土木工程材料( 建筑材料)

1第五章墙体材料砌体结构：由砂浆和块体材料砌筑而成的结构形式。（由块体和砂浆砌而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。）2§5.1砌墙砖砌墙砖按用途：承重砖和非承重砖；按原材料：粘土砖（N）、粉煤灰砖（F）、煤矸石砖（M）、页岩砖（Y）、灰砂砖（LSB）、煤（炉）渣砖（MZ）等、耐火砖；按外形:实心砖、多孔砖和空心砖；按生产工艺:烧结砖和非烧结砖(蒸养或蒸压工艺)。3§5.1.1烧结砖1.定义：以粘土、页岩、粉煤灰、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的用于砌筑的直角六面体小型块材。2.生产过程原料开采、泥料制备、制坯、干燥、焙烧五个过程。欠火砖：烧成温度过低，孔隙率很大，强度低，耐久性差；欠火砖的色浅、声哑。过火砖：烧成温度过高，产生软化变形，造成外形尺寸极不规整；过火砖的色深、声清脆。4一、烧结普通砖（一）主要技术性质1.尺寸偏差及外观质量（240x115x53）国家标准GB5101－98《烧结普通砖》对砖的主要技术要求有：尺寸偏差、外观质量、强度、抗风化性能、泛霜和石灰爆裂。并规定产品中不允许有欠火砖、酥砖和螺纹砖。优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个质量等级。52.强度砖根据抗压强度分为MU30，MU25，MU20，MU15，MU10五个强度等级。在《砌体结构设计规范》GB50003-2001进行如下分类：烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10；蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级：MU25、MU20、MU15和MU10；63.耐久性耐久性指标主要包括抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况。（1）抗风化性能定义：指在干湿变化、温度变化和冻融变化等物理因素作用下，材料不变质、不破坏而保持原有性质的能力。（2）泛霜定义：指可溶性盐类（硫酸盐、镁盐等）在砖表面的盐析现象，一般呈白色粉未、絮团或絮片状，严重时会出现起粉、掉角或脱皮等现象。7（3）石灰爆裂当砖的原料中夹杂着石灰质物质时，会在焙烧时生成生石灰，生石灰在吸水后消化，引起体积膨胀而出现爆裂现象，这种现象称为石灰爆裂。(在砂浆中会存在爆裂)。8（二）烧结普通砖的应用9二、烧结多孔砖和烧结空心砖特点：具有块体较大，自重较轻、隔热保温性好等特点。（一）烧结多孔砖1.定义：以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的孔洞率等于或大于15％，且孔洞小数量多的砖。102.技术要求：尺寸偏差、外观质量、强度、抗风化性能、泛霜和石灰爆裂。根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个质量等级。3.规格与孔洞烧结多孔砖的长度、宽度和高度尺寸应符合下列要求：长度290mm，240mm，190mm；宽度240mm，190mm，180mm，175mm，140mm，115mm；厚90mm。孔洞应符合表5－5的规定。114.尺寸及外观要求见表5－6,5－75.强度烧结多孔砖按抗压强度分为MU10，MU15，MU20，MU25，MU30五个强度等级。10块砖的抗压强度应符合表5-3的规定。6.耐久性多孔砖的耐久性必须符合要求，其耐久性指标主要包括抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况。其要求与烧结普通砖相同。12（二）烧结空心砖1.定义：烧结空心砖是以粘土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的孔洞率不小于35％，孔洞平行于大面和条面，且孔洞尺寸大、数量少的砖数量多的砖，主要用于非承重部位。132.技术要求：烧结空心砖按（毛体积）密度划分为800kg/m3，900kg/m3，1100kg/m3三个等级。国家标准GB13545－92《烧结空心砖和空心砌块》对每个密度级的空心砖，根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和耐久性分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级。3.规格烧结空心砖尺寸应满足长度（L）不大于365mm，宽度（b）不大于240mm，高度（h）不大于14mm，壁厚不小于10mm，肋厚不小于7mm。在与砂浆的结合面（即大面与条面）上应设增加结合力的深1～2mm的凹线槽。14（三）烧结多孔砖与烧结空心砖的应用烧结多孔砖作为烧结普通砖的替代产品，主要用于承重砌体结构，其应用范围与烧结普通砖相同。烧结空心砖的自重轻，强度较低，主要用于非承重砌体结构，如框架结构的填充墙。15§5.1.2蒸养（压）砖蒸养（压）砖是以硅质材料（砂、粉煤灰、炉渣、矿渣等）和钙质材料（石灰、水泥等）为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸养（压）而成的。