土木工程材料 第二章 砖和砌块(74页).ppt

土木工程材料 南京工业大学,墙体材料是建筑材料中用量最大的一类材料，按照重量计算在一般民用建筑中可达70%以上。墙体材料种类繁多，可分为砌体结构墙体和墙板结构墙体两大类，其中砌体结构墙体的应用历史久远，到目前为止仍然是主要的墙体组成材料，砌体的主要类型为砖和砌块。,第二章 砖和砌块,2-2 砌块,2-1 砖,第一节 砖,一、概述砖瓦作为建筑材料，在中国历史悠久。提起砖瓦的历史，人们总会想到“秦砖汉瓦”。传统上的砖指的是烧结粘土砖。由于烧结粘土砖破环了大量的耕地资源，目前，我国已禁止使用烧结粘土实心砖，鼓励利用工农业固体废弃物如粉煤灰、煤矸石、污泥、工业副产石膏等生产轻质高强多功能的新型环保墙体材料。按照生产工艺的不同，砖可分为烧结砖和非烧结砖。,二、烧结砖定义：凡以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经成型和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖统称为烧结砖。分类：按原料不同分为：烧结普通黏土砖（N）烧结粉煤灰砖（F）烧结煤矸石砖（M）烧结页岩砖（Y）按孔洞率和孔特征分类：烧结普通砖烧结多孔砖烧结空心砖,（一）、烧结普通砖(GB51012003)国家标准烧结普通砖GB5101-2003规定：凡以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过制备，成型、干燥和灼烧而成的实心或孔洞率不大于15%的砖，称为烧结普通砖。按窑内焙烧气氛：可烧制备红砖（氧化）和青砖（还原）。,烧结砖的生产简介,其中焙烧是关键，所以一定要控制好的温度（950oC1050oC），否则容易产生欠火砖和过火砖。,欠火砖和过火砖的简单鉴定方法,欠火砖的特点：色浅、断面包心（黑色或白色）、声哑、孔隙率大、强度低、耐久性差；国标规定欠火砖为不合格品；过火砖的特点：色深、声脆而响、较密实、强度高、耐久性好，但容易出现弯曲变形；国标规定过火砖中的变形砖为不合格品；,烧结普通砖的技术要求根据国家标准烧结普通砖GB5101-2003规定，烧结普通砖的外形为直角六面体，公称尺寸为：240mm*115mm*53mm，按技术指标分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。（1）尺寸允许偏差为保证砌筑质量，砖的尺寸允许偏差必须符合表2-1的规定。（2）外观质量烧结普通砖的外观质量应符合表7-2的规定。,表2-1 烧结普通砖尺寸允许偏差（mm),（3）强度烧结普通砖按抗压强度分为五个等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10强度等级的评定方法与步骤：,1)测定10块砖样的抗压强值,2)计算10块砖样抗压强度的平均值,3)计算10块砖样的抗压强度标准差s，精确到 0.01MPa:,4)计算变异系数，精确到0.01：,5)若变异系数 0.21，则首先计算强度的标准值,6）若变异系数 0.21，则根据强度的平均值 以及单块砖样的最小抗压强度值 查表2.3判断强度等级；,再根据强度的平均值 以及强度的标准值,查表2.3（下页）判断强度等级,抗风化性能：指砖在干湿变化、温度变化、冻融变化等气候条件作用下抵抗破坏的能力；用抗冻性、5h沸煮吸水率、饱和系数来评定。泛霜：也称起霜，是砖在使用过程中的盐析现象，砖内过量的可溶盐受潮吸水而溶解，随水分蒸发而沉积在砖的表面，形成白色粉末附着物，影响建筑物的美观。标准规定：优等品无泛霜，一等品不允许出现中等泛霜，合格品不允许出现严重泛霜。石灰爆裂：是指砖坯中夹杂有石灰石，焙烧后转变成生石灰，砖吸水后，由于石灰逐渐熟化而膨胀产生的爆裂现象。这种现象影响砖的质量，并降低砌体强度。,烧结普通砖的应用 应用：承重墙、非承重墙、柱、拱、窑炉、基础等。特点：既有一定的强度，又有较好的隔热、隔声性能、价格低廉。除粘土外，还可利用粉煤灰、煤矸石和页岩等为原料生产烧结普通砖。这些原料的化学成分与粘土相似，但有的颗粒细度较粗，有的塑性较差，可以通过破碎、磨细、筛分和配料（如掺入粘土等材料）等手段来解决。