土木工程系 山东省精品课程 第6章 砌体材料 土 1 土木工程系 第6章 砌体材料 要求： 掌握烧结普通砖的技术要求、检测方法和评定方法； 了解砌体材料的发展。 2 土木工程系 砌体材料：在建筑中起承重、维护或分隔作用。 常用的有砖砌块、石材和砂浆等。砌体材料用 得较多的是墙体材料。 目前我国烧结粘土砖仍占有一定的用量。 3 土木工程系 1、定义：砌筑用的人造小型石材，外形多为直角六 面体，也有各种特形砖。其长度不超过365mm，宽 度不超过240mm，高度不超过115mm。 2、分类 按制造工艺的不同可分为 烧结砖：烧结普通砖、烧结多孔砖以及烧结空心砖 和空心砌块（简称空心砖） 非烧结砖 ：蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、炉渣砖和碳化 砖 6.1 砖 4 土木工程系 6.1.1 烧结砖 1）烧结普通砖 定义 以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料， 经成型、焙烧而成的实心或孔洞率不大于15%的砖 生产工艺为：原料配料调制制坯干燥焙烧成品。 原料中主要成分：A12O3和Si02，还有少量的Fe203、CaO等 5 土木工程系 焙烧：物理和化学变化 焙烧初期，原料中水分蒸发，坯体变干；当温度达450 850时，原料中有机杂质燃尽，结晶水脱出并逐渐分解 ，成为多孔性物质，但此时砖的强度较低；再继续升温 至9501050时，原料中易熔成分开始熔化，出现玻璃 液状物，流入不熔颗粒的缝隙中，并将其胶结，使坯体 孔隙率降低，体积收缩，密实度提高，强度随之增大， 这一过程称之为烧结。 6 土木工程系 红砖：在焙烧时，若使窑内氧气充足，使砖坯在 氧化气氛中焙烧，粘土中的铁元素被氧化 成高价的Fe203，烧得红砖 青砖：若在焙烧的最后阶段使窑内缺氧，则窑内 燃烧气氛呈还原气氛，砖中的高价氧化铁 （Fe203）被还原成青灰色的低价氧化铁 （FeO），即烧得青砖。 7 土木工程系 （1）烧结普通砖的类型 n分类： na 按照使用原料不同分： n烧结普通粘土砖（N） 烧结页岩砖（Y） n烧结煤矸石砖（M） 烧结粉煤灰砖（F） nb 按照抗压强度分为： nMU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级 nC 根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂等情况分为： n优等品（A）、一等品（B）和合格品（C） 8 土木工程系 （2）烧结普通砖的技术要求 外形尺寸与部位名称 外形：直角六面体（又称矩形体）(长240mm，宽115mm，厚 53mm) 4块砖长、8块砖宽、l6块砖厚度都为1m，512块砖可砌 1m3的砌体。 名称：240mm115mm的面称为大面 240mm53mm的面称为条面 l15mm53mm的面称为顶面 9 土木工程系 尺寸允许偏差 烧结普通砖的尺寸允许偏差应符合表61的规定。 外观质量 包括条面高度差、裂纹长度、弯曲、缺棱掉角等各项内容。 各项内容均应符合表62的规定。 强度 强度应符合GB 51012003烧结普通砖的规定，如表63 10 土木工程系 烧结普通砖是通过取10块砖试样进行抗击强度试验， 根据抗压强度值平均值和强度标准值来划分。 S10块砖试样的抗压强度标准差,MPa 1）计算参数 为10块砖试样的平均值，MPa。 fi单块砖的抗压强度值，MPa。 fk烧结普通砖的抗压强度标准值，MPa 变异系数 11 土木工程系 0.21，评定方法： 抗压强度值平均值和强度标准值 0.21，评定方法： 抗压强度值平均值和单个测定最小值值 2）强度等级评定 12 土木工程系 抗风化性能(耐久性) 包括抗冻性、吸水率和饱和系数。 抗冻试验：吸水饱和的砖在-15下经15次冻融循环，重量 损失不超过2%规定，并且不出现裂纹、分层、掉皮、缺棱 、掉角等冻坏现象，即为抗冻性合格。 饱和系数：砖在常温下浸水24h后的吸水率与5h沸煮吸水率 之比，满足规定者为合格。 