墻體與屋面材料(1)-2

7墻體與屋面材料本章主要講述砌筑墻體的三大材料：砌墻磚、墻用砌塊和板材，并簡要介紹了屋面用的各類瓦材和板材。要求學(xué)生掌握各種砌墻磚的質(zhì)量等級、技術(shù)性能及應(yīng)用范圍，熟悉常用墻體材料的檢驗方法，了解墻體與屋面材料的發(fā)展趨勢和墻體材料改革動態(tài)，以便合理選用及開發(fā)新型墻體材料。

本章提要本章內(nèi)容7.1

砌墻磚7.2建筑砌塊7.3

墻體板材7.4

屋面材料7.1砌墻磚凡是由粘土、工業(yè)廢料或其他地方資源為主要原料,以不同的工藝制成的在建筑物中用于承重墻和非承重墻的磚統(tǒng)稱為砌墻磚。砌墻磚可分為普通磚和空心磚兩大類。普通磚是沒有孔洞或孔洞率(磚面上孔洞總面積占磚面積的百分率)小于15%的磚；而孔洞率等于或大于15%的磚稱為空心磚,其中孔的尺寸小而數(shù)量多的磚又稱為多孔磚。按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚。燒結(jié)磚是經(jīng)焙燒而制成的磚,常結(jié)合主要原料命名,如燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚等；非燒結(jié)磚是通過非燒結(jié)工藝制成的,如碳化磚、蒸養(yǎng)磚等。7.1.1.1燒結(jié)普通磚的定義及分類燒結(jié)普通磚是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料,經(jīng)焙燒而成的普通磚。按主要原料分為燒結(jié)粘土磚(符號為N)、燒結(jié)頁巖磚(符號為Y)、燒結(jié)煤矸石磚(符號為M)和燒結(jié)粉煤灰磚(符號為F)。燒結(jié)粘土磚是以粘土為主要原料,經(jīng)配料、制坯、干燥、焙燒而成的燒結(jié)普通磚,簡稱為粘土磚。7.1.1燒結(jié)普通磚燒結(jié)頁巖磚是頁巖經(jīng)破碎、粉磨、配料、成型、干燥和焙燒等工藝制成的磚。燒結(jié)粉煤灰磚是以火力發(fā)電廠排出的粉煤灰,摻入適量粘土經(jīng)攪拌成型、干燥和焙燒而成的承重砌體材料。燒結(jié)煤矸石磚是以采煤和洗煤時剔除的大量煤矸石為原料,經(jīng)粉碎后,根據(jù)其含碳量和可塑性進行適當(dāng)配料,即可制磚,焙燒時基本不需外投煤。根據(jù)《燒結(jié)普通磚》(GB/T5101—1998)規(guī)定,強度和抗風(fēng)化性能合格的磚,根據(jù)磚的尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂的程度將其分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質(zhì)量等級。(1)外形尺寸燒結(jié)普通磚的外形為直角六面體,公稱尺寸是240mm×115mm×53mm,如圖7.1所示。磚的尺寸允許偏差應(yīng)符合表7.1的規(guī)定。7.1.1.2燒結(jié)普通磚的主要技術(shù)性質(zhì)(2)外觀質(zhì)量燒結(jié)普通磚的外觀質(zhì)量包括兩條面高度差、彎曲、雜質(zhì)凸出高度、缺棱掉角、裂紋、完整面、顏色等內(nèi)容,分別應(yīng)符合表7.1的規(guī)定。(3)強度等級燒結(jié)普通磚是通過取10塊磚樣進行抗壓強度試驗,根據(jù)抗壓強度平均值和標(biāo)準(zhǔn)值方法或抗壓強度平均值和最小值方法來評定磚的強度等級。各等級應(yīng)滿足的強度指標(biāo)如表7.2。燒結(jié)普通磚中的各項指標(biāo)按下式計算:(4)泛霜和石灰爆裂泛霜是指在新砌筑的磚砌體表面,有時會出現(xiàn)一層白色的粉狀物。國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定燒結(jié)制品中優(yōu)等產(chǎn)品不允許出現(xiàn)泛霜,一等產(chǎn)品不允許出現(xiàn)中等泛霜,合格產(chǎn)品不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜。石灰爆裂是燒結(jié)磚的原料中夾雜著石灰石,焙燒時石灰石被燒成生石灰塊,在使用過程中生石灰吸水熟化轉(zhuǎn)變?yōu)槭焓?固相體積增大近一倍造成制品爆裂的現(xiàn)象。