第5章 砌体材料((同济刘正武))

1、概概 述述 砌体材料： 在建筑中起承重、维护或分隔作用。常用的有 砖砌块、石材和砂浆等。砌体材料用得较多的是墙 体材料。目前我国烧结粘土砖仍占有一定的用量。 5.15.1砌砌 墙墙 砖砖一、 概述 1、定义 砌筑用的人造小型石材，外形皆为直角六面体， 其长度不超过115mm。 2、分类 （1）按孔洞率v 实心砖：孔洞率小于15%，尺寸为24011553 单位：mm。v 多孔砖：孔洞率不小于25%，孔的尺寸小而数量多v 空心砖：孔洞率不小于40%，孔的尺寸大而数量少（2）按制造工艺v烧结砖烧结砖：经焙烧而制成的砖。经焙烧而制成的砖。v蒸养砖蒸养砖：经常压蒸汽养护硬化而成的砖。经常压蒸汽养护硬化而

2、成的砖。v蒸压砖蒸压砖：经高压蒸汽养护硬化而成的砖。：经高压蒸汽养护硬化而成的砖。v免烧砖免烧砖：以自然养护而成，如非烧结粘土砖。：以自然养护而成，如非烧结粘土砖。5.1.1 烧结砖以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经成型及焙烧所得的砖。分类：按有无穿孔分为： 烧结普通砖、烧结多孔砖、烧 结空心砖。按主要成分分为： 烧结粘土砖(N)、烧结页岩砖(Y)、 烧结煤矸石砖(M)、烧结粉 煤灰砖(F)。粘土具有独特的可塑性与结合性，即成型性能与烧成性能。粘土加水调拌成为软泥，经塑造成型、施釉加彩、高温焙烧等工艺过程即成为致密坚硬的陶瓷器皿。这种性能，构成了陶瓷生产工艺基础。所以粘土是制造陶瓷的基本原

3、料。页岩（Shale）由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎，很容易分裂成为明显的岩层。粘土岩的一种。成分复杂，除粘土矿物外，还含有许多碎屑矿物和自生矿物。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。页岩抵抗风化的能力弱，在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。 煤矸石（gan shi） 煤伴生废石。在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。含碳20%30%有些含腐殖酸。中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空

4、气或引起火灾。目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。 矿业固体废物的一种，洗煤厂的洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸 隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了1810年，有可以用来烧砖或陶器的，从1906年起，才用来烧瓷胎。最初著名的隧道窑，是福基伦式，到了1910年以后，就渐渐有了许多改进的方式。 隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车

5、。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带-烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。 在台车上放置装入陶瓷制品的匣钵，连续地由预热带的入口慢慢地推入（常用机械推入），而载有烧成品的台车，就由冷却带的出口渐次被推出来（约1小时左右，推出一车）。2101iiFf91s（一）烧结普通砖（一）烧结普通砖_kff1.8s以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原

6、料制得的没有孔洞或孔洞率（砖面上孔洞总面积占砖面积的百分率）小于15%的烧结砖称烧结普通砖。5.1.1 生产工艺简介生产工艺简介5.1.1.1 原料原料主要用粘土,是一种多种矿物组成的混合物。还可利用页岩、煤矸石、粉煤灰等为原料来制造烧结砖，但要加入一定量的粘土。5.1.1.2 焙烧焙烧砖窑中升温至9001050，粘土中出现玻璃液态相，填塞未熔颗粒间空隙，砖坯出现孔隙率下降和体积收缩，密实，强度增大。焙烧窑中为氧化气氛时（敞窑）烧制得红砖，焙烧窑中为还原气氛时（闷窑）烧制得青砖。青砖比红砖结实、耐碱，耐久性好。砖坯在烧制过程中要控制好窑温，避免产生欠火砖（嫩火砖）和过火砖（老火砖）。欠火砖强度

7、低、耐久性差；过火砖强度高，但形状不规则。_kff1.8s5.1.2 烧结普通砖的技术性能指标烧结普通砖的技术性能指标（1 1）形状尺寸）形状尺寸 标准尺寸：240mm115mm53mm，分大面，条面，顶面。（2 2）质量等级：质量等级： 强度和抗风化性能合格的砖根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂分优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三个质量等级。（3 3）强度等级）强度等级 烧结普通砖是通过取烧结普通砖是通过取1010块砖试样进行抗击强度试验，块砖试样进行抗击强度试验，根据抗击强度值平均值和强度标准值来划分。见表根据抗击强度值平均值和强度标准值来划分。见表5-15-1（p89p89）

