项目六砌筑材料

1、项目六 砌筑材料 任务一 砖 任务二 砌块 任务三 砌筑石材金书缘文化能力目标 掌握各种墙体材料的技术性质与特性任务驱动 任务一 砖任务导航本任务主要学习砖的有关知识，主要包括烧结砖和非烧结砖。砖是指以黏土、工业废料或其他地方物料为主要原料，经过不同工艺制成的砌筑用人造小型块材。传统概念上的砖是指以黏土为原材料、用烧结方法制成的尺寸较小的实心砌筑材料。黏土烧结普通砖的生产与使用至今已有数千年历史，如建于北魏孝明帝正光元年的具有很高建筑技术与艺术价值的嵩岳寺塔，即是用黏土烧结砖砌筑而成。近年来，随着材料科学与工程技术的不断发展，适应各种工程类型和结构体系要求的新型砖材料不断涌现。砖的种类见表6-

2、1。金书缘文化表6-1 砖的种类金书缘文化一、烧结砖1.烧结普通砖烧结普通砖是以黏土、页岩、粉煤灰和煤矸石等为主要原料，经配料、成型、焙烧等工艺而制成的实心砖。以黏土为主要原料的烧结普通砖有红砖和青砖之分，当砖坯在氧化环境中焙烧并出窑时，即得到红砖；如果砖坯先在氧化环境中焙烧，然后再浇水闷窑，使窑内形成还原气氛，砖内的红色三氧化铁则还原为一氧化铁，从而得到青砖。一般来讲，青砖比红砖的强度高，耐碱性和耐久性也较好。需要说明的是，虽然烧结普通黏土砖具有较高的强度和较好的耐久、保温隔热及隔声性能，但是由于其生产时破坏农林用地，且具有能耗大、成本高、施工效率低、劳动强度大、抗震性能差等缺点，因此，我国

3、已禁止生产和使用烧结普通黏土砖。鉴于烧结普通黏土砖的使用历史和其他烧结普通砖与其技术性能的相似性，对烧结普通黏土砖仍需有一定的了解。目前，推广使用的主要是以页岩、粉煤灰、煤矸石为原料的烧结砖或黏土烧结多孔砖、空心砖等。(1)烧结普通砖的技术性能要求根据国家标准烧结普通砖GBT51012003的规定，烧结普通砖的技术性能主要包括外形尺寸、外观质量、强度等级、抗风化性能、泛霜、石灰爆裂等方面，并据此将烧结普通砖分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。金书缘文化外形尺寸及允许偏差烧结普通砖的形状为矩形六面体，公称尺寸为240mm115mm53mm。常将240mm115mm面称为大面

4、，240mm53mm面称为条面，115mm53mm面为顶面。如果按10mm的砌筑灰缝计算，则4块砖长、8块砖宽和16块砖厚均为1m，1m3的砌体需用砖512块。由于砖的尺寸精度和偏差将直接影响砌体工程尺寸的准确度，因此，烧结普通砖的外观尺寸允许偏差应符合表6-2的规定。表6-2 烧结普通砖的公称尺寸及允许偏差外观质量烧结普通砖的外观质量主要从砖的条面高差、弯曲程度、杂质凸出高度、有无缺棱掉角及破坏尺寸、有无裂缝及长度、完整面的多少以及颜色色差等方面进行检测评定。为保证砌体的质量，烧结普通砖的外观质量应符合表6-3的规定。金书缘文化表6-3 烧结普通砖的外观质量抗风化性能抗风化性能是指在温度变化

5、、干湿变化、冻融变化以及风吹日晒等因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。烧结普通砖的抗风化性能除了与砖本身的性质有关之外，还与所处环境的风化指数有关。金书缘文化风化指数是指某地区气温从正温降至负温或由负温升至正温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至霜冻消失之日止期间降水总量(以“mm”计)平均值的乘积。我国地域广大，不同地区的风化指数差异很大，风化指数大于等于12700的地区称为严重风化区；风化指数小于12700的地区称为非严重风化区。我国风化区的划分见表6-4。表6-4 我国风化区的划分材料的抗风化性能是一个综合性指标，通常用抗冻性、吸水率和饱和系(指砖在常温下浸水24h的吸水率与