13 土木工程系 风化指数：指日气温从正温降至负温或负温升至正 温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至消失霜冻 之日止这一期间降雨总量（以mm计）的平均值的乘 积。 风化指数12700者为严重风化区 风化指数12700者为非严重风化区。 我国的风化区划见表6-4。 14 土木工程系 泛霜(起霜) n砖在使用过程中的盐析现象。砖内过量的可溶盐受潮吸 水而溶解，随水分蒸发而沉积于砖的表面，形成白色粉 状附着物，影响建筑美观。如果溶盐为硫酸盐，当水分 蒸发并晶体析出时，产生膨胀，使砖面剥落。 n要求：烧结普通砖优等品无泛霜； n 一等品不允许出现中等泛霜； n 合格品不允许出现严重泛霜。 15 土木工程系 石灰爆裂 石灰爆裂是砖坯中夹杂有石灰石，在焙烧过程中 转变成石灰，砖吸水后，由于石灰逐渐熟化而膨胀 产生的爆裂现象。 产品中不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。 16 土木工程系 （3）烧结普通砖的性质与应用 性质：烧结普通砖具有强度高、耐久性和隔热、保温性能 好等特点 应用：广泛用于砌筑建筑物的内外墙、柱、烟囱、沟道及 其它建筑物。 由于烧结粘土砖多是毁田取土烧制，加上施工效率低，砌 体自重大，抗震性能差等缺点，己远远不能适应现代建筑 发展的需要。 必将被其他轻质墙体材料所取代 17 土木工程系 2）烧结多孔砖 以粘土、页岩、煤矸石为主要原料，经过制坯成型、干燥、焙 烧而成的。 由于其强度高，保温性好，一般用于砌筑六层以下建筑物的承 重墙。 （1）烧结多孔砖的主要技术要求 规格及要求 外形尺寸：直角六面体 规格：M型和P型，其规格尺寸如图61所示 砖孔：形状有矩形长条孔、圆孔等多种，孔数多、孔洞方向垂 直于承压面方向。 18 土木工程系 尺寸允许偏差 烧结多孔砖的尺寸允许偏差应符合表66的规定 强度等级 根据抗压强度分：MU30，MU25，MU20，MU15，MU10五个强 度等级 强度等级应符合GB 135442000烧结多孔砖规定，如 表67。 其他性能 包括冻融、泛霜、石灰爆裂、吸水率等 19 土木工程系 （2）烧结多孔砖的性质与应用 烧结多孔砖孔洞率在15以上，表观密度约为1400kg/m3左 右。虽然多孔砖具有一定的孔洞率，使砖受压有效面积减 小，但因为制坯时受较大的压力，使砖孔壁致密程度提高 ，且对原材料要求也较高，补偿了因有效面积减小而造成 的强度损失，因而烧结多孔砖的强度仍很高，可用于砌筑 六层以下的承重墙及高层框架建筑的填充墙和隔墙。 20 土木工程系 3）烧结空心砖 以粘土、页岩、煤矸石为主要原料，经制坯成型，干燥焙烧 而成的主要用于非承重部位的空心砖，称为烧结空心砖。 烧结空心砖孔洞个数少但洞腔大，孔洞率一般在35以上 （1）烧结空心砖的主要技术要求 规格及要求 烧结空心砖的外形为直角六面体 21 土木工程系 强度等级 按抗压强度分为：MU10.0，MU7.5，MU5.0，MU3.5 ，MU2.5 强度应符合GB 135452003烧结空心砖和空心 砌块规定，如表68所示。 密度等级 根据密度分为：800，900，1000，1100四个级别 密度等级应符合表69规定。 22 土木工程系 其它技术性能 包括泛霜、石灰爆裂、吸水率、冻融等 （2）烧结空心砖的性质与应用 烧结空心砖自重较轻、保温性能好、但强度不高 ，因而多要用于非承重墙、外墙及框架结构的填 充墙等。 23 土木工程系 6.1.2 非烧结砖 定义：以含二氧化硅为主要成分的天然材料或工 业废料（粉煤灰、煤渣、矿渣等）配以少量石灰 与石膏，经拌制、成型、蒸汽养护而成的砖称蒸 压蒸养砖，又称硅酸盐砖。 按其工艺和原材料，分为：蒸压灰砂砖、蒸压粉 煤灰砖、蒸养煤渣砖、免烧砖和碳化灰砂砖等 24 土木工程系 1）蒸压灰砂砖 蒸压灰砂砖是以砂和石灰为主要原料，加入少量 石膏或其它着色剂，经制坯设备压制成型、蒸压 养护而成的普通灰砂砖。根据灰砂砖的颜色分为 ：彩色的（Co）、本色的（N）。 蒸压灰砂砖是一种技术成熟、性能优良又节能的 新型建筑材料，它适用于多层混合结构建筑的承 重墙体，可用来代替粘土烧结实心砖。 