墙体材料及石材

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,,墙体材料及石材,第一节 墙体材料,,第二节 石材,,1,,第一节 墙体材料,,在建筑物中，墙体起承重、围护、分割作用。传统的墙体材料主要是烧结粘土砖、石块，应用的历史已经很长，在我国，有“秦砖汉瓦”之说,,一、砌墙砖,砌墙砖是指以粘土、工业废料及其他地方资源为主要原材料，按不同工艺制成的，在建筑上用来砌筑墙体的砖。砌墙砖可分为普通砖、空心砖两类，其中用于承重墙的空心砖又称为多孔砖。,,(,至2003年6月1日全国170个城市取缔烧结粘土砖，并将于2005年在全国范围内禁止生产，彻底取

2、缔。 ),,（一）烧结普通砖,烧结普通砖是以粘土、页岩、粉煤灰、煤矸石等为主要原料，经焙烧制成的,孔洞率小于15%,的砖。按主要原料分为,烧结粘土砖,（N）、烧结页岩砖（Y）、烧结粉煤灰砖（F）和烧结煤矸石砖（M）。,2,,烧结普通砖生产过程,,原料为页岩粉磨加水调配 制成砖坯 再经干燥 焙烧 (900～1000℃ ) 冷却,,在焙烧时若窑中为氧化气氛，砖中的氧化铁会氧化成红色的高价氧化铁，烧成的砖呈红色。如果砖坯在氧化气氛中焙烧至900℃以上，再在还原气氛中焙烧，使红色的高价氧化铁还原为青灰色的低价氧化铁，即得青砖。青砖较红砖结实、耐碱、耐久，但价格较贵。青砖一般在土窑

3、中烧成。,3,,1、烧结普通砖的技术要求,（1）规格,,烧结普通砖的外形为直角六面体，标准尺寸为240mm×115mm×53mm。常用配砖和装饰砖规格尺寸为175mm×115mm×53m。,,（2）强度等级,,根据《烧结普通砖》GB5101-2003的规定，烧结普通砖的抗压强度的算术平均值和强度标准值分别按下式计算,s=,4,,抗压强平均值,强度等级,MPa,≥,变异系数≤0.21,抗压,,强度标准值,/MPa,≥,变异系数>0.21，单块最小,,抗压强值,/MPa,≥,MU30,30.0,22.0,25.0,MU25,25.0,18.0,22.0,MU20,20.0,14.0,16.0,MU

4、15,15.0,10.0,12.0,MU10,10.0,6.5,7.5,抗压强平均值,5,,(3) 外观缺陷 烧结普通砖的外观必须完整，其表面的裂纹长度、弯曲程度、杂质凸出的高度、缺棱掉角的尺寸必须满足有关规范要求。,,（4）抗风化性能(风吹日晒、干湿变化、温度变化、冻融作用等物理因素 ),项 目,严重风化区,,,,非严重风化区,,,,,5h沸煮吸水率（%）≤,,饱和系数≤,,5h沸煮吸水率（%）≤,,饱和系数≤,,,平均值,单块最大值,平均值,单块最大值,平均值,单块最大值,平均值,单块最大值,粘土砖,18,20,0.85,0.87,19,20,0.88,0.90,粉煤灰砖,21,

5、23,,,23,25,,,页岩砖,16,18,0.74,0.77,18,20,0.78,0.80,煤矸石砖,,,,,,,,,6,,（5）质量等级 强度和抗风化性能合格的砖，,按尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂,划分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）。泛霜和石灰爆裂都会使砖的耐久性降低，同时影响砖的受力面积，而降低其强度。,,2、烧结普通砖的应用,烧结普通砖具有较高的强度，耐久性好，保温、隔热、隔声性能好，价格低，生产工艺简单，原材料丰富，用于砌筑墙体、基础、柱、拱、烟囱，铺砌地面和仿古建筑。,7,,（二）烧结多孔砖,空洞率大于15%,，而且孔洞数量多，尺寸小，,,可用于承重墙体的

6、砖。用于清水墙和带有装饰,,面墙体装饰的砖称为装饰砖。,,1、烧结多孔砖的技术规定,,《烧结多孔砖》（GB13544-2000）的规定： 图10-1,,（1）规格尺寸,,多孔砖的外形为直角六面体，外形尺寸应分别符合规范要求，长：290mm，240mm；宽：190mm，180mm，75mm，140mm，115mm；高：90mm；外形示意如图10-1。,,（2）孔洞及孔洞排列,,圆孔洞的直径不大于22mm，非圆孔内切圆的直径不大于15mm，手抓孔尺寸为（30~40）mm×（75~85）mm；,,(3) 强度等级,,按抗压强度划分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU1

