建筑材料第6章砌筑材料

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1、第第6章章 砌筑材料砌筑材料n本章的教学目标是：n掌握常用的几种砌墙砖，包括烧结砖和蒸养蒸压砖的性能及应用特点。并理解为何要限制烧结粘土砖。n掌握砖的强度等级评定方法.n掌握混凝土砌块、加气混凝土砌块的性能及应用特点。n了解砌筑石材的性能及应用。n本章的难点是加气混凝土砌块的性能特点。建议学习从砌筑材料的组成结构来理解其性能特点，进而灵活掌握其应用。n6.1砌墙砖 6.1.1烧结砖 6.1.2蒸养（压）砖 6.1.3混凝土路面砖n6.2砌块 6.2.1普通混凝土小型空心砌块 6.2.2加气混凝土砌块 6.2.3石膏砌块n6.3砌筑石材 6.3.1石材的分类 6.3.2石材的技术性质 6.3.3

2、石材的应用6.1 砌墙砖砌墙砖 烧结砖：烧结普通砖；烧结多孔砖；烧结空心砖 非烧结砖：蒸养砖；蒸压砖 6.1.1烧结砖 1.烧结普通砖（Fired common bricks ） (1)定义： 凡通过焙烧而得的普通砖，称为烧结普通砖。 氧化气氛下可得红砖，还原气氛下可得青砖。按主要原料分为粘土砖（N）、页岩砖（Y）、煤矸砖（M）和粉煤灰砖（F），目前主要是粘土砖，但粘土砖耗用大量农田，且生产中会逸放氟、硫等有害气体，能耗高，需限制生产，并逐步淘汰，不少城市已经禁止使用。n关于调整限时实心城市的通知 山东、河南、福建、江苏、湖南、广西、贵州省、自治区经贸委(经委)， 山东省墙材革新办公室： 淘汰

3、实心是我国十五墙体材料革新工作的重点。近期，我们对170个列入2003年6月30日前禁止使用实心城市工作进展情况进行了调查和分析。在170个城市中，有的城市已在2001年底提前实现了目标，但有部分城市由于当地自然条件及资源等方面的原因，限时实心确有很大困难；一些没有列入实心的城市，经过努力，可在2003年6月30日前实现实心。经研究，决定对列入2003年6月30日前禁止使用实心的城市进行小范围调整： 一、将下列城市由2003年6月30日前禁止使用实心调整为2005年底(共15个) 湖南省岳阳、怀化、常德、永州、邵阳市 江苏省溧阳、宜兴市 山东省肥城、平度、高密市 广西区柳州、贵港市 贵州省六盘

4、水、遵义、安顺市 n二、将下列城市列入2003年6月30日前禁止使用实心的城市(共15个) 江苏省宿迁、张家港、昆山、扬中市 福建省宁德市 河南省市 山东省胶州、即墨、蓬莱、招远、诸城、安丘、兖州、文登、乳山市 请你们做好本省实心城市的调整工作，进一步提高对实心工作的重要性和紧迫性的认识，加强领导，制定切实可行的政策和措施，确保实心的各项工作目标按时实现。 国家经贸委办公厅 二二年三月八日n（2）主要技术性质 1） 尺寸：240mm*115mm*53mm 4块砖长，8块砖宽、16块砖厚均为1m，每m3用砖512块. 2）外观质量 3）强度等级外观质量外观质量按抗压强度分为按抗压强度分为五个等级

5、五个等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU101) 测定测定10块砖样的抗压强值块砖样的抗压强值)10,.2 , 1( ,ifi2) 计算计算10块砖样抗压强度的平均值块砖样抗压强度的平均值 f10ff101ii 3) 计算计算10块砖样的抗压强度标准差块砖样的抗压强度标准差s， 精确到精确到0.01MPa:2101ii)ff (91s 4) 计算变异系数变异系数 ，精确到精确到0.01： fsn结果计算与评定n平均值一标准值方法评定变异系数表表63烧烧结结普普通通砖砖强强度度等等级级划划分分规规定定（MPa） 变变异异系系数数 0.21 变变异异系系数数 0.21 强强度度等等级

