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1、第5章 砌筑材料 教学目的:让学生了解传统砌筑材料的种类、特性。要求学生掌握砌筑材料在建筑工程中的应用技术。教学重点:学习砌筑材料的技术性质、工程应用等技术方法。教学难点:理解和掌握砌筑材料的应用性质、工程技术特点等。教学学时:4教学过程:51 砌墙砖1、按原材料分:粘土砖(N)、页岩砖(Y)、煤矸石砖(M)、粉煤灰砖(F);2、按生产工艺分:烧结砖、非烧结砖(蒸养砖);3、按孔洞率分:普通砖(孔洞率35);4、按焙烧火候分:正火砖、过火砖、欠火砖;5、按生产方法分:机制砖、手工砖;6、按颜色分:红砖、青砖; 511 烧结砖 普通粘土砖的生产和使用,在我国已有3000多年历史:价格低廉、工艺简
2、单、设计和施工技术成熟。普通粘土砖浪费土地资源、耗能大、破坏环境;普通粘土砖如下图所示: 1、 烧结普通砖(1)普通粘土砖普通粘土砖的主要原料为粉质或砂质粘土,其主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3和结晶水,由于地质生成条件的不同,可能还含有少量的碱金属和碱土金属氧化物等。粘土砖的生产工艺主要包括取土、炼泥、制坯、干燥、焙烧等。除粘土外,还可利用页岩、煤矸石、粉煤灰等为原料来制造烧结砖,这是因为它们的化学成分与粘土相似。但由于它们的可塑性不及粘土,所以制砖时常常需要加入一定量的粘土,以满足制坯时对可塑性的需要。另外,砖坯中的煤矸石和粉煤灰属可燃性工业废料,含有未燃尽的碳,随砖的焙烧也
3、在坯体中燃烧,因而节约大量焙烧用外投煤。这类砖也称内燃砖或半内燃砖。焙烧是制砖工艺的关键环节。一般是将焙烧温度控制在9001100之间,使砖坯烧至部分熔融而烧结。如果焙烧温度过高或时间过长,则易产生过火砖。过火砖的特点为色深、敲击声脆、变形大等。如果焙烧温度过低或时间不足,则易产生欠火砖。欠火砖的特点为色浅、敲击声哑,强度低、吸水率大、耐久性差等。红砖:当砖窑中焙烧时为氧化气氛,因生成三氧化铁(Fe2O3)而使砖呈红色,称为红砖。青砖:若在氧化气氛中烧成后,再在还原气氛中闷窑,红色Fe2O3还原成青灰色氧化亚铁(FeO),称为青砖。青砖一般较红砖致密、耐碱、耐久性好,但由于价格高,目前生产应用
4、较少。此外,生产中可将煤渣、含碳量高的粉煤灰等工业废料掺入制坯的土中制作内燃砖。当砖焙烧到一定温度时,废渣中的碳也在干坯体内燃烧,因此可以节省大量的燃料和5%10%的粘土原料。内燃砖燃烧均匀,表观密度小,导热系数低,且强度可提高约20% 。 (2)主要技术性能及其指标:标准尺寸:240mm115mm53mm (3) 抗风化性能砖在干湿变化、温度变化、冻融变化等气候条件下抵抗破坏的能力,用抗冻融试验或吸水率试验来衡量。(4) 泛霜:又称盐析现象,可溶性盐在砖或砌块表面析出的现象。 砖墙泛霜如下图所示:(5) 石灰爆裂:原材料中的石灰石在焙烧工程中被烧制成生石灰,生石灰遇水膨胀,从而产生爆裂现象。
5、(6)烧结普通砖的优缺点与应用优点:传统墙体材料;具有较高的强度和耐久性;孔隙率较大,具有较良好的保温隔热性能和隔声吸声性能。缺点:块体小,施工效率低;产生能耗高;粘土砖所用原料粘土,需毁田取土,挤占耕地;抗震性能差;不符合可持续发展要求。(7)优等品可用于清水墙建筑;一等品、合格品用于混水墙砌筑。2、 烧结多孔砖与空心砖烧结多孔砖与空心砖如下图所示: 512 蒸养(压)砖 蒸养(压)砖属于硅酸盐制品,是以石灰和含硅质原料加水拌和,经成型、蒸养(压)而制成的。目前使用的蒸养(压)砖主要有粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖。蒸养(压)砖如下图所示: 513 混凝土路面砖混凝土路面砖如下图所示: 52 砌块