7、0五个强度等级。各个强度等级的抗压强度见表10-3,8,,表10-3烧结多孔砖砖强度等级,,抗压强平均值,,变异系数,≤0.21,抗压,,强度标准值,变异系数,>0.21，单块最小,,抗压强值,强度等级,抗压强平均值,MPa,≥,变异系数≤0.21,抗压,,强度标准值,/MPa,≥,变异系数>0.21，单块最小,,抗压强值,/MPa,≥,MU30,30.0,22.0,25.0,MU25,25.0,18.0,22.0,MU20,20.0,14.0,16.0,MU15,15.0,10.0,12.0,MU10,10.0,6.5,7.5,9,,（4）质量要求,,泛霜和石灰爆裂、抗风化性能的要求同烧结普

8、通砖。,,（5）质量等级,,强度和抗风化性能合格的砖，按尺寸偏差、外观质量、孔形及孔洞排列、泛霜和石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。,,2、烧结多孔砖的应用,,10,,（三）烧结空心砖和空心砌块,,1、技术规定,,（1）尺寸规格(,烧结空心砖的外形为直角六面体，长、宽、高应符合两个系列：① 290mm，190mm，90mm；② 290mm，290mm，190mm。空洞采用矩形条孔或其他孔形，且平行于大面和条面。),,（2）技术要求,,（3）等级划分,,2、烧结空心砖的应用,,烧结空心砖的孔数少，孔径大，具有良好的保温、隔热功能，可用于多层建筑的隔断墙和填充墙。因为具

9、有良好的耐水性，尤其适用于耐水防潮的部位。,,采用多孔砖和空心砖，可以节约燃料10%~20%，节约粘土25%以上，减轻墙体自重，提高工效40%，降低造价20%，改善墙体的热工性能，是当前墙体改革中取代粘土实心砖的重要品种。,,11,,表10-4 空心砖和空心砌块的强度等级,抗压强度平均值,,变异系数,Cv,≤0.21,抗压强度标准值,变异系数,Cv,>0.21，单块最小抗压强度值,强度等级,抗压强度,,,密度等级范围/（kg/m,3,）,,MPa,≥,/MPa,≥,/MPa,≥,,MU10.0,10.0,7.0,8.0,≤1100,MU7.5,7.5,5.0,5.8,,MU5.0,5.0,3.

10、5,4.0,,MU3.5,3.5,2.5,2.8,,MU2.5,2.5,1.6,1.8,≤800,12,,（四）非烧结砖,1、蒸压灰砂砖 蒸压灰砂砖是以石灰和砂子（也可以掺入颜料和外加剂）为原料，经过磨细、计量配料、搅拌混合、压制成形、蒸压养护而成的实心砖或空心砖，养护温度为175℃~191℃，压力为0.8MPa~1.2MPa。颜色可分为彩色（Co）、本色（N）。目前朝着空心化和大型化发展。,,2、蒸压（养）粉煤灰砖 蒸压（养）粉煤灰砖是指以粉煤灰、石灰、和水泥为主要原料，掺加适量石膏、外加剂、颜料和骨料，经坯料制备、压制成形、高压或常压蒸汽养护而成的实心粉煤灰砖。砖的外形、标准尺寸

11、同烧结普通砖。,13,,多孔砖和空心砖,,14,,二、 砌块,,砌块是指砌筑用的人造块材，多为直角六面体。砌块主规格尺寸中的长度、宽度和高度，至少有一项分别大于365mm、240mm、115mm，但高度不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。,,产品规格可分为大型（主规格高度大于980mm）、中型（主规格高度为380~980mm）和小型（主规格高度为115~380mm）砌块；按生产工艺可分为烧结砌块和蒸养蒸压砌块。按其主要原料命名，主要品种有,普通混凝土砌块,、,轻骨料混凝土砌块,、,硅酸盐混凝土砌块,、,石膏砌块等。,15,,（一）蒸压加气混凝土砌块（二）混凝土小型空心砌块,10－3

12、 混凝土小型空心砌块外形,,混凝土小型空心砌块,16,,蒸压加气混凝土砌块,17,,第二节 石材,,天然石材是古老的建筑材料之一，具有强度高，耐久性与耐磨性好等优点，部分石材具有良好的装饰性，产源分布很广，便于就地取材。有许多古建筑，如古埃及的金字塔，我国福建泉州的洛阳桥等，还有现代建筑如北京天安门广场的人民英雄纪念碑等均由天然石材建造而成。,,18,,一、天然石材的分类,（一）按成因分,,天然石材采自岩石，岩石是由各种不同的地质作用所形成的天然矿物的集合体。根据其形成的地质条件不同，可分为,岩浆岩,、,沉积岩,和,变质岩,三大类。建筑中常用岩石的种类、特点、结构与构造及用途见表10-