6、级 抗抗压压强强度度 平平均均值值f 强强度度标标准准值值 fk 单单块块最最小小抗抗压压强强度度值值fmin 30 30.0 22.0 25.0 25 25.0 18.0 22.0 20 20.0 14.0 16.0 15 15.0 10.0 12.0 10 10.0 6.5 7.5 l 若变异系数若变异系数 0.21，则首先计算强度的标准值，则首先计算强度的标准值 sffk8 . 1l 若变异系数若变异系数 0.21，则根据强度的平均则根据强度的平均值值 以及单块砖样的最小抗压强度值以及单块砖样的最小抗压强度值 ,查表判断强度等级查表判断强度等级.fminff 再根据强度的平均值再根据强度

7、的平均值 以及强度的标准以及强度的标准值值 , 查表判断强度等级查表判断强度等级.kf例：已知某批次砖的试验情况如下例：已知某批次砖的试验情况如下,求求该砖的等级强度？该砖的等级强度？1）计算10块砖样的抗压强度值)10,.2 , 1( ,ifi砖编砖编号号12345678910破坏破坏载荷载荷F /KN254 270 218 183 238 259 151280 220 254抗压抗压强度强度22.0823.4818.96 15.61 20.70 22.52 13.1324.35 19.14 22.09MPafi/2）计算）计算10块砖样的块砖样的抗压强度平均值抗压强度平均值f)MPa(./

8、ffii242210101 3）计算计算10块砖样的块砖样的抗压强度标准差抗压强度标准差s，精确到精确到0.01MPa:)MPa(.)ff(sii013912101 4）计算变异系数变异系数 ，精确到精确到0.01：2101402422013.fs 5）由于变异系数变异系数 0.21，则应计算 强度标准值强度标准值 ：kfs8 . 1ffk MPa.8216013812422 ：MPa.f2422 MPa.fk8216 4）泛霜 砖内可溶性盐，如硫酸钠等在砖的使用过程中的盐析现象称为泛霜。这些可溶性盐受潮吸水溶解后，随水份蒸发向砖表面迁移，并在过饱和下结晶析出，产生膨胀，从而使砖表面结构疏松，

9、导致砖的强度降低。泛霜还会导致砖面与砂浆抹面层剥离。 烧结普通砖表面的白霜烧结普通砖表面的白霜图6- 1 普通砖表面的白霜5）石灰爆裂）石灰爆裂n 粘土砖中含有石灰石时，会煅烧成生石灰。这时的生石灰为过火生石灰，吸水后生石灰消化产生体积膨胀，导致砖发生膨胀破坏。烧结普通砖产品标记烧结普通砖产品标记n产品标记n砖的产品标记按产品名称、类别、强度等级、质量等级和标准编号顺序编写。n示例:烧结普通砖，强度等级MU15，一等品的粘土砖，其标记为:烧结普通砖N MU15 B GB 5101n（3）烧结普通砖的应用 优等品可砌筑清水墙和墙体装饰；一等品、合格品可用于混水墙。中等泛霜的砖不得用于处于潮湿工程

10、部位。n2.烧结多孔砖和烧结空心砖 烧结 （ Fired hollow bricks ） n 烧结空心砖 烧结多孔砖烧结多孔砖强度等级（烧结多孔砖强度等级（GB13544-2000）烧结多孔砖产品标记烧结多孔砖产品标记n产品标记n砖的产品标记按产品名称、品种、规格、强度等级、质量等级和标准编号顺序编写。n标记示例:规格尺寸290 mm 烧结空心砖密度等级烧结空心砖和烧结空心砌块的尺寸偏差烧结空心砖和烧结空心砌块的尺寸偏差Fired hollow bricks and blocks 烧结空心砖和烧结空心砌块的外观质量要求烧结空心砖和烧结空心砌块的外观质量要求烧结空心砖和空心砌块的产品标记示例烧结

