绿色建筑与绿色建材(第十八章：新型墙体材料) (2)

1、 新型墙体材料新型墙体材料 深圳大学土木工程学院深圳大学土木工程学院 方媛方媛 我国现有以实心粘土砖为主的砖瓦企业我国现有以实心粘土砖为主的砖瓦企业12万个万个,占占地地500多万亩多万亩,每年烧砖近每年烧砖近7000亿块亿块,取土取土14亿亿3,相当于毁相当于毁田田120万亩万亩,同时实心粘土砖保温性能差同时实心粘土砖保温性能差,每年采暖能耗每年采暖能耗1 2亿多标煤。由此计算亿多标煤。由此计算,每年仅墙体材料生产能耗和北方每年仅墙体材料生产能耗和北方采暖能耗合计就占我国全年能源消费总量的采暖能耗合计就占我国全年能源消费总量的15%以上以上, 仅仅烧砖一项每年就排放烧砖一项每年就排放21 7

2、亿。实心粘土砖与国外同亿。实心粘土砖与国外同体积墙体材料相比体积墙体材料相比, 其生产能耗平均为发达国家的其生产能耗平均为发达国家的2倍以倍以上上, 外墙保温隔热性能相差外墙保温隔热性能相差45倍倍,另一方面我国每年排放的煤矸石、粉煤灰、炉渣等另一方面我国每年排放的煤矸石、粉煤灰、炉渣等2亿多亿多,历年堆积的工业废渣达历年堆积的工业废渣达70多亿多亿,占地占地100多万亩多万亩,不仅不仅占用大量土地占用大量土地,而且严重污染环境。而且严重污染环境。 每年每年2亿多亿多历年堆积历年堆积70多亿多亿占地占地100多万亩多万亩7000亿块亿块120万亩万亩实心粘土砖实心粘土砖12万个万个500多万亩

3、多万亩采暖能耗采暖能耗1 2亿多标煤亿多标煤保温隔热性能相差保温隔热性能相差45倍倍 保温性能保温性能工业废渣工业废渣煤矸石、粉煤灰、炉渣煤矸石、粉煤灰、炉渣1 1 砖砖2 2 砌块砌块3 3 墙体墙体“新型墙体材料新型墙体材料”是相对于是相对于传统墙体材料粘土实心砖传统墙体材料粘土实心砖而言，是伴随着而言，是伴随着我国墙体材料的革新过程而提出的专门名称。我国墙体材料的革新过程而提出的专门名称。这其中包括在发达国家已使用了四五十年或更长时间的墙这其中包括在发达国家已使用了四五十年或更长时间的墙体材料，如：纸面石膏板，混凝土砌块等。体材料，如：纸面石膏板，混凝土砌块等。 目前我国已初步形成以砖、

4、板、块砖、板、块为主导产品的新型墙体材料体系。产品方面,特别要强调与当地资源、建筑结构要求紧密结合,达到四高,即高掺量(掺加工业废渣30%以上)、高孔洞率(烧结粘土多孔砖孔洞率25%以上、烧结粘土空心砖孔洞率40%以上)、高强度、高保温性能,同时还要满足装饰效果和二次装修的要求,形成具有本地特色的新型墙体材料产品体系。 我国新型墙体材料产品分类我国新型墙体材料产品分类 砖砖烧结砖（粘土空心砖、粘土多孔砖、页岩空心砖、煤矸石空心砖、烧结粉煤灰砖、烧结煤矸石砖）蒸养（压）砖（粉煤灰砖、灰砂砖）砌块砌块混凝土砌块普通混凝土砌块轻骨料混凝土砌块硅酸盐砌块（粉煤灰砌块、煤矸石砌块、炉渣砌块）加气混凝土砌