13、5,,（二）按用途分,,（1）结构用石材 用作砌筑基础、墙、柱、梁、拱、桥涵、渠道、护坡等。,,（2）装饰用石材 用作建筑物立面及室内墙、柱、地面的饰面材料，还可用作雕刻、花饰等。,,（3）耐磨用石材 用作室外地坪、台阶踏步、路面及路边石等，还可作某些工业设备的耐磨衬板等。,19,,天然石材,,20,,表10-5建筑中常用岩石的种类、特点及用途,岩类,,成因,常用岩石种类,结构,构造,特点,用途,岩,,浆,,岩,深成岩,熔融岩浆由地壳内部上升，经冷却而成,花岗岩、闪长岩、辉长岩等,矿物全部结晶,块状致密,表观密度大，吸水率小，抗压强度高，抗冻、耐久性好,结构材料、饰面材料,,喷出岩,,玄武岩、

14、安山岩、辉绿岩等,结晶不完全，隐晶质或玻璃体结构,气孔状、斑,状或块状,抗压强度较高，耐磨,一般工程，耐酸或耐热材料，铸石原料,,火山岩,,火山凝灰岩、火山灰、浮石、,非晶结构，玻璃体结构,多孔,表观密度小，孔隙率大，具有化学活性,水泥原料、,混凝土骨料?,沉,,积,,岩,机械沉积岩,由各种岩石经风化后，搬迁、沉积和再造岩作用而形成,砂岩、页岩、砾石、砂等,石英晶屑,层状构造,表观密度小，孔隙率和吸水率较大，强度和耐久性较低,水泥原料、骨料,,化学沉积岩,,石膏岩、白云岩、菱镁矿等,细晶结构,层状构造,,一般建筑材料原料,,生物沉积岩,,石灰岩、硅藻土、白垩等,粒状结晶，隐晶质，贝壳质结构,层

15、状构造,,一般建筑工程，建筑材料原料,21,,续前表,22,,一. 天然石材的技术性质,1．物理性质,,（1）表观密度,,（2）吸水性,,（3）耐水性,软化系数大于0.90的为高耐水性石材，软化系数在0.70～0.90之间的为中耐水性石材；软化系数在0.60～0.70之间的为低耐水性石材。一般软化系数低于0.80的石材，不允许用于重要建筑。,,（4）抗冻性,,（5）耐热性,,（6）导热性,,（7）坚固性,,23,,2．力学性质,（1）抗压强度 用于砌体等的石材的抗压强度采用边长70mm的立方体试件;用于装饰的石材的抗压强度则采用边长50mm的立方体试件,,（2）其他力学性质与要求

16、 根据天然石材的用途，对其还有抗弯强度、硬度、耐磨性、冲击韧性等方面的技术要求。,3．工艺性质,,（1）加工性,,（2）磨光性,,（3）抗钻性,24,,三、天然石材在建筑工程中的应用,建筑工程中常用的天然石料有,毛(片)石,、,料石,、,石板,、,道碴,、,骨料,等。,,1 ,毛石 毛石指由爆破直接得到形状不规则，中部厚度不小于150mm的石块,,2 ,料石 料石指由人工或机械开采出来的较规则的六面体石块，略经加工凿琢而成,,3、石板 厚度为10～3Omm，长度和宽度范围一般为300～1200mm。一般多用花岗岩或大理岩锯解而成。按板材的表面加工程度分为:,粗面板材,、,细面板

17、材,、,镜面板材,。粗细板材多用于室内外墙面、柱面、台阶、地面等部位。镜面板多用于室内饰面及门面装饰、家具的台面等。大理岩主要矿物组成是方解石或白云石，在大气中受二氧化碳、硫化物、水气等作用，易于溶蚀，失去表面光泽而风化、崩裂，故大理石板材主要用于室内装饰。,25,,大理石板材,,5墨玉绿大理石,2白木纹大理石,26,,花岗岩板材,27,,装饰石材,,28,,石材浮雕,,29,,石材雕塑,30,,绝热、吸音材料,绝热材料与吸声材料都属于功能材料，建筑物选用适当的绝热材料，一方面是保证室内有适宜的温度，为人们构筑一个温暖、舒适的环境，另一方面是为减少建筑物的采暖和空调能耗以节约能源；采用吸声材料

18、是为了改善室内音质效果，减少噪声污染。绝热材料和吸声材料以改善工作和居住环境，提高生活质量为目的。,,1,绝热材料,,,传热的方式有三种：,导热、对流和辐射,。“导热”是依靠物体内各部分直接接触的物质近质点（分子、原子、自由电子）等作热运动而引起的热能传递过程；“对流”是指较热的液体或气体因遇热膨胀而密度减小从而上升，冷的液体或气体就会补充过来，形成分子的循环流动，这样热量就从高温的地方通过分子的相对位移，转向低温的地方；“热辐射”是依靠物体表面对外发射电磁波而传递热量的现象，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量，其结果为热从高温物体传递给低温物体,,2.,影响材料导热

