墙体和墙面材料

1、第七章 墙体材料和屋面材料,墙体材料和屋面材料在建筑工程中起承、围护、隔断、防水、保温、隔声的作用。 7.1 砌墙砖,1）墙体材料的定义： 墙体材料是指用来砌筑、拼装或用其他方法构成承重或非承重墙的材料。 （2）墙体材料的作用： 承重、传递重力的作用； 围护、分隔的作用,墙体材料工业是建材工业的重要组成部分，我国房屋建筑材料中50%70是墙体材料，同时，墙体材料工业的资源、能源消耗仅次于水泥工业，占全行业相应消耗的25%左右，其粉尘排放也排在全行业第二位。 （3）墙体材料的种类： 主要有砖、砌体和板材等。 实心粘土砖：正逐步被限制和淘汰,墙体革新,2005年国务院办公厅下发了关于进一步推进墙材

2、革新和推广节能建筑的通知，明确提出，到2010年底所有城市禁止使用粘土实心砖，全国实心粘土砖年产量控制在4000亿块以下，今后要严格控制和逐步取代普通粘土实心砖的生产和使用，大力推广新型墙体材料。新建建筑严格执行建筑节能设计标准，有条件的城市率先执行节能率65%的地方标准。到2010年新型墙体材料产量占墙体材料总数的比重达到55%以上，建筑应用比例达到65%以上,分类,我国发展的新型墙体材料种类按照工艺性能分为：烧结墙体材料与非烧结墙体材料。烧结墙体材料包括了烧结实心砖、烧结空心砖、烧结多孔砖、烧结砌块等；非烧结墙体材料包括混凝土砌块、加气混凝土砌块、石膏板、GRC轻质板材、加气混凝土板材、加

3、气陶粒砌块与板材等多个品种。然而，烧结墙体材料以其自身独有的耐久性、抗变形收缩性、尺寸稳定性、居住舒适性等技术指标及各地广泛适用的使用性能，在新型墙体材料发展中仍保持主导地位。在每年生产的3500亿块新型墙材中，生产废渣新墙材1300亿块，每年利用废渣生产非烧结墙体材料仅60亿块,7.1.1烧结砖（1）烧结普通砖,1）生产工艺,烧结砖是以粘土、 页岩、煤矸石或粉煤灰主要原料，经制备、成型、干燥和焙烧而成的砖。 生产工艺： 坯料制成成型干燥焙烧制品 欠火砖：烧成温度过低，色浅、断面包心（黑色或白色）、声哑、孔隙率大、强度低、耐久性差；国标规定欠火砖为不合格品。 过火砖：烧成温度过高，色深、声脆而

4、响、较密实、强度高、耐久性好，但容易出现弯曲变形；国标规定过火砖中的变形砖为不合格品,分类,1. 按孔洞率分： 普通砖（孔洞率15）和空心砖（孔洞率35） 2.按焙烧火候分： 正火砖、过火砖、欠火砖 3.按颜色分：红砖（三氧化二铁）、青砖（还原为氧化亚铁） 4.按原材料分：粘土砖（N）、页岩砖（Y）、煤矸石（采煤剔除的废石）砖（M）、粉煤灰砖（F）（吸水率比普通砖偏大，约为20%） 内燃砖：煤矸石、煤渣、含碳量高的粉煤灰中含有一定的碳，当砖坯烧到一定温度时，炭燃烧，可节约用煤量5060%，节约黏土510,2）主要技术性质,烧结普通砖的质量等级 依据尺寸偏差和外观质量分为优等品（A）、一等品（B

5、）、合格品（C）。 主要技术性能及其指标： 尺寸规格 外观质量 强度等级 抗风化性能 泛霜 石灰爆裂,尺寸偏差和外观质量要求,标准尺寸：240mm115mm53mm 尺寸特点：4240 40 1000mm 8115 80 1000mm 1653 160 1008mm 该尺寸的作用？ 估算砌体的大约用砖量。 1m3砖砌体的大约用砖量？ 4816512块 国家标准规定：尺寸允许偏差,尺寸偏差和外观质量要求,两条面的高度差 弯曲 杂质凸出高度 缺棱掉角情况 裂纹长度 完整面 颜色,烧结普通砖尺寸允许偏差表（mm,强度等级,随机抽取试样：10块 制作砖试件： 力学试验：测定其最大破坏荷载 计算其强度值

