土木工程材料(第11章 墻體材料)

土木工程材料

朱凱(上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院城建學(xué)院)第十一章墻體材料墻體材料是指用來(lái)砌筑、拼裝或用其他方法構(gòu)成承重或非承重墻的材料，他在整個(gè)建筑中起承重、傳遞重力、圍護(hù)和隔斷等作用。在一座房屋建筑中，墻體約占整個(gè)建筑物質(zhì)量的1/2，用工量和造價(jià)約占1/3，因此，合理選用墻體材料，對(duì)建筑物的自重、功能、節(jié)能及其造價(jià)等均有重要意義。在墻體材料中，粘土磚仍為我國(guó)主要的墻體材料。由于我國(guó)人口不斷增長(zhǎng)，耕地不斷減少，能源緊張，因此發(fā)展新型墻體材料勢(shì)在必行。近年來(lái)已開(kāi)發(fā)一批新型墻體材料。

11.1砌墻磚砌墻磚可以分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚兩大類，并有空心和實(shí)心兩種。一、燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚是以粘土、頁(yè)巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料，經(jīng)過(guò)制備，成型、干燥和灼燒而成的。粘土質(zhì)材料在一定溫度下，其中的鋁硅酸鹽礦物部分熔融，冷卻后將其余礦物顆粒粘結(jié)成一體，保持磚坯的形體，并具有一定的物理、力學(xué)性能。這一工藝稱為“燒結(jié)”或“焙燒”。燒結(jié)普通磚俗稱小磚、標(biāo)準(zhǔn)磚、實(shí)心磚等。二、燒結(jié)普通磚的技術(shù)性能指標(biāo)

41.形狀尺寸240×115×53mm2.強(qiáng)度燒結(jié)普通磚根據(jù)抗壓強(qiáng)度分為ＭＵ30、ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15、ＭＵ10五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。強(qiáng)度等級(jí)燒結(jié)普通磚強(qiáng)度應(yīng)符合表11—1的規(guī)定。強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)按GB/T2542進(jìn)行，抽?。保皦K磚試樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，按平均值一標(biāo)準(zhǔn)值方法（變異系數(shù)δ≦0.21時(shí)）或平均值一最小值方法（變異系數(shù)δ＞0.21時(shí)）評(píng)定磚的強(qiáng)度等級(jí)。3.抗風(fēng)化性能燒結(jié)磚的耐久性除了磚的泛霜和石灰爆裂性外，還包括抗風(fēng)化性能。磚的抗風(fēng)化性能用抗凍融試驗(yàn)或吸水率試驗(yàn)來(lái)衡量。標(biāo)準(zhǔn)GBS101一2000規(guī)定，黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、新疆等五省、區(qū)必須進(jìn)行凍融試驗(yàn)；其他地區(qū)，磚的吸水率滿足表11—2的，可不做凍融試驗(yàn)。注：粉煤灰摻入量（體積比）小于30％時(shí)，抗風(fēng)化性能指標(biāo)按粘土磚規(guī)定。4.