07 墙体和屋面材料03备课讲稿

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1、墙 体 和 屋 面 材 料,【教学目标】 本章主要讲述砌筑墙体的三大材料：砌墙砖、墙用砌块和墙用板材，并介绍了屋面材料中各类瓦材和板材，要求： 1. 掌握各类材料的品种、主要性能及应用范围，重点掌握砌墙砖和墙用砌块的性能和应用； 2. 了解墙体与屋面材料的发展趋势。,【教学要求】,在房屋建筑中，墙体具有承重、围护和分隔作用。在混合结构建筑中，墙体材料约占房屋建筑总重的50%。 屋面是建筑物最上层的防护结构，起着防风雨、保温隔热作用。 合理选用墙体和屋面材料，对建筑物的安全性、耐久性、装饰及经济性均具有重要意义。 目前，用于墙体材料的品种较多，总体可归纳为砌墙砖、砌块和板材三大类；用于屋面的材料

2、主要是瓦（板）材。 两者并非绝然分开，同一种材料，有时既可用于墙体，也可用于屋面。,根据砖内部结构，砌墙砖分为普通砖和空心砖。 普通砖是没有孔洞或孔洞率（砖面上孔洞总面积占砖总面积的百分率）小于33%的砖； 多孔砖及多孔砌块是孔洞率大于或等于33%的砖，孔的尺寸小而数量多。 空心砖及空心砌块是孔洞率大于或等于40%的砖，孔的尺寸大而数量少。,6.1.1 烧结砖 烧结砖是经焙烧而制成的砖。 可按孔洞率的大小，分为烧结普通砖、烧结多孔砖、烧结空心砖三种。 按焙烧方法不同，烧结砖分为内燃砖和外燃砖。,内燃砖是将煤渣、粉煤灰等可燃性工业废料掺入制坯粘土原料中，使砖内外同时烧制而成的砖。 内燃砖比外燃砖

3、能节省大量燃料，且烧制充分，提高了砖的强度。 工业废料燃烧后留下许多细小孔隙，因而能减少砖的表观密度，增加砖的保温隔热性能。,1. 烧结普通砖 （1）烧结普通砖的生产 烧结普通砖俗称小砖、标准砖、实心砖、红砖、青砖等。 以粘土、页岩（粘土岩的构造变种）、煤矸石（采煤和洗煤过程中排出的以二氧化硅为主要成分的废渣）或粉煤灰为主要原料制成的砖。,按使用的原料不同，烧结普通砖分为： 烧结普通粘土砖（N）； 烧结页岩砖（Y）； 烧结粉煤灰砖（F）； 烧结煤矸石砖（M）。 它们的原料来源及生产工艺略有差异，但性能基本相同。,各种烧结普通砖中，以烧结普通粘土砖较为常见，其生产工艺为： 采土原料调制制坯成型干

4、燥焙烧制品。 焙烧是在连续作用的隧道窑或轮窑中进行，焙烧是生产工艺的关键阶段。 焙烧温度不宜过高或过低，一般控制在950 1000左右。,当焙烧的温度低于烧结温度下限时，会产生欠火砖。其特点是坯体孔隙率大、强度低、耐久性差、颜色浅、敲之声哑； 当焙烧的温度高于烧结温度高限时，砖内熔融物过多，造成高温下的砖体变软，砖体易产生弯曲变形，则会产生过火砖。其特点是坯体孔隙率小、密实度大、强度与耐久性较高、颜色深、敲之声脆，但导热系数大，多有变形。 欠火砖和过火砖均属于不合格产品。,当焙烧窑中为氧化气氛时，粘土中所含的氧化物被氧化成红色的高价氧化物（Fe2O3），砖呈红色，称为红砖； 若窑内为还原气氛时

5、，铁的氧化物为Fe3O4或 FeO，砖呈青灰色，称为青砖。 青砖较红砖结实，耐久性强，但其燃料消耗多，价格较贵。,（1）技术性能指标 烧结普通砖GB51012003规定，强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂等分为优等品（）、一等品（）和合格品（）三个质量等级。 各等级砖的具体技术要求如下：,1）外观指标 烧结普通砖是尺寸为24011553mm直角六面体块材。 其尺寸允许偏差应符合下页表格的规定。 烧结普通砖的优等品颜色应基本一致，一等品和合格品颜色无要求。 其他外观质量应符合下下页表格的规定。,尺寸允许偏差（GB51012003） 单位：mm,外观质量（GB5101