生产工艺与用粘土为原料生产的烧结砖相同，形状和尺寸规格、强度等级和产品等级的要求与粘土砖相同。,孔洞特点：孔洞多而小，孔洞率15%,垂直于受压面.,烧结多孔砖是以粘土、页岩或煤矸石为主要原料烧制的主要用于结构承重的多孔砖。烧结多孔砖有190mm190mm90mm（M型）和240mm115mm90mm（P型）两种规格。多孔砖大面有孔，孔多而小，孔洞率在15以上。其孔洞尺寸为：圆孔直径22mm，非圆孔内切圆直径15mm，手抓孔（3040）mm（7585）mm。,（M型）,（P型）,（二）、烧结多孔砖(GB135442000),烧结多孔砖根据尺寸偏差、外观质量、强度等级、物理性能划分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个产品等级。烧结多孔砖根据抗压强度和抗折荷重划分为五个强度等级。烧结多孔砖强度较高，主要用于砌筑六层以下建筑物的承重墙或高层框架结构填充墙（非承重墙）。由于为多孔构造，故不宜用于基础墙的砌筑。M型砖符合建筑模数，使设计规范化、系列化，提高施工速度，节约砂浆；P型砖便于与普通砖配套使用。,表2.4 烧结多孔砖强度等级（GB13544-2000）,砌筑时此面向上,（三）.烧结空心砖(GB135452003)1）规格烧结空心砖是以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料烧制的主要用于非承重部位的空心砖。砖的壁厚应大于l0mm，肋厚应大于7mm。空心砖顶面有孔，与烧结多孔砖相比，孔大而少，孔洞为矩形条孔或其它孔形，孔洞平行于大面和条面，孔洞率一般在35以上。砌筑时，孔洞水平方向放置，故又称为水平孔空心砖。空心砖形状见图。,孔洞特点：孔洞大而少，孔洞率35%,平行于受压面.,1顶面，2大面；3条面，4肋；5凹线槽；6外壁L长度，b宽度，d 高度,砌筑时此面向上,2）强度等级 按抗压强度划分：MU10、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5(MPa)五个等级。3）密度分级按体积密度(kg/m3)划分：800、900、1000、1100四个等级4）产品等级 按强度、尺寸、外观、物理性能 划分：优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)5）特点：轻质、强度低、绝热；节土节能空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙，如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。,非烧结砖是以含钙材料(石灰、电石渣等)和含硅材料(砂子、粉煤灰、煤矸石、灰渣、炉渣等)与水拌和，经压制成型，在自然条件下或人工热合成条件下(常压或高压蒸汽养护)反应生成以水化硅酸钙、水化铝酸钙为主要胶结料的硅酸盐建筑制品，又称免烧砖。根据所用原料不同可分为蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压炉渣砖等。,三、非烧结砖,蒸压灰砂砖是用磨细生石灰和天然砂，经混合搅拌、陈化(使生石灰充分熟化)、轮碾、加压成型、蒸压养护(175191，0.81.2MPa的饱和蒸汽)而成。灰砂砖的外形尺寸与烧结普通砖相同，颜色有彩色(Co)和本色(N)两类。根据蒸压灰砂砖（GB 119451999）的规定，灰砂砖按其抗压强度和抗折强度分为MU25、MU20、MU15及MU10四个级别，各等级的强度指标应符合蒸压灰砂砖的强度指标和抗冻性指标(GB 119451999)（下页）中的规定。各等级砖的抗冻性能指标应符合蒸压灰砂砖的强度指标和抗冻性指标(GB 119451999)（下页）中的规定.,（1）蒸压灰砂砖,蒸压灰砂砖的强度指标和抗冻性指标(GB 119451999),根据尺寸偏差和外观质量、强度及抗冻性分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。灰砂砖的应用：主要应用于民用建筑的墙体和基础。灰砂砖不得用于长期受热200以上、受急冷、急热或有酸性介质侵蚀的环境。灰砂砖耐久性良好，但抗流水冲刷能力较弱，可长期在潮湿、不受冲刷的环境中使用。