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1、项目六 砌筑材料 任务一 砖 任务二 砌块 任务三 砌筑石材 金书缘文化 能力目标 掌握各种墙体材料的技术性质与特性 任务驱动 任务一 砖 任务导航 本任务主要学习砖的有关知识，主要包括烧结砖和非烧结砖。 砖是指以黏土、工业废料或其他地方物料为主要原料，经过不同工艺制成的 砌筑用人造小型块材。传统概念上的砖是指以黏土为原材料、用烧结方法制 成的尺寸较小的实心砌筑材料。黏土烧结普通砖的生产与使用至今已有数千 年历史，如建于北魏孝明帝正光元年的具有很高建筑技术与艺术价值的嵩岳 寺塔，即是用黏土烧结砖砌筑而成。近年来，随着材料科学与工程技术的不 断发展，适应各种工程类型和结构体系要求的新型砖材料不断
2、涌现。砖的种 类见表6-1。 金书缘文化 表6-1 砖的种类 金书缘文化 一、烧结砖 1.烧结普通砖 烧结普通砖是以黏土、页岩、粉煤灰和煤矸石等为主要原料，经配料、成 型、焙烧等工艺而制成的实心砖。以黏土为主要原料的烧结普通砖有红砖和 青砖之分，当砖坯在氧化环境中焙烧并出窑时，即得到红砖；如果砖坯先在 氧化环境中焙烧，然后再浇水闷窑，使窑内形成还原气氛，砖内的红色三氧 化铁则还原为一氧化铁，从而得到青砖。一般来讲，青砖比红砖的强度高， 耐碱性和耐久性也较好。需要说明的是，虽然烧结普通黏土砖具有较高的强 度和较好的耐久、保温隔热及隔声性能，但是由于其生产时破坏农林用地， 且具有能耗大、成本高、施
3、工效率低、劳动强度大、抗震性能差等缺点，因 此，我国已禁止生产和使用烧结普通黏土砖。鉴于烧结普通黏土砖的使用历 史和其他烧结普通砖与其技术性能的相似性，对烧结普通黏土砖仍需有一定 的了解。目前，推广使用的主要是以页岩、粉煤灰、煤矸石为原料的烧结砖 或黏土烧结多孔砖、空心砖等。 (1)烧结普通砖的技术性能要求 根据国家标准烧结普通砖GBT51012003的规定，烧结普通砖的技术 性能主要包括外形尺寸、外观质量、强度等级、抗风化性能、泛霜、石灰爆 裂等方面，并据此将烧结普通砖分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个 质量等级。 金书缘文化 外形尺寸及允许偏差 烧结普通砖的形状为矩形六面体，
4、公称尺寸为240mm115mm53mm。常将 240mm115mm面称为大面，240mm53mm面称为条面，115mm53mm面为 顶面。如果按10mm的砌筑灰缝计算，则4块砖长、8块砖宽和16块砖厚均为 1m，1m3的砌体需用砖512块。由于砖的尺寸精度和偏差将直接影响砌体工程 尺寸的准确度，因此，烧结普通砖的外观尺寸允许偏差应符合表6-2的规定。 表6-2 烧结普通砖的公称尺寸及允许偏差 外观质量 烧结普通砖的外观质量主要从砖的条面高差、弯曲程度、杂质凸出高度、有 无缺棱掉角及破坏尺寸、有无裂缝及长度、完整面的多少以及颜色色差等方 面进行检测评定。为保证砌体的质量，烧结普通砖的外观质量应符
5、合表6-3的 规定。 金书缘文化 表6-3 烧结普通砖的外观质量 抗风化性能 抗风化性能是指在温度变化、干湿变化、冻融变化以及风吹日晒等因素作用 下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。烧结普通砖的抗风化性能除 了与砖本身的性质有关之外，还与所处环境的风化指数有关。 金书缘文化 风化指数是指某地区气温从正温降至负温或由负温升至正温的每年平均天数 与每年从霜冻之日起至霜冻消失之日止期间降水总量(以“mm”计)平均值的乘 积。我国地域广大，不同地区的风化指数差异很大，风化指数大于等于12700 的地区称为严重风化区；风化指数小于12700的地区称为非严重风化区。我国 风化区的划分见表6-4。 表
