土木工程材料-第5章 砌筑材料

*1掌握常用的幾種砌墻磚，包括燒結(jié)磚和蒸養(yǎng)蒸壓磚的性能及應(yīng)用特點。并理解為何要限制燒結(jié)粘土磚。掌握混凝土砌塊、粉煤灰砌塊的性能及應(yīng)用特點。了解砌筑石材的性能及應(yīng)用學習目標本章導航5.1磚

分類燒結(jié)磚非燒結(jié)磚5.2砌塊

定義與分類性能與應(yīng)用5.3砌筑石材

分類性能與技術(shù)要求*2孔洞率小于15%或沒有孔洞的為普通磚或?qū)嵭拇u；孔洞率大于15%的為多孔磚或空心磚。按斷面結(jié)構(gòu)按材質(zhì)與工藝燒結(jié)磚：燒結(jié)粘土磚、燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)空心磚；非燒結(jié)磚：灰砂磚、粉煤灰磚和煤渣磚等。*3以前主要是粘土磚，但粘土磚耗用大量農(nóng)田，且生產(chǎn)中會逸放氟、硫等有害氣體，能耗高，需限制生產(chǎn)，并逐步淘汰，不少城市已經(jīng)禁止使用。*4外觀：大面有貫穿孔或盲孔的直角六面體，孔洞率等于或大于15%，孔多而小，孔洞軸向垂直于受壓面；原料：粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰。燒結(jié)多孔磚*5強度等級抗壓強度/MPa抗折荷重/kN平均值≥單塊最小值≥平均值≥單塊最小值≥MU3030.022.013.59.0MU2525.018.011.57.5MU2020.014.09.56.0MU1515.010.07.54.5MU1010.06.55.03.0燒結(jié)多孔磚強度等級注：燒結(jié)多孔磚可應(yīng)用于砌筑六層以下承重墻。*6燒結(jié)空心磚外觀：端面有孔洞的直角六面體，孔洞率≥35%，孔大而少，孔洞為矩形條孔，平行于受力面；原料：粘土、頁巖、煤矸石等。*7燒結(jié)空心磚強度等級強度等級大面抗壓強度/MPa條面抗壓強度/MPa平均值≥單塊最小值≥平均值≥單塊最小值≥MU305.03.73.42.3MU253.02.22.21.4MU202.01.41.60.9注：燒結(jié)空心磚自重較輕，強度不高，因而多用作非承重墻，如多層建筑內(nèi)隔墻或框架結(jié)構(gòu)的填充墻等。*8原料：石灰、天然砂、粉煤灰、煤矸石、爐渣；生產(chǎn)工藝：將石灰與硅原料加水拌合，壓制成坯，然后送入蒸養(yǎng)或蒸壓，進行水熱合成；主要產(chǎn)品：灰砂磚、粉煤灰磚、爐渣磚。非燒結(jié)磚——蒸壓(養(yǎng))磚以石灰及硅質(zhì)原料為主，在水熱合成條件下產(chǎn)生強度，其內(nèi)部的膠凝物質(zhì)主要是水化硅酸鹽類礦物。*9*10蒸壓灰砂磚是用石灰和天然砂，經(jīng)混合攪拌、陳化、輪輾加壓成型，蒸養(yǎng)后制得。強度等級抗壓強度/MPa抗折強度/MPa平均值≥單塊最小值≥平均值≥單塊最小值≥MU2525.020.05.04.0MU2020.016.04.03.2MU1515.012.03.32.6MU1010.08.02.52.0蒸壓灰砂磚強度等級*11MU25，MU20，MU15的磚可用于基礎(chǔ)及其它建筑，但應(yīng)作防潮水泥砂漿抹面；MU10的磚僅可用于防潮層以上的建筑。蒸壓灰砂磚的應(yīng)用

灰砂磚不得用于長期受熱20℃以上、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。*12蒸壓粉煤灰磚以粉煤灰、石灰為主要原料，摻加適量石膏和骨料經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓或常壓蒸氣養(yǎng)護而成的實心粉煤灰磚。強度級別抗壓強度/MPa抗折強度/MPaMU20

