墻體材料及石材

1、 墻體材料及石材第一節(jié) 墻體材料第二節(jié) 石材1第一節(jié) 墻體材料在建筑物中，墻體起承重、圍護(hù)、分割作用。傳統(tǒng)的墻體材料主要是燒結(jié)粘土磚、石塊，應(yīng)用的歷史已經(jīng)很長(zhǎng)，在我國(guó)，有“秦磚漢瓦”之說(shuō) 一、砌墻磚 砌墻磚是指以粘土、工業(yè)廢料及其他地方資源為主要原材料，按不同工藝制成的，在建筑上用來(lái)砌筑墻體的磚。砌墻磚可分為普通磚、空心磚兩類(lèi)，其中用于承重墻的空心磚又稱(chēng)為多孔磚。(至2003年6月1日全國(guó)170個(gè)城市取締燒結(jié)粘土磚，并將于2005年在全國(guó)范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)，徹底取締。 )（一）燒結(jié)普通磚 燒結(jié)普通磚是以粘土、頁(yè)巖、粉煤灰、煤矸石等為主要原料，經(jīng)焙燒制成的孔洞率小于15%的磚。按主要原料分為燒結(jié)粘土

2、磚（N）、燒結(jié)頁(yè)巖磚（Y）、燒結(jié)粉煤灰磚（F）和燒結(jié)煤矸石磚（M）。2燒結(jié)普通磚生產(chǎn)過(guò)程原料為頁(yè)巖粉磨加水調(diào)配 制成磚坯 再經(jīng)干燥 焙燒 (9001000 ) 冷卻 在焙燒時(shí)若窯中為氧化氣氛，磚中的氧化鐵會(huì)氧化成紅色的高價(jià)氧化鐵，燒成的磚呈紅色。如果磚坯在氧化氣氛中焙燒至900以上，再在還原氣氛中焙燒，使紅色的高價(jià)氧化鐵還原為青灰色的低價(jià)氧化鐵，即得青磚。青磚較紅磚結(jié)實(shí)、耐堿、耐久，但價(jià)格較貴。青磚一般在土窯中燒成。31、燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求（1）規(guī)格燒結(jié)普通磚的外形為直角六面體，標(biāo)準(zhǔn)尺寸為240mm115mm53mm。常用配磚和裝飾磚規(guī)格尺寸為175mm115mm53m。（2）強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)燒

3、結(jié)普通磚GB5101-2003的規(guī)定，燒結(jié)普通磚的抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別按下式計(jì)算s=4抗壓強(qiáng)平均值強(qiáng)度等級(jí)MPa,變異系數(shù)0.21,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 /MPa,變異系數(shù)0.21，單塊最小抗壓強(qiáng)值 /MPa,MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.5抗壓強(qiáng)平均值5(3) 外觀缺陷 燒結(jié)普通磚的外觀必須完整，其表面的裂紋長(zhǎng)度、彎曲程度、雜質(zhì)凸出的高度、缺棱掉角的尺寸必須滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)范要求。（4）抗風(fēng)化性能(風(fēng)吹日曬、干濕變化、溫度變化、凍融作用等物理因素 )項(xiàng) 目嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)

4、非嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)5h沸煮吸水率（%）飽和系數(shù)5h沸煮吸水率（%）飽和系數(shù)平均值單塊最大值平均值單塊最大值平均值單塊最大值平均值單塊最大值粘土磚18200.850.8719200.880.90粉煤灰磚21232325頁(yè)巖磚16180.740.7718200.780.80煤矸石磚6（5）質(zhì)量等級(jí) 強(qiáng)度和抗風(fēng)化性能合格的磚，按尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂劃分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C）。泛霜和石灰爆裂都會(huì)使磚的耐久性降低，同時(shí)影響磚的受力面積，而降低其強(qiáng)度。2、燒結(jié)普通磚的應(yīng)用 燒結(jié)普通磚具有較高的強(qiáng)度，耐久性好，保溫、隔熱、隔聲性能好，價(jià)格低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原材料豐富，用于砌筑墻體