19、系数大小的主要因素,,(1)．材料的化学组成及分子结构,,(2)．材料的表观密度和孔隙特征,,(3)．材料所处环境的温、湿度,,(4)．热流方向的影响,,31,,绝热、吸音材料,热阻R（m·K/W） 热阻说明保温隔热材料抵抗热流通过的能力，即热流通过时所遇阻力，同样温度条件下，热阻越大通过保温材料的热量越少。,,导温系数α（m,2,/s）=,ע,/(c,ρ,),导温系数说明材料在不稳定的热作用下，内部温度变化的速度与材料的导热系数成正比，与热容量成反比，导温系数大，表示物体内部温度均匀一致的能力愈大，材料内部温度传播的速度愈迅速。,,蓄热系数,S,（,W/m,2,·K,） 蓄热系数是衡量保

20、温隔热材料储热能力的重要指标。蓄热系数大的材料蓄热性能好，热稳定性相应也较好。,32,,绝热、吸音材料,3、常用的绝热材料,,可分为无机、有机、复合三大类型。,,,（一）无机保温隔热材料:1、石棉及其制品。2、矿棉及其制品。3、膨胀珍珠岩及其制品4、膨胀蛭石及其制品。5、泡沫玻璃。6、玻璃棉及其制品,,（二）有机保温绝热材料：1、泡沫塑料。2、碳化软木及植物纤维复合板,,（三）反射型保温绝热材料,33,,绝热、吸音材料,吸声材料,,吸声材料的作用原理和基本要求,,如图12－1所示，单位时间内入射到构件上的总声能为E,0,，反射声能为E,r,，透过构件的声能为E,t,，通常把材料吸收的能量（E,

21、a,+E,t,）与全部声能的比值称为材料的吸声系数，用α表示，其表达式为,34,,绝热、吸音材料,工程上通常认为对125、250、500、1000、2000、4000（HZ）等6个频率的平均吸声系数大于0．2的材料称之为吸声材料。,,影响多孔性材料吸声性能的因素,,,1．材料内部孔隙率及孔隙特征。2．材料的厚度。3．材料背后的空气层。4．温度和湿度的影响,,常用吸声材料：1．多孔吸声材料。2．薄膜、薄板共振吸声结构。3．共振吸声结构。4．穿孔板组合共振吸声结构。5．帘幕。6．空间吸声体,35,,绝热、吸音材料,隔声材料,,36,,装饰材料,建筑装饰是依据一定的方法对建筑物进行美化的活动。建筑装

22、饰效果的体现很大程度上受到建筑装饰材料的制约，尤其是受到材料的,光泽,、,质地,、,质感,、,图案,、,花纹,等装饰特性的影响 。而各种变幻莫测、立体感极强的新型涂料会营造出一种以有限空间向无限空间延伸的感觉。天然及人造饰面石材表现出的凝重与质朴给人以安定、可以信赖的感觉。因此建筑装饰材料是建筑装饰工程的物质基础。,,本章重点介绍几种常用的建筑装饰材料——玻璃、涂料、饰面石材及建筑陶瓷。,37,,装饰材料,玻 璃,：具备遮阳、保暖、采光、装饰、节能、隔声等多功能型，具备去污、防霉、自洁净、杀菌、净化环境和光电转化等生态环境型，具备自诊断、自适应、自修补等智能机敏型的建筑玻璃将成为建筑玻璃

23、材料的发展主流。,,玻璃的组成,：玻璃是以硅砂、纯碱、长石和石灰石等为主要原料，经熔融、成形、冷却固化而成的非结晶无机材料。其组成很复杂，主要化学成分是SiO2（70％左右）。Na2O（15％左右）、CaO（8％左右）和少量的MgO、Al2O3、K2O等，它们对玻璃的性质起着十分重要的作用，改变玻璃的化学成分、相对含量以及制备工艺，可获得性能和应用范围截然不同的玻璃制品。,38,,复习思考题,,什么叫砌墙砖？分哪几类？,,烧结普通砖的技术要求有哪些？如何鉴别欠火砖和过火砖？,,烧结普通砖、空心砖、多孔砖的强度等级如何划分？各有什么用途？,,为什么推广使用多孔砖和空心砖代替普通砖？,,什么叫砌块？砌块与砌墙砖比，有何优缺点？,,简述加气混凝土砌块和小型空心砌块的技术特性及其应用,39,,