11、空心砖和空心砌块的产品标记示例n砖和砌块的产品标记按产品名称、类别、规格、密度等级、强度等级、质量等级和标准编号顺序编写。n示例1;n规格尺寸290 mmn示例2;n规格尺寸290 mm290 mm 190 mm,密度等级1000、强度等级MU3. 5、一等品的粘土空心砌块，n其标记为:烧结空心砌块N(290290190) 1 000 MU3.5B GB 13545n6.1.2蒸养（压）砖 以石灰和含硅原料（砂、粉煤灰、炉渣、矿渣、煤矸石等）加水拌和，经坯料制备，压机成型，蒸压养护而成的砖。 分类：粉煤灰砖；灰砂砖；炉渣砖蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖Autoclaved lime-sand brick

12、 n根据灰砂砖的颜色分为:彩色的(Co)、本色的(N)。n 以石灰和砂为主要原料，经坯料制备，压机成型，蒸压养护而成的墙体材料。根据其抗压强度和抗折强度分MU25,MU20,MU15,MU10四级。灰砂砖用途灰砂砖用途粉煤灰砖粉煤灰砖n是以粉煤灰，石灰为主要原料，添加适量石灰和骨料经坯料制备、压制成型，高压或常压蒸汽养护而成的实心粉煤灰砖。6.2 砌砌 块块是砌筑用的人造块材。砌块系列中主规格的长度、宽度或高度有一项或一项以上分别大于365 mm、240 mm或115 mm。但高度不大于长度或宽度的六倍，长度不超过高度的三倍。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）。砌

13、块的规格砌块的规格6.2.1普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块Normal concrete small hollow block n 以水泥、砂、碎石和砾石为原料，加水搅拌、振动加压或冲击成型，再经养护制成的一种墙体材料。 n1.主要技术性质u等级：n主规格尺寸为390 mm 普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块6.2.2蒸压蒸压加气混凝土砌块加气混凝土砌块Autoclaved aerated concrete blocks n 凡以钙质材料或硅质材料为基本的原料，以铝粉等为发气剂，经过切割、蒸压养护等工艺制成的，多孔、块状墙体材料称蒸压加气混凝土砌块。n 蒸压加气混凝土砌

14、块是一种有发展前途的新型墙体材料，它具有体积密度小、保温性能好、不燃和可加工性等优点。加气混凝土砌块 一般蒸压加气混凝土砌块的孔隙达7080，平均孔径约在1mm。蒸压加气混凝土砌块的表观密度小，一般为粘土转的1/3。其导热系数为0.140.28Wm/K，只有粘土砖的1/5，保温隔热性能好。用作墙体可降低建筑物采暖、制冷等使用能耗。 蒸压加气混凝土砌块的吸声系数为0.20.3。由于其孔结构大部并非通孔，吸声效果受到一定的限制。轻质墙体的隔声性能都较差，蒸压加气混凝土砌块也不例外。这是由于墙体隔声受“质量定律”支配，即单位面积墙体重量越轻，隔声能力越差。n干燥收缩较大和其他材料一样蒸压加气混凝土砌

15、块干燥收缩，吸湿膨胀。在建筑应用中，如果干燥收缩过大，在有约束阻止变形时，收缩形成的应力超过了制品的抗拉强度或粘结强度，制品或接缝处就会出现裂缝。为避免墙体出现裂缝，必须在结构和建筑上采取一定的措施。而严格控制制品上墙时的含水率也是极其重要的，最好控制上墙含水率在20以下。 由于蒸压加气混凝土砌块的气孔大部分为“墨水瓶”结构的气孔，只有少部分是水分蒸发形成的毛细孔。所以，孔肚大口小，毛细管作用较差，导致砌块吸水导湿缓慢的特性。蒸压加气混凝土砌块体积吸水率和粘土砖相近，而吸水速度却缓慢得多。n蒸压加气混凝土砌块的这个特性对砌筑和抹灰有很大影响。在抹灰前如果采用与粒土砖同样方式往墙上浇水，粘土砖容

