第十章墙体材料

1第十章墙体材料一、砌墙砖（一）烧结普通砖烧结普通砖是指以粘土、页岩、煤歼石或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。烧结普通砖为矩形体，标准尺寸是240mm×115M×53mm。根据所用原料不同，可分为烧结粘土砖(符号为N)、烧结页岩砖(Y)、烧结煤歼石砖(M)和烧结粉煤灰砖(F)。烧结普通砖的生产工艺过程为：原料→配料调制→制坯→干燥→焙烧→成品。生产烧结粘土砖主要采用砂质粘土，其矿物组成是高岭石，该土和成浆体后，具有良好的可塑性，可塑制成各种制品。焙烧时可发生收缩、烧结与烧熔。焙烧初期，该土中自由水蒸发，坯体变干；当温度达450～850℃时，粘土中有机杂质燃尽，矿物中结晶水脱出并逐渐分解，坯体成为强度很低的多孔体；加热至1000℃左右时，矿物分解并出现熔融态的新矿物，它将包裹未熔颗粒并填充颗粒间空隙，将颗粒粘结，坯体孔隙率降低，体积收缩，强度随之增大，坯体的这一状态称为烧结，经烧结后的制品具有良好的强度和耐水性，故烧结粘土砖的烧结温度控制在950～1050℃，即烧至烧结状态即可。若继续加温，坯体将软化变形，甚至熔融。焙烧是制砖的关键过程，焙烧时火候要适当、均匀，以免出现欠火砖或过火砖。欠火砖色浅、断面包心（黑心或白心）、敲击声哑、孔隙率大、强度低、耐久性差。因此，同标规定欠火砖为不合格品。过火砖色较深、敲击声胎、较密实、强度高、耐久性好，但容易出现变形砖（酥砖或螺纹砖），变形砖也为不合格品。在烧砖时，若使窑内氧气充足，使之在氧化气氛中焙烧，则土中的铁元素被氧化成高价的铁，烧得红砖。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（三氧化二铁）被还原为青灰色的低价氧化铁（氧化铁），即烧得青砖。青砖比红砖结实、耐久，但价格较红砖高。当采用页岩、煤歼石、粉煤灰为原料烧砖时，因其含有可燃成分，焙烧时可在砖内燃烧，不但节省燃料，还使坯体烧结均匀，提高了砖的质量。采用可燃性工业废料作为内燃料烧制成的砖称为内燃砖。1.烧结普通砖的技术要求根据国家标准《烧结普通砖》（GB5101—2003）的规定，烧结普通砖的技术要求包括尺寸偏差、外观质量、强度等级、抗风化性、泛霜和石灰爆裂等。强度和抗风化性能和放射性物质合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂等情况分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个质量等级。烧结普通砖优等品用于清水墙的砌筑，一等品、合格品可用于混水墙的砌筑。中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。（1）尺寸偏差烧结普通砖为矩形块体材料，其标准尺寸为240mm×115mm×53mm。在砌筑时加上砌筑灰缝宽度10mm，则1m“砖砌体需用512块砖。每块砖的240mmxll5mm的面称为大面，240mm×53mm的面称为条面，115mm×53mm的面称为顶面。具体参见图10.1。2图10.1砖的尺寸及平面名称为保证砌筑质量，要求烧结普通砖的尺寸偏差必须符合国家标准（GB5101—2003）的规定，见表10-1。表10-1烧结普通砖尺寸允许偏差单位：mm公称尺寸优等品一等品合格品样本平均偏差样本极差≤样本平均偏差样本极差≤样本平均偏差样本极差≤240±2.06±2.57±3.08115±1.55±2.06±2.5753±1.54±1.65±2.06（2）外观质量砖的外观质量包括两条面高度差、弯曲、杂质凸出高度、缺棱掉角、裂纹、完整面等项内容，各项内容均应符合表10-2的规定。表10-2烧结普通砖的外观质量单位：mm项目优等品一等品合格品两条面高度差≤234弯曲≤234杂质凸出高度≤234缺棱掉角的三个破坏尺寸不得同时大于52030裂纹长度≤a．大面上宽度方向及其延伸至条面的长度306080b．大面上长度方向及其延伸至顶面的长度或条顶面上水平裂纹的长度5080100完整面不得少于二条面和二顶面一条面和一顶面－颜色基本一致－－注：1.