5、块灰砂砌块石膏砌块墙板墙板 钢丝网夹心板、钢筋混凝土（陶粒混凝土）复合板、各种纤维板、石膏板、GRC板等第一节第一节 砖砖 烧结空心砖烧结空心砖 烧结多孔砖烧结多孔砖 烧结空心砖烧结空心砖 空心砖是以粘土、页岩、煤矸石等为主要空心砖是以粘土、页岩、煤矸石等为主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成的主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成的主要用于建筑物非承重部位的墙材。用于建筑物非承重部位的墙材。 空空心心砖砖的的孔孔洞洞率率 GB13545GB1354520032003烧结空心砖和空心砌块烧结空心砖和空心砌块规定规定空心砖的孔洞率应大于等于空心砖的孔洞率应大于等于4040。 可节省大量的土地用

6、土和烧砖燃料，减轻运输可节省大量的土地用土和烧砖燃料，减轻运输 重量重量 减轻制砖和砌筑时的劳动强度，加快施工进度：减轻制砖和砌筑时的劳动强度，加快施工进度： 减轻建筑物自重，加高建筑层数，降低造价。减轻建筑物自重，加高建筑层数，降低造价。 能满足建筑设计所要求的能满足建筑设计所要求的足够的强度足够的强度导热率可达导热率可达0.29w0.29wmKmK以下，具有以下，具有良好的保良好的保温性能温性能。 240 mm240 mm的双面粉刷空心砖墙的隔声指数为的双面粉刷空心砖墙的隔声指数为47475ldB5ldB，良好的隔声效果良好的隔声效果足以适应分户墙的要求。足以适应分户墙的要求。 由于砖的透

7、气性好，平衡水分低，由于砖的透气性好，平衡水分低，有利于调节有利于调节室内湿度室内湿度使人感到舒适。使人感到舒适。 空心砖的空心砖的 分类分类承重空心砖承重空心砖非承重空心砖非承重空心砖拱壳空心砖拱壳空心砖楼板空心砖楼板空心砖檩条空心砖檩条空心砖梁空心砖梁空心砖踏板空心砖踏板空心砖配筋空心砖配筋空心砖吸声空心砖吸声空心砖花格空心砖花格空心砖 按按用用途途分分 粘土空心砖和砌块（粘土空心砖和砌块（NN）煤矸石空心砖和砌块（煤矸石空心砖和砌块（MM）页岩空心砖和砌块（页岩空心砖和砌块（Y Y）粉煤灰空心砖和砌块（粉煤灰空心砖和砌块（F F） 按按制制作作的的材材料料分分 烧结空心砖和空心砌块烧结空

8、心砖和空心砌块(GB135452003) (GB135452003) 烧结空心砖为直角六面体烧结空心砖为直角六面体 其长度，宽度和高度应符合下列要求：其长度，宽度和高度应符合下列要求：390, 290, 390, 290, 240, 190, 180(175), 140, 115, 90mm240, 190, 180(175), 140, 115, 90mm。形状与规格尺寸形状与规格尺寸 烧结空心砖根据其大面的抗压强度分为烧结空心砖根据其大面的抗压强度分为MU2.5MU2.5、MU3.5MU3.5、MU5.0MU5.0、MU7.5MU7.5、MU10.0MU10.0五个强度等级五个强度等级，

9、按其表观密度分为按其表观密度分为800800、900900、10001000、11001100四个密度级四个密度级别别。其中其中MU2.5MU2.5强度等级的砖，其密度等级必须小于等于强度等级的砖，其密度等级必须小于等于800kg/m3800kg/m3。 强度、密度、抗风化性能和放射性物质合格的砖和砌强度、密度、抗风化性能和放射性物质合格的砖和砌块，根据尺寸偏差、外观质量、孔洞排列及其结构、泛霜、块，根据尺寸偏差、外观质量、孔洞排列及其结构、泛霜、石灰爆裂、吸水率分为分为优等品石灰爆裂、吸水率分为分为优等品(A)(A)、一等品、一等品(B)(B)和合格和合格品品(C)(C)三个质量等级三个质量

