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1、第6章 砌筑材料,本章的教学目标是：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。掌握砖的强度等级评定方法.掌握混凝土砌块、加气混凝土砌块的性能及应用特点。了解砌筑石材的性能及应用。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。,6.1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6.2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6.3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石材的应用,6.1 砌墙砖
2、,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。,关于调整限时禁用实心粘土砖城市的通知山东、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：淘汰实心粘土砖是我国十五墙体材
3、料革新工作的重点。近期，我们对170个列入2003年6月30日前禁止使用实心粘土砖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，限时禁用实心粘土砖确有很大困难；一些没有列入禁用实心粘土砖的城市，经过努力，可在2003年6月30日前实现禁用实心粘土砖。经研究，决定对列入2003年6月30日前禁止使用实心粘土砖的城市进行小范围调整：一、将下列城市由2003年6月30日前禁止使用实心粘土砖调整为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、
4、贵港市贵州省六盘水、遵义、安顺市,二、将下列城市列入2003年6月30日前禁止使用实心粘土砖的城市(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焦作市山东省胶州、即墨、蓬莱、招远、诸城、安丘、兖州、文登、乳山市请你们做好本省禁用实心粘土砖城市的调整工作，进一步提高对禁用实心粘土砖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，确保禁用实心粘土砖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,（2）主要技术性质（GB 5101-2003 ） 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
5、质量 3）强度等级,外观质量,强度等级：,按抗压强度分为五个等级：,MU30、MU25、MU20、MU15、MU10,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：,结果计算与评定平均值一标准值方法评定变异系数0. 21时，按表中抗压强度平均值、强度标准值评定砖的强度等级。平均值一最小值方法评定变异系数0. 21时，按表中抗压强度平均值、单块最小抗压强度值评定砖的强度等级，单块最小抗压强度值精确至0. 1 MPa。,若变异系数 0.21，则
6、首先计算强度的标准值,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 ,查表判断强度等级.,再根据强度的平均值 以及强度的标准值 , 查表判断强度等级.,例：已知某批次砖的试验情况如下,求该砖的等级强度？,解：,1）计算10块砖样的抗压强度值,2）计算10块砖样的抗压强度平均值,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）由于变异系数 0.21，则应计算 强度标准值 ：,6)最后根据强度的平均值 以及强度的标准值,查表 可判断该砖强度等级为：MU20,4）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
7、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，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,5）石灰爆裂,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,根据不同的技术要求，把砖分为: 优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）；产品标记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。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 5101,（
8、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部位。,2.烧结多孔砖和烧结空心砖烧结多孔砖（Fired perforated bricks ）大面有孔洞的砖，孔的尺寸小而数量多，其孔洞率大于等于25，砖内空洞内径不大于22mm，用于承重部位。烧结空心砖（ Fired hollow bricks ） 孔的尺寸大而数量少，其孔洞率一般可达40以上，用于非承重部位。,烧结多孔砖强度等级（GB13544-2000）,烧结多孔砖产品标记,产品标记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。标记示例:规格尺寸2
9、90 mm 140 mm 90 mm、强度等级MU25、优等品的粘土砖，其标记为:烧结多孔砖N 290 140 90 25A GB 13544,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,烧结空心砖和空心砌块的产品标记示例,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。示例1;规格尺寸290 mm190 mm90 mm,密度等级800,强度等级MU7. 5、优等品的页岩空心砖，其标记为:烧结空心砖Y(29019090) 800 MU7.5A
10、 GB 13545,示例2;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，其标记为:烧结空心砌块N(290290190) 1 000 MU3.5B GB 13545,6.1.2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Autoclaved lime-sand brick,根据灰砂砖的颜色分为:彩色的(Co)、本色的(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
11、分MU25,MU20,MU15,MU10四级。,灰砂砖用途,1.MU15,MU20,MU25的砖可用于基础及其他建筑;MU10的砖仅可用于防潮层以上的建筑。2.灰砂砖不得用于长期受热200以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。,粉煤灰砖,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 块,砌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
12、率25）。,砌块的规格,6.2.1普通混凝土小型空心砌块Normal concrete small hollow block,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。 1.主要技术性质等级： 按其尺寸偏差，外观质量分为:优等品(A)，一等品(B)及合格品(C). 砌块的强度 按其抗压强度分为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0和MU20.0六个等级。,主规格尺寸为390 mm 190 mm 190 mm，其他规格尺寸可由供需双方协商。最小外壁厚应不小于30 mm，最小肋厚应不小于25 mm。 空心率应不小于25%。,普通
13、混凝土小型空心砌块,6.2.2蒸压加气混凝土砌块Autoclaved aerated concrete blocks,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。 蒸压加气混凝土砌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。,蒸压蒸压加气混凝土砌块砌块的特性,多孔轻质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。保温隔热性能好其导热系数为0.140.28Wm/K，只有粘土砖的1/5，保温隔热性能好。用作墙
14、体可降低建筑物采暖、制冷等使用能耗。 ,有一定的吸声能力，但隔声性能较差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。,干燥收缩较大和其他材料一样蒸压加气混凝土砌块干燥收缩，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
15、在20以下。,吸水导湿缓慢 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。,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，60年代始源于德国，当时为手工制作，80年代进入我国，由
16、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。,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
17、一角,6.3砌筑用石材,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。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。 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。,岩石的性质是由矿物的特性、结构、构造等因素决定的。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。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。天然岩石按地质成因可分为火成岩、沉积岩、变质岩三大类。,6.3.1石
18、材的分类 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，其特性是：构造致密，容重大，抗压强度高，吸水率小，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。,B. 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
19、用的喷出岩有：玄武岩、辉绿岩、安山岩等。,C. 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,吉林白,石材名称为“吉林白”，石材产品采自长白山脉天岗地域山中：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。,2.沉积岩,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。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
20、，在建筑上应用广泛。沉积岩按照生成条件分为三类。,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。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，性能差别很大。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,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。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
21、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,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。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、含铁矿物和粘土等。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,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。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,3.变质岩,变质岩是由原生的火成岩或
22、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。,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。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
23、、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,6.3.2石材的技术性质,(1) 力学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、冲击韧性等。(2) 耐久性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。(3) 放射性有些石材（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。,砌筑石材的抗压强度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、MU6
24、0、MU80和MU100共七个强度等级。,6.3.3石材的应用,1.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。毛石主要用于基础、挡土墙、毛石混凝土等。,2.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.,(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。 (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。(3)半细料石规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大于15mm。(4)细料石规格尺寸同上，叠砌面凹凸深度不大于10mm。,毛石,3.石板4.广场低平、路面、庭院小径用石材,