为装饰而加的色差，凹凸面、拉毛、压花等不算作缺陷。2.凡有下列缺陷者，不得称为完整面。a）缺损在条面或顶面上造成的破坏面尺寸同时大于10mm10mm。b）条面或顶面上裂纹宽度大于1mm，其长度超过30mm。c）压陷、粘底、焦花在条面或顶面上的凹陷或凸出超过2mm，区域尺寸同时大于10mm10mm。（3）强度等级烧结普通砖按抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MUl5、MU105个强度等级。测定强度时，抽取10块砖试样，加荷速度为（5.05）KN/s。试验后计算出10块砖的抗压强度平均值，并分别按式（1）、（2）、（3）计算标准差、变异系数和强度标准值。3101291iiffS（1）fS（2）Sffk8.1（3）式中：S－10块砖试样的抗压强度标准差，MPa；－强度变异系数；f－10块砖试样的抗压强度平均值，MPa；if－单块砖试样的抗压强度测定值，MPa；kf－抗压强度标准值，MPa。具体强度应符合表10-3的规定。表10-3烧结普通砖强度等级单位：MPa强度等级抗压强度平均值f≥变异系数≤0.21变异系数0.21强度标准值kf≥单块最小抗压强度值minf≥MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.5（4）泛霜泛霜是指粘土原料中含有硫、镁等可溶性盐类时，随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象，一般为白色粉末，常在砖表面形成絮团状斑点。轻微泛霜就对清水砖墙建筑外观产生较大影响，中等程度泛霜的砖用于建筑中潮湿部位时，约7—8年后因盐析结晶膨胀将使砖砌体表面产生粉化剥落，在干燥环境使用约经10年以后也将开始剥落，严重泛霜对建筑结构的破坏性则更大。要求优等品无泛霜现象；一等品不允许出现中等泛霜；合格品不允许出现严重泛霜。（5）石灰爆裂如果烧结砖原料土中夹杂有石灰石成分，在烧砖时可能被烧成生石灰，砖吸水后生石灰消化产生体积膨胀，导致砖发生胀裂破坏，这种现象称为石灰爆裂。石灰爆裂严重影响烧结砖的质量，并降低砌体强度。国家标准《烧结普通砖》（GB5101-2003）规定：优等品砖不允许出现最大破坏尺寸大干2mm的爆裂区域，一等品砖不允许出现最大破坏尺寸大干10mm的爆裂区域，合格品砖不允许出现最大破坏尺寸大干15mm的爆裂区域。（6）抗风化性能抗风化性能是在干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下，材料不破坏并长期保持原有性质的能力，抗风化性能是烧结普通砖的重要耐久性能之一，对砖的抗风化性要求应根据各地区风化程度的不同而定。烧结普通砖的抗风化性通常以其抗冻性、吸水率及饱和系数4等指标判别。国家标准《烧结普通砖》（GB5101-2003）指出：风化指数大于等于12700时为严重风化区；风化指数小于12700时为非严重风化区，部分属于严重风化区的砖必须进行冻融试验，某些地区的砖的抗风化性能符合规定时可不做冻融试验。见表10-3。表10-3抗风化性能砖种类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18200.850.8719200.880.90粉煤灰砖21232325页岩砖16180.740.7718200.780.80煤矸石砖注：粉煤灰掺入量（体积分数）小于30％时，按粘土砖规定判定。2.烧结普通砖的性质与应用烧结普通砖具有较高的强度，又因多孔结构而具有良好的绝热性、透气性和稳定性，还具有较好的耐久性及隔热、保温等性能，加上原料广泛，工艺简单，是应用历史最长、应用范围最为广泛的砌体材料之一。广泛用于砌筑建筑物的墙体、柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等。由于烧结粘土砖主要以毁田取土烧制，加上其自重大、施工效率低及抗震性能差等缺点，已不能适应建筑发展的需要。建设部已作出使用烧结普通粘土砖的相关规定，随着墙体材料的发展和推广，烧结普通粘土砖必将被其它墙体材料所取代。