砌筑磚的一些常識

土木工程材料

6砌筑材料

主講

6.1燒結(jié)磚6.1.1.燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原材料，經(jīng)焙燒而成的尺寸為240×115×53㎜直角六面體塊材。粘土質(zhì)材料在一定溫度下，其中的鋁硅酸鹽礦物局部熔融，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、實心磚等。燒結(jié)普通磚的技術(shù)指標(biāo)燒結(jié)普通磚根據(jù)抗壓強(qiáng)度分為ＭＵ30、ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15、ＭＵ10五個強(qiáng)度等級。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〕三個質(zhì)量等級。各等級磚的具體技術(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6-1的規(guī)定〔樣本數(shù)為２０塊〕?！?〕外觀質(zhì)量燒結(jié)普通磚的優(yōu)等品顏色應(yīng)根本一致，一等品和合格品顏色無要求。其他外觀質(zhì)量應(yīng)符合表6—2的規(guī)定?！?〕強(qiáng)度等級燒結(jié)普通磚強(qiáng)度應(yīng)符合表6—3的規(guī)定。強(qiáng)度實驗按GB/T2542進(jìn)行，抽取１０塊磚試樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗，根據(jù)試驗結(jié)果，按平均值一標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度等級?！?〕燒結(jié)普通磚的缺陷指標(biāo)當(dāng)生產(chǎn)燒結(jié)磚的原料中含有有害雜質(zhì)或生產(chǎn)工藝不當(dāng)時，均可造成燒結(jié)磚的質(zhì)量缺陷，影響磚的耐久性。主要缺陷及耐久性指標(biāo)有：1〕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機(jī)鹽時，會隱含在成品燒結(jié)磚的內(nèi)部，磚吸水后再次枯燥時，水分會向外遷移，這些可溶性鹽隨水滲到磚的外表，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，由于大量鹽類的溶出和結(jié)晶膨脹會造成磚砌體外表粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。國家標(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。２〕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)。處于枯燥條件下時，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(dǎo)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(qiáng)度降低，還可能造成對砌體的嚴(yán)重危害。3〕欠火磚與過火磚燒結(jié)磚的形成是磚坯經(jīng)高溫焙燒，使局部物質(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)焙燒溫度缺乏時，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(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?！?〕燒結(jié)磚的耐久性燒結(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或吸水率試驗來衡量。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；其他地區(qū)，磚的吸水率滿足表6—4的，可不做凍融試驗。注：粉煤灰摻入量〔體積比〕小于30％時，抗風(fēng)化性能指標(biāo)按粘土磚規(guī)定。6.2燒結(jié)多孔磚和空心磚6.2.1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，非孔局部磚體較密實，所以強(qiáng)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(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、ＭＵ10五個強(qiáng)度等級。6.2.2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。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(qiáng)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。6.3砌塊砌塊是用于砌筑工程的人造塊材，砌塊與磚的主要區(qū)別是，砌塊的長度大于365ｍｍ或?qū)挾却笥?40ｍｍ或高度大于115ｍｍ。工程中常用的砌塊有：水泥混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊、爐渣砌塊、粉煤灰砌塊及其它硅酸鹽砌塊、水泥混凝土鋪地磚等?！?〕混凝土空心砌塊工程中常用的混凝土空心砌塊尺寸一般為３９０×１９０×１９０ｍｍ、２９０×１９０×１９０ｍｍ和１９０×１９０×１９０ｍｍ，孔洞率一般為３５％～６０％。強(qiáng)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?；炷疗鰤K使用前，應(yīng)首先檢驗外觀質(zhì)量和尺寸偏差，合格后再檢驗其抗壓強(qiáng)度及相對含水率。必要時檢驗其抗?jié)B性和抗凍性。其中相對含水率是指砌塊的實際含水率與其最大吸水率之比。當(dāng)混凝土砌塊使用輕集料時，空心砌塊的重量大為減輕，按其表觀密度〔含孔洞〕有500～1000kg／ｍ3不等。常用的輕集科有陶粒、煤渣、自燃煤矸石和膨脹珍珠巖等?！?〕蒸壓加氣混凝土砌塊〔ＡＣＢ〕蒸壓加氣混凝土砌塊是用鈣質(zhì)材料〔如水泥、石灰〕和硅質(zhì)材料〔如砂子、粉煤灰、礦渣〕的配料中參加鋁粉作加氣劑，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型、發(fā)氣膨脹、預(yù)養(yǎng)切割，再經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的多孔硅酸鹽砌塊。