16、易吸足水量，而蒸压加气混凝土砌块表面看来浇水不少，实则吸水不多。抹灰后砖墙壁上的抹灰层可以保持湿润，而蒸压加气混凝土砌块墙抹灰层反被砌块吸去水分而容易产生干裂。6.2.3石膏砌块石膏砌块 石膏砌块，60年代始源于德国，当时为手工制作，80年代进入我国，由于实心砌块重量大，暖气管线、上下水管线、电线等安装不方便，隔音效果差等弊端，所以多年来石膏砌块始终没能在我国发展起来，近年来，我们根据市场需求在总结国内外石膏砌块设备、生产配方及生产工艺的基础上，研制了具有自主知识产权的设备，砌块配方及生产工艺技术。n石膏作为建筑材料日益被人们所接受，其制品有砌块、板材、装饰材料等，主要用于房屋内的非承重墙和装

17、饰装修。石膏空心砌块具有轻质、高强、防火、阻燃、隔音等性能，采用干法施工方便快捷，无建筑垃圾、可钉、可锯、可刨、可黏结，可修补不需龙骨加固、装修不用抹面，施工效率高，比红砖墙可增加使用面积10%。石膏砌块无毒、无味、无害属环保新型建筑材料。石膏砌块仓库一角石膏砌块仓库一角6.3砌筑用石材砌筑用石材n岩石是由各种不同的地质作用所形成的天然固态矿物的集合体，具有一定的化学成分、矿物成分、结构和构造。n由单一矿物组成的岩石叫单矿岩。如石灰岩主要是由方解石(结晶CaCO3)组成的单矿岩。 n由两种或多种矿物组成的岩石叫多矿岩。如花岗岩是由长石、石英、云母等矿物组成的多矿岩。 n岩石的性质是由矿物的特性

18、、结构、构造等因素决定的。n所谓岩石的结构，是指矿物的结晶程度、结晶大小、形态及相互排列关系，如玻璃状、细晶状、粗晶状、斑状、纤维状等。n岩石的构造是指矿物在岩石中的排列及相互配置关系，如致密状、层状、片状、流纹状等。n天然岩石按地质成因可分为火成岩、沉积岩、变质岩三大类。 n6.3.1石材的分类n 1.火成岩又称岩浆岩，它是因地壳变动，熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。岩浆岩是组成地壳的主要岩石，占地壳总质量的89。岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同，又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。A. 深成岩深成岩是岩浆在地壳深处，在很大的覆盖压力下缓慢冷却而成的岩石，其是：构造致密，容重大，抗压强度高，吸

19、水率小，抗冻性好，耐磨性好，耐久性很好。建筑上常用的深成岩有：花岗岩、闪长岩、辉长岩等。nB. 喷出岩喷出岩是熔融的岩浆喷出地表后，在压力降低、迅速冷却的条件下形成的岩石，如玄武岩。当喷出的岩浆层厚时，形成的岩石其特性近似深成岩，若喷出的岩浆层较薄时，则形成的岩石常呈多孔结构。建筑上常用的喷出岩有：玄武岩、辉绿岩、安山岩等。nC. 火山岩火山岩又称火山碎屑岩。火山岩是火山爆发时，岩浆被喷到空中，经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石。火山岩都是轻质多孔结构的材料。建筑同常用的火山岩有：火山灰、浮石等。花岗岩和辉绿岩花岗岩和辉绿岩 花岗岩 辉绿岩吉林白吉林白n石材名称为“吉林白”，石材产品采自长白山脉

20、天岗地域山中：属浅色花岗岩，黑白间花，颜色淡雅，质地坚硬，成品率高，体积密度高，耐酸碱，耐碰撞，石材放射防护检测分类属于A类，产品使用范围不受限制。玄武岩2.沉积岩沉积岩n沉积岩也称水成岩，是各种岩石经风化、搬运、沉积和再造岩作用而形成的岩石。n沉积岩呈层状构造，孔隙率和吸水率大，强度和耐久性较火成岩低。但因沉积岩分布广容易加工，在建筑上应用广泛。n沉积岩按照生成条件分为三类。n机械沉积岩是岩石风化破碎以后又经风、雨、河流及冰川等搬运、沉积、重新压实或胶结作用，在地表或距地表不太深处形成的岩石，主要有砂岩、砾岩、角砾岩和页岩等。n砂岩是由砂粒经胶结而成。由于胶结结构和致密程度的不同，性能差别很