20.03.0MU15

15.02.4MU10

10.01.9MU7.5

7.51.5蒸壓粉煤灰磚強度等級*13蒸壓粉煤灰磚的應(yīng)用

粉煤灰磚可用于工業(yè)與民用建筑的墻體和基礎(chǔ)。但用于基礎(chǔ)或用于易受凍融和干濕交替作用的建筑部位必須使用一等磚與優(yōu)等磚。同時，粉煤灰磚不得用于長期受熱(200℃以上)、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。*14*15砌塊尺寸比轉(zhuǎn)大，施工方便，能有效提高勞動生產(chǎn)率，還可改善墻體功能。砌塊是用于砌筑的人造塊材，外形多為直角六面體，也有各種異形的。砌塊的主規(guī)格尺寸390mm×190mm×190mm。輔助規(guī)格中長寬高有一項以上分別大于365mm、240mm或115mm。砌塊的特點*16砌塊按其尺寸分小型砌塊：主規(guī)格高度大于115mm而又小于380mm；中型砌塊：其主規(guī)格的高度為380~980mm；大型砌塊：其主規(guī)格的高度大于980mm。按其形狀分實心砌塊：空心率小于25%或無孔洞的砌塊；空心砌塊：空心率等于或大于25%的砌塊。按其組成分混凝土、粉煤灰、加氣混凝土、石膏砌塊等。*17

生產(chǎn)

混凝土小型空心砌塊是由水泥、粗骨料加水攪拌，經(jīng)裝模、振動(或加壓震動或沖壓)成型，并經(jīng)養(yǎng)護而成。混凝土小型空心砌塊分類分為承重砌塊和非承重砌塊兩類。按其外觀質(zhì)量分為一等品和二等品兩個產(chǎn)品等級。*18強度等級《混凝土小型空心砌塊》(GB8329-1997)中：砌塊的抗壓強度分為MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5、MU3.5六個等級。強度等級砌塊抗壓強度（MPa）平均值≥單塊最小值≥MU3.53.52.8MU5.05.04.0MU7.58.57.0MU1011.08.5MU1516.013.0MU2022.017.0*19密度(kg/m3)750-1100吸水率(%)6-8%軟化系數(shù)0.85-0.95

孔洞率(%)

＞45導熱系數(shù)(W/mK)0.26干縮率(%)

承重墻和外墻<0.05%非承重墻或內(nèi)墻<0.06%混凝土小型空心砌塊其它性能*20普通混凝土小型空心砌塊在多層、高層、住宅建筑設(shè)計和施工中已被廣泛采用，它具有砌筑工效高、墻面平整、易粉刷、質(zhì)量輕等優(yōu)點。應(yīng)用可減輕墻體結(jié)構(gòu)自重約35%；降低基礎(chǔ)工程費20%-30%；節(jié)約砌筑砂漿30%-40%；提高主體砌筑工效30%；增加使用面積2%；節(jié)省農(nóng)田、節(jié)約能源。*21

生產(chǎn)粉煤灰中型砌塊是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料等為原料，加水拌和、振動成型、蒸汽養(yǎng)護而制成的密實砌塊。粉煤灰硅酸鹽中型砌塊分類粉煤灰混凝土小型空心砌塊包括有承重砌塊、非承重砌塊和保溫砌塊等。*22強度等級JC238-91中，砌塊強度等級按其立方體試件的抗壓強度分為10和13兩個等級。吸水率(%)≤24軟化系數(shù)≥0.75抗凍性凍融循環(huán)25次合格干燥收縮(mm/m)≤0.06粉煤灰摻量(%)承重20-30非承重50-60其它性能*23粉煤灰砌塊可用于一般工業(yè)和民用建筑的墻體和基礎(chǔ)。但不宜用于有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位，也不宜用于經(jīng)常處于高溫影響下的建筑物，如鑄鐵和煉鋼車間、鍋爐房等的承重結(jié)構(gòu)部位。應(yīng)用粉煤灰砌塊的墻體內(nèi)外表面宜作粉刷或其他飾面，以改善隔熱、吸聲性能，并防止外墻滲漏，提高耐久性。*24按照其用途分類，可分為結(jié)構(gòu)用石材，裝飾用石材，耐磨用石材。