5、、基礎(chǔ)、柱、拱、煙囪，鋪砌地面和仿古建筑。 7（二）燒結(jié)多孔磚空洞率大于15%，而且孔洞數(shù)量多，尺寸小， 可用于承重墻體的磚。用于清水墻和帶有裝飾 面墻體裝飾的磚稱(chēng)為裝飾磚。 1、燒結(jié)多孔磚的技術(shù)規(guī)定燒結(jié)多孔磚（GB13544-2000）的規(guī)定： 圖10-1 （1）規(guī)格尺寸 多孔磚的外形為直角六面體，外形尺寸應(yīng)分別符合規(guī)范要求，長(zhǎng)：290mm，240mm；寬：190mm，180mm，75mm，140mm，115mm；高：90mm；外形示意如圖10-1。（2）孔洞及孔洞排列 圓孔洞的直徑不大于22mm，非圓孔內(nèi)切圓的直徑不大于15mm，手抓孔尺寸為（3040）mm（7585）mm； (3) 強(qiáng)度

6、等級(jí) 按抗壓強(qiáng)度劃分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表10-38表10-3燒結(jié)多孔磚磚強(qiáng)度等級(jí) 抗壓強(qiáng)平均值變異系數(shù)0.21,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值變異系數(shù)0.21，單塊最小抗壓強(qiáng)值強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)平均值MPa,變異系數(shù)0.21,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 /MPa,變異系數(shù)0.21，單塊最小抗壓強(qiáng)值 /MPa,MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.59（4）質(zhì)量要求泛霜和石灰爆裂、抗風(fēng)化性能的要求同燒結(jié)普通磚。 （5）質(zhì)量等級(jí)強(qiáng)度和抗風(fēng)化性能合

7、格的磚，按尺寸偏差、外觀質(zhì)量、孔形及孔洞排列、泛霜和石灰爆裂分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三個(gè)等級(jí)。2、燒結(jié)多孔磚的應(yīng)用10（三）燒結(jié)空心磚和空心砌塊1、技術(shù)規(guī)定（1）尺寸規(guī)格(燒結(jié)空心磚的外形為直角六面體，長(zhǎng)、寬、高應(yīng)符合兩個(gè)系列： 290mm，190mm，90mm； 290mm，290mm，190mm?？斩床捎镁匦螚l孔或其他孔形，且平行于大面和條面。)（2）技術(shù)要求（3）等級(jí)劃分2、燒結(jié)空心磚的應(yīng)用燒結(jié)空心磚的孔數(shù)少，孔徑大，具有良好的保溫、隔熱功能，可用于多層建筑的隔斷墻和填充墻。因?yàn)榫哂辛己玫哪退?，尤其適用于耐水防潮的部位。采用多孔磚和空心磚，可以節(jié)約燃料10%20%，

8、節(jié)約粘土25%以上，減輕墻體自重，提高工效40%，降低造價(jià)20%，改善墻體的熱工性能，是當(dāng)前墻體改革中取代粘土實(shí)心磚的重要品種。 11表10-4 空心磚和空心砌塊的強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度平均值變異系數(shù)Cv0.21,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值變異系數(shù)Cv0.21，單塊最小抗壓強(qiáng)度值強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度密度等級(jí)范圍/（kg/m3） MPa, /MPa, /MPa,MU10.010.07.08.01100MU7.57.55.05.8MU5.05.03.54.0MU3.53.52.52.8MU2.52.51.61.880012（四）非燒結(jié)磚1、蒸壓灰砂磚 蒸壓灰砂磚是以石灰和砂子（也可以摻入顏料和外加劑）為原料，經(jīng)過(guò)磨細(xì)、

