第07章墙体与屋面材料

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1、,第7章 墙体材料,墙体材料是土木建筑工程中的重要材料，在房屋建筑中起着承重、维护和分隔作用。墙材占房屋总重的50%，因此合理选用墙材，对建筑物的功能、安全及造价均具有重要意义。 传统材料：粘土砖瓦，在建筑史上有悠久的使用历史（秦砖汉瓦）。但由于其体积小、自重大、并且能耗高、毁田严重、破坏生态环境，不能适应建筑业的迅猛发展，因此正在被大量涌现的新型墙体材料所取代。 发展趋势：发展轻质、高强、多功能、节能、节土、利废以及大尺寸的新型绿色墙体屋面材料。,万里长城,总长度大约有十万里以上！ 所用建筑材料： 土、石、木料、砖、石灰 关外有关、城外有城，其材料运输量之浩大、工程之艰巨世所罕见。 体现我国

2、古代建筑工程的高度成就，表现我国古代劳动人民的聪明才智。,秦砖汉瓦,中国现存最早的砖塔 嵩岳寺塔是中国现存最早的砖塔，该塔建于北魏孝明帝正光元年（520年），距今已有1470年的历史。 整个塔室上下贯通，呈圆筒状。全塔刚劲雄伟，轻快秀丽，建筑工艺极为精巧。该塔虽高大挺拔，但却是用砖和黄泥粘砌而成，塔砖小而且簿，历经千余年风霜雨露侵蚀而依然坚固不坏，至今保存完好，充分证明我国古代建筑工艺之高妙。嵩岳寺塔无论在建筑艺术上，还是在建筑材料及技术方面，都是中国和世界古代建筑史上的一件珍品。,内容提要 本章讲述砌墙砖、砌块及板材三大类墙体材料的技术性质和工程应用。 基本要求 （1）掌握烧结普通砖、烧结多

3、孔砖、烧结空心砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖及煤渣砖的技术性质和应用特点。 （2）掌握混凝土小型空心砌块、轻集料小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块等砌块材料的技术性质和应用特点。 （3）掌握水泥类墙板、石膏类墙板、植物纤维类墙板以及复合墙板等墙用板材的技术性质和应用特点。 重点、难点 重点：常用墙体材料的主要品种、技术特点及应用要点。 难点：烧结普通砖的技术性质、等级划分及应用；加气混凝土的性能特点及应用。,6.1 砌墙砖(masonry wall-brick) 6.2 砌块(block) 6.3 建筑板材(building board,或panel) 6.4 现浇墙体 案例分析,6.1 砌墙砖,

4、砌墙砖是指采用粘土、工业废料或其它地方性资源为主要原料，以不同工艺制成的、用于砌筑的墙用砖。,分 类,按照断面结构 分为普通砖和空心砖两大类: 普通砖或实心砖孔洞率小于15%或没有孔洞； 空心砖孔洞率大于15%。 按生产工艺 分为烧结砖和非烧结砖两大类： 烧结砖：烧结粘土砖、粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖等； 蒸压（养）砖：蒸压灰砂砖、粉煤灰砖和煤渣砖等。 免烧砖：非烧结粘土砖、免烧免蒸粉煤灰砖等。 注：孔洞率指砖的孔洞与凹槽体积总和与外廓尺寸算出的体积比的百分率。,6.1.1 烧结普通砖 6.1.2 烧结多孔砖与烧结空心砖 6.1.3 蒸压（养）砖,6.1.1 烧结普通砖(fired commo

5、n brick),以粘土、页岩、粉煤灰为主要原料配料、制坯、干燥再经焙烧而成的孔洞率小于15%的砖称为烧结普通砖。包括烧结粘土砖（N）、烧结煤矸石砖（M）、烧结粉煤灰砖（F）、烧结页岩砖（Y）等多种。 粘土砖有红砖与青砖两种。 红砖焙烧窑中供氧充分为氧化气氛，则烧的红砖； 青砖若砖坯在烧至900以上时停止或限制供氧，在还原气氛中焙烧，则砖内高价氧化铁还原为青灰色的低价氧化铁，则得青砖。青砖比红砖结实、耐久，但价格贵一些。,氧化气氛中烧成,氧化气氛中烧成后浸水还原,1、烧结普通砖的技术要求,1）形状尺寸标准尺寸为24011553mm 考虑10mm灰缝厚度，则4块砖长、8块砖宽、16块砖厚均为1m