按照其成因分類，可分為巖漿巖(火成巖)，沉積巖，變質(zhì)巖三大類。

*25深成巖噴出巖火山巖①巖漿巖又稱火成巖，它是因地殼變動，熔融的巖漿由地殼內(nèi)部上升后冷卻而成。巖漿巖根據(jù)巖漿冷卻條件的不同，分為三類：

深成巖是巖漿在地殼深處，在很大的覆蓋壓力下緩慢冷卻而成的巖石，其特性是：構(gòu)造致密，容重大，抗壓強度高，吸水率小，抗凍性好，耐磨性好，耐久性很好。建筑上常用的深成巖有：花崗巖、閃長巖、輝長巖等噴出巖是熔融的巖漿噴出地表后，在壓力降低、迅速冷卻的條件下形成的巖石。當噴出的巖漿層厚時，形成的巖石其特性近似深成巖，若噴出的巖漿層較薄時，則形成的巖石常呈多孔結(jié)構(gòu)，脆性大、抗風化性較強。建筑上常用的噴出巖有：玄武巖、輝綠巖、安山巖?；鹕綆r又稱火山碎屑巖?；鹕綆r是火山爆發(fā)時，巖漿被噴到空中，經(jīng)急速冷卻后落下而形成的碎屑巖石?；鹕綆r都是輕質(zhì)多孔結(jié)構(gòu)的材料。常用的火山巖有：火山灰、浮石等。*26②沉積巖又稱水成巖。沉積巖是由原來的母巖風化后，經(jīng)過風吹搬遷、流水沖移而沉積和再造巖等作用，在離地表不太深處形成的巖石。沉積巖為層狀構(gòu)造，其各層的成分、結(jié)構(gòu)、顏色、層厚等均不相同。與火成巖相比，其特性是：結(jié)構(gòu)致密性較差，容重較小，孔隙率及吸水率均較大，強度較低，耐久性也較差。建筑上常見沉積巖有：石灰?guī)r、砂巖、頁巖、礫巖、石膏、硅藻石、硅藻土、蛋白石等。*27③變質(zhì)巖是由原生的火成巖或沉積巖，經(jīng)過地殼內(nèi)部高溫、高壓等變化作用后而形成的巖石。沉積巖變質(zhì)后，性能變好，結(jié)構(gòu)變得致密，堅實耐久，如石灰?guī)r(沉積巖)變質(zhì)為大理石；火成巖經(jīng)變質(zhì)后，性質(zhì)反而變差，如花崗巖(深成巖)變質(zhì)成的片麻巖，易產(chǎn)生分層剝落，使耐久性變差。

建筑上常用的變質(zhì)巖有：大理巖、片麻巖、石英巖。

*28抗壓強度致密巖石的強度高，特別是抗壓強度可達250~350MPa，一般為40~100MPa。強度等級分為MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20等7個強度等級。沖擊韌性天然石料是典型的脆性材料，抗拉強度約為抗壓強度1/14-1/50，其沖擊韌性取決于礦物組成與結(jié)構(gòu)。耐磨性石料的耐磨性與其礦物的硬度、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征以及石料的抗壓強度和抗沖擊韌性有關(guān)。*29巖類主要巖類名稱技術(shù)指標等級1234巖漿巖類花崗巖玄武巖安山巖輝綠巖抗壓強度/MPa＞120100~20080~100－磨耗率/%＜2525~3030~4545~60石灰?guī)r類石灰?guī)r白云巖抗壓強度/MPa10080~10060~8030~60磨耗率/%＜3030~3535~5050~60砂巖與片麻巖類石英巖片麻巖花崗片麻巖抗壓強度/MPa＞10080~10050~8030~50磨耗率/%＜3030~3535~4545~60礫石磨耗率/%＜2020~3030~5050~60石材技術(shù)分級標準*30

毛石多用于砌筑基礎(chǔ)、擋土墻、溝渠，也用來干砌或漿砌護坡，澆筑毛石混凝土，砌筑橋墩與橋臺、涵洞的邊墻、端墻與翼墻以及房屋墻身等。

粗料石的抗壓強度視其用途而定，用作橋墩破冰體鑲面時，不應(yīng)低于60MPa，用作橋墩分水體時，不應(yīng)低于40MPa；用于其他砌體鑲面時，應(yīng)不低于砌體內(nèi)部石料的強度。

板材多用于室內(nèi)外墻、柱面、臺階、地面等部位。鏡面板多用于室內(nèi)飾面及門面裝飾、家具的臺面等。應(yīng)用*31*32*33放射性有些石材（如部分花崗石）含有