(5)抗風(fēng)化性能抗風(fēng)化性能是指材料在干濕變化、溫度變化、凍融變化等物理因素作用下不破壞并保持原有性質(zhì)的能力。我國按風(fēng)化指數(shù)將各省市劃分為嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)和非嚴(yán)重風(fēng)化區(qū),如表7.3。風(fēng)化指數(shù)是指日氣溫從正溫降至負溫或從負溫升至正溫的每年平均天數(shù),與每年從霜凍之日起至消失霜凍之日止,這一期間降雨總量(以mm計)的平均值的乘積。風(fēng)化指數(shù)≥12700為嚴(yán)重風(fēng)化區(qū),風(fēng)化指數(shù)＜12700為非嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)。用于嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)中1~5地區(qū)的磚必須進行凍融試驗。其他地區(qū)的磚,其吸水率和飽和系數(shù)指標(biāo)若能達到表7.4的要求,可認為其抗風(fēng)化性能合格,不再進行凍融試驗,當(dāng)有一項指標(biāo)達不到要求時,也必須進行凍融試驗。圖7.1磚的尺寸及各部分名稱表7.2燒結(jié)普通磚的強度等級(MPa)(GB/T5101—1998)強度等級抗壓強度平均值≥變異系數(shù)δ≤0.21變異系數(shù)δ＞0.21強度標(biāo)準(zhǔn)值fk≥單塊最小抗壓強度值fmin≥MU30MU25MU20MU15MU1030.025.020.015.010.022.018.014.010.06.525.022.016.012.07.5表7.3風(fēng)化區(qū)的劃分(GB/T5101—1998)嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)非嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)1.黑龍江省2.吉林省3.遼寧省4.內(nèi)蒙古自治區(qū)

5.新疆維吾爾自治區(qū)6.寧夏回族自治區(qū)7.甘肅省8.青海省9.陜西省10.山西省11.河北省12.北京市13.天津市1.山東省2.河南省3.安徽省4.江蘇省5.湖北省6.江西省

7.浙江省8.四川省9.貴州省10.湖南省11.福建省12.臺灣省13.廣東省14.廣西壯族自治區(qū)15.海南省16.云南省17.西藏自治區(qū)18.上海市19.重慶市表7.4燒結(jié)普通磚的吸水率、飽和系數(shù)(GB/T5101—1998)磚種類嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)非嚴(yán)重風(fēng)化區(qū)5h沸煮吸水率(%)≤飽和系數(shù)≤5h沸煮吸水率(%)≤飽和系數(shù)≤平均值單塊最大值平均值單塊最大值平均值單塊最大值平均值單塊最大值粘土磚21230.850.8723250.880.90粉煤灰磚23253032頁巖磚16180.740.7718200.780.80煤矸石磚19212123燒結(jié)普通磚的產(chǎn)品標(biāo)記按產(chǎn)品名稱、規(guī)格、品種、強度等級、質(zhì)量等級和標(biāo)準(zhǔn)編號的順序編寫。例如，規(guī)格240mm×115mm×53mm、強度等級MU15.一等品的燒結(jié)粉煤灰磚，其標(biāo)記為：燒結(jié)粉煤灰磚FMU15BGB/T5101。7.1.1.3燒結(jié)普通磚的產(chǎn)品標(biāo)記燒結(jié)普通磚具有較高的強度、較好的耐久性,保溫、隔熱、隔聲、價格低廉等優(yōu)點,加之原料廣泛、工藝簡單,所以是應(yīng)用歷史最久、應(yīng)用范圍最為廣泛的墻體材料。用于砌筑墻體、基礎(chǔ)、柱、拱、煙囪、鋪砌地面。其中優(yōu)等品適用于清水墻和墻體裝飾,一等品、合格品可用于混水墻,中等泛霜的磚不能用于潮濕部位。7.1.1.4燒結(jié)普通磚的應(yīng)用用多孔磚或空心磚代替實心磚可使建筑物自重減輕1/3左右,節(jié)約原料20%~30%,節(jié)省燃料10%~20%,且燒成率高,造價降低20%,施工效率提高40%,并能改善磚的絕熱和隔聲性能,在相同的熱工性能要求下,用空心磚砌筑的墻體厚度可減薄半磚左右。