《建筑材料》課件第6章

項(xiàng)目六砌體材料任務(wù)一概述任務(wù)二砌墻磚任務(wù)三建筑砌塊任務(wù)四墻用板材任務(wù)五建筑石材任務(wù)六人造石材

教學(xué)要求

了解：砌墻磚的分類；非燒結(jié)磚、其他砌塊、各種墻板的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用；建筑工程中常用石材的技術(shù)性能、特點(diǎn)及選用原則。

掌握：燒結(jié)磚的主要技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用，混凝土砌塊和加氣混凝土砌塊的性能及應(yīng)用

特點(diǎn)。

重點(diǎn)：燒結(jié)磚的主要技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用，建筑石材的主要品種及應(yīng)用。

難點(diǎn)：加氣混凝土砌塊的性能及應(yīng)用特點(diǎn)。

【走進(jìn)歷史】

秦磚漢瓦

中國(guó)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期陸續(xù)創(chuàng)制了方形和長(zhǎng)形磚，秦漢時(shí)期制磚的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模、質(zhì)量和花式品種都有顯著發(fā)展，世稱“秦磚漢瓦”。

所謂“秦磚漢瓦”，非專指“秦朝的磚、漢代的瓦”，是后世為紀(jì)念和說(shuō)明這一時(shí)期建筑裝飾的輝煌和鼎盛，而對(duì)這一時(shí)期的磚、瓦的統(tǒng)稱，我們今天建筑中應(yīng)用的空心磚早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)就已被創(chuàng)造用作宮殿、官署或陵園建筑。秦代的磚素有“鉛磚”美譽(yù)。有的秦磚上刻有文字，字體瘦勁古樸，這種古磚十分少見(jiàn)。瓦當(dāng)是中國(guó)古典建筑物上一種特有的裝飾物，俗稱瓦頭，秦漢瓦當(dāng)之所以為人們所重視，并不在于其數(shù)量巨大，主要在于其豐富精美的紋飾以及古樸蒼勁的藝術(shù)魅力。兩漢瓦當(dāng)紋飾主要分為兩大類，一類是秦時(shí)便已出現(xiàn)的卷云紋，另一類便是最吸引視線的文字瓦當(dāng)，比如“千秋萬(wàn)歲”、“萬(wàn)壽無(wú)疆”。字體有小篆、鳥(niǎo)蟲篆、隸書、真書等。欣賞每一塊瓦當(dāng)，都是一種藝術(shù)享受。不僅可以感受到古人追求富貴、長(zhǎng)壽、快樂(lè)的美好愿望，更能體會(huì)到匠師們獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格和中國(guó)文字之美。

“秦磚漢瓦”的金碧輝煌雖早已湮沒(méi)于歷史煙云，但作為秦漢時(shí)期的鮮明文化符號(hào)，它真實(shí)再現(xiàn)了博大精深、廣袤深邃的華夏文明遺韻，引發(fā)人們對(duì)那個(gè)遙遠(yuǎn)而陌生的秦漢盛世的好奇心和求知欲，現(xiàn)在通常用它來(lái)形容帶有中華傳統(tǒng)文化風(fēng)格的古建筑?！扒卮u漢瓦”是華夏文明寶庫(kù)中一顆璀璨的明珠，其精美的文字、奇特的動(dòng)物形象、華麗詭異的圖案，在考古、歷史、古文字和美術(shù)、書法藝術(shù)，以及思想文化方面的研究中，有著其他文物遺跡不可替代的特殊地位，極具藝術(shù)欣賞和文化研究?jī)r(jià)值。

砌體在建筑中起承重、圍護(hù)或分隔作用。用于砌體的材料品種較多，有磚、砌塊、板材、石材等。它們與建筑物的功能、自重、成本、工期以及建筑能耗等均有著直接的關(guān)系。

砌體材料較多用作墻體材料(簡(jiǎn)稱墻材)。在房屋建筑中，墻體具有承重、圍護(hù)、隔斷、保溫隔熱等作用，墻體材料主要是指磚、砌塊、墻板等，合理選材對(duì)建筑物的功能、安全以及造價(jià)等均具有重要意義。任務(wù)一概述燒結(jié)磚在我國(guó)已經(jīng)有兩千多年的歷史，對(duì)于建筑工業(yè)的貢獻(xiàn)不可磨滅。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)以燒結(jié)黏土磚為砌體結(jié)構(gòu)材料，由于傳統(tǒng)的燒結(jié)黏土磚主要以毀田取土燒制，加上其自重大、生產(chǎn)效率低及抗震性能差等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響建筑施工現(xiàn)代化的發(fā)展。這也就決定了它終將被歷史所淘汰。墻體材料革新是對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)墻材的一場(chǎng)大的革命，其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保意義是毋庸置疑的。十幾年來(lái)，我國(guó)新型墻體材料得到了空前發(fā)展，涌現(xiàn)出一大批非燒結(jié)的新型墻材，如各種混凝土磚(砌塊)、墻板、蒸壓磚等免燒墻材生產(chǎn)企業(yè)，成為墻材行業(yè)的重要力量。天然石材是古老的建筑材料之一，世界上許多古建筑都是由天然石材建造而成的。如：埃及人用石頭堆砌出無(wú)與倫比的金字塔、

太陽(yáng)神神廟；意大利著名的比薩斜塔全是由石材(大理石)建成的；古希臘人用石材建造的雅典衛(wèi)城，經(jīng)歷了2000多年的風(fēng)雨，依然聳立在地中海邊，成為雅典不朽的象征。

我國(guó)對(duì)天然石材的使用也有著悠久的歷史和豐富的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代就有石基、石階，東漢時(shí)有全石建筑，隋唐時(shí)代的石窟、石塔、石墓都有杰出的代表作，宋代用石材建造城墻、橋梁(如河北的趙州橋、福建泉州的洛陽(yáng)橋等)，明、清的宮殿基座、欄桿都是用漢白玉大理石建造的。在現(xiàn)代建筑中，北京的人民英雄紀(jì)念碑、人民大會(huì)堂、北京火車站等都是大量使用石材的建筑典范。在當(dāng)代很多建筑創(chuàng)造性地使用石材，取得了獨(dú)特的效果。

石材是歷史最悠久的建筑材料之一，由于其具有相當(dāng)高的強(qiáng)度、良好的耐磨性和耐久性，并且資源豐富，易于就地取材，因此，在大量使用鋼材、混凝土和高分子材料的現(xiàn)代建筑中，石材的使用仍然相當(dāng)普遍和廣泛。

6.2.1磚的概述

凡是由黏土、工業(yè)廢料或其他地方資源為主要原料，以不同的工藝制造的在建筑物中用于承重墻和非承重墻的磚統(tǒng)稱為砌墻磚。

砌墻磚可分為普通磚和空心磚兩大類。普通磚是沒(méi)有孔洞或孔洞率(磚面上孔洞總面積占磚面積的百分率)小于15%的磚；而孔洞率等于或大于15%的磚稱為空心磚，其中孔的尺寸小而數(shù)量多的磚又稱為多孔磚。任務(wù)二砌墻磚砌墻磚按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚。燒結(jié)磚是經(jīng)焙燒而制成的，常結(jié)合主要原料命名，如燒結(jié)頁(yè)巖磚、燒結(jié)煤矸石磚等；非燒結(jié)磚是通過(guò)非燒結(jié)工藝而制成的，如碳化磚、蒸養(yǎng)磚等。

砌墻磚按材質(zhì)分，有黏土磚、頁(yè)巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、灰砂磚、混凝土磚等。6.2.2燒結(jié)普通磚

