墻體與屋面材料[教學材料]

1、7 墻體與屋面材料,本章主要講述砌筑墻體的三大材料：砌墻磚、墻用砌塊和板材，并簡要介紹了屋面用的各類瓦材和板材。要求學生掌握各種砌墻磚的質量等級、技術性能及應用范圍，熟悉常用墻體材料的檢驗方法，了解墻體與屋面材料的發(fā)展趨勢和墻體材料改革動態(tài)，以便合理選用及開發(fā)新型墻體材料,本章提要,本 章 內 容,7.1 砌墻磚 7.2 建筑砌塊 7.3 墻體板材 7.4 屋面材料,7.1 砌墻磚,凡是由粘土、工業(yè)廢料或其他地方資源為主要原料，以不同的工藝制成的在建筑物中用于承重墻和非承重墻的磚統(tǒng)稱為砌墻磚。 砌墻磚可分為普通磚和空心磚兩大類。普通磚是沒有孔洞或孔洞率(磚面上孔洞總面積占磚面積的百分率)小于1

2、5%的磚；而孔洞率等于或大于15%的磚稱為空心磚，其中孔的尺寸小而數量多的磚又稱為多孔磚,按照生產工藝分為燒結磚和非燒結磚。燒結磚是經焙燒而制成的磚，常結合主要原料命名，如燒結頁巖磚、燒結煤矸石磚等；非燒結磚是通過非燒結工藝制成的，如碳化磚、蒸養(yǎng)磚等,1、磚（Brick）按抗壓強度，分為 MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五個等級。 燒結普通磚、 燒結多孔磚、 蒸壓灰砂磚、 蒸壓粉煤灰磚,燒結多孔磚：簡稱多孔磚，是指以黏土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經焙燒而成的具有豎向孔洞，且孔洞率不小于25的磚。具有水平孔洞者稱為燒結空心磚，用于非承重隔墻,2、砌塊（Block） 分為小

3、型、中型、大型三類，最常用的是混凝土小型砌塊。MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5 五個等級,加氣混凝土砌塊 長度：600 高度：200、250、300 寬度：100、125、150、200、250、300,高度在180350mm小型砌塊，高度在350900mm之間中型砌塊，高度大于900mm大型砌塊受起重設備限制，中、大型砌塊已很少應用。主要有混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、水泥爐渣空心砌塊、粉煤灰硅酸鹽砌塊,7.1.1.1 燒結普通磚的定義及分類,燒結普通磚是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料，經焙燒而成的普通磚。 按主要原料分為燒結粘土磚(符號為N)、燒結頁巖磚(符號為Y

4、)、燒結煤矸石磚(符號為M)和燒結粉煤灰磚(符號為F)。 燒結粘土磚是以粘土為主要原料，經配料、制坯、干燥、焙燒而成的燒結普通磚，簡稱為粘土磚,7.1.1 燒結普通磚,燒結頁巖磚是頁巖經破碎、粉磨、配料、成型、干燥和焙燒等工藝制成的磚。 燒結粉煤灰磚是以火力發(fā)電廠排出的粉煤灰，摻入適量粘土經攪拌成型、干燥和焙燒而成的承重砌體材料。 燒結煤矸石磚是以采煤和洗煤時剔除的大量煤矸石為原料，經粉碎后，根據其含碳量和可塑性進行適當配料，即可制磚，焙燒時基本不需外投煤,根據燒結普通磚(GB/T 51011998)規(guī)定，強度和抗風化性能合格的磚，根據磚的尺寸偏差、外觀質量、泛霜和石灰爆裂的程度將其分為優(yōu)等品

5、(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質量等級。 (1)外形尺寸 燒結普通磚的外形為直角六面體，公稱尺寸是240mm115mm53mm，如圖7.1所示。磚的尺寸允許偏差應符合表7.1的規(guī)定,7.1.1.2 燒結普通磚的主要技術性質,2)外觀質量 燒結普通磚的外觀質量包括兩條面高度差、彎曲、雜質凸出高度、缺棱掉角、裂紋、完整面、顏色等內容，分別應符合表7.1的規(guī)定。 (3)強度等級 燒結普通磚是通過取10塊磚樣進行抗壓強度試驗，根據抗壓強度平均值和標準值方法或抗壓強度平均值和最小值方法來評定磚的強度等級。各等級應滿足的強度指標如表7.2,燒結普通磚中的各項指標按下式計算,4)泛霜和石灰爆裂 泛霜

