土木工程材料课外调查报告-墙体材料(砖、砌块).doc

土木工程材料调研报告墙体材料砖、砌块调研报告班级：土木11-3班 成员：张鹏、郑尚平、赵子健、郑超 摘要：对墙体材料中的砖和砌块进行了介绍，分析了一些传统墙材的不足之处及墙材革新的必要性与紧迫性，并总结和介绍了一些新型墙体材料的性能特点、施工要点、使用现状和发展方向以及墙材革新工作的基本情况。关键词：毁田耗能、墙材革新、节能生态、可持续发展一、前言为了了解课题，我们首先要知道什么是新型墙体材料、什么是砖。新型墙体材料是指具有节能、节地、利废、保温、隔热、轻质、高强、抗震、环保性能的墙体材料。墙体材料主要包括砖、板、块三大类。砖是建筑用的人造小型块材，分烧结砖（主要指粘土砖）和非烧结砖（灰砂砖、粉煤灰砖等），俗称砖头。粘土砖以粘土（包括页岩、煤矸石等粉料）为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。砖的外形多为直角六面体，也有各种异形的。其长度不超过365mm，宽度不超过240mm，高度不超过115mm。砖的分类如下：按材质分：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖、混凝土砖等。按孔洞率分：实心砖(无孔洞或孔洞小于25%的砖)、多孔砖(孔洞率等于或大于25%，孔的尺寸小而数量多的砖，常用于承重部位，强度等级较高)、空心砖(孔洞率等于或大于40%，孔的尺寸大而数量少的砖，常用于非承重部位，强度等级偏低)。按生产工艺分：烧结砖(经焙烧而成的砖)、蒸压砖、蒸养砖、免烧砖。砌块的分类如下：按产品主规格尺寸分：大型砌块（高度大于980mm）、中型砌块(高度为380980mm)、小型砌块（高度为115380mm）。按空心率大小分：空心砌块、实心砌块。 按用途分：承重砌块、非承重砌块。二、调查内容与分析1、 国家为何颁布法规禁止使用红砖？在我国，目前正面临着这样一个事实：耕地面积占世界耕地面积不足7%，却要养育着占世界27%的人口；据统计，到2000年底，我国人均耕地不足1.51亩，仅为世界人均耕地的45%，而到2030年，若人口达到预测的16亿高峰时，我国的耕地因建设占用、生态退耕、灾害损毁等因素，将减少到18亿亩左右，人均耕地将不足1.2亩。长期以来，砖是我国砌筑墙体的主要材料。1990年我国共生产墙体材料4500亿块标准砖，产量居世界第一，其中95%是实心粘土砖。按此产量计算，需挖土9亿立方米，折合挖田8万亩，相当于一个县的可耕地量。与之相随的是巨大的能耗和污染，其生产能耗加建筑采暖能耗接近全国总能耗的15%；墙体材料年运输量占全国短途运输的六分之一。另一方面，改革开放以来，伴随着国民经济的不断发展，人们生活水平不断提高，“住”成为人们十分关心的问题，住房建设发展迅猛，保土种田与毁地建房，吃与住的矛盾日益尖锐。温家宝总理强调一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线。实行粘土砖（俗称红砖）生产不仅大量消耗能源，而且取土毁田、污染严重。据不完全统计，我国每年烧砖和采暖、降温能耗占了我国全年能耗总量的27%以上：挖泥毁田约10万亩，大量砖厂占用和抛荒耕地600多万亩，烧砖排烟放出SO2形成酸雨，污染环境严重。在提倡保护耕地、保护环境、节约能源的今天，再烧制使用红砖已无法适应可持续发展战略要求。据统计，每生产60万块粘土砖，就要挖毁1亩土地。某市人均耕地仅0.31亩，远远低于全国的平均水平，还不到联合国粮农组织规定的0.79亩警戒线的一半，形势更加严峻。加之该市经济发展迅猛，城市建设快速发展，墙材耗用量更加巨大。因此，红砖已经不适宜再使用，发展新型墙体材料势在必行，国家已经颁布法规禁止使用红砖。但目前的情况是，尽管各地政府已明令禁止生产和使用粘土红砖，可有些地区还在使用粘土红砖。这是为什么呢？关于这个问题，我们也初步找到了答案，由于各地区人均耕地面积、经济水平及资源情况的差异，造成部分地区还在使用粘土砖，其主要原因是因为当地砖瓦厂没及时转型，没有免烧砖这样的新型墙体材料替代粘土砖，可又不能因此停止建房，导致粘土红砖在短期内存在。2、 目前市场上使用的新型墙体材料（砖、砌块类）有哪些类型，各有哪些优缺点？2.1、总体概况目前在社会上出现的新型墙体材料有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、新型隔墙板等。