燒結(jié)普通磚是指以黏土、頁(yè)巖、煤矸石或粉煤灰等為主要原料，經(jīng)成型、焙燒而成的實(shí)心或孔洞率不大于15%的磚。燒結(jié)普通磚為矩形體，標(biāo)準(zhǔn)尺寸是240mm×115mm×53mm。根據(jù)所用原料不同，可分為燒結(jié)黏土磚(N)、燒結(jié)頁(yè)巖磚(Y)、燒結(jié)煤矸石磚(M)、燒結(jié)粉煤灰磚(F)。

燒結(jié)普通磚的生產(chǎn)工藝過(guò)程為：原料→配料調(diào)制→制坯→干燥→焙燒→成品。

焙燒是制磚的關(guān)鍵過(guò)程，焙燒時(shí)火候要適當(dāng)、均勻，以免出現(xiàn)欠火磚或過(guò)火磚。欠火磚色淺、斷面包心(黑心或白心)、敲擊聲啞、孔隙率大、強(qiáng)度低、耐久性差。因此，國(guó)標(biāo)規(guī)定欠火磚為不合格品。過(guò)火磚色較深、敲擊聲胎、較密實(shí)、強(qiáng)度高、耐久性好，但容易出現(xiàn)變形磚(酥磚或螺紋磚)，變形磚也為不合格品。

在燒磚時(shí)，若使窯內(nèi)氧氣充足，使之在氧化氣氛中焙燒，則土中的鐵元素被氧化成高價(jià)的鐵，燒得紅磚。若在焙燒的最后階段使窯內(nèi)缺氧，則窯內(nèi)燃燒氣氛呈還原氣氛，磚中的高價(jià)氧化鐵(三氧化二鐵)被還原為青灰色的低價(jià)氧化鐵(氧化鐵)，即燒得青磚。青磚比紅磚結(jié)實(shí)、耐久，但價(jià)格較紅磚高。

1.燒結(jié)普通磚的技術(shù)性能指標(biāo)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》(GB5101—2003)的規(guī)定，燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求包括尺寸偏差、外觀質(zhì)量、強(qiáng)度等級(jí)、抗風(fēng)化性、泛霜和石灰爆裂等。強(qiáng)度、抗風(fēng)化性能及放射性物質(zhì)合格的磚，根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂等情況分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三個(gè)質(zhì)量等級(jí)。燒結(jié)普通磚優(yōu)等品用于清水墻的砌筑，一等品、合格品可用于混水墻的砌筑。中等泛霜的磚不能用于潮濕部位。

1)尺寸偏差

燒結(jié)普通磚為矩形塊體材料，其標(biāo)準(zhǔn)尺寸為240mm

×

115mm

×

53mm。在砌筑時(shí)加上砌筑灰縫寬度10mm，則1m3磚砌體需用512塊磚。每塊磚的240mm

×

115mm的面稱為大面，240mm

×

53mm的面稱為條面，115mm

×

53mm的面稱為頂面。具體參見(jiàn)圖6-1。

圖6-1磚的尺寸及各平面名稱

(a)尺寸圖；(b)實(shí)物圖為保證砌筑質(zhì)量，要求燒結(jié)普通磚的尺寸偏差必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB5101—2003)的規(guī)定，見(jiàn)表6-1。

表6-1燒結(jié)普通磚尺寸允許偏差mm2)外觀質(zhì)量

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、完整面等項(xiàng)內(nèi)容，各項(xiàng)內(nèi)容均應(yīng)符合表6-2的規(guī)定。優(yōu)等品的顏色應(yīng)基本一致。

表6-2燒結(jié)普通磚的外觀質(zhì)量

mm3)強(qiáng)度等級(jí)

燒結(jié)普通磚按抗壓強(qiáng)度分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。測(cè)定強(qiáng)度時(shí)，試樣數(shù)量為10塊，試驗(yàn)后計(jì)算10塊磚的抗壓強(qiáng)度平均值，并分別按下列公式計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：

(6-1)

(6-2)

(6-3)

(6-1)

式中：S為10塊磚試樣的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(Mpa)；δ為強(qiáng)度變異系數(shù)；為10塊磚試樣的抗壓強(qiáng)度平均值(MPa)；

fi為單塊磚試樣的抗壓強(qiáng)度測(cè)定值(MPa)；fk為抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)。

各強(qiáng)度等級(jí)磚的強(qiáng)度值應(yīng)符合表6-3的規(guī)定。

表6-3燒結(jié)普通磚強(qiáng)度等級(jí)

MPa4)泛霜

泛霜也稱起霜，是磚在使用過(guò)程中的鹽析現(xiàn)象。磚內(nèi)過(guò)量的可溶鹽受潮吸水而溶解，隨水分蒸發(fā)而沉積在磚的表面，形成白色粉末附著物，常在磚表面形成絮團(tuán)狀斑點(diǎn)，從而使磚表面結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致磚的強(qiáng)度降低，影響建筑物的美觀。泛霜還會(huì)導(dǎo)致磚面與砂漿抹面層剝離。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：優(yōu)等品無(wú)泛霜，一等品不允許出現(xiàn)中等泛霜，合格品不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜。

5)石灰爆裂

當(dāng)生產(chǎn)黏土磚的原料中含有石灰石時(shí)，則焙燒時(shí)，石灰石會(huì)煅燒成生石灰留在磚內(nèi)，這時(shí)的生石灰為過(guò)火生石灰，磚吸水后生石灰消解產(chǎn)生體積膨脹，導(dǎo)致磚發(fā)生膨裂破壞，這種現(xiàn)象稱為石灰爆裂。石灰爆裂嚴(yán)重影響燒結(jié)磚的質(zhì)量，并降低砌體強(qiáng)度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》(GB5101—2003)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，合格品磚不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于15mm的爆裂區(qū)域。

6)抗風(fēng)化性能

燒結(jié)普通磚的抗風(fēng)化性是指能抵抗干濕變形、凍融變化等氣候作用的性能。它是燒結(jié)普通磚的重要耐久性之一。對(duì)磚的抗風(fēng)化性要求應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的風(fēng)化程度而定。

燒結(jié)普通磚的抗風(fēng)化性通常以其抗凍性、吸水率及飽和系數(shù)等指標(biāo)判別。飽和系數(shù)是指磚在常溫下浸水24h后的吸水率與5h的煮沸吸水率之比。部分屬于嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)的磚必須進(jìn)行凍融試驗(yàn)，某些地區(qū)的磚的抗風(fēng)化性能符合規(guī)定時(shí)可不做凍融試驗(yàn)。各種常用磚的抗風(fēng)化性能見(jiàn)表6-4。

表6-4抗

風(fēng)

化

性

能2.燒結(jié)普通磚的特點(diǎn)及應(yīng)用

燒結(jié)普通磚是傳統(tǒng)的墻體材料，燒結(jié)普通磚具有較高的強(qiáng)度，又因多孔結(jié)構(gòu)而具有良好的絕熱性、透氣性和穩(wěn)定性，還具有較好的耐久性及隔熱、保溫等性能，加上其原料廣泛、工藝簡(jiǎn)單，是應(yīng)用歷史最長(zhǎng)、范圍最廣的砌體材料。燒結(jié)普通磚廣泛應(yīng)用于砌筑建筑物的墻體、柱、拱、煙囪、溝道及基礎(chǔ)等。