燒結(jié)磚的泛霜當(dāng)生產(chǎn)燒結(jié)磚的原料中含有可溶性無(wú)機(jī)鹽時(shí)，會(huì)隱含在成品燒結(jié)磚的內(nèi)部，磚吸水后再次干燥時(shí)，水分會(huì)向外遷移，這些可溶性鹽隨水滲到磚的表面，水分蒸發(fā)后便留下白色粉末狀的鹽，形成白霜，這就是泛霜現(xiàn)象。泛霜嚴(yán)重時(shí)，由于大量鹽類的溶出和結(jié)晶膨脹會(huì)造成磚砌體表面粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定優(yōu)等磚不得有泛霜現(xiàn)象，合格磚不得嚴(yán)重泛霜。5.燒結(jié)磚的石灰爆裂有時(shí)生產(chǎn)燒結(jié)磚的原料中夾有石灰石等雜物，經(jīng)焙燒后磚內(nèi)形成了顆粒狀的石灰塊等物質(zhì)。處于干燥條件下時(shí)，這些雜質(zhì)不會(huì)影響磚的性能，一旦吸水后，就會(huì)產(chǎn)生局部體積膨脹，導(dǎo)致磚體開(kāi)裂甚至崩潰。石灰爆裂不僅造成磚體的外觀缺陷和強(qiáng)度降低，還可能造成對(duì)砌體的嚴(yán)重危害。6.質(zhì)量等級(jí)強(qiáng)度和抗風(fēng)化性能合格的磚，根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂等分為優(yōu)等品（Ａ）、一等品（Ｂ）和合格品（Ｃ）三個(gè)質(zhì)量等級(jí)。各等級(jí)磚的具體技術(shù)要求如下：（1）尺寸允許偏差燒結(jié)普通磚的尺寸允許偏差應(yīng)符合表11-3的規(guī)定（樣本數(shù)為２０塊）。（2）外觀質(zhì)量燒結(jié)普通磚的優(yōu)等品顏色應(yīng)基本一致，一等品和合格品顏色無(wú)要求。其他外觀質(zhì)量應(yīng)符合表11—4的規(guī)定。7.欠火磚與過(guò)火磚燒結(jié)磚的形成是磚坯經(jīng)高溫焙燒，使部分物質(zhì)熔融，冷凝后將未經(jīng)熔融的顆粒粘結(jié)在一起成為整體。當(dāng)焙燒溫度不足時(shí)，熔融物太少，難以充滿磚體內(nèi)部，粘結(jié)不牢，這種磚稱為欠火磚。欠火磚孔隙率大，強(qiáng)度低，抗凍性差，外觀顏色較淺，為有缺陷磚。當(dāng)焙燒溫度過(guò)高時(shí)，磚內(nèi)熔融物過(guò)多，造成高溫下的磚體變軟，此時(shí)磚在點(diǎn)支撐下易產(chǎn)生彎曲變形，這種磚為過(guò)火磚。它也屬于有缺陷磚。欠火磚與過(guò)火磚均為不合格產(chǎn)品。（1）燒結(jié)多孔磚燒結(jié)多孔磚通常指磚內(nèi)孔徑不大于22ｍｍ，孔洞率不小于15％的燒結(jié)磚。外型尺寸可為長(zhǎng)度（L）290、240、190㎜，寬度（B）240、190、180、175、140、115㎜,高度（H）90㎜的不同組合而成。燒結(jié)多孔磚內(nèi)的孔洞尺寸小而數(shù)量多，孔洞分布在大面尚且均勻合理，非孔部分磚體較密實(shí)，所以強(qiáng)度較高。工程中使用時(shí)常以孔洞垂直于承壓面，以充分利用磚的抗壓強(qiáng)度。燒結(jié)多孔磚根據(jù)10塊的抗壓強(qiáng)度分為ＭＵ30、ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15、ＭＵ10五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。三、燒結(jié)多孔磚和空心磚