新型墙体材料（砖、砌块类）详细列举如下： （1） 烧结多孔砖 GB135442000 （2） 烧结空心砖和空心砌块 GB1354592 （3） 烧结普通砖 GB/T51011998 （4） 蒸压灰砂砖 GB119451999 （5） 蒸压粉煤灰砖 JC23991 （6） 蒸压加气混凝土砌块 GB/T119681997 （7） 普通混凝土小型空心砌块 GB8239-1997 （8） 轻集料混凝土小型空心砌块 GB15229-94 （9） 石膏砌块 JC/T698-1998 （10） 粉煤灰砌块 JC238-91 （11） 装饰混凝土砌块 JC/T641-1996 新型墙体材料具有质轻、隔热、隔音等特点，有些材料甚至达到了防火的功能。而且可以有效减少环境污染，具有节省大量的生产成本，增加房屋使用面积等系一列优点，其中相当一大部分品种属于绿色建材。2.2、一些代表产品的规格及价格情况陶粒混凝土砌块，是我们这次调查所了解后重点关注的墙材，它是以轻质粘土陶粒作为骨料而生产的实体或空心混凝土砌块。轻质粘土陶粒是用粘土在双筒回转窑内高温焙烧膨胀而成，是一种人造轻骨料，其内部具有无毛细现象的蜂巢状多孔结构，具有导热系数低、吸水率小、强度高等特点，同时具有良好的防潮、抗冻、隔音等性能；它主要应用于高层框架建筑的内外填充墙。陶粒混凝土砌块的相关规格如表1所示： 表1-陶粒混凝土砌块规格性能数据表系列型号规格（mm） （长宽高）空心率(%)件数/m3抗压强度(Mpa)容重kg/m3技术性能备注190系列190L-3.539019019039.7713.5750导热系数0.35w/m.k吸水率15%隔音效果45分贝(9cm加抹灰)S-实心砌块L-长390mmM-长190mN-长90m3.5墙厚35mm4.5墙厚45mm190L-4.539019019028.2713.5(5.0)750(850)190M-3.519019019035.00463.5/5.0750190M-4.519019019024.50463.5750/850140T系列140L-3.539014019032.496.43.5/5.0750140L-4.539014019018.096.43.5750/850140M-3.519014019027.21983.5/5.0750140M-4.519014019012.91985.0750/850140SL390140190096.45.0850140SM19014019001985.0850140SN9014019004183.5850115系列115L-3.539011019028.6117.43.5750115M-3.5190115190142413.575090 系列90L-3.53909019012.61503.575090M-3.51909019011307.73.575090SL3909019001503.585090SM190901900307.73.585090SN190909006503.585075 系列75SL3907519001803.585075SM1907519003693.585075SN190759007813.58502.3、该地区应用较普遍（主要）的几种新型墙材的性能总结在某地区，目前应用较普遍、工艺生产及应用较成熟的几种主要新型墙体材料有：灰砂砖、空心粘土砖、陶粒混凝土砌块（陶粒砖）、蒸压加气混凝土砌块、普通混凝土砌块（包括空心混凝土砌块）、膨胀珍珠岩砌块、GRC板等。通过实地考察和利用各方资源了解，下面我们总结了灰砂砖等几种墙体材料的生产、使用情况、存在的问题等。2.3.1.灰砂砖灰砂砖是以石灰和河砂为原料，经混合压制成型、蒸气高温高压处理而成的新型墙体材料，具有强度高、外型整齐、经久耐用、不用毁田取土等特点，广泛应用于工业与民用建筑，可作承重及非承重墙体使用。其性能规格如表2所示（执行GB11945-89国家标准）：表2-灰砂砖性能规格性能数据表项目规格（mm） 长宽高空心率 %容重kg/m3抗压强度 Mpa收缩率 mm/m吸水率 %DF2401155301850100.30.4152DF2401151151216003DF240175115261400优点有：应用范围广，可作承重或非承重墙体使用；外型整齐、尺寸正确，尤其是实心灰砂砖切块与红砖（实心粘土烧结砖）尺寸相同，因而使用方便，易于接受；应用早，工艺创新成熟；强度高、耐久性好，可代替红砖使用。缺点有：容重较大，特别是实心灰砂砖，其容重与红砖相差无几，因而节能及经济效果不是特别明显； 因产品吸水率较大，容易引起墙体抹灰层干缩而出现裂缝等现象，施工时应引起注意，采取有效措施避免。 2.3.2.页岩（粘土）空心砖页岩烧结砖（简称页岩砖），是采用沙质页岩土为原料，掺配一定份量的工业废渣粉煤灰，经多级破碎、陈化、砖坯制备、高温烧结而成的块体。