8、sf S S1010块砖试样的抗压强度标准差块砖试样的抗压强度标准差,MPa ,MPa f1 1）计算参数）计算参数 为为1010块砖试样的平均值，块砖试样的平均值，MPaMPa。 fi fi单块砖的抗压强度值，单块砖的抗压强度值，MPaMPa。 f fk k烧结普通砖的抗压强度标准值，烧结普通砖的抗压强度标准值，MPaMPa 变异系数变异系数0.210.21，评定方法：，评定方法：抗压强度值平均值和强度标准值抗压强度值平均值和强度标准值0.210.21，评定方法：，评定方法：抗压强度值平均值和单个测定最小值值抗压强度值平均值和单个测定最小值值 2 2）强度等级评定）强度等级评定（4 4）泛霜

9、：）泛霜： 砖内可溶性盐类在使用过程中在砖的表面析出一层白霜，有损建筑物外观，引起砖表层酥松，破坏砖与砂浆的粘结。（5 5）石灰爆裂：）石灰爆裂： 砖内未熟化石灰吸水后产生体积膨胀，表面剥落、脱皮，严重的造成结构破坏。（6 6）抗风化性能：抗风化性能： 指在干湿变化、温度变化、冻 融变化等因素作用下，不被破 坏并长期保持其原有性质的能力。抗风化性能越强，耐久性越好。是一项综合性指标，用冻融试验、5h沸煮吸水率和饱和系数检验。见表5-2（p90）_kff1.8s6.1.3 应用应用用作建筑维护结构，砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等；与轻骨料混凝土、加气混凝土、岩棉等隔热材料配套使用，砌成两面

10、为砖、中间填以轻质材料的轻体墙；在砌体中配置适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌体，代替钢筋混凝土柱、过梁等。( (二二) )烧结多孔砖和烧结烧结多孔砖和烧结空心砖空心砖用烧结多孔砖和烧结空心砖代替烧结普通砖可减轻建筑物自重、节约粘土、节省燃料、提高墙体施工工效和改善砖的隔热隔声性能。推广使用多孔砖和空心砖是加快墙体材料改革，促进墙体材料工业技术进步的重要措施之一。烧结多孔砖和烧结空心砖的生产工艺与烧结普通砖相同，对原料的可塑性要求更高。主要用于结构承重的多孔砖。孔的方向与荷载方向平行。孔多而小，孔洞率大于15%。有M型、P型两种型号，分优等品、一等品、合格品三个等级。主要用于六层以下建筑物的承重墙体

11、。_kff1.8s5.2.1 烧结多孔砖烧结多孔砖_kff1.8s5.2.2 烧结空心砖烧结空心砖主要用于非承重部位的空心砖。孔的方向与荷载方向垂直。孔大而少，孔洞率大于35%。有两种规格。分优等品、一等品、合格品三个等级。自重较轻，强度较低，多用作非承重墙。5.1.1 烧结砖以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经成型及焙烧所得的砖。分类：按有无穿孔分为： 烧结普通砖、烧结多孔砖、烧 结空心砖。按主要成分分为： 烧结粘土砖(N)、烧结页岩砖(Y)、 烧结煤矸石砖(M)、烧结粉 煤灰砖(F)。5.1.2 非烧结砖尺寸偏差和外观质量直角六面体，公称直径:24011553.强度和抗冻性：按抗压强度和

12、抗折强度分为：MU25 MU20 MU15 MU10应用： 材质密实，尺寸偏差小，外观光洁整齐，表观密度1800-1900kg/m3.5.25.2砌砌 块块 砌块是建筑用人造板材， 外形多为直角六面体，砌块与砖的主要区别是，砌块的长度大于365或宽度大于240或高度大于115。但砌块的高度不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。 工程中常用的砌块有：水泥混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、炉渣砌块、粉煤灰砌块及其它硅酸盐砌块、水泥混凝土铺地砖等。 22232222HAlOOHOHAl5.2.15.2.1加气混凝土砌块加气混凝土砌块 发气剂又称加气剂，是制造加气混凝土的关键材料。发气剂大多选用脱

