土木工程材料课件

CivilEngineeringMaterials第6章砌筑材料本章知识点【知识点】砖的种类，烧结普通砖的技术性能要求和优缺点，烧结多孔砖和空心砖的技术性能要求、特点和应用，蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖和炉渣砖的主要技术性能及选用，普通混凝土小型空心砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块的性能特点与用途，石材的种类及选用。【重点】烧结砖、非烧结砖的技术性能，轻骨料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块的性能特点及应用，各种砖和砌块的区别与技术标准。【难点】各种砖和砌块的生产原理和性能特点。CivilEngineeringMaterials砌筑材料在土木工程尤其在房屋建筑工程建设中是使用广泛、用量较大的一类材料，在砌体工程中主要起结构承重、分隔围护、保温隔热、隔声降噪等作用，其类型主要有砖、砌块（板材）和石材等。长城平遥古城CivilEngineeringMaterials山陕甘会馆（河南开封）的砖砌墙体及砖雕艺术CivilEngineeringMaterials用途广泛的各种砌筑材料CivilEngineeringMaterials6.1砖砖是指以黏土、工业废料或其它地方物料为主要原料，经过不同工艺制成的砌筑用人造小型块材。砖的种类见表6-1。分类依据砖的种类生产工艺烧结砖烧结黏土砖（N）、烧结页岩砖（Y）、烧结煤矸石砖（M）、烧结粉煤灰砖（F）非烧结砖压制砖、蒸养砖、蒸压砖所用原材料黏土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖孔洞率实心砖无孔洞或孔洞率≤15%的砖多孔砖孔洞尺寸小、数量多、孔洞率≥15%的砖空心砖孔洞尺寸大、数量少、孔洞率≥40%的砖表6-1CivilEngineeringMaterials6.1.1烧结砖1．烧结普通砖以黏土、页岩、粉煤灰、煤矸石等为主要原料，经配料、成型、焙烧等工艺而制成的实心砖称为烧结普通砖。黏土烧结普通砖有红砖和青砖之分。CivilEngineeringMaterials黏土烧结普通砖6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials烧结普通黏土砖存在许多缺陷，如：生产时破坏农林用地、能耗大、成本高、施工效率低、劳动强度大、抗震性能差等。因此，我国已禁止生产和使用烧结普通黏土砖。生产烧结普通黏土砖破坏、占用大量农林用地6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials工作条件差、劳动强度大6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials能耗高污染环境6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials（1）烧结普通砖的技术性能要求国家标准《烧结普通砖》（GB/T5101-2003）规定，烧结普通砖的技术性能主要包括外形尺寸、外观质量、强度等级、抗风化性能、泛霜、石灰爆裂等方面，并据此将烧结普通砖分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。①外形尺寸及允许偏差烧结普通砖的形状为矩形六面体，公称尺寸为：240mm×115mm×53mm240mm×115mm面称为大面；240mm×53mm面称为条面；115mm×53mm面称为顶面。6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials如果按10mm的砌筑灰缝计算，则4块砖长、8块砖宽和16块砖厚均为1m，1m3的砌体需用砖512块。砖的尺寸精度和偏差将直接影响砌体工程尺寸的准确度，烧结普通砖的外观尺寸允许偏差应符合表6-2规定。公称尺寸（mm）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±2.0≤6±2.5≤7±3.0≤8115±1.5≤5±2.0≤6±2.5≤753±1.5≤4±1.6≤5±2.0≤6烧结普通砖的公称尺寸及允许偏差表6-26.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials②外观质量外观质量项目优等品一等品合格品两个条面高差（mm）≤2≤3≤4弯曲（mm）≤2≤3≤4杂质凸出高度（mm）≤2≤3≤4缺棱掉角的3个破坏尺寸不得同时大于（mm）52030裂纹长度（mm）大面上宽度方向及其延伸至条面的长度≤30≤60≤80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≤50≤80≤100完整面不得少于（个数）两条面和两顶面一条面和一顶面—颜色基本一致——烧结普通砖的外观质量表6-36.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials多孔砖裂纹通过孔洞时长度量法缺棱掉角破坏尺寸量法缺损在条、顶面上造成破坏面量法6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials裂纹长度量法弯曲量法杂质突出物量法6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials③抗风化性能。抗风化性能是指在温度变化、干湿变化、冻融变化以及风吹日晒等因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。烧结普通砖的抗风化性能除了与砖本身的性质有关之外，还与所处环境的风化指数有关。烧结普通砖的风化6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials风化指数是指某地区气温从正温降至负温或由负温升至正温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至霜冻消失之日止期间降水总量（以mm计）平均值的乘积。风化指数≥12700的地区称为严重风化区；风化指数＜12700的地区称为非严重风化区。严重风化区非严重风化区1、黑龙江省；2、吉林省；3、辽宁省；4、内蒙古；5、新疆；6、宁夏区；7、甘肃省；8、青海省；9、陕西省；10、山西省；11、河北省；12、北京；13、天津1、山东省；2、河南省；3、安徽省；4、江苏省；5、湖北省；6、江西省；7、浙江省；8、四川省；9、贵州省；10、湖南省；11、福建省；12、台湾省；13、广东省；14、广西；15、海南省；16、云南省；17、西藏；18、上海市；19、重庆市我国风化区的划分表6-46.