發(fā)氣劑又稱加氣劑，是制造加氣混凝土的關(guān)鍵材料。發(fā)氣劑大多項選擇用脫脂鋁粉。摻入漿料中的鋁粉，在堿性條件下產(chǎn)生化學(xué)反響：鋁粉極細(xì)，產(chǎn)生的氫氣形成許多小氣泡，保存在很快凝固的混凝土中。這些大量的均勻分布的小氣泡，使加氣混凝土砌塊具有許多優(yōu)良特性。#例6-1試解釋制成紅磚與青磚的原理。焙燒是制磚最重要的環(huán)節(jié)。當(dāng)磚坯在氧化氣氛中燒成出窯，磚中的鐵質(zhì)形成了紅色的Fe2O3，那么制得紅磚。假設(shè)磚坯在氧化氣氛中燒成后，再經(jīng)澆水悶窯，使窯內(nèi)形成復(fù)原氣氛，促使磚內(nèi)的紅色高階氧化鐵〔Fe2O3〕復(fù)原成青灰色的低價氧化鐵(FeO)，即制得青磚。粘土磚焙燒溫度為950℃左右燒出的磚色澤多為紅色。這是由于磚中的著色礦物，如在氧化氣氛中保溫、冷卻時，鐵形成了呈紅色的Fe2O3之故。而為獲得青色，那么焙燒開始階段在氧化氣氛中，到達(dá)焙燒溫度后，封閉火門，隔絕空氣流入，并配合從窯頂洇水入窯，產(chǎn)生大量水蒸汽，轉(zhuǎn)變成缺氧環(huán)境，使磚在復(fù)原氣氛里保溫、冷卻。這時，磚中形成的是呈青灰色的氧化鐵(FeO)，制得青磚。例6-2何謂燒結(jié)普通磚的泛霜和石灰爆裂？它們對建筑物有何影響？解泛霜是指粘土原料中的可溶性鹽類〔如硫酸鈉等〕，隨著磚內(nèi)水分蒸發(fā)而在磚外表產(chǎn)生的鹽析現(xiàn)象，一般為白色粉末，常在磚外表形成絮團(tuán)狀斑點。泛霜的磚用于建筑中的潮濕部位時，由于大量鹽類的溶出和結(jié)晶膨脹會造成磚砌體外表粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。當(dāng)原料土中夾雜有石灰質(zhì)時，那么燒磚時將被燒成過燒的石灰留在磚中。石灰有時也由摻入的內(nèi)燃料〔煤渣〕帶入。這些石灰在磚體內(nèi)吸水消化時產(chǎn)生體積膨脹，導(dǎo)致磚發(fā)生脹裂破壞，這種現(xiàn)象稱為石灰爆裂。石灰爆裂對磚砌體影響較大，輕者影響外觀，重者將使磚砌體強(qiáng)度降低直至破壞。磚中石灰質(zhì)顆粒越大，含量越多，那么對磚砌體強(qiáng)度影響越大。ＧＢ5101—2000規(guī)定，優(yōu)等品磚不允許有泛霜現(xiàn)象，一等品磚不允許出現(xiàn)中等泛霜，合格品磚不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，優(yōu)等品磚不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于2mm的爆裂區(qū)域；一等品磚不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于10mm的爆裂區(qū)域，在２～10mm之間爆裂區(qū)域，每組磚樣不得多于15處。例6-3如何識別欠火磚和過火磚？解燒結(jié)磚的形成是磚坯經(jīng)高溫焙燒，使局部物質(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)焙燒溫度缺乏時，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，低溫下焙燒，粘土顆粒間熔融物少，孔隙率大、強(qiáng)度低、吸水率大、耐久性差；過火磚由于燒成溫度過高，產(chǎn)生軟化變形，造成外形尺寸極不規(guī)整。欠火磚色淺、敲擊時聲啞，過火磚色較深、敲擊時聲清脆。例6-4某燒結(jié)普通磚試驗，10塊磚樣的抗壓強(qiáng)度值分別為：14.2、21.1、9.5、22.9、13.3、18.8、18.2、18.2、19.8、19.8〔MPa〕，試確定該磚的強(qiáng)度級。解計算10塊試樣的抗壓強(qiáng)度平均值為：f=(14.2+21.1+9.5+22.9+13.3+18.8+18.2+18.2+19.8+19.8)/10=17.6MPa計算標(biāo)準(zhǔn)差S：將單塊試樣抗壓強(qiáng)度測定值fi，代入求得S=4.05MPa計算強(qiáng)度變異系數(shù)〔δ〕：δ=S/f=4.05/17.6=0.23 ∵變異系數(shù)δ=0.23＞0.21單塊最小抗壓強(qiáng)度值fmin=9.5≥7.5由表6—3，該磚的強(qiáng)度等級為MU10。例6-5選用天然石材的原那么是什么？為什么一般大理石板材不宜用于室外？解選用天然石材時應(yīng)滿足以下幾方面的要求：1．適用性。是指在選用建筑石材時，應(yīng)針對建筑物不同部位，選用滿足技術(shù)要求的石材。如對于結(jié)構(gòu)用石材，主要要求指標(biāo)是石材的強(qiáng)度、耐水性、抗凍性等；飾面用石材，主要技術(shù)要求是尺寸公差、外表平整度、光澤度和外觀缺陷等；２．經(jīng)濟(jì)性。由于天然石材自重大，開采運輸不方便，故應(yīng)貫徹就地取材原那么，以縮短運距，降低本錢。同時，天然巖石雕琢加工困難，加工費工耗時，本錢高。一些名貴石材，價格高昂，因此選材時必須予以慎重考慮。３．色彩。石材裝飾必須要與建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，其中色彩相融性尤其明顯和重要。因此選用天然石材時，必須認(rèn)真考慮所選石材的顏色與紋理，力爭取得最正確裝飾效果。天然大理石化學(xué)成分為碳酸鹽。當(dāng)大理石長期受雨水沖刷，特別是受酸性雨水沖刷時，可能使大理石外表的某些物質(zhì)被侵蝕，從而失去原貌和光澤，影響裝飾效果，因此一般大理石板材不宜用于室外裝飾。燒土制品一、是非題(正確的在題后括號內(nèi)打“＋〞，不正確的打“－〞)1、燒結(jié)普通磚當(dāng)其強(qiáng)度能得到保證時，吸水率較大者那么較好。()2、燒結(jié)粘土磚燒制得越密實，那么其質(zhì)量越好。()3、燒磚時窯內(nèi)為氧化氣氛制得青磚，為復(fù)原氣氛時制得紅磚。()二、選擇題(把正確的答案填在括號內(nèi))1、磚的等級是由()來確定的。a、外觀質(zhì)量b、抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度c、標(biāo)號、耐久性和外觀質(zhì)量2、粘土磚在砌墻前要澆水潤濕，其目的是為了()a、把磚沖洗干凈b、保證砌筑砂漿的稠度