由于燒結(jié)黏土磚主要以毀田取土燒制，加上其自重大、施工效率低及抗震性能差等缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)建筑發(fā)展的需要。建設(shè)部已出臺(tái)禁止使用燒結(jié)黏土磚的相關(guān)規(guī)定。隨著墻體材料的發(fā)展和推廣，燒結(jié)黏土磚必將被其他墻體材料所取代。

[工程實(shí)例分析6-1]

燒結(jié)普通磚的鹽析現(xiàn)象

現(xiàn)象圖6-2和圖6-3所示分別為海南某地?zé)Y(jié)黏土磚墻和花崗巖石墻。幾年后，燒結(jié)黏土磚墻出現(xiàn)明顯腐蝕，而花崗巖石墻無(wú)此現(xiàn)象。請(qǐng)分析原因。

原因分析海南等沿海地區(qū)氣候潮濕，空氣中含較多鹽、堿等腐蝕介質(zhì)，因此部分含可溶性鹽較高的燒結(jié)黏土磚出現(xiàn)鹽析，并導(dǎo)致磚的使用壽命縮短，而且結(jié)晶膨脹還會(huì)引起磚的表層酥松，甚至剝落。而花崗巖表觀密度大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密、孔隙率小、吸水率低、耐鹽堿腐蝕能力強(qiáng)、耐久性好。

圖6-2普通磚表面的白霜

圖6-3花崗巖石墻

思考實(shí)際工程中采取哪些措施可以減少這種現(xiàn)象的發(fā)生？

[工程實(shí)例分析6-2]

某磚混結(jié)構(gòu)浸水后倒塌

現(xiàn)象南方某縣城于1998年8月7號(hào)至10日遭受洪災(zāi)，某住宅樓底部車庫(kù)進(jìn)水，12日上午倒塌，墻體破壞后部分呈粉末狀，該樓為五層半磚砌體承重結(jié)構(gòu)。在殘存北縱墻基礎(chǔ)上隨機(jī)抽取20塊磚進(jìn)行試驗(yàn)。自然狀態(tài)下實(shí)測(cè)其抗壓強(qiáng)度平均值為5.85MPa，低于設(shè)計(jì)要求的MU10磚抗壓強(qiáng)度。從磚廠成品堆中隨機(jī)抽取了磚測(cè)試，抗壓強(qiáng)度十分離散，高的達(dá)21.8MPa，低的僅5.1MPa。請(qǐng)對(duì)其砌體材料進(jìn)行分析討論。

原因分析磚的質(zhì)量差。設(shè)計(jì)要求使用MU10磚，而在施工時(shí)使用的磚大部分為MU7.5，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果磚的強(qiáng)度低于MU7.5。該磚廠土質(zhì)不好，磚勻質(zhì)性差；磚的軟化系數(shù)小，且被積水浸泡過(guò)，強(qiáng)度大幅度下降，故部分磚破壞后呈粉末狀；砌筑砂漿強(qiáng)度低，黏結(jié)力差。故浸水后房屋倒塌。6.2.3燒結(jié)多孔磚和燒結(jié)空心磚

燒結(jié)普通磚具有自重大、體積小、生產(chǎn)能耗高、施工效率低等缺點(diǎn)，用燒結(jié)多孔磚和燒結(jié)空心磚代替燒結(jié)普通磚，可使建筑物自重減輕30%左右，節(jié)約原料20%～30%，節(jié)省燃料10%～20%，且燒成率高，造價(jià)降低20%，施工效率提高40%，并能改善磚的絕熱和隔聲性能。一些較發(fā)達(dá)國(guó)家多孔磚占磚總產(chǎn)量的70%～90%。所以，推廣使用多孔磚和空心磚是加快我國(guó)墻體材料改革，促進(jìn)墻體材料工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要措施之一。燒結(jié)多孔磚和燒結(jié)空心磚的生產(chǎn)工藝與燒結(jié)普通磚相同，但由于坯體有孔洞，增加了成型的難度，對(duì)原料的可塑性要求更高。

1.燒結(jié)多孔磚

燒結(jié)多孔磚是以黏土、頁(yè)巖或煤矸石為主要原料燒制的主要用于結(jié)構(gòu)承重的多孔磚，其主要技術(shù)要求如下：

1)規(guī)格要求

燒結(jié)多孔磚有190mm×190mm×90mm(M型)和240mm×115mm×90mm(P型)兩種規(guī)格，見(jiàn)圖6-4。多孔磚大面有孔，孔多而小，孔洞率在l5%以上，其孔洞尺寸為：圓孔直徑小于22mm，非圓孔內(nèi)切圓直徑小于15mm，手抓孔為(30～40)mm×(75～85)mm。

圖6-4燒結(jié)多孔磚(單位：mm)

(a)

M型；(b)

P型；(c)實(shí)物圖(c)

2)強(qiáng)度等級(jí)

根據(jù)磚的抗壓強(qiáng)度將燒結(jié)多孔磚分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，各強(qiáng)度等級(jí)的強(qiáng)度值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定(見(jiàn)表6-5)。表6-5燒結(jié)多孔磚強(qiáng)度等級(jí)(GB13544－2000)MPa3)其他技術(shù)要求

除了上述技術(shù)要求外，燒結(jié)多孔磚的技術(shù)要求還包括凍融、泛霜、石灰爆裂、抗風(fēng)化性能等。各質(zhì)量等級(jí)的燒結(jié)多孔磚的泛霜、石灰爆裂性能要求與燒結(jié)普通磚相同。

根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、孔型及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂等狀況，將強(qiáng)度和抗風(fēng)化性能合格的磚，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)。

4)應(yīng)用

燒結(jié)多孔磚強(qiáng)度較高，主要用于多層建筑物的承重墻體和高層框架建筑的填充墻和分隔墻。

2.燒結(jié)空心磚

燒結(jié)空心磚是以黏土、頁(yè)巖或粉煤灰為主要原料燒制成的主要用于非承重部位的空心磚，燒結(jié)空心磚自重較輕，強(qiáng)度較低，多用作非承重墻，如多層建筑內(nèi)隔墻或框架結(jié)構(gòu)的填充墻等。燒結(jié)空心磚的主要技術(shù)要求如下：

1)規(guī)格要求

燒結(jié)空心磚的外形為直角六面體，有290mm×190mm×90mm和240mm×180mm×115mm兩種規(guī)格。磚的壁厚應(yīng)大于10mm，肋厚應(yīng)大于7mm。空心磚頂面有孔，孔大而少，孔洞為矩形條孔或其他孔形，孔洞平行于大面和條面，孔洞率一般在35%以上?？招拇u形狀見(jiàn)圖6-5。

圖6-5燒結(jié)空心磚外形

(a)尺寸圖；(b)截面圖；(c)實(shí)物圖

2)強(qiáng)度等級(jí)

根據(jù)空心磚大面的抗壓強(qiáng)度，將燒結(jié)空心磚分為MU10.0、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，各產(chǎn)品等級(jí)的強(qiáng)度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定(見(jiàn)表6-6)。

表6-6燒結(jié)空心磚強(qiáng)度等級(jí)(GB13545－2003)3)密度等級(jí)

按磚的體積密度不同，把空心磚分成800、900、1000和1100四個(gè)密度等級(jí)。

4)其他技術(shù)要求

除了上述技術(shù)要求外，燒結(jié)空心磚的技術(shù)要求還包括凍融、泛霜、石灰爆裂、吸水率等。產(chǎn)品的外觀質(zhì)量、物理性能均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。各質(zhì)量等級(jí)的燒結(jié)空心磚的泛霜、石灰爆裂性能要求與燒結(jié)普通磚相同。

