热夹心板 集承重 保温 防水 装修于一体的新型维护结构材料 第三节石材 石材 从天然岩石体中开采未经加工或经加工制成块材 板材或特定形状的石材的总称 石料 直接采得的各种块状和粒状的石材石料制品 采得的大块岩石 经过机械加工后制成的各种形状和尺寸的石材 一 岩石的组成与分类 组成 岩石是由一种或几种主要矿物所组成的集合体 造岩矿物 构成岩石的矿物矿物 指在无机非金属材料中 某些元素或化合物以特定的结合形式存在 并具有特定的物理化学性质的组织结构 岩石中的主要造岩矿物 A石英最坚硬稳定的矿物密度2 65g cm 硬度为7B长石结晶的硅铝酸盐正长石 斜长石 钠长石 钙长石 强度比石英低 稳定性不及石英 易风化成高岭土 岩石中的主要造岩矿物 C云母片状含水硅铝酸盐当岩石中含有大量云母时 石材具有层理 降低了石材的耐久性和强度 且表面难以磨光白云母耐久性好 黑云母易风化 岩石中的主要造岩矿物 D角闪石 辉石 橄榄石结晶的铁镁硅酸盐是暗色矿物 岩石中暗色矿物含量增多 其强度和耐久性也提高 但给加工造成了困难 岩石中的主要造岩矿物 E方解石结晶状的碳酸钙 易被酸类分解 微溶于水 易溶于含二氧化碳的水中F白云石碳酸钙镁复盐 强度高于方解石 物理性质与方解石接近 一 岩石的组成与分类 2 分类岩石按地质形成条件可分为岩浆岩 由地壳深处上升的岩浆冷凝结晶而成的岩石 火成岩 沉积岩 地表岩石经长期风化作用 生物作用或某种火山作用后 成为碎屑颗粒状或粉尘状 经风或水的搬运 通过沉积或再造作用而形成的岩石 水成岩 变质岩 岩石由于强烈的地质活动 在高温和高压下 矿物在结晶或生成新矿物 使原来岩石的矿物成分 结构及构造发生显著变化而成的一种新的岩石 岩浆岩 岩浆岩 由地壳深处上升的岩浆冷凝结晶而成的岩石 火成岩 根据冷却条件不同 可分为深成岩 喷出岩 火山岩深成岩 地壳深处 缓慢而均匀冷却喷出岩 喷出地表 迅速冷却火山岩 喷到空中 急速冷却 沉积岩 沉积岩 地表岩石经长期风化作用 生物作用或某种火山作用后 成为碎屑颗粒状或粉尘状 经风或水的搬运 通过沉积或再造作用而形成的岩石 水成岩 机械沉积岩 流水 风力 冰川的搬运作用 沉积 胶结化学沉积岩 岩石中的矿物溶解于水中 沉淀沉积生物沉积岩 各种有机体的残骸经沉积而成 变质岩 变质岩 岩石由于强烈的地质活动 在高温和高压下 矿物在结晶或生成新矿物 使原来岩石的矿物成分 结构及构造发生显著变化而成的一种新的岩石 正变质岩 原岩为岩浆岩副变质岩 原岩为沉积岩 二 岩石的构造与性能 结构 岩石中矿物的结晶程度 颗粒大小 形态及结合方式的特征构造 岩石中矿物集合体之间的排列或组合方式 或矿物集合体与其他组成物质之间结合的情况 二 岩石的构造与性能 1 结构与构造 1 块状构造岩石由无序排列 分布均匀的造岩矿物所组成的一种构造块状构造的岩石成分均匀 构造致密 整体性好 强度高 表观密度大 吸水率小 抗冻性和耐久性好花岗岩 正长岩 大理岩 石英岩 二 岩石的构造与性能 2 层片状构造组成岩石的物质其矿物成分 结构和颜色等特征沿垂直方向一层层变化而形成层状构造 层状构造岩石 整体性差 但易于开采加工砂岩 板岩 片麻岩 层理是沉积岩所具有的一种重要的构造特征 部分变质岩由于受变质作用而形成片理构造 二 岩石的构造与性能 3 流纹 斑状 杏仁状和结核状构造整体均匀性差 4 气孔状构造岩浆中含有易挥发成分 随岩浆的喷出而逸出气体 岩浆凝固 形成气孔孔隙率大 强度低 吸水率大 表观密度低 导热差 浮石 玄武岩 火山凝灰岩 气孔构造是火山喷出岩的典型构造 二 岩石的构造与性能 2 技术性质 1 物理性质A表观密度一般情况下 同种石材的表观密度越大 强度越高 吸水率越小 抗冻性和耐久性越好 导热性也好轻质石材 1800kg m 二 岩石的构造与性能 B吸水性低吸水性岩石 吸水率3 0 石材吸水后 强度降低 抗冻性变差 导热性增加 耐水性和耐久性下降 二 岩石的构造与性能 C耐水性根据软化系数的大小 分为高 中 低三个等级软化系数 0 6的不允许用于重要建筑物中Q 软化系数 耐水材料 二 岩石的构造与性能 D抗冻性一般 吸水率大的石材 抗冻性也差此外 抗冻性还与石材的吸水饱和程度 冻结温度和冻融次数有关E耐火性各种造岩矿物热膨胀系数不同 受热后产生内应力以致崩裂F导热性与石材致密程度有关 二 岩石的构造与性能 2 力学性质A抗压强度B冲击韧性C硬度D耐磨性耐磨损性 磨损度 摩擦作用 单位摩擦面积所产生的质量损失耐磨耗性 磨耗度 摩擦作用 冲击作用 单位质量所产生的质量损失 二 岩石的构造与性能 3 工艺性质A加工性凡强度 硬度 韧性较高的石材 不易加工 质脆而粗糙 有颗粒交错结构 含片层状结构 已经风化的岩石 难以满足加工要求B磨光性致密 均匀 细粒的岩石 一般有良好的磨光性C抗钻性与岩石的强度 硬度等有关 三 常用石材 花岗岩岩浆岩中分布最广的一种岩石主要造岩矿物有石英 长石 云母和少量暗色矿物 色彩主要由长石的颜色决定在建筑工程中 花岗岩是用得最多的一种岩石 可以用于室内外的高级装饰装修 三 常用石材 2辉长石深成岩中的一种主要造岩矿物是暗色矿物既可做承重材料 也可做装饰装修材料暗色矿物的特性是强度高 韧性大 密度大 三 常用石材 3 玄武岩喷出岩 斑状 杏仁状或气孔状构造硬度高 脆性大 耐久性好 但加工困难分布较广 常用做筑路材料或混凝土集料 三 常用石材 4 石灰岩沉积岩中的一种 晶质结构 层状构造主要造岩矿物是方解石分布甚广 采掘方便 加工容易应用广泛 可用于基础 外墙 桥墩 台阶等 可用作混凝土集料 也是生产石灰 水泥 玻璃的主要原料 三 常用石材 5 大理岩由石灰岩或白云岩变质而成 由白云岩变质而来的大理岩性能优于由石灰岩变质而成的大理岩 纯大理岩俗称汉白玉质地致密但硬度不大 易于加工