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1、第一节第一节砌墙砖砌墙砖一、烧结砖一、烧结砖 以以黏黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经成型及焙烧所得的用于砌筑承重或非承重墙体的成型及焙烧所得的用于砌筑承重或非承重墙体的砖。砖。烧结普通砖烧结普通砖烧结多孔砖烧结多孔砖和和烧结空心砖烧结空心砖二、二、蒸养（压）砖（非烧结砖）蒸养（压）砖（非烧结砖）以以硅质材料硅质材料（砂、粉煤灰、炉渣、矿渣等）（砂、粉煤灰、炉渣、矿渣等）和和钙质材料钙质材料（石灰、水泥等）为主要原料，经坯（石灰、水泥等）为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸汽养护（或蒸压养护）而料制备、压制成型、蒸汽养护（或蒸压养护）而成成。第1页/共69页
2、1.1.烧结普通砖烧结普通砖 以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料制以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料制得的得的没有孔洞或孔洞率小于没有孔洞或孔洞率小于15的烧结砖的烧结砖,通常称为通常称为实心砖实心砖。1)1)生产工艺简介生产工艺简介2)2)技术性能指标技术性能指标3)3)应用应用第2页/共69页1）生产工艺简介）生产工艺简介原料原料：常用黏土，还可用：常用黏土，还可用页岩、煤矸石或粉煤灰。页岩、煤矸石或粉煤灰。工艺工艺：原料开采、泥料制备、制坯、干燥、焙烧。原料开采、泥料制备、制坯、干燥、焙烧。焙烧焙烧:在砖窑中加热至在砖窑中加热至9001050，经过焙烧，经过焙烧，砖坯的孔隙率下降，强度和
3、耐久性提高。砖坯的孔隙率下降，强度和耐久性提高。红砖红砖砖坯在氧化气氛中焙烧，砖坯在氧化气氛中焙烧，黏黏土中铁的化合物被氧化成红色的三价铁土中铁的化合物被氧化成红色的三价铁(Fe2O3)，烧成的砖为红色，叫红砖，烧成的砖为红色，叫红砖 青砖青砖砖坯开始在氧化气氛中焙烧，当达到烧结温度后砖坯开始在氧化气氛中焙烧，当达到烧结温度后(1000左右左右)，再在还原，再在还原气氛中继续焙烧，红色的三价铁被还原成青灰色的二价铁气氛中继续焙烧，红色的三价铁被还原成青灰色的二价铁(FeO)，即制成青砖，即制成青砖.第3页/共69页第4页/共69页第5页/共69页1)1)生产工艺简介生产工艺简介两种不合格砖：两
4、种不合格砖：过火砖由于超过烧结温度或保持过火砖由于超过烧结温度或保持烧结温度时间过久而造成，烧结温度时间过久而造成，其特征是其特征是颜色较深、声音响亮，颜色较深、声音响亮，强度与耐久性强度与耐久性均较高，均较高，但成品会出现弯曲变形但成品会出现弯曲变形。欠火砖由于未达到烧结温度或保持欠火砖由于未达到烧结温度或保持烧结温度时间不够而造成，烧结温度时间不够而造成，其特征是其特征是颜色较浅、声哑、强度低、耐久性差颜色较浅、声哑、强度低、耐久性差。第6页/共69页2）主要技术性质）主要技术性质(1)(1)尺寸偏差和外观质量尺寸偏差和外观质量(2)(2)强度强度(3)(3)耐久性耐久性第7页/共69页(
5、1)(1)尺寸偏差和外观质量尺寸偏差和外观质量 烧结普通砖为矩形体，标准尺寸为烧结普通砖为矩形体，标准尺寸为240mm 115mm 53mm，加上砌筑灰缝，加上砌筑灰缝10mm,则则4块砖长，块砖长，8块砖宽、块砖宽、16块砖厚均为块砖厚均为1m，1m3砌砌体需用砖体需用砖512块块。各质量等级砖的尺寸偏差和外观质量的要求见各质量等级砖的尺寸偏差和外观质量的要求见表表8-18-1和表和表8-28-2。第8页/共69页（2）强度）强度根据根据10块砖样的抗压强度分为块砖样的抗压强度分为MU30，MU25，MU20，MUl5，MUl0五个强度等级五个强度等级若强度变异系数若强度变异系数0.21,采
6、用平均值和标准值采用平均值和标准值法来评定强度等级；法来评定强度等级；若强度变异系数若强度变异系数 0.21,采用平均值和最小采用平均值和最小值法来评定强度等级值法来评定强度等级详见详见P131表表8-3第9页/共69页(2)(2)强度强度表表8-3 8-3 烧结普通砖的强度要求（烧结普通砖的强度要求（MPaMPa）强度等级强度等级抗压强度平均值抗压强度平均值变异系数变异系数0.21变异系数变异系数0.21强度标准值强度标准值单块最小抗压强度值单块最小抗压强度值 MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU
7、1010.06.57.5第10页/共69页（3）耐久性）耐久性抗风化性能抗风化性能指在干湿变化、温度变化、冻融指在干湿变化、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其变化等物理因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。原有性质的能力。它是一项综合性指标，主要受吸水率影响。它是一项综合性指标，主要受吸水率影响。对于严重风化区对于严重风化区中的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古中的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和新疆地区和新疆地区,必须检验其必须检验其抗冻性抗冻性。其他地区的砖，其抗风化性能按吸水率及饱和其他地区的砖，其抗风化性能按吸水率及饱和系数来评定。满足表系数来评定。满足表8-4
8、8-4规定时，可不做冻融试验，规定时，可不做冻融试验，评为风化性能合格，否则，必须进行冻融试验。评为风化性能合格，否则，必须进行冻融试验。第11页/共69页泛霜泛霜泛霜是指黏土原料中的可泛霜是指黏土原料中的可溶性盐类（硫酸钠、镁盐溶性盐类（硫酸钠、镁盐等），随着砖内水分的蒸等），随着砖内水分的蒸发而在砖表面产生的盐析发而在砖表面产生的盐析现象，一般呈白色粉末，现象，一般呈白色粉末，常在砖的表面形成絮团状常在砖的表面形成絮团状斑点，严重时会出现起粉、斑点，严重时会出现起粉、掉角或脱皮等现象。掉角或脱皮等现象。第12页/共69页泛霜泛霜通常，轻微泛霜就对清水墙的建筑外观产生较大影响，中等泛霜会使潮
9、湿部位的通常，轻微泛霜就对清水墙的建筑外观产生较大影响，中等泛霜会使潮湿部位的砖砌体因盐析结晶而表面粉化剥落，严重泛霜则会引起砌体结构粉化破坏。砖砌体因盐析结晶而表面粉化剥落，严重泛霜则会引起砌体结构粉化破坏。因此，国家标准规定，优等品砖不允许有泛霜，一等品砖不允许出现中等泛霜，因此，国家标准规定，优等品砖不允许有泛霜，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。合格品砖不允许出现严重泛霜。第13页/共69页石灰爆裂石灰爆裂当砖的原料中夹杂着石灰质物质时，会在焙烧时生成生石灰，生石灰在吸水后消当砖的原料中夹杂着石灰质物质时，会在焙烧时生成生石灰，生石灰在吸水后消化，引起体积膨胀而出
10、现爆裂，这种现象称为石灰爆裂。化，引起体积膨胀而出现爆裂，这种现象称为石灰爆裂。石灰爆裂对砖砌体影响较大，轻者影响美观，重者将使砌体强度降低，甚至破坏。石灰爆裂对砖砌体影响较大，轻者影响美观，重者将使砌体强度降低，甚至破坏。砖中石灰质颗粒越大，含量越多，对砖砌体强度影响越大。因此，砖的石灰爆裂砖中石灰质颗粒越大，含量越多，对砖砌体强度影响越大。因此，砖的石灰爆裂应符合国家标准中各等级砖的要求。应符合国家标准中各等级砖的要求。第14页/共69页3）应用）应用烧结普通砖具有较高的强度和较好的建筑性能烧结普通砖具有较高的强度和较好的建筑性能(如保如保温绝热、隔声和耐久性等温绝热、隔声和耐久性等)，被
11、大量用作墙体材料被大量用作墙体材料，还可用来砌筑柱、拱、窑炉、烟囱、沟道及基础等还可用来砌筑柱、拱、窑炉、烟囱、沟道及基础等。优等品用于优等品用于清水墙清水墙的砌筑，一等品、合格品可用于的砌筑，一等品、合格品可用于混水墙混水墙的砌筑。的砌筑。缺点：缺点：烧结普通砖自重大，抗震差，生产效率低烧结普通砖自重大，抗震差，生产效率低.烧结普通黏土砖是应用历史非常悠久的建筑材料之烧结普通黏土砖是应用历史非常悠久的建筑材料之一，但由于其生产需消耗大量黏土和燃料，不仅占一，但由于其生产需消耗大量黏土和燃料，不仅占用农田，影响农业生产，而且影响生态环境，不符用农田，影响农业生产，而且影响生态环境，不符合可持续