6、是指在新砌筑的磚砌體表面，有時會出現一層白色的粉狀物。國家標準嚴格規(guī)定燒結制品中優(yōu)等產品不允許出現泛霜，一等產品不允許出現中等泛霜，合格產品不允許出現嚴重泛霜。 石灰爆裂是燒結磚的原料中夾雜著石灰石，焙燒時石灰石被燒成生石灰塊，在使用過程中生石灰吸水熟化轉變?yōu)槭焓?，固相體積增大近一倍造成制品爆裂的現象,5)抗風化性能 抗風化性能是指材料在干濕變化、溫度變化、凍融變化等物理因素作用下不破壞并保持原有性質的能力。 我國按風化指數將各省市劃分為嚴重風化區(qū)和非嚴重風化區(qū)，如表7.3。 風化指數是指日氣溫從正溫降至負溫或從負溫升至正溫的每年平均天數，與每年從霜凍之日起至消失霜凍之日止，這一期間降雨總量

7、(以mm計)的平均值的乘積,風化指數12700為嚴重風化區(qū)，風化指數12700為非嚴重風化區(qū)。 用于嚴重風化區(qū)中15地區(qū)的磚必須進行凍融試驗。 其他地區(qū)的磚，其吸水率和飽和系數指標若能達到表7.4的要求，可認為其抗風化性能合格，不再進行凍融試驗，當有一項指標達不到要求時，也必須進行凍融試驗,圖7.1 磚的尺寸及各部分名稱,表7.1 燒結普通磚的質量等級劃分(GB/T 51011998,表7.2 燒結普通磚的強度等級(MPa)(GB/T 51011998,表7.3 風化區(qū)的劃分(GB/T 51011998,表7.4 燒結普通磚的吸水率、飽和系數(GB/T 51011998,燒結普通磚的產品標記按

8、產品名稱、規(guī)格、品種、強度等級、質量等級和標準編號的順序編寫。 例如，規(guī)格240mm115mm53mm、強度等級MU15、一等品的燒結粉煤灰磚，其標記為：燒結粉煤灰磚F MU15 B GB/T 5101,7.1.1.3 燒結普通磚的產品標記,燒結普通磚具有較高的強度、較好的耐久性，保溫、隔熱、隔聲、價格低廉等優(yōu)點，加之原料廣泛、工藝簡單，所以是應用歷史最久、應用范圍最為廣泛的墻體材料。用于砌筑墻體、基礎、柱、拱、煙囪、鋪砌地面。其中優(yōu)等品適用于清水墻和墻體裝飾，一等品、合格品可用于混水墻，中等泛霜的磚不能用于潮濕部位,7.1.1.4 燒結普通磚的應用,用多孔磚或空心磚代替實心磚可使建筑物自重減

9、輕1/3左右，節(jié)約原料20%30%，節(jié)省燃料10%20%，且燒成率高，造價降低20%，施工效率提高40%，并能改善磚的絕熱和隔聲性能，在相同的熱工性能要求下，用空心磚砌筑的墻體厚度可減薄半磚左右。 一些較發(fā)達國家多孔磚占磚總產量的70%90%，我國目前也正在大力推廣，而且發(fā)展很快,7.1.2 燒結多孔磚和燒結空心磚,燒結多孔磚是以粘土、頁巖、煤矸石和粉煤灰為主要原料，經焙燒而成的孔洞率15%，主要用于承重部位的磚。 根據燒結多孔磚(GB 135442000)的規(guī)定，強度和抗風化性能合格的燒結多孔磚，根據尺寸偏差、外觀質量、孔形及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C