強(qiáng)度、密度、抗風(fēng)化性能和放射性物質(zhì)合格的磚和砌塊，根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、孔洞排列及其物理性能(結(jié)構(gòu)、泛霜、石灰爆裂、吸水率)可分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個(gè)質(zhì)量等級(jí)。6.2.4蒸壓(養(yǎng))磚

非燒結(jié)磚是不經(jīng)過(guò)焙燒而制成的磚，如碳化磚、免燒免蒸磚、蒸壓磚等。目前應(yīng)用最為廣泛的是蒸壓磚。

蒸壓磚屬硅酸鹽制品，是以石灰和含硅材料(砂子、粉煤灰、煤矸石、爐渣和頁(yè)巖等)加水拌和、成型、蒸養(yǎng)或蒸壓而制成的。目前常使用的主要有粉煤灰磚、灰砂磚和煤渣磚，其規(guī)格尺寸與燒結(jié)普通磚相同。

1.蒸壓粉煤灰磚

粉煤灰磚是以粉煤灰和石灰為主要原料，加水混合拌成坯料，經(jīng)陳化、輪碾、加壓成型，再經(jīng)常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而制成的一種墻體材料。粉煤灰磚根據(jù)抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為MU20、MU15、MU10、MU7.5四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，按尺寸偏差、外觀質(zhì)量、強(qiáng)度和干燥收縮率分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。在易受凍融和干濕交替作用的建筑部位必須使用一等磚。

粉煤灰磚出窯后，應(yīng)存放一段時(shí)間后再用，以減少相對(duì)伸縮量。當(dāng)粉煤灰磚用于易受凍融作用的建筑部位時(shí)，要進(jìn)行抗凍性檢驗(yàn)，并采取適當(dāng)措施，以提高建筑耐久性；用于砌筑建筑物時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增設(shè)圈梁及伸縮縫或采取其他措施，以避免或減少收縮裂縫的產(chǎn)生；在長(zhǎng)期高溫作用下，灰砂磚中的氫氧化鈣和水化硅酸鈣會(huì)脫水，石英會(huì)分解，故不宜用于長(zhǎng)期受熱高于200℃的地方；受急冷急熱或有酸性介質(zhì)侵蝕的地方也應(yīng)避免使用。

2.蒸壓灰砂磚

灰砂磚是用石灰和天然砂為主要原料，經(jīng)混合攪拌、陳化、輪碾、加壓成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而制得的墻體材料，按抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為MU25、MU20、MU15、MU10四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、強(qiáng)度及抗凍性分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個(gè)等級(jí)。

灰砂磚表面光滑平整，使用時(shí)應(yīng)注意提高磚與砂漿之間的黏結(jié)力；其耐水性良好，但抗流水沖刷的能力較弱，可長(zhǎng)期在潮濕、不受沖刷的環(huán)境使用；MU15級(jí)以上的磚可用于基礎(chǔ)及其他建筑部位，MU10級(jí)磚只可用于防潮層以上的建筑部位；另外，不得使用于長(zhǎng)期受高于200℃溫度作用、急冷急熱和酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。

3.煤渣磚

煤渣磚是以煤渣為主要原料，加入適量石灰、石膏等材料，經(jīng)混合、壓制成型、蒸汽或蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的實(shí)心磚，顏色呈黑灰色。

根據(jù)《煤渣磚》的規(guī)定，煤渣磚的公稱尺寸為240mm×115mm×53mm，按其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為MU25、MU20、MU15、MU10四個(gè)強(qiáng)度級(jí)別，各級(jí)別的強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)滿足煤渣磚的強(qiáng)度指標(biāo)(JC/T525—2007)的規(guī)定。

煤渣磚可用于一般工業(yè)與農(nóng)用建筑的墻體和基礎(chǔ)。但應(yīng)注意：用于基礎(chǔ)或易受凍融和干濕交替作用的建筑部位必須使用MU15及以上的磚；不得用于長(zhǎng)期受200℃以上或受急冷急熱或有侵蝕性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。

[工程實(shí)例分析6-3]

灰砂磚墻體裂縫

現(xiàn)象大慶某石油基地庫(kù)房砌筑采用蒸壓灰砂磚，由于工期緊，灰砂磚亦緊俏，出廠4d的灰砂磚即砌筑。8月完工，后發(fā)現(xiàn)墻體有較多垂直裂縫，至11月底裂縫基本固定。

原因分析首先是磚出廠到上墻時(shí)間太短，灰砂磚出釜后含水量隨時(shí)間而減少，20多天后才基本穩(wěn)定。出釜時(shí)間太短必然導(dǎo)致灰砂磚干縮大。其次受氣溫影響。砌筑時(shí)氣溫很高，而幾個(gè)月后氣溫明顯下降，溫差導(dǎo)致變形。最后是因?yàn)樵摶疑按u表面光滑，砂漿與磚的黏結(jié)程度低。還需要說(shuō)明的是，灰砂磚砌體的抗剪強(qiáng)度普遍低于普通黏土磚。

砌塊是用于砌筑的、形體大于砌墻磚的人造塊材，一般為直角六面體，按產(chǎn)品主規(guī)格的尺寸可分為大型砌塊(高度大于980mm)、中型砌塊(高度為380mm～980mm)和小型砌塊(高度大于115mm、小于380mm)。砌塊高度一般不大于長(zhǎng)度或?qū)挾鹊?倍，長(zhǎng)度不超過(guò)高度的3倍。根據(jù)需要也可生產(chǎn)各種異形砌塊。任務(wù)三建筑砌塊砌塊的分類方法很多，若按用途可分承重砌塊和非承重砌塊；按有無(wú)孔洞可分為實(shí)心砌塊(無(wú)孔洞或空心串小于25%)和空心砌塊(空心率＞25%)；按材質(zhì)又可分為硅酸鹽砌塊、輕骨料混凝土砌塊、混凝土砌塊等。其中以混凝土空心小型砌塊產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣。

砌塊是一種新型墻體材料，可以充分利用地方資源和工業(yè)廢料，并可節(jié)省黏土資源和改善環(huán)境。由于砌塊的制作原料可以使用爐渣、粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢渣，可以節(jié)省大量的土地資源和能源，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣，適應(yīng)性強(qiáng)，制作及使用方便靈活，還可改善墻體功能等特點(diǎn)，是代替黏土磚的理想砌筑材料，因而成為我國(guó)建筑改革墻體材料的一個(gè)重要的途徑，因此發(fā)展較快。

砌塊建筑是墻體技術(shù)改革的一條有效途徑，其特點(diǎn)如下：

(1)具備磚的優(yōu)點(diǎn)，砌筑輕便靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可通過(guò)插筋、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片、設(shè)置圈梁等措施滿足抗震要求。

(2)砌塊生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，建廠投資少，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，原料來(lái)源廣。

(3)砌塊施工效率高。小型空心砌塊可直接用人工砌筑，一個(gè)工人每工日可砌100塊(相當(dāng)于1000塊標(biāo)準(zhǔn)磚)；中型砌塊采用小型機(jī)具即可施工，提高機(jī)械化程度。6.3.1蒸壓加氣混凝土砌塊

蒸壓加氣混凝土砌塊是以鈣質(zhì)材料(水泥、石灰等)、硅質(zhì)材料(砂、礦渣、粉煤灰等)以及加氣劑(鋁粉等)，經(jīng)配料、攪拌、澆注、發(fā)氣、切割和蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的多孔輕質(zhì)塊體材料。

1.主要技術(shù)性質(zhì)