灰砂砖表面光滑平整，使用时注意提高砖和砂浆间的粘结力。,蒸压(养)粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰和水泥为主要原料，掺入适量的石膏、外加剂、颜料和骨料，经坯料制备、压制成型、高压或常压蒸汽养护而制成的实心砖。根据粉煤灰砖(JC 2392001)中规定：按抗压强度和抗折强度划分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。按外观质量、尺寸偏差、强度和干燥收缩值分为优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。,（2）蒸压粉煤灰砖,蒸压粉煤灰砖的应用：蒸压粉煤灰砖可用于工业与民用建筑的基础、墙体。但应注意：在易受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用优等品或一等品砖。用于易受冻融作用的建筑部位时要进行抗冻性检验，并采取适当措施，以提高建筑的耐久性；用于粉煤灰砖砌筑的建筑物，应适当增设圈梁及伸缩缝或采取其他措施，以避免或减少收缩裂纹的产生粉煤灰砖出釜后，应存放一段时间后再用，以减少相当伸缩值；长期受高于200度温度作用，或受冷热交替作用，或有酸性侵蚀的建筑部位不得使用粉煤灰砖。,炉渣砖是以炉渣为主要原料，加入适量石灰、石膏等材料，经混合、压制成型、蒸汽或蒸压养护而制成的实心砖，颜色呈黑灰色。炉渣砖的公称尺寸为240mm115mm53mm，按其抗压强度和抗折强度分为MU25、MU20、MU15、MU10四个强度级别，各级别的强度指标应满足炉渣砖的强度指标(JC/T 525-2007)的规定。,（3）蒸压炉渣砖,炉渣砖的强度指标(JC/T 525-1993),炉渣砖可用于一般工业与农用建筑的墙体和基础。但应注意：用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用MU15及以上的砖；不得用于长期受200度以上、或受急冷急热、或有侵蚀性介质侵蚀的建筑部位。,（一）实心砖普通砖墙常用的厚度：一般有半砖（115mm，俗称12墙）、3/4砖（178mm，俗称18墙）、一砖（240mm，俗称24墙）、一砖半（365mm，俗称37墙）、二砖（480mm，俗称50墙）等。砌筑形式：用普通砖砌筑的砖墙，依其墙面组砌形式不同，常有以下几种：一顺一丁、梅花丁、全顺、三顺一丁等。,四、砖的砌筑施工,普通砖墙砌筑要点：砖应在砌筑前1-2天浇水湿润，灰缝应横平竖直，厚薄均匀，37mm厚度以上的墙应双面挂线，砌筑砂浆搅拌时间大于1.5min，用砂需过筛，墙角及交接处立起皮树杆，杆间拉准线，每天砌筑高度不宜超过1.8m。墙角及交接处应同时砌筑，对不能同时砌筑必须留槎时，应砌成长度不超过高度2/3的斜槎；墙角以外可留直凸槎，但须设置拉结钢筋。,斜槎,直槎,为保证施工和墙体安全，不能留手脚架用的洞眼的部位：1、半砖墙；2、宽度小于1m的窗间墙；3、梁及梁垫下及其左右500mm范围内的墙；4、门窗洞口两侧200mm和墙角处450mm范围内的墙；5、过梁上按过梁净跨的1/2高度以及与过梁成60度的三角形范围内的墙。,（二）多孔砖和空心砖多孔砖的砌筑形式：M型多孔砖只有全顺；P型多孔砖有一顺一丁和梅花丁两种。空心砖的砌筑形式：一般侧立砌筑，空洞方面于地面平行。多孔砖建筑构造：按照国家通用建筑标准设计图集96SG612和多孔砖墙体结构构造（GJB T-392）标准图集执行。,返回键,第二节 砌块,一、概述砌块是一种体积比砖大、比大板小的新型墙体材料，其外形多为直角六面体，也有各种异形的。砌块按规格可分为大型砌块、中型砌块和小型砌块；按用途可分为承重砌块和非承重砌块；按孔洞率分为实心砌块、空心砌块；按原料的不同可分为硅酸盐混凝土砌块、普通混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块。,二、烧结空心粘土砌块粘土砌块与砖的区别就是其规格较大，具体尺寸规格较多，但其长度不得超过高度的3倍。近几年，粘土砌块基本上已经淘汰。