10、)三個質量等級,7.1.2.1 燒結多孔磚,1)外形尺寸 燒結多孔磚的外形為直角六面體，如圖7.2，其長度、寬度、高度尺寸應符合下列要求： 290，240，190，180(mm)； 175，140，115，90(mm)。 燒結多孔磚砌筑時孔洞應垂直于承壓面。磚的尺寸偏差應符合表7.5的要求,2)外觀質量 燒結多孔磚的外觀質量應符合表7.6的規(guī)定。 (3)孔形孔洞率及孔洞排列 孔形孔洞率及孔洞排列應符合表7.7的規(guī)定。 (4)強度等級 多孔磚的強度等級同燒結普通磚一樣分成MU30、MU25、MU20、MI15、MU10五個強度等級，評定方法完全與燒結普通磚相同，其具體指標參見表7.2,燒結多孔磚

11、的技術要求還包括泛霜、石灰爆裂和抗風化性能。 (5)產品標記 燒結多孔磚的產品標記按產品名稱、品種、規(guī)格、強度等級、質量等級和標準編號的順序編寫。 例如：規(guī)格尺寸290mm140mm90mm、強度等級MU25、優(yōu)等品的粉煤灰磚，其標記為：燒結多孔磚F 29014090 25 A GB 13544,圖7.2 燒結多孔磚外形,表7.5 燒結多孔磚的尺寸偏差(mm,表7.6 燒結多孔磚外觀質量(mm,表7.7 燒結多孔磚的孔形孔洞率及孔洞排列(GB 135442000,燒結空心磚是以粘土、頁巖、煤矸石為主要原料，經焙燒而成的孔洞率15%，孔的尺寸大而數量少的磚。 根據燒結空心磚和空心砌塊(GB 13

12、5451992)的規(guī)定，燒結空心磚的外形為直角六面體，在與砂漿的接合面上應設有增加結合力的深度1mm以上的凹線槽，如圖7.3，其尺寸有290mm 190mm90mm和240mm180mm115mm兩種,7.1.2.2 燒結空心磚,燒結空心磚根據表觀密度分為800、900、1100三個密度級別。每個密度級別根據孔洞及其排數、尺寸偏差、外觀質量、強度等級和物理性能分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個產品等級，各產品等級對應的強度等級及具體指標要求如表7.8所示,圖7.3 燒結空心磚,表7.8 燒結空心磚的強度等級(GB 135451992,蒸壓(養(yǎng))磚是以含鈣材料(石灰、電石渣等)和含

13、硅材料(砂子、粉煤灰、煤矸石、灰渣、爐渣等)與水拌和，經壓制成型，在自然條件下或人工熱合成條件下(常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護)反應生成以水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣為主要膠結料的硅酸鹽建筑制品。 主要品種有灰砂磚、粉煤灰磚、煤渣磚等,7.1.3 蒸壓（養(yǎng)）磚,蒸壓灰砂磚是用磨細生石灰和天然砂，經混合攪拌、陳化(使生石灰充分熟化)、輪碾、加壓成型、蒸壓養(yǎng)護(175191，0.81.2MPa的飽和蒸汽)而成。 灰砂磚的外形尺寸與燒結普通磚相同，顏色有彩色(Co)和本色(N)兩類。 根據蒸壓灰砂磚（GB 119451999）的規(guī)定，灰砂磚按其抗壓強度和抗折強度分為MU25、MU20、MU15及MU10四個級別，各

14、等級的強度指標應符合表7.9的規(guī)定,7.1.3.1 灰砂磚,各等級磚的抗凍性能指標應符合表7.9的規(guī)定。 根據尺寸偏差和外觀質量、強度及抗凍性分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質量等級,表7.9 蒸壓灰砂磚的強度指標和抗凍性指標(GB 119451999,蒸壓(養(yǎng))粉煤灰磚是以粉煤灰、石灰和水泥為主要原料，摻入適量的石膏、外加劑、顏料和骨料，經坯料制備、壓制成型、高壓或常壓蒸汽養(yǎng)護而制成的實心磚。 根據粉煤灰磚(JC 2392001)中規(guī)定：按抗壓強度和抗折強度劃分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五個強度等級。按外觀質量、尺寸偏差、強度和干燥收縮值分為優(yōu)等品(A