1)尺寸規(guī)格

砌塊的尺寸規(guī)格一般有A、B兩個(gè)系列，見(jiàn)表6-7。

表6-7砌塊的尺寸規(guī)格2)砌塊的強(qiáng)度等級(jí)與密度等級(jí)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T11968—2006)，砌塊按抗壓強(qiáng)度分為A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10七個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，見(jiàn)表6-8。按干體積密度分為B03、B04、B05、B06、B07、B08六個(gè)級(jí)別，見(jiàn)表6-9。按外觀質(zhì)量、尺寸偏差、體積密度、抗壓強(qiáng)度分為優(yōu)等品(A)、合格品(B)兩個(gè)等級(jí)。

表6-8加氣混凝土砌塊的強(qiáng)度等級(jí)表6-9蒸壓加氣混凝土砌塊的表觀密度指標(biāo)2.應(yīng)用

加氣混凝土砌塊質(zhì)量輕，具有保溫、隔熱、隔音性能好，抗震性強(qiáng)，熱導(dǎo)率低，傳熱速度慢，耐火性好，易于加工，施工方便等特點(diǎn)，是應(yīng)用較多的輕質(zhì)墻體材料之一，適用于低層建筑的承重墻、多層建筑的間隔墻和高層框架結(jié)構(gòu)的填充墻，作為保溫隔熱材料也可用于復(fù)合墻板和屋面結(jié)構(gòu)中。在無(wú)可靠的防護(hù)措施時(shí)，該類砌塊不得用于水中、高濕度、有堿化學(xué)物質(zhì)侵蝕等環(huán)境中，也不得用于建筑物的基礎(chǔ)和溫度長(zhǎng)期高于80℃的建筑部位。6.3.2混凝土空心砌塊

混凝土空心砌塊主要是以普通混凝土拌和物為原料，經(jīng)成型、養(yǎng)護(hù)而成的空心塊體墻材，有承重砌塊和非承重砌塊兩類。為減輕自重，非承重砌塊可用爐渣或其他輕質(zhì)骨料配制。常用混凝土砌塊外形見(jiàn)圖6-6。

圖6-6幾種混凝土空心砌塊外形示意圖

1.混凝土小型空心砌塊

1)尺寸規(guī)格

混凝土小型空心砌塊主規(guī)格尺寸為390mm×190mm×190mm，一般為單排孔，也有雙排孔，其空心率為25%～50%。其他規(guī)格尺寸可由供需雙方協(xié)商。

2)強(qiáng)度等級(jí)

混凝土小型空心砌塊按砌塊抗壓強(qiáng)度分為MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0、MU20.0六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，具體指標(biāo)見(jiàn)表6-10。

表6-10混凝土小型空心砌塊的抗壓強(qiáng)度(GB8239—1997)3)應(yīng)用

該類小型砌塊適用于地震設(shè)計(jì)烈度為8級(jí)及8級(jí)以下地區(qū)的一般民用與工業(yè)建筑物的墻體，其出廠時(shí)的相對(duì)含水率必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；在施工現(xiàn)場(chǎng)堆放時(shí)，必須采取防雨措施；砌筑前不允許澆水預(yù)濕。

2.輕集料混凝土小型空心砌塊

輕集料混凝土小型空心砌塊是以陶粒、膨脹珍珠巖、浮石、火山渣、煤渣、自燃煤矸石等各種輕粗細(xì)集料和水泥按一定比例配制，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而成的空心率大于25%、體積密度小于1400kg/m3的輕質(zhì)混凝土小砌塊。

該砌塊的主規(guī)格為390mm×190mm×190mm，其他規(guī)格尺寸可由供需雙方協(xié)商，強(qiáng)度等級(jí)為MU1.5、MU2.5、MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0，其各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

輕集料混凝土小型空心砌塊是一種輕質(zhì)高強(qiáng)、能取代普通黏土磚的很有發(fā)展前景的一種墻體材料，它不僅可用于承重墻，還可用于既承重又保溫或?qū)ｉT保溫的墻體，更適合于高層建筑的填充墻和內(nèi)隔墻。

[工程實(shí)例分析6-4]

蒸壓加氣混凝土砌塊砌體裂縫

現(xiàn)象某工程用蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑外墻，該蒸壓加氣混凝土砌塊出釜一周后即砌筑，工程完工一個(gè)月后，墻體出現(xiàn)裂紋。

原因分析該外墻屬于框架結(jié)構(gòu)的非承重墻，所用的蒸壓加氣混凝土砌塊出釜僅一周，其收縮率仍較大，在砌筑完工干燥過(guò)程中繼續(xù)產(chǎn)生收縮，墻體在沿著砌塊與砌塊交接處就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

[工程實(shí)例分析6-5]

黏土磚和加氣混凝土砌塊吸水后的比較

現(xiàn)象將黏土磚與加氣混凝土砌塊分別在水中浸泡2分鐘后，再分別敲開(kāi)，如圖6-7和圖6-8所示，觀察新斷面中孔的大小、形狀分布及水滲透的程度，請(qǐng)分析其吸水率不同的原因。

圖6-7黏土磚吸水

圖6-8加氣混凝土砌塊吸水

原因分析由新斷面可見(jiàn)，水已滲入實(shí)心黏土磚內(nèi)部，而僅滲透入加氣混凝土砌塊表面。之所以有這樣的差異，是其孔結(jié)構(gòu)不同造成的。加氣混凝土砌塊為多孔結(jié)構(gòu)，其孔是封閉的、不連通的小孔，故水難以滲透其內(nèi)部。實(shí)心黏土磚雖也是多孔結(jié)構(gòu)，但其孔徑大，且有大量連通孔存在。封閉不連通的小孔可以有效地阻止水的滲透；孔徑大且存在連通孔則為水的滲透提供了條件。

思考為什么混凝土摻入引氣劑能改善混凝土的抗?jié)B性?

以板材為圍護(hù)墻體的建筑體系具有質(zhì)輕、節(jié)能、施工方便、使用面積大、開(kāi)間布置靈活等特點(diǎn)，因此墻用板材具有良好的發(fā)展前景。墻用板材常見(jiàn)的品種有水泥類墻用板材、植物纖維類板材、石膏類墻用板材、復(fù)合墻板等。任務(wù)四墻用板材6.4.1水泥類墻用板材

水泥類的墻用板材具有較好的力學(xué)性能和耐久性，生產(chǎn)技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，可用于承重墻、外墻和復(fù)合墻板的外層面，其主要缺點(diǎn)是體積密度大、抗拉強(qiáng)度低(大板在起吊過(guò)程中易受損)。生產(chǎn)中可制作預(yù)應(yīng)力空心板材以減輕自重和改善隔音隔熱性能，也可制作以纖維等增強(qiáng)的薄型板材，還可在水泥類板材上制作成具有裝飾效果的表面層(如花紋線條裝飾、露骨料裝飾、著色裝飾等)。

1.輕集料混凝土配筋板

輕集料混凝土配筋板可用于非承重外墻板、內(nèi)墻板、樓板、屋面板和陽(yáng)臺(tái)板等。

2.玻璃纖維增強(qiáng)低堿度水泥輕質(zhì)板(GRC板)

GRC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(qiáng)材料，膨脹珍珠巖為骨料(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、澆注、振動(dòng)成型、脫水、養(yǎng)護(hù)而成的，可用于工業(yè)和民用建筑的內(nèi)隔墻及復(fù)合墻體的外墻面。