一些較發(fā)達國家多孔磚占磚總產(chǎn)量的70%~90%,我國目前也正在大力推廣,而且發(fā)展很快。7.1.2燒結(jié)多孔磚和燒結(jié)空心磚(1)外形尺寸燒結(jié)多孔磚的外形為直角六面體，如圖7.2，其長度、寬度、高度尺寸應(yīng)符合下列要求:290，240，190，180(mm)；175，140，115，90(mm)。燒結(jié)多孔磚砌筑時孔洞應(yīng)垂直于承壓面。磚的尺寸偏差應(yīng)符合表7.5的要求。燒結(jié)多孔磚的技術(shù)要求還包括泛霜、石灰爆裂和抗風(fēng)化性能。(5)產(chǎn)品標(biāo)記燒結(jié)多孔磚的產(chǎn)品標(biāo)記按產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、強度等級、質(zhì)量等級和標(biāo)準(zhǔn)編號的順序編寫。例如：規(guī)格尺寸290mm×140mm×90mm、強度等級MU25.優(yōu)等品的粉煤灰磚，其標(biāo)記為：燒結(jié)多孔磚F290×140×9025AGB13544圖7.3燒結(jié)空心磚表7.8燒結(jié)空心磚的強度等級(GB13545—1992)等級強度等級大面抗壓強度(MPa)條面抗壓強度(MPa）五塊平均值≥單塊最小值≥五塊平均值≥單塊最小值≥優(yōu)等品5.05.03.73.43.3一等品3.03.02.22.21.4合格品2.02.01.41.60.9蒸壓(養(yǎng))磚是以含鈣材料(石灰、電石渣等)和含硅材料(砂子、粉煤灰、煤矸石、灰渣、爐渣等)與水拌和,經(jīng)壓制成型,在自然條件下或人工熱合成條件下(常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護)反應(yīng)生成以水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣為主要膠結(jié)料的硅酸鹽建筑制品。主要品種有灰砂磚、粉煤灰磚、煤渣磚等。7.1.3蒸壓（養(yǎng)）磚各等級磚的抗凍性能指標(biāo)應(yīng)符合表7.9的規(guī)定。根據(jù)尺寸偏差和外觀質(zhì)量、強度及抗凍性分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質(zhì)量等級。表7.9蒸壓灰砂磚的強度指標(biāo)和抗凍性指標(biāo)(GB11945—1999)強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)抗凍性指標(biāo)平均值≥單塊值≥平均值≥單塊值≥凍后抗壓強度(MPa)平均值≥單塊磚的干質(zhì)量損失(%)≤MU25MU20MU15MU1025.020.015.010.020.016.012.08.05.04.03.32.54.03.22.62.020.016.012.08.02.02.02.02.0蒸壓(養(yǎng))粉煤灰磚是以粉煤灰、石灰和水泥為主要原料，摻入適量的石膏、外加劑、顏料和骨料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓或常壓蒸汽養(yǎng)護而制成的實心磚。根據(jù)《粉煤灰磚》(JC239—2001)中規(guī)定：按抗壓強度和抗折強度劃分為MU30、MU25.MU20、MU15.MU10五個強度等級。按外觀質(zhì)量、尺寸偏差、強度和干燥收縮值分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。7.1.3.2粉煤灰磚7.2建筑砌塊建筑砌塊是一種體積比磚大、比大板小的新型墻體材料,其外形多為直角六面體,也有各種異形的。砌塊按規(guī)格可分為大型砌塊、中型砌塊和小型砌塊；按用途可分為承重砌塊和非承重砌塊；按孔洞率分為實心砌塊、空心砌塊；按原料的不同可分為硅酸鹽混凝土砌塊、普通混凝土砌塊、輕骨料混凝土砌塊。蒸壓加氣混凝土砌塊(簡稱加氣混凝土砌塊),代號ACB,是以鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料為基本原料,經(jīng)過磨細,并以鋁粉為發(fā)氣劑,按一定比例配合,再經(jīng)過料漿澆筑、發(fā)氣成型、坯體切割和蒸壓養(yǎng)護等工藝制成的一種輕質(zhì)、多孔的建筑材料。