由于硅质材料和钙质材料在高温高压条件下，发生化学反应，生成水化硅酸钙产物，使蒸养（压）砖具有要求的强度，故也称为硅酸盐砖。16一、蒸压灰砂砖(LSB)1.定义：以砂和石灰为主要原料，也可掺入颜料，经坯料制备、压制成型和蒸压养护而成的砖叫灰砂砖。灰砂砖的组织均匀密实、尺寸准确、外形光洁、平整、色泽大方多为浅灰色。2.使用范围蒸压灰砂砖主要用于工业与民用建筑中，MU25，MU20，MUI5的灰砂砖可用于基础及其他建筑；MU10的灰砂砖仅可用于防潮层以上的建筑。由于灰砂砖在长期高温作用下会发生破坏。故灰砂砖不得用于长期受200℃以上或受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位，如不能砌筑炉衬或烟囱等。17二、粉煤灰砖(FAB)1.定义粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺入适量石膏和骨料，经坯料制备、压制成型、再经高压或常压蒸汽养护而成的。按湿热养护条件不同，分别称作蒸压粉煤灰砖、蒸养粉煤灰砖及自养粉煤灰砖。2.使用范围用于工业与民用建筑的墙体和基础，但用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位时，必须使用一等砖（强度不低于MU10）与优等砖（强度不低于MU15）。不得用于长期受热（200℃以上）、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。为提高粉煤灰砖砌体的耐久性，有冻融作用的部位，应选择抗冻性合格的砖，并用水泥砂浆在砌体上抹面或采取其他防护措施。18§5.2砌块定义：砌块是砌筑用的人造块材，外形多为直角六面体，其长度大于365mm或宽度大于240mm或高度大于115mm，且高度不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。砌块按其尺寸规格分为小型砌块、中型砌块和大型砌块；按用途分为承重砌块和非承重砌块；按孔洞设置状况分为空心砌块（空心率≥25％）和实心砌块（空心率25％）；按原材料分为混凝土砌块、硅酸盐砌块和烧结砌块。19(一)普通混凝土小型空心砌块1.定义由水泥、水、砂、石和外加剂，按一定比例配合，经搅拌、成型和养护而成的小型空心块材。2.主要技术性能规格和外观质量：主规格为390mX190mmX190mm。其孔洞设置在受压面，有单排孔、双排孔、三排及四排孔洞。主规格配以若干辅助规格，即可组成砌块基本系列（如图5－3）。强度：MU3.5，MU5.0，MU7.5，MU10.0，MU15.O和MU20.O六个等级。203.相对含水率4.抗渗性和抗冻性(二)混凝土小型空心砌块的应用混凝土小型空心砌块作为烧结砖的替代材料，可用于承重结构和非承重结构。目前，主要用于单层和多层工业和民用建筑，如果利用砌块的空心配置钢筋，可建造高层砌块建筑。二、轻骨料小型空心砌块三、蒸压加气混凝土砌块21§5.3.1岩石的分类按地质成因天然岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。§5.3.2天然岩石的主要性质一、表观密度按表观密度岩石分为重岩和轻岩两类，表观密度大于1800kg/m3的岩石为重岩，表观密度小于1800kg/m3的岩石为轻岩。重岩加工的石材可用于结构物的基础、地面、道面、装饰贴面、墙体、桥梁和大坝等；轻岩加工的石材主要用作墙体材料。22二、强度致密岩石的强度高，特别是抗压强度可达250～350MPa，一般为40～100MPa。砌筑用石材是以边长为70mm的立方体试件，在饱水状态下测定抗压强度，根据抗压强度的平均值划分强度等级。砌筑用石材分为MU20，MU30，MU40，MU50，MU60，MU80和MUI00共7个强度。三、耐水性岩石的耐水性用软化系数来表示。按软化系数岩石的耐水性分为高、中、低三等，软化系数大于0.9的岩石为高耐水性岩石，软化系数为0.70～0.90的岩石为中耐水性岩石，软化系数为0.60～0.70的岩石为低耐水性岩石。23四、抗冻性五、耐热性六、耐磨性§5.3.3土木工程中常用的岩石24一、石材的规格和外观（一）毛石1.定义：毛石是采石场爆破后直接得到的形状不规则的石块，其中部厚度不小于150mm（挡土墙用毛石中部厚度不小于200mm）。根据表面平整程度，毛石分为乱毛石与平毛石。乱毛石的形状不规则；平毛石是经挑选或由乱毛石略经加工而成的。2.用途：毛石主要用于砌筑基础、勒脚、墙身、堤坝和挡土墙等。25（二）料石1.定义：料石是采石场采出的六面体石块。再经手工或机械凿琢而成的比较规则的石材。料石分为毛料石、粗料石、半细料石和细料石。毛料石外形大致方正，一般不加工或稍加修整，高度不小于200mm，长度是高度的1.5～3倍；粗料石、半细料石、细料石都是经过加工的，其外形规则，截面的宽度、高度均不小于200mm，且不小于长度的1/4。2.特点：强度比毛石高。26（三）条石条石是由致密岩石凿平或锯解而成，其外露表面可加工成粗糙的剁斧面或平整的机刨面或平滑而无光的粗磨面或光亮且色泽鲜明的磨光面。（四）卵石二、石材的选用原则1.适用性2.经济性