6、-2003）单位：mm,2）强度等级 烧结普通砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。 烧结普通砖强度应符合下页表格的规定。 强度实验按GB/T2542进行，抽取10块砖试样进行抗压强度试验，根据试验结果，按平均值标准值方法（变异系数0.21时）或平均值最小值方法（变异系数0.21时）评定砖的强度等级。,3）耐久性 砖的耐久性能由抗冻实验、泛霜实验、石灰爆裂实验和吸水率实验来确定。 A. 抗风化性能 抗风化性能是指材料在干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下不破坏并保持原有的性质的能力，它与砖的使用寿命密切相关。 常用抗冻性、吸水率及饱和系数来评定

7、砖的抗风化性能。,砖的抗风化性能除了与砖本身性质有关外，与所处环境的风化指数也有关。 风化指数是指日气温从正温降至负温或负温升至正温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至消失霜冻之日止这一期间降雨总量（以mm计）的平均值的乘积。 风化指数大于12700为严重风化区，风化指数小于12700为非严重风化区。根据GB51012003规定，分化区的划分见下页表。,风化区的划分（GB51012003）,严重风化区的前五个省区的砖必须进行冻融试验； 其他地区砖的抗风化性能符合下页表规定时，可不作冻融试验，否则，必须进行冻融试验。 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

8、得大于2%。,抗风化性能（GB51012003）,B. 泛霜 指粘土原料中的可溶性盐类在砖或砌块表面的盐析现象。 砖内过量的可溶盐受潮吸水而溶解，随水分蒸发而沉积于砖的表面，形成白色粉状、絮状或絮片状附着物，影响建筑物的美观。,轻微泛霜就能对清水墙建筑外观产生较大的影响； 中等程度泛霜的砖用于建筑中的潮湿部位时，使用数月后因盐析结晶膨胀，将使砖体的表面产生粉化剥落，在干燥的环境中使用约10年后也将脱落； 严重泛霜对建筑结构的破坏性更大。 标准规定，每块砖样应符合：优等品无泛霜；一等品不允许中等泛霜；合格品不允许出现严重泛霜。,C. 石灰爆裂 指砖（或烧结砌块）的原料或内燃物质中夹杂着石灰石时，

9、焙烧过程中，石灰石被烧成过烧石灰留在砖内，砖（或砌块）吸水后，过烧石灰消化，体积膨胀导致砖发生爆裂现象。 根据GB51012003标准，经试验后砖面出现的爆裂区域不应超过见下页表规定。,烧结普通砖石灰爆裂（GB5101-2003）,D. 产品标记 按产品名称、品种、强度等级和标准编号的顺序编写。 如烧结普通砖，强度等级MU15，一等品的粘土砖，其标记为： 烧结普通砖N MU15 B GB5101。 另外，砖的放射性物质应符合建筑材料放射性核素限量（GB65662010）的规定。,（3） 烧结普通砖的优缺点及应用 烧结普通砖具有一定的强度、良好的绝热隔声性能，有较好的耐久性，原材料来源广泛，生产

10、工艺简单，价格低廉等优点。 应用最久、曾经应用范围最广的建筑材料之一。 在建筑工程中主要用作墙体材料，也可砌筑柱、拱、烟囱、沟道及基础等。还可与轻骨料混凝土、岩棉、加气混凝土等复合使用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的复合墙体。在砌筑中适当配置钢筋或钢丝网，可有效提高砌体构件的承载能力。,粘土砖的最大缺点是自重大、能耗高、尺寸小、施工效率低、抗震性差等。 粘土砖生产需大量毁田，使我国本来就有限的土地资源更加紧张。 多年来，我国大力推广墙体材料改革，以粉煤灰、煤矸石等工业废料蒸压砖代替粘土砖。 目前，很多地方政府已下令逐步禁止粘土砖的生产，以减少农田的损失和对生态环境的破坏。,2. 烧结多孔砖和

