墙体材料和屋面材料

2020/4/1418.1墙体材料8.1.1砖8.1.2砌块8.1.3墙用板材8.1.4新型墙体材料8.2屋面材料8.墙体材料和屋面材料2020/4/142古建筑的墙体材料8.1墙体材料2020/4/143墙体材料是建筑工程中用量较大的材料之一，目前常用的墙体材料，有砖、砌块、板材三类。砖类可分为粘土砖、页岩砖、灰砂砖、煤矸石砖、粉煤灰砖和炉渣砖等；砌块类可分为混凝土砌块、硅酸盐砌块、加气混凝土砌块、石膏砌块等；板材类可分为混凝土板、石膏板、加气混凝土板、玻纤水泥板、植物纤维板和各种复合板等。8.1墙体材料2020/4/144按孔洞率大小分为：–实心砖、多孔砖、空心砖按生产工艺可分为：–烧结类烧结普通砖烧结多孔砖、烧结空心砖–非烧结类8.1.1砖2020/4/145烧结普通砖（按原料分）–烧结粘土砖（N）–烧结页岩砖（Y）–烧结煤矸石砖（M）–烧结粉煤灰砖（F）原料及生产工艺–凡以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料，经焙烧而成标准尺寸的实心砖，称为烧结普通砖。一．烧结普通砖烧结粘土砖8.1.1砖2020/4/146按所用主要原料，烧结普通砖可分为粘土砖(N)、页岩砖、煤矸石砖(M)和粉煤灰砖(F)等几种，目前在我国广大乡村和小城镇粘土砖仍然占有很大的比例；从节约粘土资源，保护生态环境及利用工业废渣等方面考虑，非粘土砖已经和正在得到快速发展。在烧结砖的生产过程中，砖的焙烧温度要适当，以免出现欠火砖或过火砖。欠火砖由于烧成温度过低，孔隙率很大，故强度低，耐久性差。过火砖由于烧成温度过高，密实度高，但产生弯曲变形，造成外形尺寸极不规整。欠火砖强度低，吸水率大，耐久性差。8.1.1砖2020/4/147近年来，我国普遍采用了内燃烧砖法。它是将煤碴、低品位粉煤灰等可燃工业废渣以适量比例掺入制坯粘土原料中作为内燃料，当砖焙烧到一定温度时，内燃料在坯体内也进行燃烧，这样烧成的砖叫内燃砖。如此，可节省大量外投煤，节约原料粘土5％~10％，强度提高20％左右，表观密度减小，导热系数降低，并可变废为宝，减少环境污染。当砖坯在氧化气氛中烧成出窑，则制得红砖。若砖坯在氧化气氛中烧成后，再经浇水闷窑，使窑内形成还原气氛，促使砖内的红色高价氧化铁(Fe203)还原成青灰色的低价氧化铁(FeO)，即制得青砖。青砖的强度比红砖高，耐久性强，但价格较贵。8.1.1砖2020/4/148《烧结普通砖》(GB5101—1998)技术要求形状、尺寸及允许偏差烧结普通砖为矩形体，其标准尺寸为240mm×115mm×53mm考虑10mm厚的砌筑灰缝，则1m3砖砌体需用砖512块。外观质量：两条面高度差、杂质突出高度、弯曲、缺棱掉角、裂纹和完整面等。8.1.1砖2020/4/149强度等级：烧结普通砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MUl5、MUl0五个强度等级。取10块砖试样进行抗压强度试验耐久性：包括抗冻性、泛霜、石灰爆裂、抗风化性能等指标判定。8.1.1砖2020/4/14102020/4/1411实心粘土砖生产过程的两个特点：粘土——挖土毁田；烧成——耗能高、排放气体废弃物多；实心粘土砖使用过程的特点：热容小，导热系数大，保温效果差。实心粘土砖的弊端2003年6月30日止160个城市不再使用实心粘土砖7.1.1砖2020/4/1412传统墙体材料多用实心粘土砖，长期以来使用量占墙体材料的主体。然而实心粘土砖是不可持续发展材料，正在要被空心砖或砌块、新型墙体材料所替代。8.1.1砖2020/4/1413二、烧结多孔砖（firedperforatedbrick）以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成主要用于承重部位的多孔砖，可用于砌筑六层以下建筑物的承重墙。8.1.1砖2020/4/1414多孔砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MUl5、MUl0五个强度等级。