如以粉煤灰、石灰、石膏和水泥等為基本原料制成的砌塊,稱為蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊；以磨細砂、礦渣粉和水泥等為基本原料制成的砌塊,稱為蒸壓礦渣砂加氣混凝土砌塊。7.2.1蒸壓加氣混凝土砌塊《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB/T11968—1997)規(guī)定,加氣混凝土砌塊一般有a、b兩個系列,其公稱尺寸見表7.11。7.2.1.1蒸壓加氣混凝土砌塊的規(guī)格尺寸表7.11蒸壓加氣混凝土砌塊的規(guī)格尺寸(GB/T11968—1997)a系列b系列長度(mm)600600高度(mm)200、250、300200、250、300寬度(mm)100、125、150、200、250、300120、180、240(1)砌塊的強度級別砌塊按抗壓強度分為A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0七個強度級別，各級別的立方體抗壓強度值見表7.12。(2)體積密度等級砌塊按體積密度分為B03、B04、B05、B06.B07、B08六個體積密度級別，見表7.13。7.2.1.2蒸壓加氣混凝土砌塊的主要技術(shù)要求(3)砌塊的質(zhì)量等級砌塊按尺寸偏差、外觀質(zhì)量、體積密度和抗壓強度分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質(zhì)量等級,其具體指標(biāo)見表7.14。(4)砌塊的干燥收縮、抗凍性和導(dǎo)熱系數(shù)砌塊的收縮性、抗凍性和導(dǎo)熱系數(shù)(干態(tài))應(yīng)符合表7.15的規(guī)定。B03B04B05B06B07B08體積密度(kg/m3)優(yōu)等品(A)≤300400500600700800一等品(B)≤330430530630730830合格品(C)≤350450550650750表7.13蒸壓加氣混凝土砌塊的干體積密度(GB/T11968—1997)粉煤灰砌塊(代號FB)是硅酸鹽砌塊中常用品種之一。硅酸鹽砌塊是以粉煤灰、爐渣等硅質(zhì)材料為主要原料,摻入適量石灰、石膏加水拌勻,經(jīng)振動成型、蒸汽養(yǎng)護而成。7.2.2粉煤灰砌塊根據(jù)《粉煤灰砌塊》(JC238—1991)規(guī)定,粉煤灰砌塊的主要規(guī)格尺寸有880mm×380mm×240mm和880mm×430mm×240mm兩種。砌塊端面應(yīng)加灌漿槽,坐漿面宜設(shè)抗剪槽,砌塊各部位名稱如圖7.4所示。砌塊的強度等級按立方體抗壓強度分為10和13兩個強度等級。按其外觀質(zhì)量、尺寸偏差和干縮性能分為一等品(B)和合格品(C)。砌塊的立方體抗壓強度、碳化后強度、抗凍性能和密度及干縮值應(yīng)符合表7.16的規(guī)定。7.2.2.1粉煤灰砌塊的技術(shù)要求圖7.4粉煤灰砌塊各部位名稱1—長度；2—端面；3—灌漿槽；4—寬度；5—坐漿面(或鋪漿面)；6—角；7—棱；8—側(cè)面；9—高度表7.16粉煤灰砌塊各項技術(shù)要求項目10級13級抗壓強度(MPa)3塊試件平均值不小于10.0MPa，單塊最小值不小于8.0MPa3塊試件平均值不小于13.0MPa，單塊最小值不小于10.5MPa人工碳化后強度(MPa)不小于6.0MPa不小于7.5MPa抗凍性凍融循環(huán)結(jié)束后，外觀無明顯疏松、剝落或裂縫，強度損失不大于20%密度(kg/m3)不超過設(shè)計密度的10%干縮值(mm/m)一等品≤0.75，合格品≤0.90粉煤灰砌塊的干縮值比水泥混凝土大,彈性模量低于同強度的水泥混凝土制品?？捎糜谀途眯砸蟛桓叩囊话愎I(yè)和民用建筑的圍護結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ),但不適用于有酸性介質(zhì)侵蝕、長期受高溫影響和經(jīng)受較大振動影響的建筑物。7.2.2.2粉煤灰砌塊的應(yīng)用普通混凝土小型砌塊(代號NHB)是以水泥為膠結(jié)材料，砂、碎石或卵石為集料，加水?dāng)嚢瑁駝蛹訅撼尚?，養(yǎng)護而成的小型砌塊。根據(jù)《普通混凝土小型空心砌塊》(GB8239—1997)的規(guī)定:砌塊的主規(guī)格尺寸為390mm×190mm×190mm，輔助規(guī)格尺寸可由供需雙方協(xié)商，即可組成墻用砌塊基本系列。主砌塊各部位的名稱如圖7.5所示。