12、发展的要求，所以，近年来已成为政府限合可持续发展的要求，所以，近年来已成为政府限制使用的砌体材料，有些地方已实施了制使用的砌体材料，有些地方已实施了“禁实禁实”政政策。策。第15页/共69页第六章 烧结砖第16页/共69页第17页/共69页山西祁县乔家大院第18页/共69页2.烧结多孔砖及烧结空心砖烧结多孔砖及烧结空心砖（1）烧结多孔砖）烧结多孔砖 烧结多孔砖的烧结多孔砖的孔洞率在孔洞率在15以上以上。我国目前。我国目前生产的多孔砖孔洞率约为生产的多孔砖孔洞率约为1828，表观密度，表观密度为为1400kgm3，较普通粘土砖的表观密度和导，较普通粘土砖的表观密度和导热系数低。有较大的尺寸和足够
13、的强度热系数低。有较大的尺寸和足够的强度第19页/共69页第20页/共69页第21页/共69页（1）烧结多孔砖烧结多孔砖国家标准国家标准烧结多孔砖烧结多孔砖（GB13544GB1354420002000）对多孔）对多孔砖的主要技术要求有：砖的主要技术要求有：1 1）规格与孔洞）规格与孔洞长度：长度：290mm290mm，240mm240mm，190mm190mm；宽度：宽度：240mm240mm，190mm190mm，180mm180mm，175mm175mm，140mm140mm，115mm115mm；厚：厚：90mm90mm。其孔洞尺寸应符合表其孔洞尺寸应符合表8-58-5的规定。的规定。
14、优等品和一等品的多孔砖应设矩形孔或矩形条孔，且优等品和一等品的多孔砖应设矩形孔或矩形条孔，且孔洞有序地交错排列，以提高绝热性能；合格品多孔孔洞有序地交错排列，以提高绝热性能；合格品多孔砖可以设矩形孔或其他孔形，对孔洞排列无要求。砖可以设矩形孔或其他孔形，对孔洞排列无要求。第22页/共69页烧结多孔砖烧结多孔砖2 2）尺寸偏差和外观要求）尺寸偏差和外观要求各质量等级多孔砖的尺寸偏差和外观质量的要求各质量等级多孔砖的尺寸偏差和外观质量的要求见表见表8-68-6和表和表8-78-7。3 3）强度）强度烧结多孔砖按抗压强度分为烧结多孔砖按抗压强度分为MU10MU10，MU15MU15，MU20MU20
15、，MU25MU25，MU30MU30五个强度等级。五个强度等级。1010块砖的抗压强度应块砖的抗压强度应符合表符合表8-38-3的规定，与烧结普通砖相同。的规定，与烧结普通砖相同。4 4）耐久性）耐久性多孔砖的耐久性必须符合要求，其耐久性指标主多孔砖的耐久性必须符合要求，其耐久性指标主要包括抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况。要包括抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况。其要求与烧结普通砖相同其要求与烧结普通砖相同。第23页/共69页产品等级产品等级(分等分等)根据尺寸偏差，外观质量、强度等级和物理性能分为优等品根据尺寸偏差，外观质量、强度等级和物理性能分为优等品(A)、一等品一等品(B)和合格和
16、合格 品品(C)3个等级。个等级。烧结多孔砖主要应用于烧结多孔砖主要应用于六层以下六层以下建筑物的建筑物的承重墙体承重墙体。第24页/共69页（2）烧结空心砖）烧结空心砖我国目前生产的空心砖我国目前生产的空心砖孔洞率孔洞率在在35以上以上。孔洞平行于大面孔洞平行于大面和条面，且孔洞尺寸大、数量和条面，且孔洞尺寸大、数量少，主要用于非承重部位。少，主要用于非承重部位。表表观密度观密度1100kgm3，比多，比多孔砖的表观密度及导热系数小，孔砖的表观密度及导热系数小，由于孔洞率较大，强度较低，由于孔洞率较大，强度较低，它它主要用于非承重墙主要用于非承重墙。第25页/共69页（2）烧结空心砖烧结空心
17、砖烧结空心砖尺寸应满足：烧结空心砖尺寸应满足：长度（长度（L L）不大于）不大于365mm365mm，宽度（宽度（b b）不大于）不大于240mm240mm，高度（高度（h h）不大于）不大于140mm140mm，壁厚不小于壁厚不小于10mm10mm，肋厚不小于，肋厚不小于7mm7mm，在与砂浆的结合面（即大面与条面）上应设深在与砂浆的结合面（即大面与条面）上应设深12mm12mm的凹线槽，以增加两者的结合力。的凹线槽，以增加两者的结合力。烧结空心砖按表观密度（毛体积密度）划分为烧结空心砖按表观密度（毛体积密度）划分为800kg/m800kg/m3 3、900kg/m900kg/m3 3和和1