6、5h沸煮后的吸水率之比)来评定，砖的抗风化性能要求见表6-5。对于严重风化区中的15地区，必须对砖进行冻融试验，且冻融试验后，每块砖样不允许出现裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现象，质量损失不得大于2。金书缘文化表6-5 砖的抗风化性能强度等级在烧结普通砖的各个强度值中，其抗压强度相对较大，在实际砌体工程应用时，也主要是利用其抗压强度较大的特点。烧结普通砖的强度等级测定应采用标准的试验方法，按式(6-1)、式(6-2)分别计算出抗压强度标准值fK和变异系数后，将其分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10共5个强度等级，见表6-6。金书缘文化表6-6 烧结普通砖的强度等级式中fK1

7、0块试样的抗压强度标准值（MPa)；强度变异系数。其中，试样的抗压强度平均f和强度标准差S按式（6-3）、式（6-4）计算：金书缘文化泛霜泛霜是指当砖的原料中含有可溶性盐类时，在使用过程中，随着砖内水分蒸发在砖表面产生的析盐现象，一般在砖的表面形成絮团状斑点的白色粉末。如果溶盐为硫酸盐，当水分蒸发呈晶体析出时，还会产生膨胀，使砖的表面出现疏松、剥落现象。通常情况下，轻微泛霜就能对清水墙建筑外观产生较大影响；中等程度泛霜的砖在潮湿环境使用78年后，会因盐析结晶膨胀使砖砌体表面发生粉化脱落现象，在干燥环境使用10年以后也会产生剥落；严重泛霜对砌体结构的危害性更大。因此国家标准规定：优等品砖应无泛霜

8、；一等品砖不允许出现中等泛霜；合格品砖不允许出现严重泛霜。石灰爆裂石灰爆裂是指制作烧结普通砖坯体时，因所用的沙质黏土原料中夹杂有石灰石，在焙烧时分解成为生石灰，当砖吸水后由于生石灰逐渐熟化膨胀而产生的爆裂现象，使得砖的强度和耐久性降低。国家标准规定：优等品砖不允许出现最大破坏尺寸大于2mm的爆裂区域；一等品砖的最大破坏尺寸大于2mm且小于等于10mm的爆裂区域，每组砖样不得多于15处，不允许出现最大破坏尺寸大于10mm的爆裂区域；合格品砖最大破坏尺寸大于2mm、小于等于15mm的爆裂区域，每组砖样不得多于15处，其中大于10mm的区域不得多于7处，不允许出现最大破坏尺寸大于15mm的爆裂区域。

9、金书缘文化（2）烧结普通砖的应用烧结普通砖的性能特点是强度较高、耐久性较好且隔声降噪能力较强，尤其来源广泛，便于就地取材，成本低廉，施工工艺简单。因此，烧结普通砖在土木工程中主要用于建筑墙体材料和砌筑柱、拱、烟囱、基础等。2.烧结多孔砖和烧结空心砖烧结多孔砖和烧结空心砖是以黏土、页岩、粉煤灰和煤矸石等为主要原料，经混料、制坯、干燥和焙烧而制成的非实心砖。烧结多孔砖的孔洞为竖向排列，孔的尺寸小、数量多、孔洞率大于等于15%，使用时孔洞方向平行于受力方向，主要用于承重部位，外形如图6-1所示。烧结空心砖的孔洞为横向排列，孔的尺寸大、数量少、孔洞率大于等于40%，使用时孔洞方向垂直于受力方向，在与砂