6、6-4 我国风化区的划分 材料的抗风化性能是一个综合性指标，通常用抗冻性、吸水率和饱和系(指砖 在常温下浸水24h的吸水率与5h沸煮后的吸水率之比)来评定，砖的抗风化性 能要求见表6-5。对于严重风化区中的15地区，必须对砖进行冻融试验，且 冻融试验后，每块砖样不允许出现裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现 象，质量损失不得大于2。 金书缘文化 表6-5 砖的抗风化性能 强度等级 在烧结普通砖的各个强度值中，其抗压强度相对较大，在实际砌体工程应用 时，也主要是利用其抗压强度较大的特点。烧结普通砖的强度等级测定应采 用标准的试验方法，按式(6-1)、式(6-2)分别计算出抗压强度标准值fK和变异
7、 系数后，将其分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10共5个强度等级， 见表6-6。 金书缘文化 表6-6 烧结普通砖的强度等级 式中fK10块试样的抗压强度标准值（MPa)； 强度变异系数。 其中，试样的抗压强度平均f和强度标准差S按式（6-3）、式（6-4）计算： 金书缘文化 泛霜 泛霜是指当砖的原料中含有可溶性盐类时，在使用过程中，随着砖内水分蒸 发在砖表面产生的析盐现象，一般在砖的表面形成絮团状斑点的白色粉末。 如果溶盐为硫酸盐，当水分蒸发呈晶体析出时，还会产生膨胀，使砖的表面 出现疏松、剥落现象。通常情况下，轻微泛霜就能对清水墙建筑外观产生较 大影响；中等程度泛霜的砖在潮
8、湿环境使用78年后，会因盐析结晶膨胀使 砖砌体表面发生粉化脱落现象，在干燥环境使用10年以后也会产生剥落；严 重泛霜对砌体结构的危害性更大。因此国家标准规定：优等品砖应无泛霜； 一等品砖不允许出现中等泛霜；合格品砖不允许出现严重泛霜。 石灰爆裂 石灰爆裂是指制作烧结普通砖坯体时，因所用的沙质黏土原料中夹杂有石灰 石，在焙烧时分解成为生石灰，当砖吸水后由于生石灰逐渐熟化膨胀而产生 的爆裂现象，使得砖的强度和耐久性降低。国家标准规定：优等品砖不允许 出现最大破坏尺寸大于2mm的爆裂区域；一等品砖的最大破坏尺寸大于2mm 且小于等于10mm的爆裂区域，每组砖样不得多于15处，不允许出现最大破坏 尺寸
9、大于10mm的爆裂区域；合格品砖最大破坏尺寸大于2mm、小于等于 15mm的爆裂区域，每组砖样不得多于15处，其中大于10mm的区域不得多于7 处，不允许出现最大破坏尺寸大于15mm的爆裂区域。 金书缘文化 （2）烧结普通砖的应用 烧结普通砖的性能特点是强度较高、耐久性较好且隔声降噪能力较强，尤其 来源广泛，便于就地取材，成本低廉，施工工艺简单。因此，烧结普通砖在 土木工程中主要用于建筑墙体材料和砌筑柱、拱、烟囱、基础等。 2.烧结多孔砖和烧结空心砖 烧结多孔砖和烧结空心砖是以黏土、页岩、粉煤灰和煤矸石等为主要原料， 经混料、制坯、干燥和焙烧而制成的非实心砖。烧结多孔砖的孔洞为竖向排 列，孔的
10、尺寸小、数量多、孔洞率大于等于15%，使用时孔洞方向平行于受 力方向，主要用于承重部位，外形如图6-1所示。烧结空心砖的孔洞为横向排 列，孔的尺寸大、数量少、孔洞率大于等于40%，使用时孔洞方向垂直于受 力方向，在与砂浆的结合面上应有增加黏结力的凹陷槽，主要用于非承重部 位，外形如图6-2所示。 图6-1 烧结多孔砖 金书缘文化 图6-2烧结空心砖 1顶面；2大面；3条面；4助；5凹线槽；6外壁； l长度；b宽度；h高度 金书缘文化 （1）烧结多孔砖和烧结空心砖的技术性能要求 外观尺寸及允许偏差 国家标准烧结多孔砖GB135442000、烧结空心砖GB135452003 规定，烧结多孔砖的外观
11、尺寸（长、宽、高）应符合290mm、240mm、 190mm、180mm、175mm、140mm、115mm、90mm之一的公称尺寸要求； 烧结空心砖的外观尺寸（长、宽、高）应符合390mm、290mm、240mm、 190mm、180mm、175mm、140mm、115mm、90mm之一的公称尺寸要求， 壁厚不小于10mm。外观尺寸允许偏差应分别符合表6-7和表6-8中的要求。 表6-7 烧结多孔砖尺寸允许偏差 金书缘文化 表6-8 烧结空心砖尺寸允许偏差 孔洞尺寸、孔形孔洞率及孔洞排列 绕结多孔砖和烧结空心砖的孔洞尺寸、孔形、孔洞率及孔洞排列应分别符合 表6-9、表6-10、表6-11中的