7.2.3混凝土小型空心砌塊7.2.3.1普通混凝土小型空心砌塊砌塊按尺寸偏差和外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三個質(zhì)量等級，其具體要求見表7.17。砌塊的主要技術(shù)要求包括外觀質(zhì)量、強度等級、相對含水率、抗?jié)B性及抗凍性。按抗壓強度分為MU3.5.MU5.0、MU7.5.MU10.0、MU15.0、MU20.0六個強度等級，具體要求見表7.18。圖7.5小型空心砌塊各部位的名稱1—條面；2—坐漿面(肋厚較小的面)；3—鋪漿面(肋厚較大的面)；4—頂面；5—長度；6—寬度；7—高度；8—壁；9—肋表7.17普通混凝土小型砌塊的尺寸偏差、外觀質(zhì)量項目優(yōu)等品(A)一等品(B)合格品(C)尺寸允許偏差(mm)長度±2±3±3寬度±2±3±3高度±2±3±3,-4外觀質(zhì)量彎曲(mm)≤222缺棱掉角個數(shù)(個)≤022三個方向投影尺寸最小值(mm)≤02030裂紋延伸的投影尺寸累計(mm)≤02030表7.18普通混凝土小型空心砌塊的強度等級(GB8239—1997)強度等級MU3.5MU5.0MU7.5MU10MU15MU20砌塊抗壓強度(MPa)平均值≥3.55.07.510.015.020.0單塊最小值≥2.84.06.08.012.016.0輕骨料混凝土小型空心砌塊(代號LHB)，是由水泥、砂(輕砂或普通砂)、輕粗骨料、水等經(jīng)攪拌、成型而得。根據(jù)《輕骨料混凝土小型空心砌塊》(GB/T15229—2002)的規(guī)定，輕骨料混凝土小型空心砌塊按砌塊孔的排數(shù)分為五類:實心(0)、單排孔(1)、雙排孔(2)、三排孔(3)和四排孔(4)。7.2.3.2輕骨料混凝土小型空心砌塊按其密度可分為500、600、700、800、900、1000、1200、1400八個等級；按其強度可分為1.5.2.5.3.5.5.0、7.5.10.0六個等級；按尺寸允許偏差和外觀質(zhì)量分為一等品(B)、合格品(C)兩個等級。主要用于保溫墻體(＜3.5MPa)或非承重墻體、承重保溫墻體(≥3.5MPa)。7.3墻體板材薄板常見品種有紙面石膏板、纖維增強硅酸鈣板、水泥木屑板、水泥刨花板等。條板類有石膏空心條板、加氣混凝土空心條板和輕質(zhì)空心隔墻板等。輕質(zhì)復(fù)合墻板一般是由強度和耐久性較好的普通混凝土板或金屬板作結(jié)構(gòu)層或外墻面板,采用礦棉、聚氨酯棉和聚苯乙烯泡沫塑料、加氣混凝土作保溫層,采用各類輕質(zhì)板材做面板或內(nèi)墻面板。本節(jié)介紹幾種有代表性的板材。玻璃纖維增強水泥(簡稱GRC)輕質(zhì)多孔隔墻條板是以低堿水泥為膠結(jié)料,耐堿玻璃纖維或其網(wǎng)格布為增強材料,膨脹珍珠巖為輕骨料(也可用爐渣、粉煤灰等),并配以發(fā)泡劑和防水劑等,經(jīng)配料、攪拌、澆筑、振動成型、脫水、養(yǎng)護而成。其外形如圖7.6所示。該板具有質(zhì)量輕,強度高,防火性好,防水、防潮性好,抗震性好,干縮變形小,制作簡便、安裝快捷等特點。7.3.1玻璃纖維增強水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板圖7.6GRC輕質(zhì)多孔隔墻條板外形示意圖7.3.2纖維增強低堿度水泥建筑平板纖維增強低堿度水泥建筑平板是以溫石棉、抗堿玻璃纖維等為增強材料,以低堿水泥為膠結(jié)材料,加水混合成漿,經(jīng)制坯、壓制、蒸養(yǎng)而成的薄型平板。按石棉摻入量分為摻石棉纖維增強低堿度水泥建筑平板(代號為TK)與無石棉纖維增強低堿度水泥建筑平板(代號為NTK)。平板質(zhì)量輕、強度高,防潮、防火,不易變形,可加工性好,適用于各類建筑物室內(nèi)的非承重內(nèi)隔墻和吊頂平板等。7.3.3紙面石膏板紙面石膏板是由石膏芯材與護面紙組成,按其用途分為普通紙面石膏板、耐水紙面石膏板和耐火紙面石膏板三種。紙面石膏板表面平整、尺寸穩(wěn)定,具有自重輕、保溫隔熱、隔聲、防火、抗震、可調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度、加工性好、施工簡便等優(yōu)點,但用紙量較大、成本較高。7.3.4輕型復(fù)合板輕型復(fù)合板是以絕熱材料為芯材,以金屬材料、非金屬材料為面材,經(jīng)不同方式復(fù)合而成,可分為工廠預(yù)制和現(xiàn)場復(fù)合兩種。