9、計(jì)量配料、攪拌混合、壓制成形、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚或空心磚，養(yǎng)護(hù)溫度為175191，壓力為0.8MPa1.2MPa。顏色可分為彩色（Co）、本色（N）。目前朝著空心化和大型化發(fā)展。2、蒸壓（養(yǎng)）粉煤灰磚 蒸壓（養(yǎng)）粉煤灰磚是指以粉煤灰、石灰、和水泥為主要原料，摻加適量石膏、外加劑、顏料和骨料，經(jīng)坯料制備、壓制成形、高壓或常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心粉煤灰磚。磚的外形、標(biāo)準(zhǔn)尺寸同燒結(jié)普通磚。13多孔磚和空心磚14二、 砌塊砌塊是指砌筑用的人造塊材，多為直角六面體。砌塊主規(guī)格尺寸中的長(zhǎng)度、寬度和高度，至少有一項(xiàng)分別大于365mm、240mm、115mm，但高度不大于長(zhǎng)度或?qū)挾鹊?倍，長(zhǎng)度不超過(guò)高度的3倍

10、。產(chǎn)品規(guī)格可分為大型（主規(guī)格高度大于980mm）、中型（主規(guī)格高度為380980mm）和小型（主規(guī)格高度為115380mm）砌塊；按生產(chǎn)工藝可分為燒結(jié)砌塊和蒸養(yǎng)蒸壓砌塊。按其主要原料命名，主要品種有普通混凝土砌塊、輕骨料混凝土砌塊、硅酸鹽混凝土砌塊、石膏砌塊等。15（一）蒸壓加氣混凝土砌塊（二）混凝土小型空心砌塊103 混凝土小型空心砌塊外形混凝土小型空心砌塊16蒸壓加氣混凝土砌塊17第二節(jié) 石材天然石材是古老的建筑材料之一，具有強(qiáng)度高，耐久性與耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，部分石材具有良好的裝飾性，產(chǎn)源分布很廣，便于就地取材。有許多古建筑，如古埃及的金字塔，我國(guó)福建泉州的洛陽(yáng)橋等，還有現(xiàn)代建筑如北京天安門(mén)

11、廣場(chǎng)的人民英雄紀(jì)念碑等均由天然石材建造而成。 18一、天然石材的分類(lèi)（一）按成因分天然石材采自巖石，巖石是由各種不同的地質(zhì)作用所形成的天然礦物的集合體。根據(jù)其形成的地質(zhì)條件不同，可分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類(lèi)。建筑中常用巖石的種類(lèi)、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造及用途見(jiàn)表10-5（二）按用途分（1）結(jié)構(gòu)用石材 用作砌筑基礎(chǔ)、墻、柱、梁、拱、橋涵、渠道、護(hù)坡等。（2）裝飾用石材 用作建筑物立面及室內(nèi)墻、柱、地面的飾面材料，還可用作雕刻、花飾等。（3）耐磨用石材 用作室外地坪、臺(tái)階踏步、路面及路邊石等，還可作某些工業(yè)設(shè)備的耐磨襯板等。19天然石材20表10-5建筑中常用巖石的種類(lèi)、特點(diǎn)及用途巖類(lèi)成因常用巖石

12、種類(lèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)用途巖漿巖深成巖熔融巖漿由地殼內(nèi)部上升，經(jīng)冷卻而成花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖等礦物全部結(jié)晶塊狀致密表觀密度大，吸水率小，抗壓強(qiáng)度高，抗凍、耐久性好結(jié)構(gòu)材料、飾面材料噴出巖玄武巖、安山巖、輝綠巖等結(jié)晶不完全，隱晶質(zhì)或玻璃體結(jié)構(gòu)氣孔狀、斑狀或塊狀抗壓強(qiáng)度較高，耐磨一般工程，耐酸或耐熱材料，鑄石原料火山巖火山凝灰?guī)r、火山灰、浮石、非晶結(jié)構(gòu)，玻璃體結(jié)構(gòu)多孔表觀密度小，孔隙率大，具有化學(xué)活性水泥原料、混凝土骨料?沉積巖機(jī)械沉積巖由各種巖石經(jīng)風(fēng)化后，搬遷、沉積和再造巖作用而形成砂巖、頁(yè)巖、礫石、砂等石英晶屑層狀構(gòu)造表觀密度小，孔隙率和吸水率較大，強(qiáng)度和耐久性較低水泥原料、骨料化學(xué)沉積巖石膏巖、

