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1、 土木工程材料 第二章 砖和砌块概述 墙体材料是建筑材料中用量最大的一类材料 按照重量计算在一般民用建筑中可达70 以上 墙体材料种类繁多 可分为砌体结构 墙体和墙板结构墙体两大类 其中砌体结构 墙体的应用历史久远 到目前为止仍然是主 要的墙体组成材料 砌体的主要类型为砖和 砌块 2 2 砌块 2 1 砖 第一节 砖 一 概述 砖瓦作为建筑材料 在中国历史悠久 提起砖瓦的 历史 人们总会想到 秦砖汉瓦 传统上的砖指的是烧结粘土砖 由于烧结粘土砖破环了大量的耕地资源 目前 我 国已禁止使用烧结粘土实心砖 鼓励利用工农业固 体废弃物如粉煤灰 煤矸石 污泥 工业副产石膏 等生产轻质高强多功能的新型环
2、保墙体材料 按照生产工艺的不同 砖可分为烧结砖和非烧结砖 二 烧结砖 定义 凡以粘土 页岩 煤矸石或粉煤灰为原料 经成 型和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖 统称为烧结砖 分类 分类 按原料不同分为 按原料不同分为 烧结普通黏土砖 N 烧结粉煤灰砖 F 烧结煤矸石砖 M 烧结页岩砖 Y 按孔洞率和孔特征分类 按孔洞率和孔特征分类 烧结普通砖 烧结多孔砖 烧结空心砖 一 烧结普通砖 GB5101 2003 国家标准 烧结普通砖 GB5101 2003规定 凡 以粘土 页岩 煤矸石 粉煤灰为主要原料 经 过制备 成型 干燥和灼烧而成的实心或孔洞率 不大于15 的砖 称为烧结普通砖 按窑
3、内焙烧气氛 可烧制备按窑内焙烧气氛 可烧制备红砖 氧化 和青砖 还原 烧结砖的生产简介烧结砖的生产简介 其中焙烧是关键 所以一定要控制好的温度 950oC 1050oC 否则容易产生欠火砖和过火砖 欠火砖和过火砖的简单鉴定方法欠火砖和过火砖的简单鉴定方法 欠火砖的特点 欠火砖的特点 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 过火砖的特点 过火砖的特点 色深 声脆而响 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 烧结普通砖的技术要求 根据国家标准 烧结普通砖 GB5101 2003规定 烧 结普通砖的外形为直
4、角六面体 公称尺寸为 240mm 115mm 53mm 按技术指标分为优等品 A 一等品 B 和合格品 C 三个质量等级 1 尺寸允许偏差 为保证砌筑质量 砖的尺寸允许偏差必须符合表2 1的 规定 2 外观质量 烧结普通砖的外观质量应符合表7 2的规定 表表2 1 2 1 烧结普通砖尺寸允许偏差 烧结普通砖尺寸允许偏差 mm mm 表 2 2 烧结普通砖外观质量要求 mm 项目 优等品 一等品 合格品 两条面高度差不大于 2 3 5 弯曲不大于 2 5 5 杂质凸出高度不大于 2 3 5 缺棱掉角的三个破坏尺寸不 得同时大于 5 20 30 裂纹长度不大于 a 大面上宽度方向及其延伸 至条面的
5、长度 30 60 80 大面上长度方向及其延 伸至顶面的长度或条顶面上 水平裂纹的长度 50 80 100 完整面不得少于 一条面和 一顶面 一条面和 一顶面 颜色 基本一致 3 强度 烧结普通砖按抗压强度分为五个等级 MU30 MU25 MU20 MU15 MU10 qq强度等级的评定方法与步骤 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 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