页岩砖分为普通页岩砖和空心页岩砖。 粘土空心砖是用粘土、适量粉煤灰经烧结而成。随着新型墙体材料应用的不断推广和技术不断革新，粘土空心砖在该市将因逐渐加强限制而退出历史舞台。其规格如表3所示： 表3-页岩烧结砖规格性能数据表类 别序号产品规格（mm）长宽高容重(kg/m3)每立方米数量(块/m3)用途页岩烧结空心砖124018090代替180实心砖用于外墙围护及分户墙22401401151100同上3240180115可侧砌代替单圩实心砖墙用于户内隔墙页岩烧结 普通砖424011553可砌240、180、120承重墙52409053用作空心砖配砖624014053粘 土 烧 结 类烧结多孔砖7240140901210330.7砌140厚承重墙8240115901230402.6砌120、240厚承重墙919090901250649.8砌90、180厚承重墙烧 结 空 心 砖1024019090950244砌90、180厚承重墙1124017090960272砌180、90厚承重墙12240180115930201砌180、120厚承重墙13240170115940213砌180、120厚承重墙14240140115950259砌140、120厚承重墙烧结粉煤灰砖15250115531400684砌240、180、120厚非承重墙16190905314001103用作90空心砖墙门、窗洞、压顶隔热17170905314001233物理性能：普通页岩砖、承重粘土空心多孔砖抗压强度为1030Mpa；页岩空心砖、非承重粘土空心多孔砖抗压强度为25Mpa。它比普通红砖保温，而且隔热性能好，防火性能也好，20孔的承重粘土空心转为9.5小时；隔音性能好。优点有：具有良好的保温、隔热、隔音性能，空心砖的重量仅为红砖的70-80%，整体工程费用低，符合节地、节能方针，而且容易为住户所接受。 缺点有：仍然需要耗用部分粘土。通过我们实地调查可知，即使是页岩砖的生产中，为了改善原料之间的粘结性，仍掺有少量粘土；块小，操作时较不经济；部分页岩（粘土）空心砖表面平整度较差，增加抹灰工作量。2.3.3蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块是以河砂、水泥、石灰为主要原料，加水，并加入适量的发气剂和其他附加剂，经混合搅拌、浇注发泡，坯体静停切割后，再经蒸压养护而成的具有多孔结构的轻质人造砌块，适用于工业和民用建筑，特别是用作高层建筑的内外填充墙。 蒸压加气混凝土砌块因生产厂家的不同而具有较多规格，而且还可以根据需要订制一些特殊规格。主要规格有：长宽高（mm）： 400100（150）200、400（120、180、240）200、 600250100（120、150、180、200、240）、400200（240）80（100、120、140、160、180）等。蒸压加气混凝土砌块的物理性能包括： 容重为500-850kg/m3；抗压强度是3-5Mpa；干燥收缩为0.3-0.6mm/m ；导热系数是0.11-0.16w/m.k 优点有：容重轻，仅为红砖的1/31/2左右；隔热保温性能好。其隔热保温性能是红砖的5倍多，可有效降低能耗；可加工性好，可钉、锯、钻孔、镂槽；隔音性能好，加气混凝土因是多孔结构，其隔音能力：120mm厚墙隔音45分贝，180mm厚墙53分贝，240mm厚墙为58分贝，完全可满足分户墙的隔音要求；耐热和耐火性能好：在受热700以前不会损失强度，耐火性试验：厚度75mm时为2.5小时，厚度150mm时为5.7小时，厚度200mm时为8小时；施工效率高，比红砖高80-150%，节约砂浆。缺点有：在南方潮湿的环境下使用，比较容易引起干缩裂缝，需采取其他一些附加措施予以保证。2.3.4.普通混凝土空心砌块表4-普通混凝土空心砌块产品规格和物理性能表品种型号长宽高 规格（mm）容重 KG/m3空心率（%）抗压度 （Mpa）吸水率 (%)导热系数 (W/mK)外墙用A3901901901100120047.03.5-5.5130.5B19019019041.4C39014019033.5内墙用D3901151901200130036.4E19011519028.0F3909019030.9G1909019015.5实心砖H24012090150005.5-715-优点有：重量轻，混凝土空心砌块比红砖轻约1/3，可减轻建筑物自重；抗压强度较高，除适宜用于各类工业与民用建筑填充墙外，还可作为承重墙使用，特别是实心混凝土砌块。