15、)、一等品(B)、合格品(C,7.1.3.2 粉煤灰磚,煤渣磚是以煤渣為主要原料，加入適量石灰、石膏等材料，經混合、壓制成型、蒸汽或蒸壓養(yǎng)護而制成的實心磚，顏色呈黑灰色。 根據煤渣磚(JC 5251993)的規(guī)定，煤渣磚的公稱尺寸為240mm115mm53mm，按其抗壓強度和抗折強度分為20、15、10、7.5四個強度級別，各級別的強度指標應滿足表7.10的規(guī)定,7.1.3.3 煤渣磚,表7.10 煤渣磚的強度指標(JC 5251993,7.2 建筑砌塊,建筑砌塊是一種體積比磚大、比大板小的新型墻體材料，其外形多為直角六面體，也有各種異形的。 砌塊按規(guī)格可分為大型砌塊、中型砌塊和小型砌塊；按用

16、途可分為承重砌塊和非承重砌塊；按孔洞率分為實心砌塊、空心砌塊；按原料的不同可分為硅酸鹽混凝土砌塊、普通混凝土砌塊、輕骨料混凝土砌塊,蒸壓加氣混凝土砌塊(簡稱加氣混凝土砌塊)，代號ACB，是以鈣質材料和硅質材料為基本原料，經過磨細，并以鋁粉為發(fā)氣劑，按一定比例配合，再經過料漿澆筑、發(fā)氣成型、坯體切割和蒸壓養(yǎng)護等工藝制成的一種輕質、多孔的建筑材料。 如以粉煤灰、石灰、石膏和水泥等為基本原料制成的砌塊，稱為蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊；以磨細砂、礦渣粉和水泥等為基本原料制成的砌塊，稱為蒸壓礦渣砂加氣混凝土砌塊,7.2.1 蒸壓加氣混凝土砌塊,蒸壓加氣混凝土砌塊(GB/T 119681997)規(guī)定，加氣混

17、凝土砌塊一般有a、b兩個系列，其公稱尺寸見表7.11,7.2.1.1 蒸壓加氣混凝土砌塊的規(guī)格尺寸,表7.11 蒸壓加氣混凝土砌塊的規(guī)格尺寸(GB/T 119681997,1)砌塊的強度級別 砌塊按抗壓強度分為A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0七個強度級別，各級別的立方體抗壓強度值見表7.12。 (2)體積密度等級 砌塊按體積密度分為B03、B04、B05、B06、B07、B08六個體積密度級別，見表7.13,7.2.1.2 蒸壓加氣混凝土砌塊的主要技術要求,3)砌塊的質量等級 砌塊按尺寸偏差、外觀質量、體積密度和抗壓強度分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格

18、品(C)三個質量等級，其具體指標見表7.14。 (4)砌塊的干燥收縮、抗凍性和導熱系數 砌塊的收縮性、抗凍性和導熱系數(干態(tài))應符合表7.15的規(guī)定,表7.12 蒸壓加氣混凝土砌塊的抗壓強度(GB/T 119681997,表7.13 蒸壓加氣混凝土砌塊的干體積密度(GB/T 119681997,表7.14 蒸壓加氣混凝土砌塊的強度級別(GB/T 119681997,表7.15 砌塊的干燥收縮、抗凍性和導熱系數(GB/T 119681997,蒸壓加氣混凝土砌塊質量輕，表觀密度約為粘土磚的1/3，具有保溫、隔熱、隔音性能好，抗震性強、耐火性好、易于加工、施工方便等特點，是應用較多的輕質墻體材料之一

19、。適用于低層建筑的承重墻、多層建筑的間隔墻和高層框架結構的填充墻，也可用于一般工業(yè)建筑的圍護墻，作為保溫隔熱材料也可用于復合墻板和屋面結構中,7.2.1.3 蒸壓加氣混凝土砌塊的應用,粉煤灰砌塊(代號FB)是硅酸鹽砌塊中常用品種之一。 硅酸鹽砌塊是以粉煤灰、爐渣等硅質材料為主要原料，摻入適量石灰、石膏加水拌勻，經振動成型、蒸汽養(yǎng)護而成,7.2.2 粉煤灰砌塊,根據粉煤灰砌塊(JC 2381991)規(guī)定，粉煤灰砌塊的主要規(guī)格尺寸有880mm380mm240mm和880mm430mm240mm兩種。砌塊端面應加灌漿槽，坐漿面宜設抗剪槽，砌塊各部位名稱如圖7.4所示。砌塊的強度等級按立方體抗壓強度分