强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、孔型及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂分为优等品(A)、一等品（B）和合格品(C)三个产品等级。多孔砖孔多而小，表观密度为1350~1480kg/m3，用于砌筑墙体的承重用砖，使用时孔洞垂直于承压面。8.1.1砖2020/4/1415三、烧结空心砖（firedhollowbrick）空心砖是以粘土、页岩、煤矸石等为主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成的主要用于建筑物非承重部位的墙材。可节省大量的土地用土和烧砖燃料，减轻运输重量。减轻制砖和砌筑时的劳动强度，加快施工进度。减轻建筑物自重，加高建筑层数，降低造价。8.1.1砖2020/4/1416非承重水平孔烧结空心砖的孔数少，孔径大，孔洞率高，其表观密度为800~1100kg/m3，这种空心砖具有良好的热绝缘性能，在多层建筑中用于隔断或框架结构的非承重填充墙，使用时孔洞平行于承压面。hbl强度等级5.03.02.0产品等级优等品一等品合格品8.1.1砖2020/4/14172020/4/1418没有经过高温烧结的砖称为非烧结砖，如蒸养砖、免烧免蒸砖等。目前土木工程中应用较多的是蒸养砖，它是以石灰、电石废渣等钙质材料和砂、粉煤灰、炉渣等硅质材料经挤压成型，在常压或高压下蒸养而制成的砖。其主要品种有灰砂砖、粉煤灰砖、炉渣砖。四、非烧结砖（non-firedbrick）8.1.1砖2020/4/1419灰砂砖（sand-limebrick）属于非烧结砖。是以石灰、砂子为原料，经配料、拌和、压制成型和蒸压养护而制成。用料中石灰约占10%~20%。灰砂砖的表观密度比烧结普通砖小，保温性能比烧结普通砖好。但由于灰砂砖中的某些水化产物不耐酸，也不耐热，所以不得用于长期受热或急冷急热交替作用及有酸性介质侵蚀的建筑部位，也不宜用于受流水冲刷的部位。抗剪能力较普通实心粘土砖差。8.1.1砖2020/4/1420墙体不开裂的(安全)干缩量是一定的。湖南大学的研究结果表明：对红砖及灰砂砖试验得出的结论相同即砌筑安全干缩为万分之一。超过此值则会因收缩导致墙体开裂。而红砖因为含水率的变化而引起的干缩比较小。因此用刚出窑的灰砂砖（含水率高）砌墙会因干缩导致墙体开裂，用放置一个月的灰砂砖砌墙则因灰砂砖的干缩不会引起墙体开裂。8.1.1砖2020/4/1421【实例1】灰砂砖墙体严重开裂事故概述新疆某石油基地库房砌筑采用蒸压灰砂砖，由于工期紧，灰砂砖亦紧俏，出厂四天的灰砂砖即砌筑。8月完工，后发现墙体有较多垂直裂缝，至11月底裂缝基本固定。分析由于灰砂砖供应紧张，砖出厂到上墙时间太短，而且在使用前猛浇水，灰砂砖含水量大，其水分挥发速率较普通黏土砖慢，20多天后才基本稳定，灰砂砖砌筑前后干缩变形大。此外施工时值7、8月间，砌筑时气温高，砌筑后气温明显下降，温差亦导致温度变形，从而造成大面积开裂。8.1.1砖2020/4/1422砌块是在建筑工程中用于砌筑墙体的尺寸较大的块状材料。目前，我国以中、小型砌块使用较多，砌块所用的原料主要是混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土。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％）。8.1.2砌块2020/4/1423长度/mm宽度/mm高度/mm≥365≥240≥115类型高度/mm小砌块115-380中砌块380-980大砌块＞980空心率空心砌块＜25%实心砌块≥25%水泥混凝土砌块粉煤灰硅酸盐混凝土砌块石膏砌块烧结砌块蒸养（压）砌块免烧砌块按主要原料命名按生产工艺命名砌块（buildingblock）8.1.2砌块2020/4/14242020/4/1425混凝土小型空心砌块；粉煤灰硅酸盐中型砌块；加气混凝土砌块；……常见砌块8.1.2砌块2020/4/14262020/4/14272020/4/14282020/4/1429混凝土小型空心砌块（commonconcretesmallhollowblock）水泥、粗细骨料、水——振动成型、经养护而成。