18、100 kg/m1100 kg/m3 3三个等级。三个等级。第26页/共69页（2）烧结空心砖烧结空心砖国家标准国家标准烧结空心砖和空心砌块烧结空心砖和空心砌块（GB13545GB1354520032003）对每个密度级别的空心砖，）对每个密度级别的空心砖，根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和耐久性分为优等品（根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和耐久性分为优等品（A A）、一）、一等品（等品（B B）和合格品（）和合格品（C C）三个等级。）三个等级。其尺寸偏差、外观质量和强度等级的具体要求见表其尺寸偏差、外观质量和强度等级的具体要求见表8-88-8、表、表8-98-9
19、和表和表8-108-10。耐久性要。耐久性要求与烧结多孔砖基本相同。求与烧结多孔砖基本相同。第27页/共69页烧结多孔砖及烧结空心砖的烧结多孔砖及烧结空心砖的优点及应用优点及应用烧结多孔砖及烧结空心砖比普通烧结砖节省黏土烧结多孔砖及烧结空心砖比普通烧结砖节省黏土用量用量2030%、燃料消耗减少、燃料消耗减少1020%，减轻墙，减轻墙体自重体自重1035%、减少砌筑砂浆用量、减少砌筑砂浆用量2025%、提高砌筑工效提高砌筑工效2040%、降低墙体总造价约、降低墙体总造价约20%。孔洞率高孔洞率高,能能改善建筑物的隔热与隔声性能。改善建筑物的隔热与隔声性能。烧结多孔砖作为烧结普通砖的替代产品，主要
20、用烧结多孔砖作为烧结普通砖的替代产品，主要用于六层以下的承重墙体或其它砌体结构。于六层以下的承重墙体或其它砌体结构。烧结空心砖的自重轻，强度较低，具有良好的绝烧结空心砖的自重轻，强度较低，具有良好的绝热性能，主要用于非承重砌体结构，如框架结构热性能，主要用于非承重砌体结构，如框架结构的填充墙、围墙等。的填充墙、围墙等。第28页/共69页二、蒸养（压）砖（非烧结砖）二、蒸养（压）砖（非烧结砖）蒸养（压）砖是以蒸养（压）砖是以硅质材料硅质材料（砂、粉煤灰、炉渣、（砂、粉煤灰、炉渣、矿渣等）和矿渣等）和钙质材料钙质材料（石灰、水泥等）为主要原（石灰、水泥等）为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸汽养护
21、（或蒸压料，经坯料制备、压制成型、蒸汽养护（或蒸压养护）而成的。养护）而成的。由于硅质材料和钙质材料在高温高压条件下发生由于硅质材料和钙质材料在高温高压条件下发生化学反应，化学反应，生成水化硅酸钙产物生成水化硅酸钙产物，使蒸养（压），使蒸养（压）砖具有要求的强度，故也称为砖具有要求的强度，故也称为硅酸盐砖硅酸盐砖。蒸养（压）砖属于非烧结砖，与烧结普通粘土砖蒸养（压）砖属于非烧结砖，与烧结普通粘土砖相比，蒸养（压）砖不用毁田取土，不耗费大量相比，蒸养（压）砖不用毁田取土，不耗费大量燃煤，能充分利用工业灰渣，减少环境污染。燃煤，能充分利用工业灰渣，减少环境污染。第29页/共69页1 1、蒸压灰砂砖
22、（、蒸压灰砂砖（LSBLSB）以砂和石灰为主要原料，也可掺入颜料，经坯料制以砂和石灰为主要原料，也可掺入颜料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的砖叫灰砂砖。备、压制成型、蒸压养护而成的砖叫灰砂砖。灰砂灰砂砖的组织均匀密实、尺寸准确、外形光洁、平整、砖的组织均匀密实、尺寸准确、外形光洁、平整、色泽大方色泽大方多为浅灰色多为浅灰色。加入碱性矿物颜料可制成彩加入碱性矿物颜料可制成彩色砖。色砖。灰砂砖的公称尺寸与烧结普通砖相同。灰砂砖的公称尺寸与烧结普通砖相同。按国家标准按国家标准蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖（GB11945GB1194519991999）的）的规定，灰砂砖根据抗压强度和抗折强度分为规定，灰
23、砂砖根据抗压强度和抗折强度分为MU25MU25，MU20MU20，MU15MU15和和MU10MU10四级（如表四级（如表8-118-11），并根据尺），并根据尺寸偏差、外观质量、强度和抗冻性分为优等品寸偏差、外观质量、强度和抗冻性分为优等品（A A）、一等品（）、一等品（B B）和合格品（）和合格品（C C）三个等级。）三个等级。第30页/共69页1 1、蒸压灰砂砖（、蒸压灰砂砖（LSBLSB）蒸压灰砂砖的抗冻性，要求经蒸压灰砂砖的抗冻性，要求经1515次冻融循环后，抗次冻融循环后，抗压强度损失不大于压强度损失不大于20%20%，单砖干质量损失不大于，单砖干质量损失不大于2%2%。蒸压灰砂砖