12、规定。 金书缘文化 表6-9 烧结多孔砖的孔洞尺寸 表6-10 烧结多孔砖的孔形、孔洞率及孔洞排列 表6-11 烧结空心砖的孔洞排列及其结构 金书缘文化 外观质量 烧结多孔砖的外观质量主要从颜色的一致性、完整面的个数、杂质在砖面上 形成的高度、裂缝长度等方面进行检测评定，应符合表6-12中的规定。烧结 多孔砖的外观质量主要从弯曲度、有无缺棱掉角及尺寸、裂缝长度、完整面 个数以及有无欠火砖酥和砖等方面进行检测评定，应符合表6-13的规定。 金书缘文化 表6-13 烧结空心砖的外观质量 强度等级 烧结多孔砖的强度等级标准同烧结普通砖，见表6-6。烧结空心砖的强度等级 分为MU10.0、MU7.5、
13、MU5.0、MU3.5、MU2.5共5个强度等级，见表6-14； 同时又按表观密度大小划分为800、900、1000、1100共4个密度等级，见表6- 15。 金书缘文化 表6-14 烧结空心砖强度 表6-15 烧结空心砖的密度 （2）烧结多孔砖和烧结空心砖的性能特点及应用 与烧结普通砖相比，烧结多孔砖和烧结空心砖在技术性能、经济效益等方面 都得到了明显改善，如节省黏土20%30%，降低生产能耗10%20%，砖坯 焙烧更加均匀、成品率高、可降低造价20%，砌体自重减轻30%，工效提高 40%，墙体围护结构的保温隔热能力及建筑的运行能耗得到明显改善。 金书缘文化 烧结多孔砖与烧结空心砖二者比较来
14、看，烧结多孔砖的孔洞分布在砖的大面 上并贯穿大面，孔的尺寸小，数量多，孔洞率较小，表观密度较大（ 1400kg/m3），强度较大，使用时孔洞垂直于承压面，因此烧结多孔砖一般用 于砌筑6层以下建筑物的承重墙。烧结空心砖的孔洞分布在砖的顶面上并贯穿 顶面，孔的尺寸大、数量少，孔洞率较大，表观密度较小（8001100kg/m3） ，强度较小，使用时孔洞平等于承压面，因此烧结空心砖主要用于非承重的 填充墙和隔墙。 二、免烧砖 不需经过焙烧而制成的砖统称为非烧结砖，也称为免烧砖。近些年来，无论 是砖的原材料，还是砖的制造工艺都发生了很大变化。从节能节地、利废再 生、生态环保和持续发展的目标来看，非黏土砖
15、和非烧结砖是砖材料的发展 方向。 金书缘文化 （一）蒸压灰沙砖 蒸压灰沙砖是以石灰（1020）和沙子（8090）为主要原料，根 据需要可掺入颜料和外加剂，经配料、磨细、混合搅拌、陈化、压制成型和 蒸压养护等工序而制成的实心砖或空心砖，目前，生产使用的主要是蒸压实 心灰沙砖，简称灰沙砖。灰沙砖的强度形成机理是压制成型后的砖坯在蒸压 养护压力0.81.0MPa、温度175条件下，经过6h左右的湿热养护，使原本在 常温常压下几乎不与Ca（OH）2反应的沙（晶态SiO2）产生具有胶凝能力的 水化硅酸钙凝胶，水化硅酸钙凝胶与Ca（OH）2晶体共同把未反应的沙粒黏 结起来，使砖具有强度。 蒸压灰沙砖的规格
16、和烧结普通砖相同，颜色有本色（N）和彩色（Co）两 类。根据国家标准蒸压灰沙砖GB 119451999的规定，蒸压灰沙砖的尺 寸偏差和外观质量见表6-16。蒸压灰沙砖的强度等级根据抗压强度和抗折强 度分为MU25、MU20、MU15、MU10四级，见表6-17。根据尺寸偏差、外观 质量、强度及抗冻性指标，蒸压灰沙砖分为优等品（A）、一等品（B）和合 格品（C）三个质量等级。灰沙砖的产品标识采用产品名称（LSB）、颜色、 强度等级、质量等级、标准编号的顺序进行产品标记。例如，强度等级为 MU20、 优等品的彩色灰沙砖标记为：LSB Co20AGB11945。 金书缘文化 表6-16 蒸压灰沙砖的尺寸偏差和外观质量 金书缘文化 表6-17 蒸压灰沙砖的强度等级和抗冻性指标 灰
