第7章墻體、屋面與門窗材料

第7章墻體、屋面與門窗材料第一頁，共27頁。教學(xué)目的和要求1、掌握各種墻體材料、屋面材料及門窗材料的品種、主要技術(shù)性能及應(yīng)用范圍；2、了解墻體材料、屋面材料及門窗材料的發(fā)展趨勢。教學(xué)內(nèi)容1、墻體填充材料；2、屋面材料；3、門窗材料。教學(xué)重點和難點教學(xué)重點：燒結(jié)普通磚的技術(shù)性質(zhì)；教學(xué)難點：墻體材料的原材料及生產(chǎn)。第二頁，共27頁。第一節(jié)墻體材料

墻體材料是房屋建筑的主要圍護材料和結(jié)構(gòu)材料。常用的墻體材料有磚、砌塊和板材三大類。

一、磚磚是砌筑用的小型塊材。按所用原材料可分為粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、灰砂磚、爐渣磚、淤泥磚、固體廢棄物磚等；按生產(chǎn)工藝可分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚；按有無空洞分為實心磚、多孔磚和空心磚。（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)成型、干燥、冷卻而成的實心或空洞率不大于15%的燒結(jié)磚。第三頁，共27頁。1.燒結(jié)普通磚分類按主要原料不同，分為燒結(jié)粘土磚(符號為N)、燒結(jié)頁巖磚(符號為Y)、燒結(jié)煤矸石磚(符號為M)和燒結(jié)粉煤灰磚(符號為F)。燒結(jié)粘土磚是以粘土為主要原料，經(jīng)配料、制坯、干燥、焙燒而成的燒結(jié)普通磚，簡稱為粘土磚。燒結(jié)頁巖磚是頁巖經(jīng)破碎、粉磨、配料、成型、干燥和焙燒等工藝制成的磚。

燒結(jié)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(jīng)攪拌成型、干燥和焙燒而成的承重砌體材料。燒結(jié)煤矸石磚是以采煤和洗煤時剔除的大量煤矸石為原料，經(jīng)粉碎后，根據(jù)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。第四頁，共27頁。

根據(jù)國家標準《燒結(jié)普通磚》(GB/T5101—2003)規(guī)定，燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求包括規(guī)格尺寸、外觀質(zhì)量、強度等級和耐久性等方面。根據(jù)磚的尺寸允許偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂等性能將其分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質(zhì)量等級。

2.燒結(jié)普通磚的主要技術(shù)性質(zhì)（1）外形尺寸燒結(jié)普通磚的外形為直角六面體，公稱尺寸是240mm×115mm×53mm，如圖所示。磚的尺寸允許偏差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。加上砌筑用灰縫的厚度10mm，4塊磚長，8塊磚寬，16塊磚厚分別恰好為1m，故每1m3磚砌體需用磚512塊。4×240+40=1000mm；8×115+80=1000mm；16×53+160=1008mm4×8×16=512塊

第五頁，共27頁。（2）外觀質(zhì)量燒結(jié)普通磚的外觀質(zhì)量包括兩條面高度差、彎曲、雜質(zhì)凸出高度、缺棱掉角、裂紋、完整面、顏色等內(nèi)容，分別應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。（3）強度等級燒結(jié)普通磚是通過取10塊磚樣進行抗壓強度試驗，根據(jù)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(yīng)滿足的強度指標如表。（4）泛霜和石灰爆裂

泛霜是指在新砌筑的磚砌體表面，有時會出現(xiàn)一層白色的粉狀物。國家標準嚴格規(guī)定：燒結(jié)制品中優(yōu)等產(chǎn)品不允許出現(xiàn)泛霜，一等產(chǎn)品不允許出現(xiàn)中等泛霜，合格產(chǎn)品不允許出現(xiàn)嚴重泛霜。

石灰爆裂是燒結(jié)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(zhuǎn)變?yōu)槭焓?，固相體積增大近一倍造成制品爆裂的現(xiàn)象。第六頁，共27頁。（5）抗風(fēng)化性能抗風(fēng)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(zhì)的能力。我國按風(fēng)化指數(shù)將各省市劃分為嚴重風(fēng)化區(qū)和非嚴重風(fēng)化區(qū)。

風(fēng)化指數(shù)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(shù)，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(以mm計)的平均值的乘積。第七頁，共27頁。