,蒸压加气混凝土砌块(简称加气混凝土砌块)，代号ACB，是以钙质材料和硅质材料为基本原料，经过磨细，并以铝粉为发气剂，按一定比例配合，再经过料浆浇筑、发气成型、坯体切割和蒸压养护等工艺制成的一种轻质、多孔的建筑材料。如以粉煤灰、石灰、石膏和水泥等为基本原料制成的砌块，称为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块；以磨细砂、矿渣粉和水泥等为基本原料制成的砌块，称为蒸压矿渣砂加气混凝土砌块。,三、蒸压加气混凝土砌块,原料：水泥-矿渣-砂 发气剂 水泥-石灰-砂 发气剂 水泥-石灰-粉煤灰 发气剂工艺：,蒸压加气混凝土砌块是以钙质原料、硅质原料以及加气剂等，经过一系列工序制成的。,蒸压加气混凝土砌块(GB/T 119682006)规定，加气混凝土砌块一般有a、b两个系列，其公称尺寸见下表。,1）蒸压加气混凝土砌块的规格尺寸,蒸压加气混凝土砌块的规格尺寸(GB/T 119682006),蒸压加气混凝土砌块的抗压强度(GB/T 119682006),2)砌块的强度级别砌块按抗压强度分为A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0七个强度级别，各级别的立方体抗压强度值见下表。,蒸压加气混凝土砌块的干体积密度(GB/T 119682006),3)体积密度等级砌块按体积密度分为B03、B04、B05、B06、B07、B08六个体积密度级别见下表。,蒸压加气混凝土砌块的强度级别(GB/T 119682006),4)砌块的质量等级砌块按尺寸偏差、外观质量、体积密度和抗压强度分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级，其具体指标下表。,砌块的干燥收缩、抗冻性和导热系数(GB/T 119682006),5)砌块的干燥收缩、抗冻性和导热系数砌块的收缩性、抗冻性和导热系数(干态)应下表的规定。,蒸压加气混凝土砌块质量轻，表观密度约为粘土砖的1/3，具有保温、隔热、隔音性能好，抗震性强、耐火性好、易于加工、施工方便等特点，是应用较多的轻质墙体材料之一。适用于低层建筑的承重墙、多层建筑的间隔墙和高层框架结构的填充墙，也可用于一般工业建筑的围护墙，作为保温隔热材料也可用于复合墙板和屋面结构中。,6）蒸压加气混凝土砌块的应用,普通混凝土小型砌块(代号NHB)是以水泥为胶结材料，砂、碎石或卵石为集料，加水搅拌，振动加压成型，养护而成的小型砌块。砌块的主规格尺寸为390mm190mm190mm，辅助规格尺寸可由供需双方协商，即可组成墙用砌块基本系列。,四、混凝土小型空心砌块,砌块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)三个质量等级。砌块的主要技术要求包括外观质量、强度等级、相对含水率、抗渗性及抗冻性。按抗压强度分为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0、MU20.0六个强度等级。,以普通混凝土拌合物为原料，经成型养护而成的空心块体材料。,小型空心砌块各部位的名称,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,普通混凝土小型砌块的尺寸偏差、外观质量,普通混凝土小型空心砌块的强度等级,混凝土小型空心砌块的应用 混凝土小型空心砌块主要用于一般工业和民用建筑的墙体。对用于承重墙和外墙的砌块要求其干缩率小于0.5mm/m，非承重或内墙用的砌块其干缩率应小于0.6mm/m。砌块的抗渗性应根据GB411183所规定的方法试验，分为S和Q两级。Q级只能用于无抗渗要求的部位。砌块的保温隔热性能随所用原料及空心率不同而有所差异，空心率为50的普通水泥混凝土小型空心砌块的热导率约为0.26W（mK）。,粉煤灰砌块(代号FB)是硅酸盐砌块中常用品种之一，又称粉煤灰硅酸盐砌块。粉煤灰砌块是以粉煤灰、炉渣等硅质材料为主要原料，掺入适量石灰、石膏加水拌匀，经振动成型、蒸汽养护而成。,五、粉煤灰砌块,根据粉煤灰砌块(JC 2381991)规定，粉煤灰砌块的主要规格尺寸有880mm380mm240mm和880mm430mm240mm两种。砌块端面应加灌浆槽，坐浆面宜设抗剪槽，砌块各部位名称如图所示。