6、 判断强度等级 强度等级：MU10、MU15、MU20、MU25、MU30,强度等级的评定方法与步骤： 1) 测定10块砖样的抗压强值 2) 计算10块砖样抗压强度的平均值 3) 计算10块砖样的抗压强度标准差s， 精确到0.01MPa: 4）计算变异系数 ，精确到0.01,5) 若变异系数0.21，则首先计算强度的标准值： 再根据强度的平均值 以及强度的标准值 , 查P150表7-1判断强度等级； 6）若变异系数 0.21，则根据强度的平均值 以及单块砖样的最小抗压强度值 查表7-1判断强度等级,耐久性,耐久性指标主要包括抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况。 抗风化性能 定义：指在干湿变化、

7、温度变化和冻融变化等物理因素作用下，材料不变质、不破坏而保持原有性质的能力。用沸煮吸水率和饱和系数指标表示。 沸煮3h吸水率W3: W3（G3G0)/ G0 100 每块试样的饱和系数K: K(G24G0)/(G3G0) 100 式中： G24常温水浸泡24h试样湿质量，g； G3试样沸煮3h的湿质量，g； G0试样干质量，g,泛霜 定义：指可溶性盐类（硫酸盐、镁盐等）在砖表面的盐析现象，一般呈白色粉未、絮团或絮片状，严重时会出现起粉、掉角或脱皮等现象。泛霜影响建筑美观、导致砖表面起酥甚至剥落,石灰爆裂 当砖的原料中夹杂着石灰质物质时，会在焙烧时生成生石灰，生石灰在吸水后消化，引起体积膨胀而出

8、现爆裂现象，这种现象称为石灰爆裂。(在砂浆中会存在爆裂,酥砖和螺旋纹砖 酥砖指砖坯被雨水淋、受潮、受冻，或在焙烧过程中受热不均等原因，产生大量的网状裂纹的砖，强度和抗冻性严重降低。 螺纹砖指从挤泥机挤出的砖坯上存在螺旋纹的砖。易产生应力集中，使砖的强度下降。 产品中不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖,3）烧结普通砖的优缺点,优点 粘土砖是传统墙体材料； 具有较高的强度和较好的耐久性； 表观密度16001800，吸水率618%，孔隙率较大，导热系数：0.55，具有较良好的保温隔热性能和隔声吸声性能,缺点 块体小，施工效率低； 自重大； 产生能耗高； 粘土砖所用原料粘土，需毁田取土，挤占耕地； 抗震性

9、能差,页岩砖 成型水分低，成型压力大，坯料密实性好、变形小，缺棱掉角现象明显低于粘土砖，在外观质量上，页岩砖产品尺寸偏差小，一般不会出现严重变形及弯曲等外观缺陷。吸水率较粘土砖低，抗冻性及耐久性明显优于粘土砖；生产无需毁田取土，能耗低，是目前大力推广的墙体材料,烧结普通砖的应用与发展,应用 外墙围护结构； 内墙隔断； 烟囱、拱、柱、沟道及基础等等,发展 孔洞率较大的多孔砖和空心砖； 利用工业废料； 砌块和墙用板材,2）烧结多孔砖,2）烧结多孔砖,以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的孔洞率等于或大于25，且孔洞小数量多，大面（240mm*115mm的面）有孔洞的砖,2）烧结多孔砖

10、,烧结多孔砖的长度、宽度和高度尺寸应符合下列要求： 长度290mm，240mm，190mm； 宽度240，190，180，175，140，115mm；厚90mm P型：240*115*90 M型：190*190*90 技术要求：强度和抗风化性能合格的砖，按尺寸偏差、外观质量、孔型和孔洞排列、泛霜和石灰爆裂、吸水性分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个质量等级,2）烧结多孔砖,尺寸允许偏差、外观要求、抗风化性能符合表7.6、7.7、7.8的规定。 烧结多孔砖按抗压强度分为MU10，MU15，MU20，MU25，MU30五个强度等级。10块砖的抗压强度应符合表7.5的规定。 多孔砖的耐久

11、性必须符合要求，其耐久性指标主要包括抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况。其要求与烧结普通砖相同,2）烧结多孔砖,性能及应用： 烧结多孔砖孔洞率25%以上，表观密度1200左右，作为烧结普通砖的替代产品，主要用于砌筑6层以下的承重墙,3）烧结空心砖,1.定义：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不小于35，顶面有孔洞，即孔洞平行于大面和条面，且孔洞尺寸大、数量少的砖数量多的砖,3）烧结空心砖,烧结空心砖尺寸应满足390、290、240、190、180（175）、140、115、90mm。在与砂浆的结合面（即大面与条面）上应设增加结合力的深12mm的凹线槽。 烧结空心砖按