10、浆的结合面上应有增加黏结力的凹陷槽，主要用于非承重部位，外形如图6-2所示。图6-1 烧结多孔砖 金书缘文化图6-2烧结空心砖1顶面；2大面；3条面；4助；5凹线槽；6外壁；l长度；b宽度；h高度金书缘文化（1）烧结多孔砖和烧结空心砖的技术性能要求外观尺寸及允许偏差国家标准烧结多孔砖GB135442000、烧结空心砖GB135452003规定，烧结多孔砖的外观尺寸（长、宽、高）应符合290mm、240mm、190mm、180mm、175mm、140mm、115mm、90mm之一的公称尺寸要求；烧结空心砖的外观尺寸（长、宽、高）应符合390mm、290mm、240mm、190mm、180mm、1

11、75mm、140mm、115mm、90mm之一的公称尺寸要求，壁厚不小于10mm。外观尺寸允许偏差应分别符合表6-7和表6-8中的要求。表6-7 烧结多孔砖尺寸允许偏差金书缘文化表6-8 烧结空心砖尺寸允许偏差孔洞尺寸、孔形孔洞率及孔洞排列绕结多孔砖和烧结空心砖的孔洞尺寸、孔形、孔洞率及孔洞排列应分别符合表6-9、表6-10、表6-11中的规定。金书缘文化表6-9 烧结多孔砖的孔洞尺寸表6-10 烧结多孔砖的孔形、孔洞率及孔洞排列表6-11 烧结空心砖的孔洞排列及其结构金书缘文化外观质量烧结多孔砖的外观质量主要从颜色的一致性、完整面的个数、杂质在砖面上形成的高度、裂缝长度等方面进行检测评定，应

12、符合表6-12中的规定。烧结多孔砖的外观质量主要从弯曲度、有无缺棱掉角及尺寸、裂缝长度、完整面个数以及有无欠火砖酥和砖等方面进行检测评定，应符合表6-13的规定。金书缘文化表6-13 烧结空心砖的外观质量强度等级烧结多孔砖的强度等级标准同烧结普通砖，见表6-6。烧结空心砖的强度等级分为MU10.0、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5共5个强度等级，见表6-14；同时又按表观密度大小划分为800、900、1000、1100共4个密度等级，见表6-15。金书缘文化表6-14 烧结空心砖强度表6-15 烧结空心砖的密度（2）烧结多孔砖和烧结空心砖的性能特点及应用与烧结普通砖相比，烧结多孔

13、砖和烧结空心砖在技术性能、经济效益等方面都得到了明显改善，如节省黏土20%30%，降低生产能耗10%20%，砖坯焙烧更加均匀、成品率高、可降低造价20%，砌体自重减轻30%，工效提高40%，墙体围护结构的保温隔热能力及建筑的运行能耗得到明显改善。金书缘文化烧结多孔砖与烧结空心砖二者比较来看，烧结多孔砖的孔洞分布在砖的大面上并贯穿大面，孔的尺寸小，数量多，孔洞率较小，表观密度较大（1400kg/m3），强度较大，使用时孔洞垂直于承压面，因此烧结多孔砖一般用于砌筑6层以下建筑物的承重墙。烧结空心砖的孔洞分布在砖的顶面上并贯穿顶面，孔的尺寸大、数量少，孔洞率较大，表观密度较小（8001100kg/m

14、3），强度较小，使用时孔洞平等于承压面，因此烧结空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙。二、免烧砖不需经过焙烧而制成的砖统称为非烧结砖，也称为免烧砖。近些年来，无论是砖的原材料，还是砖的制造工艺都发生了很大变化。从节能节地、利废再生、生态环保和持续发展的目标来看，非黏土砖和非烧结砖是砖材料的发展方向。金书缘文化（一）蒸压灰沙砖蒸压灰沙砖是以石灰（1020）和沙子（8090）为主要原料，根据需要可掺入颜料和外加剂，经配料、磨细、混合搅拌、陈化、压制成型和蒸压养护等工序而制成的实心砖或空心砖，目前，生产使用的主要是蒸压实心灰沙砖，简称灰沙砖。灰沙砖的强度形成机理是压制成型后的砖坯在蒸压养护压力0.81