3.纖維增強(qiáng)低堿度水泥建筑平板

纖維增強(qiáng)低堿度水泥建筑平板是以低堿水泥、耐堿玻璃纖維為主要原料，加水混合成漿，經(jīng)制漿、抄取、制坯、壓制、蒸養(yǎng)而成的簿型平板，其中，摻入石棉纖維的稱為TK板，不摻的稱為NTK板。它的質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、防潮、防火、不易變形，可加工性(鋸、鉆、釘及表面裝飾等)好，適用于各類建筑物的復(fù)合外墻和內(nèi)隔墻，特別是高層建筑有防火、防潮要求的隔墻。

4.水泥木絲板

水泥木絲板是以木材下腳料經(jīng)機(jī)械刨切成均勻木絲，加入水泥、水玻璃等經(jīng)成型、冷壓、養(yǎng)護(hù)、干燥而成的薄型建筑平板。它具有自重輕、強(qiáng)度高、防火、防水、防蛀、保溫、隔音等性能，可進(jìn)行鋸、鉆、釘、裝飾等加工，主要用于建筑物的內(nèi)外墻板、天花板、壁櫥板等。

5.水泥刨花板

水泥刨花板以水泥和木板加工的下腳料——刨花為主要原料，加入適量水和化學(xué)助劑，經(jīng)攪拌、成型、加壓、養(yǎng)護(hù)而成，其性能和用途同水泥木絲板。6.4.2石膏類墻用板材

石膏制品有許多優(yōu)點(diǎn)，石膏類板材在輕質(zhì)墻體材料中占有很大比例，主要有紙面石膏板、石膏纖維板、石膏空心板和石膏刨花板等。

1.紙面石膏板

紙面石膏板材是以石膏芯材與牢固結(jié)合在一起的護(hù)面紙組成的，分普通型、耐水型和耐火型三種。由建筑石膏及適量纖維類增強(qiáng)材料和外加劑為芯材，與具有一定強(qiáng)度的護(hù)面紙組成的石膏板為普通紙面石膏板；若在芯材配料中加入防水、防潮外加劑，并用耐水護(hù)面紙，即可制成耐水紙面石膏板；若在配料中加入無(wú)機(jī)耐火纖維和阻燃劑等，即可制成耐火紙面石膏板。

紙面石膏板常用的規(guī)格如下：

長(zhǎng)度：1800mm、2100mm、2400mm、2700mm、3000mm、3300mm、3600mm。

寬度：900mm和1200mm。

厚度：普通紙面石膏板為9mm、12mm、15mm和18mm；

耐水紙面石膏板為9mm、12mm和15mm；

耐火紙面石膏板為9mm、12mm、15mm、18mm、21mm和25mm。

紙面石膏板的體積密度為800kg/m3～950kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0.20W/(m·K)，隔聲系數(shù)為35dB～50dB，抗折荷載為400N～800N，表面平整、尺寸穩(wěn)定。它具有自重輕、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(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但其用紙量較大、成本較高。

普通紙面石膏板可作室內(nèi)隔墻板、復(fù)合外墻板的內(nèi)壁板、天花板等。耐水型板可用于相對(duì)濕度較大(≥75%)的環(huán)境，如廁所、盥洗室等。耐火型紙面石膏板主要用于對(duì)防火要求較高的房屋建筑中。

2.石膏纖維板

石膏纖維板材是以纖維增強(qiáng)石膏為基材的無(wú)面紙石膏板材，常用無(wú)機(jī)纖維或有機(jī)纖維為增強(qiáng)材料，與建筑石膏、緩凝劑等經(jīng)打漿、鋪裝、脫水、成型、烘干而制成。它可節(jié)省護(hù)面紙，具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐火、隔聲、韌性高的性能，可加工性好，其尺寸規(guī)格和用途與紙面石膏板相同。

3.石膏空心板

石膏空心板的外形與生產(chǎn)方式類似于水泥混凝土空心板。它是以熟石膏為膠凝材料，適量加入各種輕質(zhì)集料(如膨脹珍珠巖、膨脹蛭石等)和改性材料(如礦渣、粉煤灰、石灰、外加劑等)，經(jīng)攪拌、振動(dòng)成型、抽芯模、干燥而成的，其長(zhǎng)度為2500mm～3000mm，寬度為500mm～600mm，厚度為60mm～90mm。該板生產(chǎn)時(shí)不用紙和膠，安裝墻體時(shí)不用龍骨，設(shè)備簡(jiǎn)單，較易投產(chǎn)。

石膏空心板的體積密度為600kg/m3～900kg/m3，抗折強(qiáng)度為2MPa～3MPa，導(dǎo)熱系數(shù)約為0.22W/(m·K)，隔聲指數(shù)大于30dB，具有質(zhì)輕，比強(qiáng)度高，隔熱、隔聲、防火、可加工性好等優(yōu)點(diǎn)，且安裝方便。石膏空心板適用于各類建筑的非承重內(nèi)隔墻，但若用于相對(duì)濕度大于75%的環(huán)境中，則板材表面應(yīng)作防水等相應(yīng)處理。

4.石膏刨花板

石膏刨花板材是以熟石膏為膠凝材料，木質(zhì)刨花為增強(qiáng)材料，添加所需的輔助材料，經(jīng)配合、攪拌、鋪裝、壓制而成的。它具有上述石膏板材的優(yōu)點(diǎn)，適用于非承重內(nèi)隔墻和作裝飾板材的基材板。6.4.3復(fù)合墻用板材

以單一材料制成的板材，常因材料本身的局限性而使其應(yīng)用受到限制。如質(zhì)量較輕、隔熱、隔聲效果較好的石膏板、加氣混凝土板等因其耐水性差或強(qiáng)度較低所限，通常只能用于非承重的內(nèi)隔墻。而水泥混凝土類板材雖有足夠的強(qiáng)度和耐久性，但其自重大，隔聲保溫性能較差。為克服上述缺點(diǎn)，常用不同材料組合成多功能的復(fù)合墻體以滿足需要。

常用的復(fù)合墻板主要由承受(或傳遞)外力的結(jié)構(gòu)層(多為普通混凝土或金屬板)和保溫層(礦棉、泡沫塑料、加氣混凝上等)及面層(各類具有可裝飾性的輕質(zhì)薄板)組成，其優(yōu)點(diǎn)是承重材料和輕質(zhì)保溫材料的功能都得到合理利用，實(shí)現(xiàn)物盡其用，開(kāi)拓材料來(lái)源。復(fù)合墻體構(gòu)造見(jiàn)圖6-9。

圖6-9幾種復(fù)合墻體構(gòu)造

(a)拼裝復(fù)合墻；(b)混凝土夾心板；(c)泰柏板

1.混凝土夾心板

混凝土夾心板以20mm～30mm厚的鋼筋混凝土作內(nèi)外表面層，中間填以礦渣氈或巖棉氈、泡沫混凝土等保溫材料，夾層厚度視熱工計(jì)算而定，內(nèi)外兩層面板以鋼筋件連接，用于內(nèi)外墻。

2.泰柏板

泰柏板是以鋼絲焊接成的三維鋼絲網(wǎng)骨架與高熱阻自熄性聚苯乙烯泡沫塑料組成的芯材板，兩面噴(抹)涂水泥砂漿而成的。

泰柏板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為1220mm×2440mm，標(biāo)準(zhǔn)厚度為100mm。由于所用鋼絲網(wǎng)骨架構(gòu)造及夾芯層材料、厚度的差別等，該類板材有多種名稱，如GY板(夾芯為巖棉氈)、三維板、3D板、鋼絲網(wǎng)節(jié)能板等，但它們的性能和基本結(jié)構(gòu)均相似。