12、表观密度划分为800，900，1000、1100kg/m3四个等级。国家标准GB135452003烧结空心砖和空心砌块对每个密度级的空心砖，根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和耐久性分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级,3）烧结空心砖,强度等级： MU2.5、MU3.5、MU5.0、 MU7.5、MU10共5个 性能及应用： 孔洞率40%以上，表观密度8001100，具有块体较大，自重较轻、隔热保温性好等特点，主要用于非承重砌体结构，如多层结构的内隔墙、框架结构的填充墙,烧结多孔砖与烧结空心砖,烧结多孔砖与烧结空心砖比较,烧结多孔砖,烧结空心砖,7.1.2 蒸养（压

13、）砖（ 工业废渣砖,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，经压制成型、蒸汽养护或蒸压养护而成。 （1）灰砂砖 以磨细砂子、10%20%的磨细生石灰或消石灰粉为主要原料，也可掺入颜料，经坯料制备、压制成型和蒸压养护而成的砖叫灰砂砖。坯体经高压蒸汽养护，使二氧化硅和氢氧化钙在高温高湿条件下反应生成水化硅酸钙而具有强度。灰砂砖的组织均匀密实、尺寸准确、外形光洁、平整、色泽大方，多为浅灰色,1）灰砂砖,实心灰砂砖规格尺寸与普通砖相同，表观密度18001900，导热系数0.61，含水率5%8%。按砖浸水24h后的抗压和抗折强度分为，MU25，MU20，MUI5 ，MU10四个等

14、级。 MU25，MU20，MUI5的灰砂砖可用于基础及其他建筑；MU10的灰砂砖仅可用于防潮层以上的建筑。 由于灰砂砖在长期高温作用下会发生破坏。故灰砂砖不得用于长期受200以上或受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位，如不能砌筑炉衬或烟囱等。也不能用于有流水冲刷的地方,2）粉煤灰砖,粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺入适量石膏和骨料，经坯料制备、压制成型、再经高压或常压蒸汽养护而成的。按湿热养护条件不同，分别称作蒸压粉煤灰砖、蒸养粉煤灰砖及自养粉煤灰砖。 粉煤灰砖规格尺寸与普通砖相同，深灰色，表观密度1550，按抗压和抗折强度分为 MU30， MU25，MU20，MUI5 ，MU10五个等

15、级。 按尺寸偏差、外观质量、强度等级、干燥收缩分为A、B、C三个质量等级。优等品的强度不低于MUI5 ，优等品、一等品的干燥收缩值不大于0.65mm/m,2）粉煤灰砖,用于工业与民用建筑的墙体和基础，但用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位时，必须使用一等砖（强度不低于MU10）与优等砖（强度不低于MU15）。不得用于长期受热（200以上）、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。为提高粉煤灰砖砌体的耐久性，有冻融作用的部位，应选择抗冻性合格的砖，并用水泥砂浆在砌体上抹面或采取其他防护措施,3）炉渣砖,炉渣砖又称煤渣砖，是以煤燃烧后的炉渣为主要原料，加入适量石灰、石膏和水搅拌均匀，并经沉伏、

16、成型、蒸汽养护而成。 按抗压强度和抗折强度分为MU20，MUI5，MU10 、MU7.5四个强度等级。 一般用于工程的内墙和非承重外墙。其他使用要点与灰砂砖、粉煤灰砖相似,7.2 砌 块,定义：砌块是砌筑用的人造块材，外形多为直角六面体，一般较砖或长或宽或厚。 砌块按主规格尺寸规格分为小型砌块、中型砌块和大型砌块；以中小型砌块使用较多。 按用途分为承重砌块和非承重砌块； 按孔洞设置状况分为空心砌块（空心率25）和实心砌块（空心率25）； 按原材料分为混凝土砌块、硅酸盐砌块和烧结砌块,优点 块体较大，施工效率较高，且施工机械化程度较高； 改善建筑物墙体的热工功能； 原材料丰富，可充分利用地方资源

17、和工业废料。 是目前常用的墙体材料,7.2.1 普通混凝土小型空心砌块,以普通砂岩或重矿渣为粗细骨料配制成的普通混凝土空心率不小于25%的小型空心砌块。 390mm190mm190mm。其孔洞设置在受压面，有单排孔、双排孔、三排及四排孔洞。要求其空心率为25%50%。 强度等级： MU3.5，MU5.0，MU7.5，MU10.0，MU15.O和MU20.O六个等级。 按其尺寸偏差和外观质量可分为:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三个等级,图83 混凝土小砌块示意图 1条面；2坐浆面；3铺浆面；4顶面； 5长度；6宽度；7高度；8壁；9肋,7.2.1 普通混凝土小型空心砌块,混凝土小型空