11、烧结空心砖 用多孔砖和空心砖代替实心砖可使建筑自重减轻1/3左右，节约粘土约20 30%，节约能耗10 20%，造价降低20%，施工效率提高40%，并大大改善了墙体的热工性能，所以，推广使用多孔砖和空心砖有很重要的意义。 规范规定：烧结多孔砖及砌块的原料来源，增加了淤泥（U）和固体废弃物（G）。,（1）烧结多孔砖和砌块 烧结多孔砖和多孔砌块（GB135442011）规定：烧结多孔砖的长度、宽度、高度应符合下列要求（mm）：290、240、190、180、115、90；多孔砌块的长度、宽度、高度应符合下列要求（mm）：490、440、390、340、 290、240、190、180、115、90

12、 。 烧结多孔砖及砌块如下图所示。其孔型孔结构及孔洞率的要求详下页。,孔型孔结构及孔洞率,上页表格注： 1、矩形孔的孔长L、孔宽b满足L3b时，为矩形条孔。 2、孔的四个角应做成过渡圆角，不得做成直尖角。 3、如设有砌筑砂浆槽，则砌筑砂浆槽不计算在孔洞率内。 4、规格大的砖和砌块应设置手抓孔。 手抓孔尺寸为（30 40）mm（75 85）mm。,烧结多孔砖各部位名称,手抓孔,烧结多孔砖孔洞排列示意图,烧结多孔砌块各部位名称,烧结多孔砌块孔洞排列示意图,烧结多孔砖内的孔洞尺寸小而数量多，孔洞分布在大面上且均匀合理，非孔部分砖体较密实，强度较高。 多孔砖（含空洞）按表观密度划分为1000、1100

13、、1200、1300kg/m3四个等级；多孔砌块按表观密度划分为900、1000、1100、1200kg/m3四个等级。 工程中使用时常以孔洞垂直于承压面，以充分利用砖的抗压强度。,烧结多孔砖的强度根据10块的抗压强度分成MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。具体要求详下表（强度单位：MPa）。,外观质量（ GB135442011 ）单位：mm,烧结多孔砖及砌块的密度等级 （ GB135442011 ）单位：kg/m3,产品标记按产品名称、品种、规格、强度等级、密度等级和标准编号顺序编写。 如规格尺寸290mm140mm90mm、强度等级MU25、密度1200级的粘土烧

14、结多孔砖，其标记为： 烧结多孔砖N 29014090 MU25 1200 GB135442011。 多孔砖在运输装卸过程中，严禁倾倒和抛掷。进场后，应按强度等级分类堆放整齐，堆置高度不宜超过2m。,（2）烧结空心砖 国家标准烧结空心砖和空心砌块（GB13545-2003）规定的技术要求如下： 1）规格 烧结空心砖的外形为直角六面体，在与砂浆接合面上应设有增加结合力的深度1mm以上的凹线槽，孔洞采用矩形条孔或其他孔形，且平行于大面和条面，且孔 洞率不小于35%。,常用空心砖的尺寸长为290、240mm；宽为240、190、180(175) 、140、115mm；高度为115、90mm。 烧结空心

15、砖的壁厚应大于10mm，肋厚大于7mm。如下图所示。 烧结空心砖和空心砌块示意图 1顶面； 2大面； 3条面； 4肋； 5凹槽面； 6外壁,烧结空心砖孔洞尺寸大而且孔数量少。烧结空心砖的尺寸一般较大，空洞通常平行于承压面，抗压强度较低。,2）强度等级和密度 烧结空心砖依据抗压强度可划分为MU10、 MU7.5、MU5.0、MU3.5和MU2.5五种强度等级。 根据空心砖（含空洞）的表观密度划分为800、900、1000、1100kg/m3四个等级。 每个密度级别根据外观质量、孔洞排列及其结构、尺寸偏差、泛霜、吸水率和石灰爆裂等分为优等品（A）、一等品（B）与合格品（C）三个等级。,烧结空心砖的强度等级（GB13545-2003）,烧结空心砖的密度等级（GB13545-2003） 单位：kg/m3,3）其他技术要求 烧结空心砖的外观质量、卡巴、抗风化性能、尺寸偏差、泛霜、吸水率和石灰爆裂等均应符合规范的要求。 工程中不得使用过火砖或欠火砖。 产品标记按产品名称、品种、规格、密度等级、强度等级、质量等级和标准编号顺序编写。如规格尺寸29019090mm，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 （ 29019090mm）800 MU7.5A GB13545。,6.1.2 非