13、脂铝粉。掺入浆料中的铝粉，在碱性条件下产生化学反应：铝粉极细，产生的氢气形成许多小气泡，保留在很快凝固的混凝土中。这些大量的均匀分布的小气泡，使加气混凝土砌块具有许多优良特性。5.2.1.1加气混凝土砌块的分类 （1）按养护方法分 蒸养加气混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块。5.2.1.1加气混凝土砌块的分类 （2）按原材料的种类将蒸压加气混凝土砌块分为以下七类： 蒸压水泥-石灰-砂加气混凝土砌块； 蒸压水泥-石灰-粉煤灰加气混凝土砌块； 蒸压水泥-矿渣-砂加气混凝土砌块； 蒸压水泥-石灰-尾矿加气混凝土砌块； 蒸压水泥-石灰-沸腾炉渣加气混凝土砌块； 蒸压水泥-石灰-煤矸石加气混凝土砌块； 蒸压

14、石灰-粉煤灰加气混凝土砌块；3）砌块的质量等级 按照国标蒸压加气混凝土砌块规定：将砌块按尺寸偏差与外观质量、干密度，抗压强度和抗冻性分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。 4) 常用规格尺寸为 长度：600mm。 宽度：100、120、125、150、180、200、240、250、300mm。 高度：200、240、250、300mm。 5)执行标准 GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块 GB 6566-2001 建筑材料放射性核素限量 项目规格长度666（600）高度500宽度60、80、90、100、120、150、200注： 1、 以上为通用规格型号，单位均为mm

15、， 还可以根据不同的要求定制特殊规格的砌块，在规格上其实没有严格限制。 2、60厚砌块墙除工业建筑砌筑无隔声要求的管道井外，不能单独做隔墙使用，但允许与其它厚度的砌块复合砌筑双层墙。抗压强度(MPa)断裂荷载(N)单点吊挂力(N)隔声量(dB)耐火极限(h)单块重量(kg)表观密度（kg/m3）软化系数3.52000800351.5330800（空心砌块）1100（实心砌块）0.6 （防潮砌块）注： 1、砌块应符合JC/T698-2010石膏砌块的要求， GB 6566-2001 建筑材料放射性核素限量。 2、为了达到比较高的隔声要求、增加砌块的强度，可以专门定制高密度石膏砌块，容重可以达到1

16、200kg/m3,单块容重可以超过30kg。 3、长期湿度在90%以上的地方，宜采用防潮砌块，按要求做防水措施。5.3墙用板材 随着建筑结构体系的改革和大开间多功能框架结构的发展，各种轻质和复合墙用板材也蓬勃兴起以板材为围护墙体的建筑体系，具有质轻、节能、施工方便快捷、使用面积大、开间布置灵活等特点，因此，具有良好的发展前景。 我国目前可用于墙体的板材品种很多，有承重用的预制混凝土大板；质量较轻的石膏板和加气硅酸盐板；各种植物纤维板及轻质多功能复合板材等。本节仅介绍几种有代表性的板材。 5.3.1水泥类墙用板材 水泥类墙用板材具有较好的力学性能和耐久性，生产技术成熟，产品质量可靠。可用于承重墙

17、、外墙和复合墙板的外层面。其主要缺点是表观密度大，抗拉强度低(大板在起吊过程中易受损)。生产中可制作预应力空心板材，以减轻自重和改善隔音隔热性能，也可制作以纤维等增强的薄型板材，还可在水泥类板材上制作成具有装饰效果的表面层(如花纹线条装饰、露骨料装饰、着色装饰等)。 GRC空心轻质墙板的优点： 质轻(60mm厚的板35kgm2 )、强度高(抗折荷载，60mm厚的板大于1400N；120mm厚的板大于2500N)、隔热导热系数0.2W/(mK)，隔声(隔声指数(3045)dB)、不燃(耐火极限1.33h)，加工方便等。可用于工业和民用建筑的内隔墙及复合墙体的外墙面3.纤维增强水泥平板(TK板)该

18、板是以低碱水泥、耐碱玻璃纤维为主要原料，加水混合成浆，经圆网机抄取制坯、压制、蒸养而成的薄型平板。其长度为12003000mm，宽度为800900mm，厚度为4mm、5mm、6mm和8mm。TK板的表面密度为1750kgm3 ，抗折强度可达15MPa，抗冲击强度0.25cm2 。其质量轻，强度高、防火，不易变形、可加工性好，适用于各类建筑物的复合外墙和内墙。特别是高层建筑有防火、防潮的隔墙。4、水泥木丝板 该板是以木材下脚料经机械刨切成均匀木丝，加人水泥、水玻璃等经成型、冷压、养护、干燥而成的薄型建筑平板。它具有自重轻、强度高、防火、防水、防蛀、保温、隔音等性能。可进行锯、钻、钉、装饰等加工主

