土木工程概论第5次课

砖、瓦、砂、石、灰可统称为地方材料，由于其工程用量大，原料价格低，一般都在当地或附近采购。砖、瓦、砂、石、灰这些材料是最基本的建筑材料。无论是在古代，还是在现代的建筑领域中，砖、瓦、砂、石、灰处于不可替代的地位。就好比水是由氢元素和氧元素组成的，建筑都是由砖、瓦、砂、石、灰等基本的建筑材料组成的。在古埃及，充满着智慧和勤劳的古埃及人民不可思议地创造了世界的七大奇迹之一的金字塔。金字塔由砂、石、灰等古老而基本的材料建成，完全没有含有当今科技的混凝土和钢筋。我们祖先也是充满着智慧和勤劳的，当时我们的造桥技术处于领先地位，能横跨很宽的河流而中间不用桥墩。这不仅体现了较好的结构特性，而且还表明砖、砂、石、灰等材料制作水平高和运用合理。左图是赵州桥，它经历了几百年沧桑仍然屹立在那里。

砖是一种常用的砌筑材料。砖瓦的生产和使用在我国历史悠久，有“秦砖汉瓦”之称。制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单，价格低、体积小便于组合，粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。所以至今仍然广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。但是由于生产传统粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工生产中劳动强度高、工效低，因此有逐步改革并用新型材料取代的必要。有的城市已禁止在建筑物中使用粘土砖。砖按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等；按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖。

除粘土外，也可利用粉煤灰、煤矸石和页岩等为原料烧制砖，这是由于它们的化学成分与粘土相近，但因其颗粒细度不及粘土，故塑性差，制砖时常需掺入一定量的粘土，以增加可塑性。

利用煤矸石和粉煤灰等工业废渣烧砖，不仅可以减少环境污染，节约大片良田粘土，而且可以节省大量燃料煤。显然，这是三废利用、变废为宝的有效途径。近年来国内外都在研制非烧结砖。如非烧结粘土砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等，加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。

瓦，一般指粘土瓦。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、干燥和焙烧而制成。中国瓦的生产比砖早。西周时期就形成了独立的制陶业，西汉时期工艺上又取得明显的进步，瓦的质量也有较大提高，因称“秦砖汉瓦”。粘土瓦的生产工艺与粘土砖相似，但对粘土的质量要求较高，如含杂质少，塑性高，泥料均化程度高等。中国目前生产的粘土瓦有小青瓦、脊瓦和平瓦,粘土瓦只能应用于较大坡度的屋面。由于材质脆、自重大、片小，施工效率低，且需要大量木材等缺点，在现代建筑屋面材料中的比例已逐渐下降。

瓦是屋面材料。由于建筑工业的发展，对屋面材料也提出了新的发展要求。目前，瓦的种类较多，按成分分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等；按形状分有平瓦和波形瓦两类。

凡采自天然岩石，经过加工或未经加工的石材，统称为天然石材。

天然石材是最古老的土木工程材料之一。由于天然石材具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和耐久性，经加工后表面美观富于装饰性，资源分布广蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低等优点，是古今土木工程中修建城垣、桥梁、房屋、道路及水利工程的主要材料。天然石材经加工后具有良好的装饰性，是现代土木工程的主要装饰材料之一。一、毛石

毛石也称片石，是采石场由爆破直接获得的形状不规划的石块。根据平整程度又将其分为乱毛石和平毛石两类。毛石可用于砌筑基础、堤坝、挡土墙等，乱毛石也可用作毛石混凝土的骨料。

二、料石

料石是由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，再略经凿琢而成。根据表面加工的平整程度分为毛料石、粗料石、半细料石和细料石四种。料石一般由致密均匀的砂岩、石灰岩、花岗岩加工而成。三、饰面石材

用于建筑物内外墙面、柱面、地面、栏杆、台阶等处装修用的石材称为饰面石材。饰面石材从岩石种类分主要有大理石和花岗岩两大类。所谓大理石是指变质或沉积的碳酸盐类岩石，所谓花岗石是指可开采为石材的各类岩浆岩。饰面石材的外形有加工成平面的板材，或者加工成曲面的各种定型件。表面经不同的工艺可加工成凹凸不平的毛面，或者经过精磨