10、等级。 强度等级与产品等级强度等级与产品等级非承重水平孔烧结空心砖的孔数非承重水平孔烧结空心砖的孔数少，孔径大，孔洞率高少，孔径大，孔洞率高(40(40) )，其表观密度为其表观密度为8008001100kg/m1100kg/m3 3，这种空心砖具有良好的热绝缘性这种空心砖具有良好的热绝缘性能，在多层建筑中用于隔断或框能，在多层建筑中用于隔断或框架结构的非承重填充墙，在与砂架结构的非承重填充墙，在与砂浆的结合面上应设有增加结合力浆的结合面上应设有增加结合力的深度的深度1mm1mm以上的凹线槽使用时以上的凹线槽使用时孔洞平行于承压面。孔洞平行于承压面。 烧结多孔砖烧结多孔砖以粘土、页岩、煤矸石、

11、粉煤灰为主要原料，经以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成主要用于承重部位的多孔砖。焙烧而成主要用于承重部位的多孔砖。 我国目前生产承重多孔砖的孔洞率要求我国目前生产承重多孔砖的孔洞率要求2525，烧结多孔砖具有较高的强度，故可用于砌筑六层烧结多孔砖具有较高的强度，故可用于砌筑六层以下建筑物的承重墙以下建筑物的承重墙。烧结多孔砖烧结多孔砖(GBl35442000)(GBl35442000)形状与规格尺寸形状与规格尺寸 多孔砖为直角六面体，其长度为多孔砖为直角六面体，其长度为290,240mm290,240mm，宽，宽度为度为190,180,175,140,115mm190,180,

12、175,140,115mm，高度为，高度为90mm90mm。强度等级与产品等级强度等级与产品等级多孔砖根据抗压强度分为多孔砖根据抗压强度分为MU30MU30、MU25MU25、MU20MU20、MUl5MUl5、MUl0MUl0五个强度等级五个强度等级。 强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、孔型及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂分为优等品孔型及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂分为优等品(A)(A)、一等、一等品（品（B B）和合格品）和合格品(C)(C)三个产品等级三个产品等级 蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料，经是以石灰和砂为主要原料

13、，经原料制备原料制备、压制成型、蒸压养护压制成型、蒸压养护而成的砖材而成的砖材。 由于蒸压灰砂砖生产时的含水率很高，刚出釜后不宜立即由于蒸压灰砂砖生产时的含水率很高，刚出釜后不宜立即使用，一般应存放一个月左右后再用。砌筑灰砂砖时的含水使用，一般应存放一个月左右后再用。砌筑灰砂砖时的含水率应控制在率应控制在712%，且宜用混合砂浆砌筑，必要时应采取，且宜用混合砂浆砌筑，必要时应采取有效措施提高砂浆与光滑砖表面的粘结力。有效措施提高砂浆与光滑砖表面的粘结力。 普通灰砂砖的规格尺寸与普通烧结粘土砖相同，其表观密普通灰砂砖的规格尺寸与普通烧结粘土砖相同，其表观密度为度为18001900kg/m3，导热

14、系数约为，导热系数约为0.61W/m.K。GB11945-1999蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖规定，根据砖的外观与尺寸规定，根据砖的外观与尺寸偏差分为优等品、一等品和合格品。偏差分为优等品、一等品和合格品。蒸压灰砂砖的部分技术性能指标 强度等级抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa）抗冻性平均值单块值平均值单块值抗压强度平均值（MPa）单块干质量损失（）MU2525.020.05.04.020.02.0MU2020.016.04.03.216.02.0MU1515.012.03.32.612.02.0MU1010.08.02.52.08.02.0粉煤灰免烧砖粉煤灰免烧砖粉煤灰砖蒸养房粉煤灰砖蒸养房高温蒸