13、白云巖、菱鎂礦等細(xì)晶結(jié)構(gòu)層狀構(gòu)造一般建筑材料原料生物沉積巖石灰?guī)r、硅藻土、白堊等粒狀結(jié)晶，隱晶質(zhì)，貝殼質(zhì)結(jié)構(gòu)層狀構(gòu)造一般建筑工程，建筑材料原料21續(xù)前表22一. 天然石材的技術(shù)性質(zhì)1物理性質(zhì)（1）表觀密度 （2）吸水性 （3）耐水性 軟化系數(shù)大于0.90的為高耐水性石材，軟化系數(shù)在0.700.90之間的為中耐水性石材；軟化系數(shù)在0.600.70之間的為低耐水性石材。一般軟化系數(shù)低于0.80的石材，不允許用于重要建筑。（4）抗凍性 （5）耐熱性 （6）導(dǎo)熱性 （7）堅(jiān)固性 232力學(xué)性質(zhì)（1）抗壓強(qiáng)度 用于砌體等的石材的抗壓強(qiáng)度采用邊長(zhǎng)70mm的立方體試件;用于裝飾的石材的抗壓強(qiáng)度則采用邊長(zhǎng)50

14、mm的立方體試件 （2）其他力學(xué)性質(zhì)與要求 根據(jù)天然石材的用途，對(duì)其還有抗彎強(qiáng)度、硬度、耐磨性、沖擊韌性等方面的技術(shù)要求。 3工藝性質(zhì)（1）加工性 （2）磨光性 （3）抗鉆性 24三、天然石材在建筑工程中的應(yīng)用建筑工程中常用的天然石料有毛(片)石、料石、石板、道碴、骨料等。1 ,毛石 毛石指由爆破直接得到形狀不規(guī)則，中部厚度不小于150mm的石塊 2 ,料石 料石指由人工或機(jī)械開(kāi)采出來(lái)的較規(guī)則的六面體石塊，略經(jīng)加工鑿琢而成 3、石板 厚度為103Omm，長(zhǎng)度和寬度范圍一般為3001200mm。一般多用花崗巖或大理巖鋸解而成。按板材的表面加工程度分為:粗面板材、細(xì)面板材、鏡面板材。粗細(xì)板材多用于

15、室內(nèi)外墻面、柱面、臺(tái)階、地面等部位。鏡面板多用于室內(nèi)飾面及門(mén)面裝飾、家具的臺(tái)面等。大理巖主要礦物組成是方解石或白云石，在大氣中受二氧化碳、硫化物、水氣等作用，易于溶蝕，失去表面光澤而風(fēng)化、崩裂，故大理石板材主要用于室內(nèi)裝飾。 25大理石板材5墨玉綠大理石2白木紋大理石26花崗巖板材27裝飾石材28石材浮雕29石材雕塑30絕熱、吸音材料絕熱材料與吸聲材料都屬于功能材料，建筑物選用適當(dāng)?shù)慕^熱材料，一方面是保證室內(nèi)有適宜的溫度，為人們構(gòu)筑一個(gè)溫暖、舒適的環(huán)境，另一方面是為減少建筑物的采暖和空調(diào)能耗以節(jié)約能源；采用吸聲材料是為了改善室內(nèi)音質(zhì)效果，減少噪聲污染。絕熱材料和吸聲材料以改善工作和居住環(huán)境，提