,1）粉煤灰砌块的技术要求,粉煤灰砌块各部位名称,1长度2端面3灌浆槽4宽度5坐浆面(或铺浆面)6角7棱8侧面9高度,粉煤灰砌块各项技术要求(JC 2381991),砌块的强度等级按立方体抗压强度分为10和13两个强度等级。按其外观质量、尺寸偏差和干缩性能分为一等品(B)和合格品(C)。砌块的立方体抗压强度、碳化后强度、抗冻性能和密度及干缩值应下表的规定。,粉煤灰砌块的干缩值比水泥混凝土大，弹性模量低于同强度的水泥混凝土制品。可用于耐久性要求不高的一般工业和民用建筑的围护结构和基础，但不适用于有酸性介质侵蚀、长期受高温影响和经受较大振动影响的建筑物。,2）粉煤灰砌块的应用,石膏砌块以建筑石膏为原料，经料浆拌合、浇筑成型、自然干燥或烘干制成，产品标准为石膏砌块（JC/T 698-1998）。石膏砌块历史悠久、应用成熟，具有保温、隔声、防火、调节湿度、体积稳定性好、可回收利用等优点，成为今年来的一个研究热点。,六、石膏砌块,泡沫混凝土砌块的外形和性质类似于加气混凝土砌块，产品标准为泡沫混凝土砌块（JC/T 1062-2007）。泡沫混凝土砌块主要用于框架结构，也可现浇作为外墙填充和内墙隔断，可用于抗震圈梁构造柱、多层建筑外墙或保温个热复合墙体。,七、泡沫混凝土砌块,轻骨料混凝土小型空心砌块(代号LHB)，是由水泥、砂(轻砂或普通砂)、轻粗骨料、水等经搅拌、成型而得。根据轻骨料混凝土小型空心砌块(GB/T 152292002)的规定，轻骨料混凝土小型空心砌块按砌块孔的排数分为五类：实心(0)、单排孔(1)、双排孔(2)、三排孔(3)和四排孔(4)。,八、轻骨料混凝土小型空心砌块,按其密度可分为500、600、700、800、900、1000、1200、1400八个等级；按其强度可分为1.5、2.5、3.5、5.0、7.5、10.0六个等级；按尺寸允许偏差和外观质量分为一等品(B)、合格品(C)两个等级。主要用于保温墙体(3.5MPa)或非承重墙体、承重保温墙体(3.5MPa)。,九、混凝土中型空心砌块以水泥或无熟料水泥，配以一定比例的骨料，制成空心率25的制品。规格：长度500mm，600mm，800mm，l000mm；宽度200mm，240mm；高度400mm，450mm，800mm，900mm。用无熟料水泥或少熟料水泥配制的砌块属硅酸盐类制品，生产中应通过蒸汽养护或相关的技术措施以提高产品质量，这类砌块的干燥收缩值0.8mm/m；经15次冻融循环后，其强度损失15，外观无明显疏松、剥落和裂缝；自然碳化系数(1.15.人工碳化系数）0.85中型水泥混凝土空心砌块的抗压强度应满足下表的要求。水泥混凝土中型空心砌块技术性能,中型空心砌块具有表观密度小、强度较高、生产简单、施工方便等特点，适用于民用与一般工业建筑物的墙体。,十、粉煤灰硅酸盐中型砌块(JC23891)1）原料：粉煤灰、石灰、石膏、骨料2）工艺流程 3）规格：长 高 宽(mm)880(380、430)240(属中型砌块)4）强度等级按平均值、最小值划分：10级、13级相应强度值：10、13MPa5）应用 建筑墙体、基础,1端面；2灌浆槽；3坐浆面（或铺浆面）；4侧面,一、蒸压加气混凝土砌块,蒸压加气混凝土砌块是以钙质原料、硅质原料以及加气剂等，经过一系列工序制成的。,几种建筑块体材料的图例,二、粉煤灰砌块,以粉煤灰、石灰、石膏、骨料为原料，经配料、加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而制成的密实砌块。,三、普通混凝土小型空心砌块,以普通混凝土拌合物为原料，经成型养护而成的空心块体材料。,四、轻骨料混凝土小型空心砌块,由水泥、砂、轻粗骨料、水等经搅拌成型而得。,五、混凝土中型空心砌块,中型砌块的尺寸将近是小型砌块的2倍,石膏空心条板,纸面石膏板,六、其他建筑块体材料（板状）,石膏纤维板,泰柏板,轻型（彩钢）夹心板,预应力混凝土空心墙板,GRC轻质多孔隔墙条板,水泥木屑板,思考题与习题,1、国家为什么限制粘土实心砖？过孔砖和空心砖的优点是什么？2、烧制青砖与红砖的工艺有什么区别？3、砌筑砖墙的接槎形式有集中？各适合哪种厚度的墙体？4、哪些情况下禁止在实心砖墙体上留手脚架孔洞？5、哪些环境中的建筑部位不宜使用蒸压灰砂砖？6、未来墙体材料的发展方向（思考）。,谢谢！,