15、养后的砖高温蒸养后的砖 粉煤灰砖粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量外加剂（石膏）与集料（石膏）与集料等，经原料制备、压制成型、蒸养（压）或自然养护而成砖材。通常刚出厂的粉煤灰砖含水率较高，尤其是经蒸养（压）后的粉煤灰砖体积尚未稳定，应在出釜并存放一星期后才能砌筑使用。 实心粉煤灰砖的表观密度为1500kg/m3左右。根据JC239-2001粉煤灰砖的规定，粉煤灰砖的颜色分为本色(N)砖和彩色(Co)砖。依据其抗压强度和抗折强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级五个强度等级。根据其尺寸偏差、外观质量、强度等级、干燥收缩分为优等品优等品(A)、一

16、、一等品等品(B)、合格品、合格品(C)。粉煤灰砖的主要技术性能指标要求 强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）平均值单块值平均值单块值MU3030.024.06.25.0MU2525.020.05.04.0MU2020.016.04.03.2MU1515.012.03.32.6MU1010.08.02.52.0第二节第二节 砌块砌块混凝土小型空心砌块混凝土小型空心砌块加气混凝土砌块加气混凝土砌块陶粒混凝土砌块陶粒混凝土砌块陶粒混凝土砌块陶粒混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块 混凝土小型空心砌块是以水泥为胶接料，砂、混凝土小型空心砌块是以水泥为胶接料，砂、碎石或卵石、煤矸石、

17、炉渣为骨料，加水搅拌，经碎石或卵石、煤矸石、炉渣为骨料，加水搅拌，经振动、振动加压或冲压成型，并经养护而制成的小振动、振动加压或冲压成型，并经养护而制成的小型型( (主规格为主规格为390mm x190mm x190mm)390mm x190mm x190mm)并有一定空心率并有一定空心率的墙体材料。的墙体材料。 混凝土小型空心砌块可用于混凝土小型空心砌块可用于低层和中层建筑的内低层和中层建筑的内墙和外墙墙和外墙。 砌块定义砌块定义 例如用水泥、砂、碎石混凝土制成，主例如用水泥、砂、碎石混凝土制成，主规格尺寸为则规格尺寸为则390mmxl90mm390mmxl90mml90mml90mm，空心

18、率，空心率为为4545的砌块称为普通混凝土小型空心砌块，的砌块称为普通混凝土小型空心砌块，简称普通混凝土小砌块，简化为混凝土砌块。简称普通混凝土小砌块，简化为混凝土砌块。采用陶粒、陶砂轻集料混凝土制成的砌块称采用陶粒、陶砂轻集料混凝土制成的砌块称为轻集料混凝土空心砌块为轻集料混凝土空心砌块。 建筑砌块是一种新型的节能墙体建筑材建筑砌块是一种新型的节能墙体建筑材料之一，发展较快。料之一，发展较快。西方发达国家均将砌块西方发达国家均将砌块视为主要的墙体材料。视为主要的墙体材料。 混凝土小型砌块；混凝土小型砌块；人造骨料混凝土砌块人造骨料混凝土砌块复合砌块等复合砌块等 承重用实心或空心砌块；承重用实

19、心或空心砌块；彩色、壁裂混凝土装饰砌块彩色、壁裂混凝土装饰砌块多功能砌块相地面砌块。多功能砌块相地面砌块。按按用用途途分分按按材材料料分分 混凝土小型空心砌块混凝土小型空心砌块 按砌块尺寸偏差，外观质量分为优等品（按砌块尺寸偏差，外观质量分为优等品（A A）、）、一等品（一等品（B B）及合格品（）及合格品（C C），）， 按五块砌块抗压强度的平均值和单块最小值分为按五块砌块抗压强度的平均值和单块最小值分为MU3.5MU3.5、MU5.0MU5.0、MU7.5MU7.5、MU10.0MU10.0、MU15.0MU15.0、MU20.0MU20.0六个强度等级六个强度等级。GB8239-1997

20、GB8239-1997普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块分类规格外形尺寸（mm）每块重量（kg）长度宽度高度承重主规格3901901901820辅助规格29019090190190190190190190141591067非承重主规格390901901901012辅助规格19090901909019019019051047GB/T15229-2002GB/T15229-2002轻集料混凝土小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块 按孔的排数按孔的排数分为五类：实心（分为五类：实心（0 0）、单排孔）、单排孔（1 1）、双排孔（）、双排孔（2 2）、三排孔（）、三排孔（3 3）和四排孔（）