15、.0MPa、温度175条件下，经过6h左右的湿热养护，使原本在常温常压下几乎不与Ca（OH）2反应的沙（晶态SiO2）产生具有胶凝能力的水化硅酸钙凝胶，水化硅酸钙凝胶与Ca（OH）2晶体共同把未反应的沙粒黏结起来，使砖具有强度。蒸压灰沙砖的规格和烧结普通砖相同，颜色有本色（N）和彩色（Co）两类。根据国家标准蒸压灰沙砖GB 119451999的规定，蒸压灰沙砖的尺寸偏差和外观质量见表6-16。蒸压灰沙砖的强度等级根据抗压强度和抗折强度分为MU25、MU20、MU15、MU10四级，见表6-17。根据尺寸偏差、外观质量、强度及抗冻性指标，蒸压灰沙砖分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个

16、质量等级。灰沙砖的产品标识采用产品名称（LSB）、颜色、强度等级、质量等级、标准编号的顺序进行产品标记。例如，强度等级为MU20、优等品的彩色灰沙砖标记为：LSB Co20AGB11945。金书缘文化表6-16 蒸压灰沙砖的尺寸偏差和外观质量金书缘文化表6-17 蒸压灰沙砖的强度等级和抗冻性指标灰沙砖的强度较高，表观密度较大，蓄热和隔声能力较强，大气稳定性好，干缩率和尺寸偏差较小，外形光滑平整，但与砂浆的黏结力较差。灰沙砖主要用于工业与民用建筑的基础和墙体，其中MU10的灰沙砖仅可用于防潮层以上的建筑部位。由于灰沙砖中的有些组分（水化硅酸钙、氢氧化钙等）不耐热，若长期受热会发生分解，所以灰沙砖

17、不能用于长期受热200以上、受急冷急热交替作用以及有酸性介质侵蚀的部位，也不适用于有流水冲刷的部位。金书缘文化（二）蒸压粉煤灰砖蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰或水泥为主要原料，掺加适量石膏、外加剂、颜料和骨料，经坯料制备、成型、高压或常压养护而制成的实心粉煤灰砖。蒸压粉煤灰砖的尺寸规格与烧结普通砖相同，也有本色（N）和彩色（Co）两类。根据行业标准粉煤灰砖JC 239-2001 的规定，蒸压粉煤灰砖按抗压强度和抗折强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10共五个强度等级，见表6-18。根据蒸压粉煤灰砖的尺寸偏差、外观质量、强度等级、干燥收缩等项目，蒸压粉煤灰砖也分为优等品（A）、一

18、等品（B）和合格品（C）三个质量等级。粉煤灰砖的产品标识方法与灰沙砖相同，其用途与灰沙砖基本相同，用于基础或用于易受冻融和干湿交替作用的部位时，必须使用MU15及以上强度等级的粉煤灰硅。金书缘文化表6-18 蒸压粉煤灰砖的强度等级和抗冻性指标（三）炉渣砖炉渣砖是以煤燃烧后的残渣为主要原料，配以一定数量的石灰和少量石膏，经加水搅拌混合、压制成型、蒸养或蒸压养护而制成的实心砖，其颜色为灰黑色。炉渣砖的规格与烧结普通砖相同，按抗压强度和抗折强度分为MU20、MU15、MU10、MU7.5共四个强度等级，见表6-19，其用途同粉煤灰砖。金书缘文化表6-19 炉渣砖的强度等级和抗碳化性能砌块是利用地方资

19、源和工业废料生产的尺寸比砖大的砌筑材料。砌块的品种很多，按有无孔洞分为空心砌块和实心砌块；按生产工艺分为烧结砌块和蒸压蒸养砌块；按产品规格尺寸分为大型砌块、中型砌块和小型砌块；按用途分为承重砌块和非承重砌块；按材质分为普通混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、加气混凝土砌块、粉煤灰砌块、石膏砌块等。 任务二 砌块任务导航本任务主要学习砌砖，具体包括混凝土空心砌块、蒸压加气混凝土砌块、粉煤灰砌块等内容。金书缘文化一、混凝土空心砌块（一）普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块是由水泥、普通沙石骨料和外加剂，经搅拌、成型和养护而制成。其空心率为2550，表观密度为11001500kg/m3，主规格尺寸