該類板輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱隔聲、防火防潮、防震、耐久性好、易加工、施工方便，適用于自承重外墻、內(nèi)隔墻、屋面板、3m跨距內(nèi)的樓板等。

[工程實(shí)例分析6-6]

某磚混結(jié)構(gòu)住宅頂層墻體出現(xiàn)正八字裂縫

現(xiàn)象南方某縣城一個(gè)四層磚混結(jié)構(gòu)的平屋面住宅(如圖6-10所示)在竣工兩年后，在頂層墻體出現(xiàn)正八字裂縫，請(qǐng)分析原因。

原因分析由于平屋面和墻體所受高溫和太陽(yáng)輻射不同，溫度差異大，如有的地區(qū)夏季屋面上表面最高溫度可達(dá)60℃，而頂層內(nèi)墻體的平均最高溫度僅為30℃左右。其他各層樓板和墻體的溫度逐層降低。為此，建筑物的變形出現(xiàn)明顯差異，其中頂層蓋頂板與墻體的變形差異最大，頂板對(duì)墻體產(chǎn)生水平推力，導(dǎo)致墻體開(kāi)裂，形成八字裂縫。需要說(shuō)明的是，在屋面上設(shè)通風(fēng)隔熱層，可大大減少頂板與墻體溫差，對(duì)防止墻體開(kāi)裂有利。屋面板表面的保溫防水材料宜用淺色材料，減少吸收輻射熱。

圖6-10

6.5.1概述

石材是具有一定的物理、化學(xué)性能，可用作建筑材料的巖石。天然石材資源豐富，使用歷史悠久，是古老的建筑材料之一。世界上許多的古建筑都是由天然石材建造而成的，如埃及的金字塔、意大利著名的比薩斜塔。我國(guó)對(duì)天然石材的使用也有悠久的歷史和豐富的經(jīng)驗(yàn)，如河北的趙州橋、北京人民英雄紀(jì)念碑等。任務(wù)五建筑石材由于天然石材具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性和耐磨性好，資源分布廣，便于就地取材等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛接觸。但天然石材也具有性質(zhì)較脆、抗拉強(qiáng)度低、表觀密度大、硬度高等特點(diǎn)，因此開(kāi)采和加工都比較困難。

建筑石材有天然石材和人造石材兩大類。由天然巖石開(kāi)采的、經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)加工而制得的材料，稱為天然石材。用無(wú)機(jī)或有機(jī)膠結(jié)料、礦物質(zhì)原料及各種外加劑配制而成的稱為人造石材，如人造大理石、人造花崗石等。天然石材的特點(diǎn)是成本低、氣孔小、強(qiáng)度大、加工困難。人造石材可加工成任意形狀，并可控制其性能。6.5.2天然巖石的分類

天然巖石是由各種不同地質(zhì)作用所形成的天然固態(tài)礦物組成的集合體。礦物是在地殼中受各種不同的地質(zhì)作用，所形成的具有一定的化學(xué)組成和物理性質(zhì)的單質(zhì)或化合物。根據(jù)巖石的成因，按地質(zhì)分類法，天然巖石可分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。

1.巖漿巖

巖漿巖又稱做火成巖，是由地殼內(nèi)的巖漿在地下或噴出地面后冷凝而成的巖石，根據(jù)巖漿冷卻程度不同又分為深層巖、噴出巖、火山巖。

深層巖是地殼深處的巖漿，在其上部覆蓋壓力的作用下經(jīng)緩慢冷凝而形成的巖石。它的結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶完整，具有抗壓強(qiáng)度高、吸水率小、抗凍性和耐久性好等特點(diǎn)。深層巖有花崗巖、正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖等。噴出巖是巖漿噴出地表后，在壓力驟減和迅速冷卻的條件下形成的巖石，其特點(diǎn)是結(jié)晶不完全，多呈細(xì)小結(jié)晶或玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖漿中所含氣體在壓力驟減時(shí)會(huì)在巖石中形成多孔構(gòu)造。建筑中用到的噴出巖有玄武巖、輝綠巖、安山巖等。

火山巖是火山爆發(fā)時(shí)巖漿被噴到空中，在壓力驟減和急速冷卻條件下形成的多孔散粒狀巖石。有多孔玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)且表觀密度小的散粒狀火山巖，如火山灰、火山渣、浮石等。

2.沉積巖

沉積巖也稱水成巖，是各種巖石經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積和再造作用而形成的巖石。沉積巖呈層狀構(gòu)造，孔隙率和吸水率較大，強(qiáng)度和耐久性較巖漿巖低。沉積巖按照生成條件又分為機(jī)械沉積巖、生物沉積巖和化學(xué)沉積巖三種。

機(jī)械沉積巖是風(fēng)化破碎后的巖石又經(jīng)風(fēng)、雨、河流及冰川等搬運(yùn)、沉積、重新壓實(shí)或膠結(jié)而成的巖石，主要有砂巖、礫巖和頁(yè)巖等，其中常用的是砂巖。

生物沉積巖是由各種有機(jī)體死亡后的殘骸沉積而成的巖石，如硅藻土等。

化學(xué)沉積巖是由溶解于水中的礦物經(jīng)聚積、反應(yīng)、結(jié)晶、沉積而成的巖石，如石膏、白云石、菱鎂礦等。

3.變質(zhì)巖

變質(zhì)巖是地殼中原有的各種巖石，在地層的壓力和溫度的作用下，在固體狀態(tài)下發(fā)生再結(jié)晶的作用，而使其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以至化學(xué)成分部分或全部改變而形成的新巖石。根據(jù)原巖石的種類不同，可分為正變質(zhì)巖和副變質(zhì)巖。

正變質(zhì)巖由巖漿巖變質(zhì)而成，性能一般較原巖漿巖差，如片麻巖。

副變質(zhì)巖由沉積巖變質(zhì)而成，性能一般較原沉積巖好，如大理巖、石英巖等。大理巖結(jié)構(gòu)致密，表觀密度大，硬度不大，純的為雪白色，磨光后美觀。石英巖呈晶體結(jié)構(gòu)，致密，強(qiáng)度大，耐久性好，但硬度大，加工困難。6.5.3石材的技術(shù)性質(zhì)

1.表觀密度

石料表觀密度的大小常間接反映出石材的致密程度及孔隙多少。表觀密度大于1800kg/m3的石材稱為重質(zhì)石材，主要用作建筑物的基礎(chǔ)、地面、路面、橋梁、擋土墻及水工構(gòu)筑物等；表觀密度小于或等于1800kg/m3的石材稱為輕質(zhì)石材，主要用作墻體材料等。

2.吸水性

天然石材的吸水率一般較小，但由于形成條件、密實(shí)程度等情況的不同，石材的吸水率波動(dòng)也較大。吸水率低于1.5%的巖石稱為低吸水性巖石。吸水率介于1.5%～3%的巖石稱為中吸水性巖石。吸水率高于3.0%的巖石稱為高吸水性巖石。

石材的吸水性對(duì)其強(qiáng)度與耐水性有很大影響。石材吸水后，會(huì)降低顆粒之間的黏結(jié)力，從而使強(qiáng)度降低。有些巖石還容易被水溶蝕，其耐水性也較差。

3.耐水性

當(dāng)石材中含有黏土或易溶于水的物質(zhì)時(shí)，在吸水飽和情況下，強(qiáng)度會(huì)明顯下降。石材的耐水性以軟化系數(shù)表示。軟化系數(shù)大于或等于0.9的為高耐水性石材，軟化系數(shù)為0.7～0.9的屬中耐水性石材，軟化系數(shù)為0.60～0.70的屬低耐水性石材。一般軟化系數(shù)小于0.8的石材不允許用于重要建筑。