25 土木工程系 根据抗压强度和抗折强度，强度等级分为MU25、 MU20、MU15和MU10四个等级。 GB 119491999蒸压灰砂砖规定：根据尺寸 偏差和外观质量分为优等品（A）、一等品（B） 与合格品（C）三个等级。 26 土木工程系 （1）蒸压灰砂砖的主要技术要求 规格及要求 蒸压灰砂砖的外形为直角六面体。规格尺寸为 240mm115mm53mm。生产其它规格尺寸产品， 由用户与生产厂家协商确定。 尺寸偏差和外观 蒸压灰砂砖的尺寸偏差和外观应符合表6-10要求 27 土木工程系 强度指标 蒸压灰砂砖的抗压强度和抗折强度应符合表6-11 的规定 抗冻性指标 蒸压灰砂砖的抗冻性应符合表6-12的规定。 28 土木工程系 (2)灰砂砖的性质与应用 性质：灰砂砖是在高压下成型，又经过蒸压养护，砖体组 织致密，具有强度高、大气稳定性好，干缩率小、尺寸偏 差小、外形光滑平整等特性。 应用：蒸压灰砂砖与其它砖相比，蓄热能力显著，隔声性 能十分优越；此外灰砂砖的耐水性良好，但抗流水冲刷的 能力较弱，可长期在潮湿、不受冲刷的环境中使用。强度 等级在MU15以上的可用于基础及其它建筑部位，MU10的砖 仅用于防潮层以上的建筑部位。灰砂砖不得用于长期受热 200以上、受急冷、急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。 29 土木工程系 n2）蒸压粉煤灰砖 n蒸压粉煤灰砖是指以粉煤灰、石灰或水泥为主要 原料，掺加适量石膏、外加剂、颜料和集料等， 经坯料制备成型，高压或常压蒸汽养护而成的实 心粉煤灰砖。 n根据抗压强度和抗折强度，强度等级分为MU30、 MU25、MU20、MU15和MU10五个等级。 30 土木工程系 n根据其外观质量、强度、干燥收缩和抗冻性分为优 等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。优等品 的强度等级应不低于MU15。 n粉煤灰砖产品标记采用产品名称（FB）、颜色、强 度等级、质量等级、标准编号的顺序进行。例如： FB Co 20 A JC 2392001。 31 土木工程系 （1）蒸压粉煤灰砖的主要技术要求 规格尺寸 砖的外形为直角六面体，规格尺寸为240mm115mm53mm。 强度指标 抗压强度和抗折强度应符合表6-13的规定。 抗冻性指标 粉煤灰砖抗冻性指标应符合表6-14的规定。 干燥收缩值指标 粉煤灰砖的干燥收缩值指标：优等品和一等品应不大于 0.65mm/m，合格品应不大于0.75mm/m。 32 土木工程系 (2)粉煤灰砖的性质与应用 性质：蒸压粉煤灰砖的抗压强度较高，能经受15 次冻融循环的抗冻要求，是一种有潜在活性的水 硬性材料，在潮湿环境中能继续产生水化反应而 使砖的内部结构更为密实，有利于强度的提高。 33 土木工程系 应用：对于长期受高于200温度作用，或受冷热交替作用， 或有酸性侵蚀的建筑部位不得使用粉煤灰砖。在易受冻融和 干湿交替作用的建筑部位必须使用一等品。用于易受冻融作 用的建筑部位时要进行抗冻性检验，并采取适当措施，以提 高建筑耐久性。 用粉煤灰砖砌筑的建筑物，应适当增设圈梁及伸缩缝或 采取其他措施，以避免或减少收缩裂缝的产生。所以粉煤灰 砖出釜后，应存放一段时间后再用，以减少相对伸缩量。 34 土木工程系 6.2 砌 块 定义：用于砌筑的人造板材，外形多为直角六面体，也有各 种异形的。 分类： 按其外形尺寸可分为：小型砌块、中型砌块和大型砌块。 按其材料品种可分为：普通混凝土砌块、轻集料混凝土砌 块和硅酸盐混凝土砌块。 按有无孔洞可分为：实心砌块与空心砌块。 按其用途可分为：承重砌块和非承重砌块。 按其使用功能可分为：带饰面的外墙体用砌块、内墙体用砌 块、楼板用砌块、围墙砌块和地面用砌块等。 35 土木工程系 n6.2.1 蒸压加气混凝土砌块 n蒸压加气混凝土砌块是以水泥、石英砂、粉煤灰 、矿渣等为原料，经过磨细，并以铝粉为发气剂 ，按一定比例配合，经过料浆浇注，再经过发气 成型、坯体切割、蒸压养护等工艺制成的一种轻 质块体材料。 36 土木工程系 1)砌块的品种