20、为390mm190mm190mm，其他规格可由供需双方协商确定，如图6-3所示。图6-3混凝土小型空心砌块1条面；2坐浆面（肋厚较小的面）；3铺浆面(肋厚较大的面)；4顶面；5长度；6宽度；7-高度；8壁；9肋金书缘文化普通混凝土小型空心砌块按抗压强度分为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0、MU20.0共六个强度等级，各强度等级的抗压强度值见表6-20；按尺寸偏差和外观质量分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）共3个质量等级。产品标识采用名称（NHB）、强度等级、外观质量等级和标准编号的顺序进行标记，例如强度等级为MU7.5、外观质量为优等品（A）的混凝土小型

21、空心砌块标记为NHB-MU7.5AGB8239。表6-20 普通混凝土小型空心砌块的强度等级普通混凝土小型空心砌块的吸水率和软化系数等性能指标，对砌体的施工工艺及砌筑质量具有一定影响。通常，普通混凝土小型空心砌块的吸水率为68，软化系数为0.850.95。另外，普通混凝土小型空心砌块会因失水而产生收缩导致砌体开裂，因此普通混凝土小型空心砌块的相对含水率应符合表6-21的规定。普通混凝土小型空心砌块的导热系数随孔型、排列方式以及空心率不同而有所差异，单排孔砌块的导热系数大于多排孔砌块的导热系数，空心率50的普通混凝土小型空心砌块的导热系数为0.26W/（mK）。金书缘文化表6-21 普通混凝土小

22、型空心砌块的相对含水率普通混凝土小型空心砌块适用于抗震设防烈度为8及以下的一般工业与民用建筑墙体，还可用于挡土墙、道路护坡、堤岸护坡等工程。对于承重墙和外墙，其干缩值应小于0.5mm/m；对于非承重墙和内墙，其干缩值应小于0.56mm/m。普通混凝土小型空心砌块的抗冻性，在采暖地区一般环境条件下应达到F15，在干湿交替的环境条件下应达到F25，在非采暖地区不做规定。（二）轻骨料混凝土小型空心砌块轻骨料混凝土小型空心砌块是以水泥、轻骨料（陶料、浮石、膨胀珍珠岩、煤渣和火山渣等）和水按一定比例混合，经搅拌、成型、养护而成的空心率大于25%的轻质混凝土小型砌块。轻骨料混凝土小型空心砌块的主规格尺寸3

23、90mm190mm190mm，其他规格尺寸可由供需双方商定。金书缘文化轻骨料混凝土小型空心砌块按抗压强度分为MU1.5、MU2.5、MU3.5、MU5.5、MU7.5、MU10.0共六个强度等级，各等级强度值见表6-22；按其表观密度分为500、600、700、800、900、1000、1200、1400共八个密度等级；按孔洞的排列数分为实心（0）、单排孔（1）、双排孔（2）、三排孔（3）、四排孔（4）共五类；按尺寸偏差和外观质量分为一等品（B）、合格品（C）两个质量等级。轻骨料混凝土小型空心砌块采用产品名称（LHB）、孔洞排列类别、密度等级、强度等级、质量等级和标准编号的顺序进行标记。例如，

24、密度等级为700、强度等级为MU2.5、质量等级为一等品的轻骨料混凝土四排孔小型空心砌块标记为LHB（4）7002.5BGB/T 15229。轻骨料混凝土小型空心砌块的吸水性较强、含水率较大，其抗冻性应符合表6-23的要求。金书缘文化表6-22 轻骨料混凝土小型空心砌块的强度等级表6-23 轻骨料混凝土小型空心砌块的抗冻性金书缘文化与普通混凝土小型空心砌块相比，轻骨料混凝土小型空心砌块的表观密度较小（7001000kg/m3）、抗震性以及综合性能更好，因此，轻骨料混凝土小型空心砌块在各种砌体工程尤其在房屋建筑工程中被广泛应用。二、蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块是以钙质材料（水泥、石灰）和