21、大。n砾岩和角砾岩的构成和性能与砂岩相似。页岩由粘土沉积而成，呈页片状，强度低、耐水性差，不能直接用作建筑材料。 机械沉积岩机械沉积岩n化学沉积岩是岩石中的矿物溶于水后，经富集、沉积而成的岩石，如石膏、白云岩、菱镁矿等。n石膏的化学成分为CaSO42H2O，是烧制建筑石膏和生产水泥的原料。白云岩的主要成分是白云石CaCO3MgCO3，其性能接近于石灰岩。菱镁矿的化学成分为MgCO3，是生产耐火材料的原料。化学沉积岩化学沉积岩n生物沉积岩是海生动植物的遗骸，经分解、分选、沉积而成的岩石。如石灰岩、硅藻土等。n石灰岩的主要成分为方解石(CaCO3)，常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石、含铁矿物和粘

22、土等。n硅藻土是由硅藻的细胞壁沉积而成。富含无定形SiO2、浅黄色或浅灰色、质软而轻，多孔，易磨成粉末，有极强的吸水性。 生物沉积岩生物沉积岩n变质岩是地壳中原有的岩石在地质运动过程中受到高温、高压的作用，在固态下发生矿物成分、结构构造和化学成分变化形成的新岩石。n建筑中常用的变质岩有大理岩、蛇纹岩、石英岩、片麻岩、板岩等。 变质岩变质岩3.变质岩变质岩n变质岩是由原生的火成岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成的岩石，其中沉积岩变质后，性能变好，结构变得致密，坚实耐久，如石灰岩（沉积岩）变质为大理石；而火成岩经变质后，性质反而变差，如花岗岩（深成岩）变质成的片麻岩，易产生分层剥

23、落，使耐久性变差。 建筑上常用的变质岩有：大理岩、片麻岩、石英岩、板岩等。n大理岩也称大理石，是由石灰岩、白云岩经变质而成的具有细晶结构的致密岩石。n大理岩在我国分布广泛，而以云南大理最 负 盛 名 。 大 理 岩 表 观 密 度 为26002700kg/m3，抗压强度较高，达100300MPa。大理岩质地密实但硬度不高，易于加工，可用于石雕或磨光成镜面。纯大理岩为白色，若含有不同杂质呈灰色、黄色、玫瑰色、粉红色、红色、绿色、黑色等多种色彩和花纹，是高级装饰材料。 大理岩大理岩6.3.2石材的技术性质石材的技术性质砌筑石材的力学性质除了考虑抗压强度外，根据工程需要，还应考虑它的抗剪强度、冲击韧

24、性等。石材的耐久性主要包括有抗冻性、抗风化性、耐火性、耐酸性等。有些石材（如部分花岗石）含有微量放射性元素，对于具有较强放射性的石材应避免用于室内。砌筑石材的力学性能主要是考虑其抗压强度。砌筑石材的强度等级可用边长为70 mm的立方体试块的抗压强度表示，抗压强度取三个试块破坏强度的平均值。天然石材的强度等级分为 MU20、MU30、MU40、MU50、MU60、MU80和MU100共七个强度等级。6.3.3石材的应用石材的应用n1.毛石：砌体用毛石呈块状，其中部厚度不应小于200 mm。毛石又有乱毛石和平毛石之分，乱毛石是指形状不规则的石块，平毛石是指形状不规则，但有两个平面大致平行的石块。毛

25、石主要用于基础、挡土墙、毛石混凝土等。n2.料石：砌筑用料石，按其加工面的平整程度可分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石四种。料石外形规则，截面的宽度、高度不小于200 mm，长度不宜大于厚度的4倍。料石根据加工程度分别用于建筑物的外部装饰、勒脚、台阶、砌体、石拱等.n(1)毛料石外形大致方正，一般不加工或稍加修整，高度不小于200mm，长度为高度的1.53倍。叠砌面凹凸深度不大于25mm。 n(2)粗料石高度和厚度都不小于200mm，且不小于长度的1/4，叠砌面凹凸深度不大于20mm。n(3)半细料石规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大于15mm。n(4)细料石规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大于10mm。毛石毛石n3.石板n4.广场低平、路面、庭院小径用石材