土木工程材料(第11章 墻體材料)

土木工程材料

朱凱(上海應用技術學院城建學院)第十一章墻體材料墻體材料是指用來砌筑、拼裝或用其他方法構(gòu)成承重或非承重墻的材料，他在整個建筑中起承重、傳遞重力、圍護和隔斷等作用。在一座房屋建筑中，墻體約占整個建筑物質(zhì)量的1/2，用工量和造價約占1/3，因此，合理選用墻體材料，對建筑物的自重、功能、節(jié)能及其造價等均有重要意義。在墻體材料中，粘土磚仍為我國主要的墻體材料。由于我國人口不斷增長，耕地不斷減少，能源緊張，因此發(fā)展新型墻體材料勢在必行。近年來已開發(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，并有空心和實心兩種。一、燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料，經(jīng)過制備，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、標準磚、實心磚等。二、燒結(jié)普通磚的技術性能指標

41.形狀尺寸240×115×53mm2.強度燒結(jié)普通磚根據(jù)抗壓強度分為ＭＵ30、ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15、ＭＵ10五個強度等級。強度等級燒結(jié)普通磚強度應符合表11—1的規(guī)定。強度實驗按GB/T2542進行，抽?。保皦K磚試樣進行抗壓強度試驗，根據(jù)試驗結(jié)果，按平均值一標準值方法（變異系數(shù)δ≦0.21時）或平均值一最小值方法（變異系數(shù)δ＞0.21時）評定磚的強度等級。3.抗風化性能燒結(jié)磚的耐久性除了磚的泛霜和石灰爆裂性外，還包括抗風化性能。磚的抗風化性能用抗凍融試驗或吸水率試驗來衡量。標準GBS101一2000規(guī)定，黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、新疆等五省、區(qū)必須進行凍融試驗；其他地區(qū)，磚的吸水率滿足表11—2的，可不做凍融試驗。注：粉煤灰摻入量（體積比）小于30％時，抗風化性能指標按粘土磚規(guī)定。4.燒結(jié)磚的泛霜當生產(chǎn)燒結(jié)磚的原料中含有可溶性無機鹽時，會隱含在成品燒結(jié)磚的內(nèi)部，磚吸水后再次干燥時，水分會向外遷移，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。泛霜嚴重時，由于大量鹽類的溶出和結(jié)晶膨脹會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。國家標準規(guī)定優(yōu)等磚不得有泛霜現(xiàn)象，合格磚不得嚴重泛霜。5.燒結(jié)磚的石灰爆裂有時生產(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，這些雜質(zhì)不會影響磚的性能，一旦吸水后，就會產(chǎn)生局部體積膨脹，導致磚體開裂甚至崩潰。石灰爆裂不僅造成磚體的外觀缺陷和強度降低，還可能造成對砌體的嚴重危害。6.質(zhì)量等級強度和抗風化性能合格的磚，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）三個質(zhì)量等級。各等級磚的具體技術要求如下：（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)等品顏色應基本一致，一等品和合格品顏色無要求。其他外觀質(zhì)量應符合表11—4的規(guī)定。7.欠火磚與過火磚燒結(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。當焙燒溫度不足時，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，強度低，抗凍性差，外觀顏色較淺，為有缺陷磚。當焙燒溫度過高時，磚內(nèi)熔融物過多，造成高溫下的磚體變軟，此時磚在點支撐下易產(chǎn)生彎曲變形，這種磚為過火磚。它也屬于有缺陷磚。欠火磚與過火磚均為不合格產(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，所以強度較高。工程中使用時常以孔洞垂直于承壓面，以充分利用磚的抗壓強度。燒結(jié)多孔磚根據(jù)10塊的抗壓強度分為ＭＵ30、ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15、ＭＵ10五個強度等級。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，抗壓強度較低。依據(jù)抗壓強度可劃分為ＭＵ5.0、ＭＵ3.0和ＭＵ2.0三種強度等級。根據(jù)空心磚（含空洞）的表觀密度劃分為800、900、1100㎏/m3三個等級的空心磚。每個密度級別根據(jù)外觀質(zhì)量、強度等級、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）三個等級。非燒結(jié)磚包括：經(jīng)常壓蒸汽養(yǎng)護硬化而成的蒸養(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)工藝簡單。磚的技術性能可超過燒結(jié)普通磚，所以近來在全國各地迅速發(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)抗壓強度和抗折強度可分為25、20、15、10四個強度等級，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)品標記采用強度級別、產(chǎn)品強度等級、標準標號的順序打印、示例如下：強度等級為20級的優(yōu)等品的灰砂磚：LSB-20-A-GB11945。15級以上的磚可用于基礎及其他建筑部位，10級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)炕壓強度和抗折強度分為20、15、10、7.5四個強度等級根據(jù)外觀質(zhì)量、強度、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、強度級別、產(chǎn)品級別、國家標準編號順序進行標記，如強度級別為20優(yōu)等品粉煤灰磚的標記為：FAB-20-A-JC239。粉煤灰磚優(yōu)等品的強度級別應該不低于15級，一等品的強度級別應該不低于10級，抗凍性應該符合有關規(guī)定，其干燥收縮值優(yōu)等品應該不大于0.6MM/M；一等品應該不大于0.75MM/M；合格品應該不大于0.85MM/M。粉煤灰磚可用于工業(yè)與民用建筑的墻體和基礎，但用于基礎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、原料來源廣、制作以及使用方便等特點。常見的有粉煤灰砌塊、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。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、細骨料，和外加劑經(jīng)攪拌成型和養(yǎng)護制成的小型空心砌塊，其主要規(guī)格尺寸為90*190*190mm。按國家GB8239-97規(guī)定砌塊按抗壓強度分為3.5、5.0、7.5、10.0、15.0和20.0六種標號，按相對含水率分為M和P級，按是否要求抗?jié)B性指標分為S和Q級，按其外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品A，一等品B和二等品C。砌塊等級的表示方法是順次使用外觀質(zhì)量、標號、相對含水率和抗?jié)B性四個符號表示，其相對含水率為P級，抗?jié)B性為Q級時，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。按國家GB/T1522-2002規(guī)定輕集料砌塊按抗壓強度分為1.5、2.5、3.5、5.0、7.5和10.0六種標號，按其尺寸偏差和外觀質(zhì)量分為一等品B和合格品B兩個等級。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。其主要應用于非承重結(jié)構(gòu)的圍護和框架結(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；加水攪拌、振動成型、蒸汽養(yǎng)護而成的密實砌塊，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度分為10級和13級。砌塊按外觀質(zhì)量、尺