19、要用于建筑物的内外墙板、天花板、壁橱板等5、水泥刨花板该板以水泥和木材加工的下脚料刨花为主要原料，加入适量水和化学助剂，经搅拌、成型、加压、养护而成表现密度为10001400kgm3。其性能和用途同水泥木丝板。 其它水泥奥板材 除上述水泥类墙板外，还有钢丝网水泥板(GBT16309)，水泥木屑板(JCT411) 纤维增强硅酸钙板(JCT564)，玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板(JC666)，维纶纤维增强水泥平板(JcT671)等。它们均可用于墙体或复合墙板的组合板材。 5.3.2石膏类墙用板材 石膏制品有许多优点，详见本书41节。石膏类板材在轻质墙体材料中占有很大比例，i要有纸面石膏扳、无面

20、纸的石膏纤维板、石膏空心板和石膏刨花板等1、纸面石膏板 该板材是以石膏芯材及与其牢固结合在一起的护面纸组成，分普通型、耐水型和耐火型三种。以建筑石膏及适量纤维类增强材料和外加剂为心材，与具有一定强度的护面纸组成的石膏扳为普通纸面石膏板；若在心材配料中加入防水、防潮外加剂，井用耐水扩面纸，即可制成耐水纸面石膏板，若在配料中加入无机耐火纤维和阻嬲剂等，即可制成耐火纸面石膏板。 纸面石膏板常用规格为；长度：1800mm、2100mm、2400nun、2709mm。3000mm、3$OOmm和3600mm宽度：900mm和1200mm。厚度：普通纸面石膏板为9mm、12mm、15mm和18mm耐水纸面

21、石膏板为9mm、12mm和15mm耐火纸面石膏板为9mm、12mm、15mm、18mm、21mm和25mm。 纸面石膏板的质量要求和性能指标应满足标准GB9775、GB11978和GB11979的要求，耐水纸面石膏扳的耐水性指标应符合表724中规定；耐火纸面石膏板遇火稳定时间应不小于表中的规定纸面石膏板的表观密度为800950kgm，导热系数低约0.20W(mK)，隔声系数为2550dB，杭折荷载为400800N，表面平整、尺寸稳定。具有自重轻、保温隔热、隔声、防火、抗震，可调节室内湿度，加工性好，施工简便等优点。但用纸量较大，成本较高普通纸面石膏板可作为室内隔墙板、复合外墙板的内壁板。天花板

22、等。耐水型板可用于相对湿度较大(75)的环境，如厕所、盥洗室等。耐火型纸面石膏板主要用于对防火要求较高的房屋建筑中 2、纤维石膏板该板材是以纤维增强石膏为基材的无面纸石膏板。用无机纤维或有机纤维与建筑石膏、缓凝剂等经打浆、铺装、脱水、成型、烘干而制成。可节省护面纸，具有质轻、高强、耐火、隔声、韧性高的性能，可加工性好。其尺寸规格和用途与纸面石膏板相同。3、石膏空心条板 该板外形与生产方式类似于水泥混凝土空心板。它是以熟石膏为胶凝材料，适量加入各种轻质骨料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等)和改性材料(如矿渣、粉煤灰、石灰、外加剂等，经搅拌、振动成型、抽芯棋、千燥而成。其长度为25003000mm，宽度

23、为500600mm，厚度为6090mm。该板生产时不用纸，不用胶，安装墙体时不用龙骨，设备筒单，较易投产。 石膏空心板的表观密度为600900kg/m3，抗折强度为23MPa，导热系数约为o22W/(mK)，隔声指数大于30dB，耐火极限为12.25h。具有质轻、比强度高、隔热、隔声、防火、可加工性好等优点，且安装方便。适用于各类建筑的非承重内隔墙，但若用于相对湿度较大的环境中，则板材表面应作防水等相应处理4、石膏刨花板该板材是以熟石膏为胶凝材料，木质刨花为增强材料，溱加所需的辅助材料，经配合、搅拌、铺装、压制而成。具有上述石膏板材的优点，适用于非承重内隔墙和作装饰板材的基材板。随着农业的发展，农作物的废弃物(如稻草、麦秸、五米秆、甘蔗渣等)随之增多，污染环境但各种废弃物如经适当处理，则可制成各种板材。早在1930年，瑞典人就用25kg稻草生产板材代替250块粘土砖使用，因而节省了大量农田。中国是农业大国，农作物资源丰富，该类产品应该得到发展和推广5.3.4复合墙板以单一材料制成的板材，常因材料本身的局限性而使其应用受到限制。如质量较轻、隔热、隔声效果较好的石膏板，加气混凝土板、稻草板等，因其耐水性差或强度