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials材料的抗风化性能是一个综合性指标，通常用抗冻性、吸水率和饱和系数（指砖在常温下浸水24h的吸水率与5h沸煮后的吸水率之比）来评定，砖的抗风化性能要求见表6-5。砖的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黏土砖≤21≤23≤0.85≤0.87≤23≤25≤0.88≤0.90粉煤灰砖≤23≤25≤30≤32页岩砖≤16≤18≤0.74≤0.77≤18≤20≤0.78≤0.80煤矸石砖≤19≤21≤21≤23砖的抗风化性能表6-56.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials④强度等级烧结普通砖的强度等级测定应采用标准的试验方法，按式6-1、6-2分别计算出抗压强度标准值和变异系数后，分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10共5个强度等级，见表6-6。fS式中——10块试样的抗压强度标准值（MPa）；——强度变异系数（MPa）；——抗压强度平均值（MPa）；S——强度标准差（MPa）。SffK8.1Kf（6-1）（6-2）f6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials1—净浆层厚3mm；2—净浆层厚5mm烧结普通砖试样非烧结砖叠合示意压力试验机6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials101101iiff101291iiffS强度等级抗压强度平均值≥（MPa）变异系数≤0.21变异系数＞0.21强度标准值≥（MPa）单块最小抗压强度≥（MPa）MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.5烧结普通砖的强度等级表6-6（6-3）（6-4）6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials⑤泛霜泛霜是指当砖的原料中含有可溶性盐类时，在使用过程中随着砖内水分蒸发在砖表面产生的析盐现象，一般在砖的表面形成絮团状斑点的白色粉末。如果溶盐为硫酸盐，当水分蒸发呈晶体析出时，还会产生膨胀，使砖的表面出现疏松、剥落现象。砖泛霜现象6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials轻微泛霜就能对清水墙建筑外观产生较大影响；中等程度泛霜的砖在潮湿环境使用7～8年后，会因盐析结晶膨胀使砖砌体表面发生粉化脱落现象，在干燥环境使用10年以后也会产生剥落；严重泛霜对砌体结构的危害性更大。国家标准规定：优等品砖应无泛霜；一等品砖不允许出现中等泛霜；合格品砖不允许出现严重泛霜。泛霜试验箱6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials⑥石灰爆裂石灰爆裂是指制作烧结普通砖坯体时，因所用的砂质黏土原料中夹杂有石灰石，在焙烧时分解成为生石灰，当砖吸水后由于生石灰逐渐熟化膨胀而产生的爆裂现象，使得砖的强度和耐久性降低。国家标准对砖的石灰爆裂有明确限定。石灰爆裂现象6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials（2）烧结普通砖的应用烧结普通砖的性能特点是强度较高、耐久性较好和较强的隔声降噪能力，尤其来源广泛、便于就地取材、成本低廉、施工工艺简单。因此，烧结普通砖在土木工程中主要用于建筑墙体材料和砌筑柱、拱、烟囱、基础等。砌筑墙体6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials砖砌烟囱砖砌拱门砖基础6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials2.烧结多孔砖和烧结空心砖烧结多孔砖和烧结空心砖是以黏土、页岩、粉煤灰和煤矸石等为主要原料，经混料、制坯、干燥和焙烧而制成的非实心砖。烧结多孔砖的孔洞为竖向排列，孔的尺寸小、数量多、孔洞率≥15%，使用时孔洞方向平行于受力方向，主要用于承重部位，外形如图所示。烧结多孔砖6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials烧结空心砖的孔洞为横向排列，孔的尺寸大、数量少、孔洞率≥40%，使用时孔洞方向垂直于受力方向，在与砂浆的结合面上应有增加粘结力的凹陷槽，主要用于非承重部位，外形如下图所示。烧结空心砖1—顶面；2—大面；3—条面；l—长度；b—宽度；h—高度6.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials（1）烧结多孔砖和烧结空心砖的技术性能要求①外观尺寸及允许偏差国家标准《烧结多孔砖》（GB13544—2000）和《烧结空心砖》（GB13545—2003），分别对烧结多孔砖的外观尺寸和烧结空心砖的外观尺寸有明确规定。公称尺寸(mm)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±2.0≤6±2.5≤7±3.0≤8190、180、175、140、115±1.5≤5±2.0≤6±2.5≤790±1.5≤4±1.7≤5±2.0≤6烧结多孔砖尺寸允许偏差表6-76.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials公称尺寸(mm)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390±2.5≤6.0±3.0≤7.0±3.5≤8.0290、240±2.0≤5.0±2.5≤6.0±3.0≤7.0190、180、175、140、115±1.5≤4.0±2.0≤5.0±2.5≤6.090±1.5≤3.0±1.7≤4.0±2.0≤5.0烧结空心砖尺寸允许偏差表6-8②孔洞尺寸、孔形孔洞率及孔洞排列圆孔直径（mm）非圆孔内切圆直径（mm）手抓孔（mm）≤22≤15（30～40）×（75～85）烧结多孔砖的孔洞尺寸表6-96.1.1烧结砖CivilEngineeringMaterials产品等级孔洞排列孔洞排数（排）孔洞率(%)宽度方向高度方向优等品有序交错排列b≥200mm，≥7≥2≥40一等品有序排列b≥200mm，≥5≥2合格品有序排列≥3—产品等级孔形孔洞率（%）孔洞排列优等品、一等品矩形条孔或矩形孔≥25交错排列，有序合格品矩形孔或其它孔形—烧结多孔砖的孔