在有些地区，如上海，混凝土砌块使用得更为普遍，常代替红砖在砖混结构中作为承重墙。上海市还曾成功地利用配筋混凝土砌块为承重结构，建成18层住宅楼 ；隔音、隔热、防潮、防火、耐腐蚀等性能优良。缺点有：因为空心砌块，可钉、可挂重物性能稍差，预埋管线也较实心砌体差。3、 享受税收优惠的新型墙体材料享受免征增值税新型墙体材料：原料中掺有不少于30%的煤矸石、石煤、粉煤灰、烧煤锅炉的炉底渣（不包括高炉水渣）的新型墙材产品。享受减半征收增值税新型墙体材料有：（1）非粘土砖：孔洞率大于25非粘土烧结多孔砖、空心砖；混凝土空心砖；烧结页岩砖。（2）砌块：混凝土小型砌块；蒸压加气混凝土砌块；石膏砌块。4、 新型墙体材料（砖类、砌块类）的施工要点常见的砖类、砌块类新型墙体材料应注意以下施工要点：（1） 砌块和砂浆的强度等级等性能指标须符合设计要求；（2） 施工时所用奇快的产品养护龄期不应小于28天；（3） 在天气干燥炎热的情况下，砌筑前可提前洒水湿润；（4） 砖或砌块在砌筑时可提前洒水湿润。普通混凝土砌块、轻集料混凝土砌块的含水率宜为5%8%；加气混凝土砌块的含水率宜为20%，含水深度以表层810mm为宜；灰砂砖的含水率宜为8%12%，严禁使用干砖或含水饱和的砖；烧结多孔砖、烧结空心砖含水率宜为10%；（5） 砌筑时，砖或砌块错缝搭砌；（6） 砌体的水平灰缝应平直，砂浆应饱满，不应出现瞎缝、透明缝；（7） 砌体灰缝要均匀化一，水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度宜为10mm，但不应大于12mm，也不应小于8mm。加气砼砌体的水平灰缝宜为15mm，竖向灰缝宜为20mm；（8） 砌体转角处和纵横墙交接处应同时咬槎砌筑；（9） 砌块填充墙应与钢筋混凝土柱或剪力墙拉结。墙长超过5m时宜加设构造柱；（10） 各类砌体日砌筑高度控制在1.4m至1.8m 以内；（11） 当填充墙砌至接近梁、板底时要留约200mm空隙，待填充墙砌筑完并应至少间隔7天后，再用配套砌块将其补砌挤紧，同时必须保证灰缝的饱满；（12） 严格按设计要求做好外墙、厨厕等部位的防水措施；（13） 开挖管线采用机械开界挖槽，严禁人工敲凿墙体；（14） 抹灰在砌体完工7天后方可施工；（15） 外墙抹灰，应在砌体上作界面处理，保证抹灰质量。加气砼砌块、灰砂砖砌体内外墙抹灰，应在砌体上作界面处理；（16） 高层建筑外墙抹灰，在砌体与梁柱结合处和门窗洞边框出加挂宽度不小于200mm的钢网；（17） 内墙与梁、板、柱结合处的抹灰层中，沿缝长方向加贴宽度不小于200mm纤维网布或其他措施作防裂处理。三、调查结论1、墙材革新主要成绩包括：.奠定了良好的舆论氛围和群众基础；.新型墙体材料生产行业不断壮大发展；.新型墙体材料应用技术走向成熟；.建立和完善了强有力的工作体系；.新型墙体材料的应用大幅度提高；.保护耕地，节约了能源。2、新型墙体材料产品及品种近年来进入市场的新型墙体材料有砖、砌块、墙板等三大类共20多个品种，常用的有蒸压加气混凝土砌块、普通混凝土小型空心砌块、轻集料（陶粒、煤渣、珍珠岩）混凝土小型空心砌块：蒸压灰砂砖、烧结空心砖、普通混凝土多孔砖、轻质内隔墙多孔条板、纤维水泥（硅酸钙）面板复合墙板、加气墙板等。3、一些产品的价格这是我们了解到的一些产品的价格产品水泥混凝土砖轻质砖灰砂砖价格（元/块）0.180.210.164、新型墙体材料的发展重点今后，我国新型墙体材料的发展重点是：以框架结构为主的高层建筑，应积极发展满足建筑功能要求、保温隔热性能良好、轻质高强、便于机械化施工的各类内、外墙板；多层砌筑结构和高层框架结构，承重墙体材料应重点发展重混凝土小型空心砌块和承重利废空心砖；非承重墙体材料应以利废的各类非承重砌块和轻板为主。四、调查感想与体会我们在这次为期三个月的调查中，把课本上的知识和生活、本身专业联系起来，对知识加深了认识，也对生活中普遍建筑用的墙体材料多了了解与感悟。在查找资料、阅读文献过程中，我们了解到了许多新型墙体材料的种类和它们的性能、优缺点、规格和使用注意事项；也发现了工业上使用砖、砌块的某些问题及墙材革新的必要性和紧迫性，这些都等待着我们工程师去探索和解决。随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高，房屋建筑对保温、隔热、隔音、防水、防火等建筑功能也要求越来越高，新型墙体材料具有节土、利废、节能、轻质、高强等优点，并可以满足现代建筑的使用要求，这是传统红砖不能替代的。因此，大力发展新型墙体材料，替代实心粘土砖，不仅节约能源，保护土地，有效利用资源，综合治理