4.抗凍性

石材的抗凍性是用凍融循環(huán)次數(shù)表示的。石材在吸水飽和狀態(tài)下，經(jīng)反復(fù)凍融循環(huán)，若無(wú)貫穿裂縫，且質(zhì)量損失不超過(guò)5%，強(qiáng)度損失不超過(guò)25%，則認(rèn)為其抗凍性合格，其允許的凍融循環(huán)次數(shù)就是抗凍等級(jí)。石材的抗凍能力主要與其吸水性、礦物組成及凍結(jié)情況等有關(guān)。通常，吸水率越低，抗凍性越好。

5.耐熱性

石材的耐熱性主要取決于石材的化學(xué)成分和礦物組成。含有石膏的石材，溫度超過(guò)100℃時(shí)結(jié)構(gòu)開(kāi)始破壞；含有碳酸鎂的石材，溫度高于625℃時(shí)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生破壞；含有碳酸鈣的石材，溫度達(dá)到827℃時(shí)結(jié)構(gòu)才開(kāi)始破壞；而由石英組成的石材，如花崗巖等，當(dāng)溫度超過(guò)700℃時(shí)，由于石英受熱膨脹，強(qiáng)度會(huì)迅速下降。

6.抗壓強(qiáng)度

巖石是典型的脆性材料，它的抗壓強(qiáng)度很大，但抗拉強(qiáng)度很小，這是巖石區(qū)別于鋼材和木材的主要特征之一。石材的抗壓強(qiáng)度主要取決于礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征、膠結(jié)物質(zhì)的種類與均勻性等。用于砌體結(jié)構(gòu)的石材的抗壓強(qiáng)度采用邊長(zhǎng)為70mm的立方體試件進(jìn)行測(cè)試，并以三個(gè)試件破壞強(qiáng)度的平均值表示。根據(jù)抗壓強(qiáng)度的大小，石材共分九個(gè)強(qiáng)度等級(jí)：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10。

7.硬度

石材的硬度主要與其組成礦物的硬度和構(gòu)造有關(guān)，其硬度多以摩氏硬度或肖氏硬度表示?？箟簭?qiáng)度越高，其硬度越高；硬度越高，其耐磨性和抗刻劃性越好，但其表面加工更困難。

8.耐磨性

石材的耐磨性與其組成礦物的硬度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、石材的抗壓強(qiáng)度等因素有關(guān)。石材的組成礦物越堅(jiān)硬、結(jié)構(gòu)越致密、抗壓強(qiáng)度越高，其耐磨性越好。石材的耐磨性用單位面積磨耗量來(lái)表示。對(duì)于可能遭受磨損作用的場(chǎng)所，如地面、路面等，應(yīng)采用高耐磨性的石材。6.5.4石材的工藝性質(zhì)

石材的工藝性質(zhì)，主要指其開(kāi)采和加工過(guò)程的難易程度及可能性，包括加工性、磨光性與抗鉆性等。

由于用途和使用條件不同，對(duì)石材的性質(zhì)及其所要求的指標(biāo)均有所不同。工程中用于基礎(chǔ)、橋梁、隧道以及石砌工程的石材，一般規(guī)定其抗壓強(qiáng)度、抗凍性與耐水性必須達(dá)到一定指標(biāo)。

石材的加工性主要是指對(duì)巖石開(kāi)采、鋸解、切割、鑿琢、磨光和拋光等加工工藝的難易程度。凡強(qiáng)度、硬度、韌性較高的石材，都不易加工；質(zhì)脆而粗糙，有顆粒交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，含有層狀或片狀構(gòu)造，以及也已風(fēng)化的巖石，都難以滿足加工要求。

磨光性是指石材能否磨成平整光滑表面的性質(zhì)。致密、均勻、細(xì)粒的巖石，一般都有良好的磨光性，可以磨成光滑亮潔的表面。疏松多孔、有鱗片狀構(gòu)造的巖石，磨光性不好。

抗鉆性指對(duì)石材鉆孔的難易程度。影響抗鉆性的因素很復(fù)雜，一般石材的強(qiáng)度越高、硬度越大，越不易鉆孔。6.5.5常用石材

1．建筑飾面石材

1)花崗石

巖石學(xué)所說(shuō)的花崗巖指由石英、長(zhǎng)石及少量的云母和暗色礦物組成全晶質(zhì)的巖石；而建筑上所說(shuō)的花崗石泛指具有裝飾功能并可磨光、拋光的各類巖漿巖及少量其他類巖石，包括花崗巖、閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖(basalt)、安山巖、片麻巖等?；◢弾r呈塊狀構(gòu)造或粗晶嵌入玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)中的斑狀構(gòu)造，強(qiáng)度高、硬度大。

2)大理石

巖石學(xué)所說(shuō)的大理巖是由石灰?guī)r或白云巖變質(zhì)而成的，主要造巖礦物是方解石或白云石；而建筑上所說(shuō)的大理石泛指具有裝飾功能并可磨光、拋光的各種沉積巖和變質(zhì)巖，包括大理巖、致密石灰?guī)r、白云巖、石英巖、蛇紋巖、砂巖、石膏巖等。大理石質(zhì)地均勻、硬度小、易于加工和磨光。天然大理石板質(zhì)地堅(jiān)硬、顏色變化多樣、光澤自然柔和，形成獨(dú)特的天然美，被廣泛地用于高檔衛(wèi)生間、洗手間的洗漱臺(tái)面和各種家具的臺(tái)面。

2.砌筑用石材

石砌體采用的石材質(zhì)地堅(jiān)實(shí)，無(wú)風(fēng)化剝落和裂紋。用于清水墻、柱表面的石材，應(yīng)色澤均勻。石材表面的污垢、水銹等雜質(zhì)，砌筑前應(yīng)清除干凈。石材按其加工后的外形規(guī)則程度，可分為料石和毛石。

料石是用毛料加工成較為規(guī)則的、具有一定規(guī)格的六面體石材。按料石表面加工的平整程度可分為以下四種：毛料石、粗料石、半細(xì)料石和細(xì)料石。料石常由致密的砂巖、石灰?guī)r、花崗巖等開(kāi)采鑿制，至少應(yīng)有一個(gè)面的邊角整齊，以便相互合縫。料石常用于砌筑墻身、地坪、踏步等；形狀復(fù)雜的料石制品可用于柱頭、柱基、窗臺(tái)板、欄桿和其他裝飾品等。

毛石是在采石場(chǎng)爆破后直接得到的形狀不規(guī)則的石塊，按其表面的平整程度分為亂毛石和平毛石兩類。亂毛石是指形狀不規(guī)則的石塊；平毛石是指形狀不規(guī)則，但有兩個(gè)平面大致平行的石塊。毛石應(yīng)呈塊狀，一般要求石塊中部厚度不小于150mm，長(zhǎng)度為300mm～400mm，質(zhì)量約為20kg～30kg，其強(qiáng)度不宜小于10MPa，軟化系數(shù)不應(yīng)小于0.75，常用于砌筑基礎(chǔ)、勒腳、墻身、堤壩、擋土墻等，也可用于配制片石混凝土等。

3.板材

石材板材是天然巖石經(jīng)過(guò)荒料開(kāi)采、鋸切、磨光等加工過(guò)程制成的板狀裝飾面材。石材板材具有構(gòu)造致密、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，因此具有較強(qiáng)的耐潮濕性，是地面、臺(tái)面裝修的理想材料。板材根據(jù)形狀可分為普通型板材和異型板材；根據(jù)表面