6、。由此计算1m3砖砌体需用砖512块，砌筑1m2的24墙需用砖128块。 质量等级:优等品;一等品;合格品 2）强度等级 烧结普通砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10共5个强度等级。,3）抗风化性能 指能抵抗干湿变化、温度变化、冻融变化等气候条件对砖作用的性能。砖的抗风化性能用抗冻融试验或吸水率试验来衡量。 我国按照风化指数分为严重风化区（风化指数12700）和非严重风化区（风化指数12700）。 严重风化区中的（1）-（5）地区的砖必须进行抗冻试验；其它地区的砖的抗风化性能若符合表7-6的规定时可不做抗冻试验，否则，必须进行冻融试验。 注：风化指数是指日气温从正

7、温降至负温或从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。,4）泛霜 指粘土原料中的可溶性盐类（如硫酸钠等）在砖的表面析出一层白霜的现象。 危害：不仅有损于建筑物的外观，而且结晶的体积膨胀会引起砖表面酥松，破坏砖与砂浆之间的粘结。 规定： 优等品无泛霜； 一等品不允许有中等泛霜； 合格品不允许有严重泛霜。,5）石灰爆裂 当砖的原料中夹杂有石灰石杂质时，焙烧后会变成生石灰。这种生石灰常为过火石灰，使用时石灰吸水熟化为熟石灰, 体积膨胀，导致砖体开裂。 有关参数:体积密度为0=1600-1800kg/m3，吸水率W=8-16%,导热系数=

8、0.78W/m.k。,6）欠火砖与过火砖均属不合格砖 欠火砖颜色浅、强度低、耐久性差，敲击时声音发哑； 过火砖敲击时声音清脆，吸水率低，强度较高，但有弯曲变形，受压时容易断裂。,2、烧结普通砖的应用 具有一定的强度、较好的耐久性与隔热、隔声性能，价格低廉，是目前农村和小城镇建设中的墙体材料之一。 缺点：以粘土为原料的烧结普通砖虽然价格低廉，历史悠久。但粘土砖具有大量毁坏良田，自重大，能耗高，尺寸小，施工效率低，抗震性能差等缺点，已被列为城市禁止生产使用的建筑材料（除古建筑修复外）。 国家决定在2005-2010年在城市建筑中淘汰实心粘土砖，并进一步淘汰粘土制品。 墙体材料革新的技术方向： 发展

9、轻质、高强、多功能、大尺寸、节能、节土、利废的新型绿色墙体材料。 发达国家普通粘土砖占墙体材料的10%以下，如美国的粘土装饰砖。,6.1.2 烧结多孔砖(fired perforated brick) 烧结空心砖(fired hollow brick),烧结多孔砖通常指孔洞率15、用于结构承重部位的烧结砖。 （烧结多孔砖内的孔洞尺寸小而数量多，孔洞垂直于承压面所以强度较高） （1）强度等级：分为30、 25、 20、 15、 10五个强度等级。 （2）用途：六层以下建筑的承重墙体。,烧结多孔砖图片1,烧结多孔砖图片2,烧结空心砖是指孔洞率3，用于非承重墙体的烧结砖。 （烧结空心砖孔尺寸大而孔数

10、量少，空洞通常平行于承压面，抗压强度较低。） 强度等级：102.5五个。 密度等级：按表观密度划分为800、900、1000、1100/m3四个。 用途：非承重墙或框架结构填充墙。,烧结多孔砖与空心砖的特点,烧结多孔砖和空心砖的原料及生产工艺与烧结普通砖基本相同，但对原料的可塑性要求较高。 烧结多孔砖为大面有孔洞的砖，孔多而小，体积密度为1400kg/m3左右，强度较高，使用时孔洞垂直于承压面。空心砖为顶面有孔的砖，孔大而少，表观密度在8001100kg/m3之间，强度低，使用时孔洞平行于受力面。 与烧结普通砖相比，生产多孔砖和空心砖可节省粘土20%30%，节约燃料1020%，且砖坯焙烧均匀，