（二）烧结多孔砖和烧结空心砖烧结普通砖因自重大、体积小、生产能耗高、施工效率低等缺点，用烧结多孔砖和烧结空心砖代替烧结普通砖，可使建筑物自重减轻30％左右，节约粘土20％一30％，节省燃料10％一20％。墙体施工工效提高40％，并能改善砖的隔热隔声性能。所以，推广使用多孔砖和空心砖是加快我国墙体材料改革，促进墙体材料工业技术进步的重要措施之一。烧结多孔砖和烧结空心砖的生产工艺与烧结普通砖相同，但由于坯体有孔洞，增加了成型的难度，对原料的可塑性要求更高。1.烧结多孔砖烧结多孔砖是以粘土、页岩或媒矸石为主要原料烧制的主要用于结构承重的多孔砖。其主要技术要求如下：（1）规格要求烧结多孔砖有190mm×190mm×90mm（M型）和240mm×115mm×90mm（P型）两种规格，见图10.2。多孔砖大面有孔，孔多而小，孔洞率在l5％以上。其孔洞尺寸为：圆孔直径＜22mm，非圆孔内切圆直径＜15mm，手抓孔(30—40)mm×(75—85)mm。5图10．2烧结多孔砖（2）强度等级根据砖样的抗压强度将烧结多孔砖分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级，各产品等级的强度应符合国家标准的规定（见表10-4）。表10-4烧结多孔砖强度等级（GB13544－2000）单位：MPa强度等级抗压强度平均值f≥变异系数≤0.21变异系数0.21强度标准值kf≥单块最小抗压强度值minf≥MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.5（3）其它技术要求除了上述技术要求外，烧结多孔砖的技术要求还包括冻融、泛霜、石灰爆裂、和抗风化性能等。各质量等级的烧结多孔砖的泛霜、石灰爆裂性能要求与烧结普通砖相同。产品的外观质量、物理性能均应符合标准规定。尺寸允许偏差应符合表10-5的规定。表10-5烧结多孔砖尺寸允许偏差单位：mm公称尺寸优等品一等品合格品样本平均偏差样本极差≤样本平均偏差样本极差≤样本平均偏差样本极差≤290、240±2.06±2.57±3.08190、180、175、140、115±1.55±2.06±2.5790±1.54±1.75±2.06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、石灰爆裂等状况分为优等品（A）、一等品（B）和合格晶（C）三个质量等级。（4）应用烧结多孔砖强度较高，主要用于多层建筑物的承重墙体和高层框架建筑的填充墙和分6隔墙。2.烧结空心砖烧结空心砖是以粘土、页岩或粉煤灰为主要原料烧制成的主要用于非承重部位的空心砖，烧结空心砖自重较轻，强度较低，多用作非承重墙，如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。其主要技术要求如下：（1）规格要求烧结空心砖的外形为直角六面体，有290mm×190mm×90mm和240mm×180mm×115mm两种规格。砖的壁厚应大于10mm，肋厚应大于7mm。空心砖顶面有孔．孔大而少，孔洞为矩形条孔或其它孔形，孔洞平行于大面和条面，孔洞率一般在35％以上。空心砖形状见图10.3。图10.3烧结空心砖外形1－顶面；2－大面；3－条面；4－肋；5－壁；6－外壁；l－长度；b－宽度；h－高度（2）强度等级根据砖样的抗压强度将烧结空心砖分为MU10.0、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5五个强度等级，各产品等级的强度应符合国家标准的规定（见表10-6）。表10-6烧结空心砖强度等级（GB13545－2003）单位：MPa强度等级抗压强度密度等级范围/(Kg/m3)抗压强度平均值f≥变异系数≤0.21变异系数0.21强度标准值kf≥单块最小抗压强度值minf≥MU10.010.07.08.0≤1100MU7.57.55.05.8MU5.05.03.54.0MU3.53.52.52.8MU2.52.51.61.8≤800（3）密度等级按砖的表观密度不同，把空心砖分成800、900、100和1100四个密度等级。（4）