25、硅质材料（石英沙、粉煤灰、粒化高炉矿渣等）为原料，加入铝粉加气剂，经磨细、搅拌浇筑、发气膨胀、坯体切割、蒸压养护等工艺制成的一种轻质多孔砌块，如图6-4所示。砌块的长度（L）为600mm，宽度（d）有100mm、125mm、150mm、200mm、250mm、300mm或120mm、180mm、240mm等九种规格，高度（h）有200mm、250mm、300mm共三种规格，其他规格尺寸可由供需双方商定。图6-4 蒸压加气混凝土砌块金书缘文化蒸压加气混凝土砌块按抗压强度划分为A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0共七个强度级别，见表6-24；按表观密度划分为B03

26、、B04、B05、B06、B07、B08共六个级别，见表6-25。根据蒸压加气混凝土砌块GB/T 11968-2006的规定，按砌块的尺寸偏差、外观质量、表观密度、抗压强度、抗冻性可分为优等品（A）和合格品（B）两个质量等级。蒸压加气混凝土砌块采用产品名称（ACB）、强度级别、干表观密度级别、规格尺寸、质量等级、标准编号的顺序进行标记。例如，强度级别为A2.5、干表观密度级别为B04、优等品、规格尺寸为600mm200mm250mm的蒸压加气混凝土砌块标记为：ACB A2.5 B04 600mm200mm250mmAGB11968。表6-24 蒸压加气混凝土砌块的强度级别金书缘文化表6-25

27、蒸压加气混凝土砌块的密度级别蒸压加气混凝土砌块具有表观密度小，保温、隔声、耐火及抗震性能好，易加工、施工方便，但容易开裂，适用于低层建筑的了承重墙和多层、高层建筑的非承重墙、隔墙、填充墙。在无可靠防护措施时，不得长期浸长或经常受干湿交替作用，不得用于有侵蚀介质的环境、建筑物的基础和温度长期高于80的部位。三、粉煤灰砌块粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料为原料，经加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而制成的密实砌块，如图6-5所示。粉煤灰砌块的主规格尺寸为880mm380mm240mm和880mm430mm240mm。按立方体抗压强度分为MU10和MU13两个强度等级，见表6-26；按尺寸偏差、外观

28、质量、干缩性分为一等品（B）和合格品（C）两个质量等级。粉煤灰砌块适用于工业与民用建筑的墙体和基础，但不宜用于有酸性介质侵蚀、密封性要求高及易受较大振动的建筑物，也不宜用于经常处于高温或经常受潮的承重墙。金书缘文化图6-5 粉煤灰砌块表6-26 粉煤砌块的强度等级金书缘文化 任务三 砌筑石材任务导航本任务主要学习砌筑石材的有关知识，具体包括天然石材和人造石材两种。石材是最古老的土木工程材料之一，天然石材藏量丰富、分布广泛、便于就地取材、坚固耐用，不但可以作为砌筑材料，而且还可用作混凝土骨料、建筑装饰材料和生产其他材料的原料，但天然石体自重大，开采加工和运输成本较高，利用天然石材边角料生产的人造

29、石材使石材的应用领域得到了较大扩展。一、天然石材1.天然石材的类别天然石材的种类很多，目前主要从岩石的形成条件和外观形状等方面进行分类，分别见表6-27和表6-28。金书缘文化表6-27 石材的类别（按岩石成因）金书缘文化表6-28 石材的类别（按外形分类）2.天然石材的技术性质天然石材因岩石形成条件不同而使其技术性质有很大差异，其技术性质包括物理性质、力学性质和加工艺性质。常用天然石材的主要技术性质见表6-29。金书缘文化表6-29 天然石材的主要技术性质作为砌筑用的天然石材应重点考虑其抗压强度性能。为了便于选用，采用标准的试验方法，以边长为70cm的三个标准试件的抗压强度平均值，将天然石材划分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20共七个强度等级。金书缘文化3.天然石材的选用天然石材的选用应根据工程的类型、环境条件等