21、和四排孔（4 4）。）。 按砌块密度等级按砌块密度等级分为八级：分为八级：500500、600600、700700、800800、900900、10001000、12001200、14001400， 按砌块强度等级按砌块强度等级分为六级：分为六级：1.51.5、2.52.5、3.53.5、5.05.0、7.57.5、10.010.0， 轻集料混凝土小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块强度等级砌块抗压强度（MPa）密度等级范围（kg/m3）平均值最小值1.51.51.26002.52.52.08003.53.52.812005.05.04.07.57.56.0140010.010.08.0加气混

22、凝土砌块加气混凝土砌块加气混凝土是含硅材料加气混凝土是含硅材料( (如砂粉煤灰尾矿如砂粉煤灰尾矿粉等粉等) )和钙质材料和钙质材料( (如水泥、石灰等如水泥、石灰等) )加水并加入适加水并加入适量的发气剂和其他外加剂，经混合搅拌、浇注发泡、量的发气剂和其他外加剂，经混合搅拌、浇注发泡、坯体静停与切割后，再经蒸压或常压蒸气养护制成坯体静停与切割后，再经蒸压或常压蒸气养护制成 优优点点容重轻、容重轻、保温性能好保温性能好可加工可加工可兼作保温和承重材料，可兼作保温和承重材料，可制作砌块、屋面板，墙板和可制作砌块、屋面板，墙板和保温管等制品，保温管等制品，广泛用于工业与民用建筑广泛用于工业与民用建筑

23、 用用途途 加气混凝土砌块的分类加气混凝土砌块的分类水泥水泥石灰石灰粉煤灰粉煤灰水泥水泥矿渣砂矿渣砂水泥水泥石灰石灰砂。砂。 按其按其原料原料的组的组成来成来分分加气混凝土制品有加气混凝土制品有砌块砌块和和条板条板两种两种 条板均配有钢筋，钢筋宜加工或点焊成条板均配有钢筋，钢筋宜加工或点焊成网片，而且必须预先经过防锈处理。网片，而且必须预先经过防锈处理。& 重量轻重量轻：容重：容重500kg/m3的加气混凝土，它的重量只相当的加气混凝土，它的重量只相当普通混凝土的四分之一至五分之一普通混凝土的四分之一至五分之一& 耐火性能好耐火性能好& 保温性能好保温性能好：它的导热系

24、数仅为普通混凝土的十分之一，保它的导热系数仅为普通混凝土的十分之一，保温性能比砖墙高温性能比砖墙高36倍。倍。& 声学性能好声学性能好& 施工方便施工方便& 生产效率高、能源消耗少生产效率高、能源消耗少由于加气混凝土砌块表面强度低、疏松易掉粉、初由于加气混凝土砌块表面强度低、疏松易掉粉、初期吸水快而饱和吸水时间长等特点期吸水快而饱和吸水时间长等特点,在抹灰时使砂浆在抹灰时使砂浆过早失水，严重影响砂浆的强度和附着性过早失水，严重影响砂浆的强度和附着性, 易造成空易造成空鼓、开裂、甚至脱落。鼓、开裂、甚至脱落。加气混凝土的收缩性较传统材料大，因此砌筑时应加气混凝土的收缩性较

25、传统材料大，因此砌筑时应采用专用砌筑砂浆，并采取构造措施以避免出现收采用专用砌筑砂浆，并采取构造措施以避免出现收缩裂缝。缩裂缝。 &复合板复合板 &复合墙体复合墙体 GRC轻质板轻质板彩钢夹芯板彩钢夹芯板v 复合墙体是由不同功能的材料分层复合而成，因复合墙体是由不同功能的材料分层复合而成，因而能充分发挥各种不同功能材料的功效而能充分发挥各种不同功能材料的功效 v 将保温隔热材料放在内、外面层材料的中间将保温隔热材料放在内、外面层材料的中间。这这在国内外应用比较普遍，日常人们所讲的复合墙体也在国内外应用比较普遍，日常人们所讲的复合墙体也主要是指这种夹芯式的复合墙体。主要是指这种夹