16、高生活質(zhì)量為目的。1絕熱材料 傳熱的方式有三種：導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射?！皩?dǎo)熱”是依靠物體內(nèi)各部分直接接觸的物質(zhì)近質(zhì)點(diǎn)（分子、原子、自由電子）等作熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱能傳遞過(guò)程；“對(duì)流”是指較熱的液體或氣體因遇熱膨脹而密度減小從而上升，冷的液體或氣體就會(huì)補(bǔ)充過(guò)來(lái)，形成分子的循環(huán)流動(dòng)，這樣熱量就從高溫的地方通過(guò)分子的相對(duì)位移，轉(zhuǎn)向低溫的地方；“熱輻射”是依靠物體表面對(duì)外發(fā)射電磁波而傳遞熱量的現(xiàn)象，高溫物體輻射給低溫物體的能量大于低溫物體輻射給高溫物體的能量，其結(jié)果為熱從高溫物體傳遞給低溫物體 2.影響材料導(dǎo)熱系數(shù)大小的主要因素(1)材料的化學(xué)組成及分子結(jié)構(gòu)(2)材料的表觀密度和孔隙特征(3)材料所處環(huán)境的

17、溫、濕度(4)熱流方向的影響31絕熱、吸音材料熱阻R（mK/W） 熱阻說(shuō)明保溫隔熱材料抵抗熱流通過(guò)的能力，即熱流通過(guò)時(shí)所遇阻力，同樣溫度條件下，熱阻越大通過(guò)保溫材料的熱量越少。導(dǎo)溫系數(shù)（m2/s）= /(c)導(dǎo)溫系數(shù)說(shuō)明材料在不穩(wěn)定的熱作用下，內(nèi)部溫度變化的速度與材料的導(dǎo)熱系數(shù)成正比，與熱容量成反比，導(dǎo)溫系數(shù)大，表示物體內(nèi)部溫度均勻一致的能力愈大，材料內(nèi)部溫度傳播的速度愈迅速。蓄熱系數(shù)S（W/m2K） 蓄熱系數(shù)是衡量保溫隔熱材料儲(chǔ)熱能力的重要指標(biāo)。蓄熱系數(shù)大的材料蓄熱性能好，熱穩(wěn)定性相應(yīng)也較好。32絕熱、吸音材料3、常用的絕熱材料可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)、復(fù)合三大類(lèi)型。 （一）無(wú)機(jī)保溫隔熱材料:1、石

18、棉及其制品。2、礦棉及其制品。3、膨脹珍珠巖及其制品4、膨脹蛭石及其制品。5、泡沫玻璃。6、玻璃棉及其制品（二）有機(jī)保溫絕熱材料：1、泡沫塑料。2、碳化軟木及植物纖維復(fù)合板（三）反射型保溫絕熱材料33絕熱、吸音材料吸聲材料吸聲材料的作用原理和基本要求如圖121所示，單位時(shí)間內(nèi)入射到構(gòu)件上的總聲能為E0，反射聲能為Er，透過(guò)構(gòu)件的聲能為Et，通常把材料吸收的能量（Ea+Et）與全部聲能的比值稱(chēng)為材料的吸聲系數(shù)，用表示，其表達(dá)式為34絕熱、吸音材料工程上通常認(rèn)為對(duì)125、250、500、1000、2000、4000（HZ）等6個(gè)頻率的平均吸聲系數(shù)大于02的材料稱(chēng)之為吸聲材料。影響多孔性材料吸聲性能的因素 1材料內(nèi)部孔隙率及孔隙特征。2材料的厚度。3材料背后的空氣層。4溫度和濕度的影響常用吸聲材料：1多孔吸聲材料。2薄膜、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。3共振吸聲結(jié)構(gòu)。4穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)。5簾幕。6空間吸聲體35絕熱、吸音材料隔聲材料 36裝飾材料建筑裝飾是依據(jù)一定的方法對(duì)建筑