6、砌块优点:减少土地资源的耗用,减少能耗,减少环镜污染;应用面广泛;降低建筑物自重,降低成本。 砌块分类 按有无孔洞分:实心砌块(空心率25%或无孔洞)、空心砌块(空心率25%);按大小分:大砌块、中砌块、小砌块; 按胶凝材料分:硅酸盐砌块、水泥混凝土砌块;按骨料品种分:普通砌块和轻骨料砌块;按用途分:结构型砌块、装饰型砌块和功能型砌块;砌块如下图所示: 521 普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块是以水泥、砂、石,按一定比例配合,经搅拌、振动加压或冲击成型,再经养护制成的一种墙体材料。主规格:390mm190mm190mm 。普通混凝土小型空心砌块如下图所示: 1、主要技术性质砌块的强
7、度等级分为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0和MU20.0六个等级。砌块因失水收缩会导致墙体开裂,为了控制砌体的收缩值,应控制其相对含水率。混凝土砌块的导热系数随混凝土材料及孔结构和空心率的不同而有差异。2、混凝土砌块的应用用于承重墙体和非承重的填充墙;铺地砌块;挡土墙工程。522 加气混凝土砌块加气混凝土砌块是用钙质材料、硅质材料和加气剂为原料,经混合搅拌、浇注发泡、坯体静停与切割后,再经蒸压养护而成。优点:多孔轻质、保温隔热性能好、加工性能好,有较高的抗渗性和抗冻性。由下图可见,水已渗入实心粘土砖内部,而仅渗入加气混凝土砌块表面。 523 石膏砌块石膏砌块轻质、
8、绝热吸气、不燃、可锯可钉,生产工艺简单,成本低。石膏砌块多用作内隔墙。石膏砌块如下图所示: 53 砌筑用石材531 石材的分类石材的分类见下表所示:名 称成岩情况主要品种岩浆岩熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表,冷却凝结而成岩。花岗岩玄武岩辉绿岩沉积岩岩石风化后,再经沉积、胶结而成岩。石灰岩砂岩变质岩岩石在温度、压力或化学的作用下,经变质而成岩。大理岩片麻岩石材见下图所示: 532 石材的技术性质1、表观密度;2、吸水性;3、耐水性;4、抗冻性;5、耐火性;6、抗压强度;7、硬度;8、耐磨性;9、砌筑用石材的强度:强度指标:立方体抗压强度(MPa)立方体试件:505050mm(1组3个)强度等级
9、:(9个)MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10533 石材的应用主要品种:1、毛石:山体爆破直接得到的石块。乱毛石:形状不规则,主要用于砌筑基础、勒角、墙身、堤坝、挡土墙等;平毛石:乱毛石经粗略加工而成,主要用于砌筑基础、墙身、勒角、桥墩、涵洞等。2、料石(条石):具有较规则六面体形的石块;毛料石:外观大致方正;粗料石:细料石:经过细加工,外观规则;3、石板;4、广场地坪、路面、庭院小径用石材;复习第3章内容:1、砖的分类、过火砖、欠火砖、红砖、青砖;2、普通粘土砖的优缺点、烧结普通砖的外形尺寸、强度等级;3、泛霜、石灰爆裂、多孔砖与空心砖、蒸压砖、蒸养砖;4、砌块、石材; 作业:见教课书P181,思考题5.2;5.5 。