6、小抗压强度值 查表2 3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2 3 下页 判断强度等级 抗风化性能 指砖在干湿变化 温度变化 冻融变化等气候 条件作用下抵抗破坏的能力 用抗冻性 5h沸煮吸水率 饱 和系数来评定 泛霜 也称起霜 是砖在使用过程中的盐析现象 砖内过量 的可溶盐受潮吸水而溶解 随水分蒸发而沉积在砖的表面 形成白色粉末附着物 影响建筑物的美观 标准规定 优等 品无泛霜 一等品不允许出现中等泛霜 合格品不允许出现 严重泛霜 石灰爆裂 是指砖坯中夹杂有石灰石 焙烧后转变成生石灰 砖吸水后 由于石灰逐渐熟化而膨胀产生的爆裂现象 这 种现象影响砖的质量 并降低砌体强度
7、 烧结普通 砖的特点 优点 缺点 强度高 耐久性好 价格便宜 破坏生态环境 尺寸小 施工效率低 比强度低 自重大 抗震性能差 施工以手工为 主 难以机械化 烧结普通砖比强 度为0 006 钢材 是它的9倍 混凝 土是它的3倍 烧结普通砖的应用 应用 承重墙 非承重墙 柱 拱 窑炉 基础等 特点 既有一定的强度 又有较好的隔热 隔声性能 价 格低廉 除粘土外 还可利用粉煤灰 煤矸石和页岩等为 原料生产烧结普通砖 这些原料的化学成分与粘土相似 但有的颗粒细度较粗 有的塑性较差 可以通过破碎 磨 细 筛分和配料 如掺入粘土等材料 等手段来解决 生 产工艺与用粘土为原料生产的烧结砖相同 形状和尺寸规
8、格 强度等级和产品等级的要求与粘土砖相同 孔洞特点 孔洞多而小 孔洞率 15 垂直于受压面 u烧结多孔砖是以粘土 页岩或煤矸石为主要原料烧制的主要用于结构承 重的多孔砖 烧结多孔砖有190mm 190mm 90mm M型 和 240mm 115mm 90mm P型 两种规格 多孔砖大面有孔 孔多而小 孔洞率在15 以上 其孔洞尺寸为 圆孔直 径 22mm 非圆孔内切圆直径 15mm 手抓孔 30 40 mm 75 85 mm M型 P型 二 烧结多孔砖 GB13544 2000 烧结多孔砖根据尺寸偏差 外观质量 强度等级 物理性能划分为优等品 A 一等品 B 合格品 C 三个产品等级 烧结多孔
9、砖根据抗压强度和抗折 荷重划分为五个强度等级 烧结多孔砖强度较高 主要用于砌筑六层以下建筑物的承重墙或高层框架结 构填充墙 非承重墙 由于为多孔构造 故不宜用于基础墙的砌筑 M型砖 符合建筑模数 使设计规范化 系列化 提高施工速度 节约砂浆 P型砖便于 与普通砖配套使用 表2 4 烧结多孔砖强度等级 GB13544 2000 强度 等级 抗压强度平均值 变异系数 0 21变异系数 0 21 强度标准值fk 单块最小抗压强度值fmin MU3030 022 025 0 MU2525 018 022 0 MU2020 014 016 0 MU1515 010 012 0 MU1010 06 57
10、5 砌筑时 此面向上 三 烧结空心砖 GB13545 2003 1 规格 u 烧结空心砖是以粘土 页岩 煤矸石或粉煤灰为主要原料烧制的主 要用于非承重部位的空心砖 砖的壁厚应大于l0mm 肋厚应大于 7mm 空心砖顶面有孔 与烧结多孔砖相比 孔大而少 孔洞为矩 形条孔或其它孔形 孔洞平行于大面和条面 孔洞率一般在35 以 上 砌筑时 孔洞水平方向放置 故又称为水平孔空心砖 u 空心砖形状见图 孔洞特点 孔洞大而少 孔洞率 35 平行于受压面 1 顶面 2 大面 3 条面 4 肋 5 凹线槽 6 外壁 L 长度 b 宽度 d 高度 砌筑时 此面向上 2 强度等级 按抗压强度划分 MU10 MU7
11、 5 MU5 0 MU3 5 MU2 5 MPa 五个等级 3 密度分级 按体积密度 kg m3 划分 800 900 1000 1100四个等级 4 产品等级 按强度 尺寸 外观 物理性能 划分 优等品 A 一等品 B 合格品 C 5 特点 轻质 强度低 绝热 节土节能 空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙 如 多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等 非烧结砖是以含钙材料 石灰 电石渣等 和含硅材料 砂子 粉煤灰 煤矸石 灰 渣 炉渣等 与水拌和 经压制成型 在 自然条件下或人工热合成条件下 常压或 高压蒸汽养护 反应生成以水化硅酸钙 水化铝酸钙为主要胶结料的硅酸盐建筑 制品 又称免烧砖 根据所用