26、芯式的复合墙体。 v 将保温隔热材料设置在两侧。这种形式比较少，将保温隔热材料设置在两侧。这种形式比较少，v 将保温隔热材料设置在板的一例，这样可以有效将保温隔热材料设置在板的一例，这样可以有效的防止墙体内部结露，主要是应用于建筑物已建成的防止墙体内部结露，主要是应用于建筑物已建成后的墙体性能改善和旧房维修。后的墙体性能改善和旧房维修。 & 墙面板材料、保温吸声材料和墙体龙骨材料墙面板材料、保温吸声材料和墙体龙骨材料 v作为作为复合墙体复合墙体的面板材料一般为具有良好的耐火、的面板材料一般为具有良好的耐火、耐水性能，而且轻质的薄板材耐水性能，而且轻质的薄板材(厚度一般在厚度一般在102

27、0mm)，如各种纸面石膏板、各种纤维增强水泥板、，如各种纸面石膏板、各种纤维增强水泥板、纤维增强硅酸钙板等；纤维增强硅酸钙板等；v用作用作保温、吸声材料保温、吸声材料的一般多用具有优良的保温、的一般多用具有优良的保温、吸声性能的无机纤维类材料，如矿棉、岩棉、玻璃吸声性能的无机纤维类材料，如矿棉、岩棉、玻璃棉等；棉等；v常用作常用作龙骨材料龙骨材料的有墙体轻钢龙骨和石膏龙骨的有墙体轻钢龙骨和石膏龙骨。 钢丝网水泥类夹芯复合板钢丝网水泥类夹芯复合板 钢丝网水泥类夹芯复合板的芯材有脲醛、聚氨酯、钢丝网水泥类夹芯复合板的芯材有脲醛、聚氨酯、聚苯乙烯泡沫塑料以及玻璃棉和岩棉制品。聚苯乙烯泡沫塑料以及玻璃

28、棉和岩棉制品。 结构形式分为两种结构形式分为两种 整体式整体式: :以比利时的以比利时的SismoSismo，奥地利的，奥地利的3D3D板以及韩国板以及韩国的的SRCSRC板为代表。这种板是先将保温芯材置于两层钢板为代表。这种板是先将保温芯材置于两层钢丝网之间然后再用短的连接钢丝将两层钢丝网焊接丝网之间然后再用短的连接钢丝将两层钢丝网焊接起来。起来。 集合式集合式:“泰柏板泰柏板”板为代表。这种板是先将两板为代表。这种板是先将两层钢丝网用层钢丝网用“之之”字形钢丝焊接起来，然后在空隙字形钢丝焊接起来，然后在空隙中插入保温芯材中插入保温芯材 这两种形式的复合板均是通过连接钢丝与两层这两种形式的复

29、合板均是通过连接钢丝与两层钢丝网组成一个稳定的性能优越的三维朽架结构，钢丝网组成一个稳定的性能优越的三维朽架结构，芯材与钢丝网之间不易移位，而且产品规格变化芯材与钢丝网之间不易移位，而且产品规格变化也比较灵活。也比较灵活。泰柏板泰柏板 钢丝网水泥夹芯复合板在现场组装后，再用水泥砂钢丝网水泥夹芯复合板在现场组装后，再用水泥砂浆抹面，还可以喷涂各种涂料、粘贴瓷砖、马赛克等浆抹面，还可以喷涂各种涂料、粘贴瓷砖、马赛克等装饰材料。这类复合板已列入近代发展的重要墙体材装饰材料。这类复合板已列入近代发展的重要墙体材料之一，可适用于各种非承重墙体，在低层建筑中也料之一，可适用于各种非承重墙体，在低层建筑中也可用作承重墙体。此外，为了达到隔热、保温、