3.燒結(jié)普通磚的應(yīng)用燒結(jié)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(yīng)用歷史最久、應(yīng)用范圍最為廣泛的墻體材料。用于砌筑墻體、基礎(chǔ)、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。第八頁，共27頁。（二）燒結(jié)多孔磚燒結(jié)多孔磚外形一般為大面有貫穿孔的直角六面體，孔型一般為矩形條孔或矩形孔，空洞率要求大于等于28%，孔洞孔寬度尺寸小于等于13mm，孔長度尺寸小于等于40mm，所有孔寬應(yīng)相等。外型尺寸可為長度（L）290、240，寬度（B）190、180、140、115mm，高度（H）90mm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。應(yīng)用：燒結(jié)多孔磚主要用于六層及以下的承重結(jié)構(gòu)。第九頁，共27頁。（三）燒結(jié)空心磚燒結(jié)空心磚為端面有孔洞的直角六面體，孔洞率要求大于等于40%，孔大而少，孔洞為矩形條孔或其他孔形，平行于大面或條面，孔洞有序，交錯排列，在與砂漿的接合面應(yīng)設(shè)有增加結(jié)合力的凹陷槽。外型尺寸可為長度（L）290、240、190寬度（B）240、190、180、175、140、115mm，高度（H）90mm的不同組合而成。依據(jù)抗壓強度可劃分為MU10.0、MU7.5、MU5.0、MU3.55、MU2.5五個強度等級。根據(jù)空心磚（含空洞）的密度劃分為800、900、1000、1100㎏/m3四個等級的空心磚。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。用多孔磚或空心磚代替實心磚可使建筑物自重減輕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(chǎn)量的70%~90%，我國目前也正在大力推廣，而且發(fā)展很快。第十頁，共27頁。二、建筑砌塊

建筑砌塊的尺寸大于磚，并且為多孔或輕質(zhì)材料。目前應(yīng)用較多的是混凝土小型空心砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、粉煤灰砌塊和石膏砌塊。（一）普通混凝土小型空心砌塊

普通混凝土小型空心砌塊主要是以水泥、砂、石和外加劑為原材料，經(jīng)攪拌成型和自然養(yǎng)護制成，空心率為25~50%，采用專用設(shè)備進行工業(yè)化生產(chǎn)。工程中常用的混凝土空心砌塊尺寸一般為390×190×190ｍｍ，空心率不小于25％。強度等級分別為MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10、MU15.0和MU20.0六個等級。按其尺寸偏差和外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）及合格品（C）三個等級。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—肋第十一頁，共27頁。（二）蒸壓加氣混凝土砌塊常用的蒸壓加氣混凝土砌塊有以粉煤灰、水泥和石灰為主要原料生產(chǎn)的粉煤灰加氣混凝土砌塊；以水泥、石灰、砂為主要原料生產(chǎn)的砂加氣混凝土砌塊兩大類。根據(jù)《蒸壓加氣混凝土砌塊》（GB/T11968-2006），加氣混凝土砌塊的長度一般為600mm，寬度有100mm、125mm、150mm、200mm、200mm、250mm、300mm及120mm、180mm、240mm等九種規(guī)格，高度有200mm、240mm、250mm、300mm四種規(guī)格。實際應(yīng)用中，尺寸根據(jù)需要進行生產(chǎn)。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。

蒸壓加氣混凝土砌塊具有表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、隔聲性能好等優(yōu)點。一般用于非承重結(jié)構(gòu)的圍護和填充墻，也可用于屋面保溫。第十二頁，共27頁。（三）粉煤灰砌塊粉煤灰砌塊是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料，經(jīng)加水攪拌、振動成型、蒸汽養(yǎng)護而制成的實心砌塊。粉煤灰砌塊的主要規(guī)格尺寸有880mm×380mm×240mm和880mm×430mm×240mm兩種。砌塊端面應(yīng)加灌漿槽，坐漿面宜設(shè)抗剪槽。按其外觀質(zhì)量、尺寸偏差和干縮性能分為一等品(B)和合格品(C)。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(cè)面；9—高度

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?？捎糜谀途眯砸蟛桓叩囊话愎I(yè)和民用建筑的圍護結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)，但不適用于有酸性介質(zhì)侵蝕、長期受高溫影響和經(jīng)受較大振動影響的建筑物。

第十三頁，共27頁。三、建筑墻板建筑墻板主要有用于內(nèi)墻或隔墻的輕質(zhì)墻板以及用于外墻的掛板和承重墻板，有紙面石膏板、石膏纖維板、石膏空心板、石膏刨花板、GRC輕質(zhì)多孔條板、GRC平板、纖維水泥平板、水泥刨花板、輕質(zhì)陶?；炷翖l板、固定式擠壓成型混凝土多孔條板、輕集料混凝土配筋墻板、移動式擠壓成型混凝土多孔條板、SP墻板等。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(zhì)空心隔墻板等。

輕質(zhì)復(fù)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(jié)構(gòu)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(zhì)板材做面板或內(nèi)墻面板。本節(jié)介紹幾種有代表性的板材。第十四頁，共27頁。