12、原料不同可分为蒸压灰砂砖 蒸压粉煤灰砖 蒸压炉渣砖等 三 非烧结砖 蒸压灰砂砖是用磨细生石灰和天然砂 经混合搅拌 陈 化 使生石灰充分熟化 轮碾 加压成型 蒸压养护 175 191 0 8 1 2MPa的饱和蒸汽 而成 灰砂砖的外形尺寸与烧结普通砖相同 颜色有彩色 Co 和本色 N 两类 根据 蒸压灰砂砖 GB 11945 1999 的规定 灰砂 砖按其抗压强度和抗折强度分为MU25 MU20 MU15及 MU10四个级别 各等级的强度指标应符合蒸压灰砂砖的 强度指标和抗冻性指标 GB 11945 1999 下页 中 的规定 各等级砖的抗冻性能指标应符合蒸压灰砂砖的强度指标 和抗冻性指标 GB
13、 11945 1999 下页 中的规定 1 蒸压灰砂砖 蒸压灰砂砖的强度指标和抗冻性指标 GB 11945 1999 强度等级 抗压强度 MPa 抗折强度 MPa 抗 冻 性 指 标 平均值 单块值 平均值 单块值 冻后抗压强度 MPa 平均值 单块砖的干质 量损失 MU25 MU20 MU15 MU10 25 0 20 0 15 0 10 0 20 0 16 0 12 0 8 0 5 0 4 0 3 3 2 5 4 0 3 2 2 6 2 0 20 0 16 0 12 0 8 0 2 0 2 0 2 0 2 0 根据尺寸偏差和外观质量 强度及抗冻性分为优等 品 A 一等品 B 和合格品 C
14、三个质量等级 灰砂砖的应用 主要应用于民用建筑的墙体和基础 灰砂砖不得用于长期受热200 以上 受急冷 急热 或有酸性介质侵蚀的环境 灰砂砖耐久性良好 但 抗流水冲刷能力较弱 可长期在潮湿 不受冲刷的 环境中使用 灰砂砖表面光滑平整 使用时注意提高砖和砂浆间 的粘结力 蒸压 养 粉煤灰砖是以粉煤灰 石灰和水泥为主要原料 掺入适量的石膏 外加剂 颜料和骨料 经坯料制备 压制成型 高压或常压蒸汽养护而制成的实心砖 根据 粉煤灰砖 JC 239 2001 中规定 按抗压强度 和抗折强度划分为MU30 MU25 MU20 MU15 MU10五个强度等级 按外观质量 尺寸偏差 强度和 干燥收缩值分为优等
15、品 A 一等品 B 合格品 C 2 蒸压粉煤灰砖 蒸压粉煤灰砖的应用 蒸压粉煤灰砖可用于工业与民用建筑 的基础 墙体 但应注意 在易受冻融和干湿交替作用的建筑部 位必须使用优等品或一等品砖 用于 易受冻融作用的建筑部位时要进行抗 冻性检验 并采取适当措施 以提高 建筑的耐久性 用于粉煤灰砖砌筑的建筑物 应适当 增设圈梁及伸缩缝或采取其他措施 以避免或减少收缩裂纹的产生 粉煤灰砖出釜后 应存放一段时间后 再用 以减少相当伸缩值 长期受高于200度温度作用 或受冷 热交替作用 或有酸性侵蚀的建筑部 位不得使用粉煤灰砖 炉渣砖是以炉渣为主要原料 加入适量石灰 石膏等材料 经混合 压 制成型 蒸汽或蒸
16、压养护而制成的实心砖 颜色呈黑灰色 炉渣砖的公称尺寸为240mm 115mm 53mm 按其抗压强度和抗折强度 分为MU25 MU20 MU15 MU10四个强度级别 各级别的强度指标 应满足炉渣砖的强度指标 JC T 525 2007 的规定 3 蒸压炉渣砖 炉渣砖的强度指标 JC T 525 1993 强度级别 抗压强度 MPa 抗折强度 MPa 10块平均值 单块值 10块平均值 单块值 20 15 10 7 5 20 0 15 0 10 0 7 5 15 0 11 0 7 5 5 6 4 0 3 2 2 5 2 0 3 0 2 4 1 9 1 5 炉渣砖可用于一般工业与农用建筑的墙体和炉渣砖可用于一般工业与农用建筑的墙体和 基础 但应注意 用于基础或易受冻融和干基础 但应注意 用于基础或易受冻融和干 湿交替作用的建筑部位必须使用湿交替作用的建筑部位必须使用MU15MU15及以上及以上 的砖 不得用于长期受的砖 不得用于长期受200200度以上 或受急度以上 或受急 冷急热 或有侵蚀性介质侵蚀的建筑部位 冷急热 或有侵蚀性介质侵蚀的建筑部位 一 实心砖 普通砖墙常用的厚度 一般有