18、心砌块作为烧结砖的替代材料，可用于承重结构和非承重结构。目前，主要用于低层和中层建筑的内墙和外墙，如果利用砌块的空心配置钢筋，可建造高层砌块建筑。 在砌筑时，一般不宜浇水,7.2.4粉煤灰硅酸盐中型砌块（简称为粉煤灰砌块,以粉煤灰、石灰、石膏和骨料等为原料，经加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而制成的密实砌块。 其主规格尺寸为880mm380mm240mm及880mm430mm240mm两种。 国家建材局标准JC2381991粉煤灰砌块规定，按砌块的抗压强度分为MU10和MU13两个强度等级； 按砌块尺寸偏差、外观质量及干缩性能分为一等品（B）和合格品（C）两个质量等级。 用于一般工业和民用建筑的墙

19、体和基础,粉煤灰砌块,7.2.5 蒸压加气混凝土砌块,加气混凝土是以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），经加水搅拌，由化学反应形成孔隙，通过浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺过程制成的多孔硅酸盐制品。是一种轻质、多孔的新型建筑材料，具有质量轻、保温好、可加工和不燃烧等优点。它可以制成不同规格的砌块、板材和保温制品，广泛应用于工业和民用建筑的承重或围护填充结构，受到世界各国建筑业的普遍重视，成为许多国家大力推广和发展的一种建筑材料,7.2.5加气混凝土砌块,原材料 水泥、石灰、砂、粉煤灰、矿渣等 生产 原料磨细，以铝粉为发气剂，经配合、浇注、

20、发气成型、坯体切割、蒸压养护而成。 主要技术性能 规格 强度等级（7个）：A1.0 A2.0 A2.5 A3.5 A5.0 A7.5 A10.0 体积密度等级（6个）：B03 B04 B05 B06 B07 B08 质量等级：优等品（A）、一等品（B）、合格品（C,7.2.5加气混凝土砌块,铝粉做发气剂，产生的氢气使混凝土中大量均匀分布小气泡，具有表观密度低，强度较高、抗冻性好、导热系数低的优点，是良好的墙体材料及隔热保温材料。 可用于高层建筑非承重墙、一般建筑的承重墙和非承重隔墙,加气混凝土砌块,7.3 墙用板材,7.3.1石膏板,近几年 ,墙体板材也得到了大力的推广应用。纸面石膏板、纤维石

21、膏板、纤维增强水泥板、轻集料混凝土空心条板、石膏纤维空心条板、蒸压加气混凝土板、金属面夹芯板等都已经开始在各种建筑中得到应用。 而在这其中 ,尤以石膏复合墙板发展迅速。但是与工业发达国家相比 ,我国的石膏墙体应用是非常的不足。据有关资料统计显示 ,作为一种新型墙体用材料 ,石膏墙板在西方工业发达国家普遍受到重视 ,并大量应用。工业发达国家中石膏墙体消费石膏 ,除了美国占石膏总消费的 80% - 90%外 ,其他国家占50%以上 ,我国还不到 1%。这除了因为我国的特殊国情外 ,关键还在于我国对石膏墙体重视不够 .在当今世界上 ,除了美国以外 ,日本和加拿大的石膏墙体产量也较高 ,日本已超过 5

22、亿平方米。如按人均占有量计 ,加拿大为世界第一位 ,约为人均 13. 2平方米 ,日本和法国人均 4. 4平方米 ,英国人均 2. 6平方米 ,而我国仅为人均 0. 3平方米。因此我国的石膏墙体的推广应用还有很大的发展空间,7.3.1石膏板,石膏复合墙板经过多年的不断革新,现在技术已经发展的相当成熟,其产品是以建筑石膏粉为主要原料,添加部分其他材料复合而成。它具有体积轻、保温、隔热、隔音、阻燃、耐腐蚀、抗震、防辐射、无污染、低成本、美观实用、无毒无害等诸多优点。该墙板作为新一代的绿色环保建材,其各项理化指标均优于国家标准,7.3.2 纤维增强低碱度水泥建筑平板（TK板） 以低碱度水泥、中碱玻璃