11、烧成率高。采用多孔砖或空心砖砌筑墙体，可减轻自重1/3左右，工效提高40%左右，同时能有效改善墙体热工性能和降低建筑物使用能耗。,主要技术要求,根据烧结多孔砖和多孔砌块（GB135442011）和烧结空心砖和空心砌块（GB135452003）的规定，其主要技术要求如下： （1）形状与规格尺寸 烧结多孔砖为直角六面体，有190mm190mm90mm（代号M）和240mm115mm90mm（代号P）两种规格。其孔洞，圆孔直径22mm，非圆孔内切圆直径15mm，手抓孔（3040）（7585）mm。形状如图6.1所示。 烧结空心砖为直角六面体，其长度不超过365mm，宽度不超过240mm，高度不超过1

12、15mm（超过以上尺寸则为空心砌块），孔型采用矩形条孔或其他孔型,。（2）强度及质量等级 多孔砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10等五个强度等级，根据尺寸偏差、外观质量、孔型及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。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 烧结空心砖和空心砌块按抗压强度分为MU10、MU7.5、MU5.0、MU3.5和MU2.5共5个级别，根据尺寸偏差、外观质量、强度等级和物理性能分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C），按体积密度分800、900、1000和1100

13、等4个密度级别。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,（3）耐久性 烧结多孔砖耐久性要求主要包括泛霜、石灰爆裂和抗风化性能，各质量等级砖的泛霜、石灰爆裂和抗风化性能要求与烧结普通砖相同。,6.1.3 蒸压（养）砖,蒸压(养)砖是一种硅酸盐制品，它以石灰及硅质原料为主，在水热合成条件下产生强度，其内部的胶凝物质基本上是水化硅酸盐类矿物。 原料：石灰、天然砂、粉煤灰、煤矸石、炉渣； 生产工艺：将石灰与硅原料加水拌合，压制成坯，然后送入蒸养或蒸压，进行水热合成； 强度等级：25、20、15、10、7.5； 用途；可用于承重墙。,蒸压砖尺寸,主要产品有

14、：,蒸压灰砂砖（autoclaved lime-sand brick) 蒸压粉煤灰砖（autoclaved fly ash brick) 蒸养炉渣砖（steam-cured brick),蒸压灰砂砖浸入蒸压釜蒸养,6.1.3.1 蒸压灰砂砖,（简称灰砂砖）是以石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。 根据国家标准蒸压灰砂砖GB11945-1999规定，蒸压灰砂砖根据灰砂砖的颜色分为彩色灰砂砖（Co）和本色灰砂砖（N），根据抗压强度和抗折强度分为MU25、MU20、MU15、MU10等四级，根据尺寸偏差和外观质量分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。尺寸为240m

15、m115mm53mm。 各等级砖的抗压强度和抗折强度值及抗冻性指标应符合表6.6的要求。,灰砂砖的特点与应用,本色呈灰青色，体积密度为18001900kg/m3，导热系数约为0.61W/(m.K) ，MU15、MU20、MU25的砖可用于基础及其它建筑，MU10的砖仅可用于防潮层以上的建筑。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。灰砂砖的耐水性良好，在长期潮湿环境中，其强度变化不显著，但其抗流水冲刷的能力较弱，因此不能用于流水冲刷部位，如落水管出水处和水龙头下面等。,6.1.3.2 蒸压粉煤灰砖,蒸压粉煤灰砖以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和骨料经坯料制备

16、、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。 根据行业标准粉煤灰砖（JC239-2001）规定，粉煤灰砖根据抗压强度和抗折强度分为MU 30、MU 25、MU 20、MU 15、MU 10等5个强度级别。根据尺寸偏差、外观质量、强度等级和干燥收缩分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。尺寸为240mm115mm53mm。 各等级砖的抗压强度和抗折强度值及抗冻性指标应符合表6.7的要求。,蒸压粉煤灰砖的特点与应用,呈深灰色，体积密度为14001500kg/m3，导热系数约为0.65W/(m.K)。干燥收缩大，JC239-2001规定，优等品和一等品干燥收缩率应不大于0.65mm/m；合格品应不大于0.75 mm/m。碳化系数0.8。 粉煤灰砖可用于工业与民用建筑的墙体和基础，但用于基础或用于易受冻融和干湿交替作用的建筑部位，必须使用MU 15及以上强度等级的砖。粉煤灰砖不得用于长期受热（2