骨料采用普通骨料（碎石/卵石、砂子）、轻骨料（陶粒、煤渣、浮石等）。分承重与非承重砌块两类。抗压强度MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5、MU3.5六个等级。用途：低层和中层建筑的内墙和外墙，承重墙不得用砌块与砖混合砌筑。8.1.2砌块2020/4/1430粉煤灰硅酸盐中型砌块（flyashmiddlehollowblock）粉煤灰、石灰、石膏和骨料、水——振动成型、蒸汽养护。主规格：880×380×240mm、880×430×240mm表观密度：1300~1500kg/m3用途：用于一般工业与民用建筑的墙体和基础。不宜用于有酸性介质侵蚀的建筑部位，也不宜用于经常处于高温影响下的建筑物。8.1.2砌块2020/4/1431加气混凝土砌块（aeratedconcreteblock）钙质原料、硅质原料、石灰（水泥、矿渣、粉煤灰、砂）+加气剂+少量调节剂→配料、搅拌、浇注成型、切割→蒸压养护→多种轻质砌块。3Ca(OH)2+2Al+6H2O→C3AH6+3H2↑按表观密度分03、04、05、06、07、08等级别（300、400、500、600、700、800kg/m3）。8.1.2砌块2020/4/1432加气混凝土砌块的性质和应用性质：a.质轻，其表观密度仅为粘土砖的1/3，作为墙体材料可使建筑物自重减轻2/5~1/2。b.保温隔热。c.可加工性能好，利废。应用：可作多层建筑的承重墙和非承重外墙及内隔墙，也可用于屋面保温。不得用于：建筑物基础和处于浸水、高温和有化学侵蚀的环境。8.1.2砌块2020/4/1433砌块房屋的裂缝根据调查发现，小型砌块房屋的裂缝比砖砌体房屋多而且更为普遍，引起工程界的重视。砌块房屋建成和使用后，由于种种原因可能出现各种各样的墙体裂缝。从大的方面来说墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。在各种荷载直接作用下墙体产生的相应形式的裂缝称为受力裂缝。而由于砌体收缩、温湿度变化、地基沉降不均匀等引起的裂缝称为非受力裂缝，又称变形裂缝。8.1.2砌块2020/4/1434【实例2】温度差引起的裂缝概述如下图所示，某工程采用普通混凝土小型空心砌块砌筑墙体，在顶层两端砌体部位出现裂缝。分析温度变化，砌体产生伸缩。由于砌体长度过长，砌体在墙体上层部分因比基础处受到约束小，伸缩变形较大，产生不均匀变形，从而引起开裂。8.1.2砌块2020/4/1435薄板条板轻型复合板石膏板、纤维水泥板、蒸压硅酸钙板、水泥刨花板、水泥木屑板、建筑用纸面草板等；石膏空心条板、加气混凝土空心条板、玻璃纤维增强水泥空心条板、预应力混凝土空心墙板、硅镁加气空心轻质墙板等；钢丝网架水泥夹芯板等。8.1.3墙用板材2020/4/1436石膏类墙板由于石膏具有防火、轻质、隔声、抗震性好等特点，石膏类板材在内墙板中占有较大的比例。纸面石膏板纸面石膏板以熟石膏为主要原料，掺入适量的添加剂和纤维作板芯，以特制的纸板做护面，连续成型、切割、干燥等工艺加工而成。。根据其使用性能分为普通纸面石膏板耐水纸面石膏板、耐火纸面石膏板三种。纸面石膏板适用于建筑物的非承重墙、内隔墙和吊顶，也可以用于活动房，民用住宅，商店、办公楼等。8.1.3墙用板材2020/4/1437纤维石膏板纤维石膏板是以石膏为主要原料，以玻璃纤维或纸筋等为增强材料，经铺浆、脱水、成型、烘干等加工而成。一般用于非承重内隔墙、天棚吊顶、内墙贴面等。石膏空心板石膏空心板是以石膏为主要原料，加入少量增强纤维，并以水泥、石灰、粉煤灰等为辅助材料，经浇筑成型、脱水烘干制成。适用于高层建筑、框架轻板建筑及其他各类建筑的非承重内隔墙。8.1.3墙用板材2020/4/1438特点：具质轻、强度高、隔热、隔声、不燃以及加工方便等优点，主要用于内隔墙。胶结材料——低碱水泥增强材料——抗碱玻璃纤维网格布骨料——膨胀珍珠岩、炉渣、粉煤灰搅拌、浇注、振动成型、养护而成起泡剂防水剂GRC板