（2）燒結(jié)空心磚燒結(jié)空心磚是指孔洞率大于１５％，孔尺寸大而孔數(shù)量少的磚。燒結(jié)空心磚的尺寸一般較大，空洞通常平行于承壓面，抗壓強(qiáng)度較低。依據(jù)抗壓強(qiáng)度可劃分為ＭＵ5.0、ＭＵ3.0和ＭＵ2.0三種強(qiáng)度等級(jí)。根據(jù)空心磚（含空洞）的表觀密度劃分為800、900、1100㎏/m3三個(gè)等級(jí)的空心磚。每個(gè)密度級(jí)別根據(jù)外觀質(zhì)量、強(qiáng)度等級(jí)、尺寸偏差和物理性能，又分為優(yōu)等品（Ａ）、一等品（Ｂ）與合格品（Ｃ）三個(gè)等級(jí)。非燒結(jié)磚包括：經(jīng)常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)硬化而成的蒸養(yǎng)磚（蒸養(yǎng)粉煤灰磚、蒸養(yǎng)礦渣磚、蒸養(yǎng)煤渣磚）；經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)硬化而成的蒸壓磚（蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰、蒸壓礦渣磚）；以石灰為膠凝材料，加入骨料成型后經(jīng)二氧化碳處理硬化而成的碳化磚。由于非燒結(jié)磚不用黏土，利用工業(yè)廢渣，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。磚的技術(shù)性能可超過(guò)燒結(jié)普通磚，所以近來(lái)在全國(guó)各地迅速發(fā)展。四非燒結(jié)磚1.增壓灰砂磚增壓灰砂磚是以石灰和沙為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的。蒸壓灰砂磚的規(guī)格與燒結(jié)普通磚一致，根據(jù)抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度可分為25、20、15、10四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，根據(jù)尺寸偏差和外觀分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。其產(chǎn)品標(biāo)記采用強(qiáng)度級(jí)別、產(chǎn)品強(qiáng)度等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)號(hào)的順序打印、示例如下：強(qiáng)度等級(jí)為20級(jí)的優(yōu)等品的灰砂磚：LSB-20-A-GB11945。15級(jí)以上的磚可用于基礎(chǔ)及其他建筑部位，10級(jí)磚可用于防潮層以上的建筑部位。2.粉煤灰磚粉煤灰磚是以粉煤灰、石灰為主要原料，插入適量的石膏和骨料經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓或常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成。粉煤灰磚的規(guī)格尺寸與燒結(jié)普通磚相同，產(chǎn)品根據(jù)炕壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為20、15、10、7.5四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)外觀質(zhì)量、強(qiáng)度、抗凍性和干燥收縮分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。粉煤灰磚按產(chǎn)品名稱、強(qiáng)度級(jí)別、產(chǎn)品級(jí)別、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)順序進(jìn)行標(biāo)記，如強(qiáng)度級(jí)別為20優(yōu)等品粉煤灰磚的標(biāo)記為：FAB-20-A-JC239。粉煤灰磚優(yōu)等品的強(qiáng)度級(jí)別應(yīng)該不低于15級(jí)，一等品的強(qiáng)度級(jí)別應(yīng)該不低于10級(jí)，抗凍性應(yīng)該符合有關(guān)規(guī)定，其干燥收縮值優(yōu)等品應(yīng)該不大于0.6MM/M；一等品應(yīng)該不大于0.75MM/M；合格品應(yīng)該不大于0.85MM/M。粉煤灰磚可用于工業(yè)與民用建筑的墻體和基礎(chǔ)，但用于基礎(chǔ)或用于易受凍溶和干濕交替作用的建筑不必須使用一等磚和優(yōu)質(zhì)磚，不得用于長(zhǎng)期受熱200度以上、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。11.2建筑砌塊建筑砌塊是一種比砌墻磚尺寸大的墻體材料，有適用性強(qiáng)、原料來(lái)源廣、制作以及使用方便等特點(diǎn)。常見(jiàn)的有粉煤灰砌塊、混凝土砌塊和蒸壓加氣混凝土砌塊等一.增壓加氣混凝土砌塊增壓加氣混凝土砌塊作為墻體材料，具有質(zhì)量輕、絕熱性能好、吸聲、加工方便、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)。增壓加氣混凝土砌塊是由含鈣材料（水泥或生石灰）和含硅材料（砂、粉煤灰、礦渣等）經(jīng)攪拌、發(fā)氣、切割、增壓處理而成。二.普通混凝土小型砌塊普通混凝土小型砌塊是以水泥，粗、細(xì)骨料，和外加劑經(jīng)攪拌成型和養(yǎng)護(hù)制成的小型空心砌塊，其主要規(guī)格尺寸為90*190*190mm。按國(guó)家GB8239-97規(guī)定砌塊按抗壓強(qiáng)度分為3.5、5.0、7.5、10.0、15.0和20.0六種標(biāo)號(hào)，按相對(duì)含水率分為M和P級(jí)，按是否要求抗?jié)B性指標(biāo)分為S和Q級(jí)，按其外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品A，一等品B和二等品C。砌塊等級(jí)的表示方法是順次使用外觀質(zhì)量、標(biāo)號(hào)、相對(duì)含水率和抗?jié)B性四個(gè)符號(hào)表示，其相對(duì)含水率為P級(jí)，抗?jié)B性為Q級(jí)時(shí)，PQ可省略。三.輕集料混凝土小型砌塊輕集料混凝土小型砌塊是用粉煤灰陶粒、粘土陶粒、頁(yè)巖陶粒、膨脹珍珠巖等各種輕骨料配以水泥、砂制作而成的小型空心砌塊，其主要規(guī)格尺寸為390*190*190mm。按國(guó)家GB/T1522-2002規(guī)定輕集料砌塊按抗壓強(qiáng)度分為1.5、2.5、3.5、5.0、7.5和10.0六種標(biāo)號(hào)，按其尺寸偏差和外觀質(zhì)量分為一等品B和合格品B兩個(gè)等級(jí)。與普通混凝土小型砌塊相比，輕集料混凝土小型砌塊質(zhì)量更輕，保溫隔聲和抗凍性能更好一些。其主要應(yīng)用于非承重結(jié)構(gòu)的圍護(hù)和框架結(jié)構(gòu)填充墻。四.粉煤灰砌塊粉煤灰砌塊是以粉煤灰、石灰、石膏、和骨料為原料；加水?dāng)嚢?、振?dòng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的密實(shí)砌塊，有880*380*240和880*430*240兩種。根據(jù)JC238-91規(guī)定，砌塊按其立方體試件的抗壓強(qiáng)度分為10級(jí)和13級(jí)。砌塊按外觀質(zhì)量、尺