20、為10和13兩個強度等級。按其外觀質量、尺寸偏差和干縮性能分為一等品(B)和合格品(C)。砌塊的立方體抗壓強度、碳化后強度、抗凍性能和密度及干縮值應符合表7.16的規(guī)定,7.2.2.1 粉煤灰砌塊的技術要求,圖7.4 粉煤灰砌塊各部位名稱,1長度；2端面；3灌漿槽；4寬度；5坐漿面(或鋪漿面)； 6角；7棱；8側面；9高度,表7.16 粉煤灰砌塊各項技術要求,粉煤灰砌塊的干縮值比水泥混凝土大，彈性模量低于同強度的水泥混凝土制品。可用于耐久性要求不高的一般工業(yè)和民用建筑的圍護結構和基礎，但不適用于有酸性介質侵蝕、長期受高溫影響和經受較大振動影響的建筑物,7.2.2.2 粉煤灰砌塊的應用,普通混凝

21、土小型砌塊(代號NHB)是以水泥為膠結材料，砂、碎石或卵石為集料，加水攪拌，振動加壓成型，養(yǎng)護而成的小型砌塊。 根據普通混凝土小型空心砌塊(GB 8239 1997)的規(guī)定：砌塊的主規(guī)格尺寸為390mm190mm190mm，輔助規(guī)格尺寸可由供需雙方協(xié)商，即可組成墻用砌塊基本系列。主砌塊各部位的名稱如圖7.5所示,7.2.3 混凝土小型空心砌塊,7.2.3.1 普通混凝土小型空心砌塊,砌塊按尺寸偏差和外觀質量分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質量等級，其具體要求見表7.17。砌塊的主要技術要求包括外觀質量、強度等級、相對含水率、抗?jié)B性及抗凍性。 按抗壓強度分為MU3.5、MU5.0

22、、MU7.5、MU10.0、MU15.0、MU20.0六個強度等級，具體要求見表7.18,圖7.5 小型空心砌塊各部位的名稱,1條面；2坐漿面(肋厚較小的面)；3鋪漿面(肋厚較大的面)； 4頂面；5長度；6寬度；7高度；8壁；9肋,表7.17 普通混凝土小型砌塊的尺寸偏差、外觀質量,表7.18 普通混凝土小型空心砌塊的強度等級(GB 82391997,輕骨料混凝土小型空心砌塊(代號LHB)，是由水泥、砂(輕砂或普通砂)、輕粗骨料、水等經攪拌、成型而得。 根據輕骨料混凝土小型空心砌塊(GB/T 152292002)的規(guī)定，輕骨料混凝土小型空心砌塊按砌塊孔的排數分為五類：實心(0)、單排孔(1)、

23、雙排孔(2)、三排孔(3)和四排孔(4,7.2.3.2 輕骨料混凝土小型空心砌塊,按其密度可分為500、600、700、800、900、1000、1200、1400八個等級；按其強度可分為1.5、2.5、3.5、5.0、7.5、10.0六個等級；按尺寸允許偏差和外觀質量分為一等品(B)、合格品(C)兩個等級。 主要用于保溫墻體(3.5MPa)或非承重墻體、承重保溫墻體(3.5MPa,7.3 墻體板材,薄板常見品種有紙面石膏板、纖維增強硅酸鈣板、水泥木屑板、水泥刨花板等。 條板類有石膏空心條板、加氣混凝土空心條板和輕質空心隔墻板等。 輕質復合墻板一般是由強度和耐久性較好的普通混凝土板或金屬板作結構層或外墻面板，采用礦棉、聚氨酯棉和聚苯乙烯泡沫塑料、加氣混凝土作保溫層，采用各類輕質板材做面板或內墻面板。本節(jié)介紹幾種有代表性的板材,玻璃纖維增強水泥(簡稱GRC)輕質多孔隔墻條板是以低堿水泥為膠結料，耐堿玻璃纖維或其網格布為增強材料，膨脹珍珠巖為輕骨料(也可用爐渣、粉煤灰等)，并配以發(fā)泡劑和防水劑等，經配料、攪拌、澆筑、振動成型、脫水、養(yǎng)護而成。其外