1、玻璃纖維增強水泥(簡稱GRC)輕質(zhì)多孔隔墻條板是以低堿水泥為膠結(jié)料，耐堿玻璃纖維或其網(wǎng)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(jīng)配料、攪拌、澆筑、振動成型、脫水、養(yǎng)護而成。該板具有質(zhì)量輕，強度高，防火性好，防水、防潮性好，抗震性好，干縮變形小，制作簡便、安裝快捷等特點。GRC輕質(zhì)多孔隔墻條板外形示意圖第十五頁，共27頁。

2、紙面石膏板是由石膏芯材與護面紙組成，按其用途分為普通紙面石膏板、耐水紙面石膏板和耐火紙面石膏板三種。紙面石膏板表面平整、尺寸穩(wěn)定，具有自重輕、保溫隔熱、隔聲、防火、抗震、可調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度、加工性好、施工簡便等優(yōu)點，但用紙量較大、成本較高。3、纖維增強低堿度水泥建筑平板是以溫石棉、抗堿玻璃纖維等為增強材料，以低堿水泥為膠結(jié)材料，加水混合成漿，經(jīng)制坯、壓制、蒸養(yǎng)而成的薄型平板。按石棉摻入量分為摻石棉纖維增強低堿度水泥建筑平板(代號為TK)與無石棉纖維增強低堿度水泥建筑平板(代號為NTK)。平板質(zhì)量輕、強度高，防潮、防火，不易變形，可加工性好，適用于各類建筑物室內(nèi)的非承重內(nèi)隔墻和吊頂平板等。第十六頁，共27頁。

4、輕型復(fù)合板是以絕熱材料為芯材，以金屬材料、非金屬材料為面材，經(jīng)不同方式復(fù)合而成，可分為工廠預(yù)制和現(xiàn)場復(fù)合兩種。（1）鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板，以芯材不同分為聚苯乙烯泡沫板、巖棉、礦渣棉、膨脹珍珠巖等，面層都以水泥砂漿抹面。此類板材包含了泰柏系列、3D板系列、舒樂舍板鋼板網(wǎng)等。

（2）金屬面夾芯板，以芯材不同分為聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦渣棉、酚醛泡沫塑料、玻璃棉等。第十七頁，共27頁。第二節(jié)屋面材料屋面材料主要為各類瓦制品。按成分分為黏土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網(wǎng)水泥大波瓦、塑料大波瓦、瀝青瓦、燒結(jié)瓦等；按生產(chǎn)工藝分為壓制瓦、擠制瓦和手工光彩脊瓦；按形狀分為平瓦、波形瓦、脊瓦。新型屋面材料主要有輕鋼彩色屋面板、鋁塑復(fù)合板等。作為防水、保溫、隔熱的屋面材料，粘土瓦是我國使用較多、歷史較長的屋面材料之一。但粘土瓦同粘土磚一樣破壞耕地、浪費資源，因此逐步被大型水泥類瓦材和高分子復(fù)合類瓦材取代?，F(xiàn)將常用的新型屋面材料的組成、主要特性及應(yīng)用歸納入下表中：第十八頁，共27頁。常用屋面材料主要組成、特性及應(yīng)用品種主要組成材料主要特性主要用途水泥類混凝土瓦水泥、砂或無機硬質(zhì)細骨料成本低、耐久性好，但質(zhì)量大民用建筑波形屋面防水纖維增強水泥瓦水泥、增強纖維防水、防潮、防腐、絕緣廠房、庫房、堆貨棚、涼棚鋼絲網(wǎng)水泥大波瓦水泥、砂、鋼絲網(wǎng)尺寸和質(zhì)量大工廠散熱車間、倉庫、臨時性圍護結(jié)構(gòu)第十九頁，共27頁。品種主要組成材料主要特性主要用途高分子復(fù)合類瓦材塑料瓦楞板聚氯乙烯樹脂、配合劑輕質(zhì)、高強、防水、耐蝕、透光率高、色彩鮮艷涼棚、遮陽板、簡易建筑屋面玻璃鋼波形瓦不飽和聚酯樹脂、玻璃纖維輕質(zhì)、高強、耐沖擊、耐熱、耐蝕、透光率高、制作簡單遮陽、車站站臺、售貨亭、涼棚等屋面木質(zhì)纖維波形瓦木纖維、酚醛樹脂防水劑防水、耐熱、耐寒活動房屋、輕結(jié)構(gòu)房屋屋面、車間、倉庫、臨時設(shè)施等屋面玻璃纖維瀝青瓦玻璃纖維薄氈、改性瀝青輕質(zhì)、粘結(jié)性強、抗風(fēng)化、施工方便民用建筑波形屋面第二十頁，共27頁。品種主要組成材料主要特性主要用途輕型復(fù)合板材EP