23、纤维或石棉纤维为原料制成的薄型建筑平板。 特点：具有质量轻、抗折、抗冲击强度高、不燃、防潮、不易变形和可锯、可钉、可涂刷,7.3.3玻璃纤维增强水泥多孔墙板（简称 GRCKB墙板） 以低碱水泥为胶结料，抗碱玻璃纤维（或中碱玻璃纤维加隔离覆被层）的网格布为增强材料，以膨胀珍珠岩、加工后的锅炉炉渣、粉煤灰为集料，按适当配合比经搅拌、灌注、成型、脱水、养护等工序制成的。 特点：质量轻、强度高、不燃、可锯、可钉、可钻，施工方便且效率高,7.3.4预应力混凝土空心墙板 用高强度低松驰预应力钢绞线，52.5MPa强度等级早强水泥及砂、石为原料，经过钢绞线张拉、水泥砂浆搅拌、挤压、养护及放张、切割而成的混凝

24、土制品。 特点：板面平整，尺寸误差小，施工使用方便，减少湿作业，加快施工速度，提高工程质量。 可用于承重或非承重内、外墙板，楼板、屋面板、雨篷和阳台板等,7.3.5钢丝网夹芯板 是由呈三维空间受力的镀锌钢丝笼格作骨架，中间填以阻燃型发泡聚苯乙烯组合而成的复合墙板,7.3.6轻质隔热夹芯板 外层是高强材料（镀锌彩色钢板、铝板、不锈钢板或 装饰板等），内层是轻质绝热材料（阻燃型发泡聚苯乙烯或矿棉等），通过自动成型机，用高强度粘结剂将两者粘合，经加工、修边、开槽、落料而成板材,补：外墙外保温技术,增强围护结构的热工性能，是改善居住建筑环境、提高采暖和空调利用率的根本所在。因此，尽快扭转外围护墙体保温

25、隔热水平普遍低下的现状，成为墙体改革和建筑节能的重点课题，从而促进了外墙保温技术及其相关材料的发展,外墙外保温的优势,1.保护主体结构，延长建筑物寿命。 2.基本消除“热桥”的影响。“热桥”指的是在内外墙交界处、构造柱、框架梁、门窗洞等部位形成的散热的主要渠道。对内保温而言,“热桥”是难以避免的,而外保温既可以防止“热桥”部位产生结露,又可以消除“热桥”造成的热损失。 3.有利于室温保持稳定。外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用时,室内空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸引或释放热量,故有利于室温保持稳定,4.便于旧建筑物进行节能改造。与内保温相比,采用外保温方

26、式对旧房进行节能改造,最大的优点是无需临时搬迁,基本不影响用户的室内生活和正常生活。公共建筑物的改造（华西医院） 5.可以避免装修对保温层的破坏。 6.增加房屋使用面积,外墙外保温系统的基本构造,比较成熟的外墙外保温技术,1、膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温 以聚合物砂浆作为粘结剂，将膨胀聚苯乙烯（EPS）板固定在墙体外侧，可视需要用锚栓做辅助固定，并在其外表面做聚合物砂浆抹灰耐碱玻璃纤维网格布保护层和饰面层。 JG149-2003膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,2、聚苯板与墙体一次浇注成型 该技术是将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体

27、。由于外墙主体与保温层一次成活，工效提高，工期缩短，保证施工人员安全。在冬季施工时，聚苯板起保温的作用，可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀连续浇注，否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工,3、聚苯颗粒保温料浆外墙保温 将废弃的聚苯乙烯塑料加工破碎成0.54mm的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层（或是面层防渗抗裂二合一砂浆层）。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在年就被建设部列为国家级工法,是目前被广泛认可的外墙保温技术。 JG158-2004胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统,7.4 屋 面 材 料,屋面材料

28、的定义： 是建筑物最上层的防护结构，起着防风雨、隔热保温的作用。 随着大跨度建筑的发展，屋面板材已经由过去的屋面板材向现在的三合一板（承重、保温、防水）发展,7.4.2彩色混凝土瓦,是以细石混凝土为基层，面层覆盖各种颜料的水泥砂浆，经压制而成。 其主要规格尺寸为400mm240mm和385mm235mm，厚度14mm。 按承载力和吸水率要求分为：优等品(A)、一等品(B)及合格品(C)三个质量等级。 耐久性好，成本低，但自重较大,7.4.3石棉水泥波瓦,是用水泥和温石棉为原料，经加水搅拌、压波成型、养护而成的波形瓦。 分为大波瓦、小波瓦和脊瓦四种。 按波瓦的抗折力、吸水率和外观质量分为优等品、一等品和合格品三个质量等级。表7-13 石棉水泥瓦受潮和遇水后强度降低，且石棉对人体有害，需谨慎使用,7.4.4 钢丝网水泥大波瓦,是用普通水泥和砂加水混合后浇模，中间放置一层冷拔低碳钢丝网，成型后经养护而成。其尺寸为1700mm830mm14mm，重50kg。 可应用于工厂散热车间、仓库及临时性