24、主要用于工业与民用建筑中，蒸压灰砂砖主要用于工业与民用建筑中，MU25MU25，MU20MU20，MU15MU15的灰砂砖可用于基础及其它建筑；的灰砂砖可用于基础及其它建筑；MU10MU10的灰砂砖仅可用于防潮层以上的建筑。的灰砂砖仅可用于防潮层以上的建筑。由于灰砂砖在长期高温作用下会发生破坏由于灰砂砖在长期高温作用下会发生破坏,故故灰砂灰砂砖不得用于长期受砖不得用于长期受200200以上高温作用或受急冷急以上高温作用或受急冷急热的建筑部位热的建筑部位，如不能砌筑炉衬或烟囱等，如不能砌筑炉衬或烟囱等，也不得也不得用于有酸性介质侵蚀的建筑部位用于有酸性介质侵蚀的建筑部位。第31页/共69页2 2
25、、蒸养（压）粉煤灰砖（、蒸养（压）粉煤灰砖（FABFAB）粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺入适粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺入适量石膏和骨料，经坯料制备、压制成型、高压或量石膏和骨料，经坯料制备、压制成型、高压或常压蒸汽养护而制成的。按湿热养护条件不同，常压蒸汽养护而制成的。按湿热养护条件不同，分别称作分别称作蒸压粉煤灰砖、蒸养粉煤灰砖及自养粉蒸压粉煤灰砖、蒸养粉煤灰砖及自养粉煤灰砖煤灰砖。粉煤灰砖的规格与烧结普通砖相同。行业标准粉煤灰砖的规格与烧结普通砖相同。行业标准粉煤灰砖粉煤灰砖（JC239JC23920012001）规定了尺寸偏差和）规定了尺寸偏差和外观质量的要求，并按抗
26、压强度和抗折强度将粉外观质量的要求，并按抗压强度和抗折强度将粉煤灰砖分为煤灰砖分为MU30MU30、MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15及及MU10MU10五个五个等级。等级。第32页/共69页2 2、蒸养（压）粉煤灰砖（、蒸养（压）粉煤灰砖（FABFAB）粉煤灰砖的抗冻性要求与灰砂砖相同。粉煤灰砖的抗冻性要求与灰砂砖相同。粉煤灰砖的干燥收缩值要求为：优等品不大于粉煤灰砖的干燥收缩值要求为：优等品不大于0.60mm/m0.60mm/m；一等品不大于；一等品不大于0.75mm/m0.75mm/m；合格品不大；合格品不大于于0.85mm/m0.85mm/m。粉煤灰砖多为灰色，它可用
27、于工业与民用建筑的墙粉煤灰砖多为灰色，它可用于工业与民用建筑的墙体和基础，但用于基础或易受冻融和干湿交替作用体和基础，但用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位时，必须使用的建筑部位时，必须使用MU15MU15及及MU15MU15以上强度等以上强度等级的砖。级的砖。粉煤灰砖不得用于长期受热（粉煤灰砖不得用于长期受热（200200以上）以上）、受急冷急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位。、受急冷急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位。为提为提高粉煤灰砖砌体的耐久性，有冻融作用的部位，应高粉煤灰砖砌体的耐久性，有冻融作用的部位，应选择抗冻性合格的砖，并用水泥砂浆在砌体上抹面选择抗冻性合格的砖，并用水泥砂浆在砌
28、体上抹面或采取其它防护措施。或采取其它防护措施。第33页/共69页第二节第二节 砌块砌块砌块是砌筑用的人造块材，外形多为直角六面体，其砌块是砌筑用的人造块材，外形多为直角六面体，其长度大于长度大于365mm365mm或宽度大于或宽度大于240mm240mm或高度大于或高度大于115mm115mm，且高度不大于长度或宽度的，且高度不大于长度或宽度的6 6倍，长度不超过高度的倍，长度不超过高度的3 3倍倍。按其尺寸规格，砌块分为小型砌块按其尺寸规格，砌块分为小型砌块(高度为高度为115mm380mm)115mm380mm)、中型砌块、中型砌块(高度为高度为380mm980mm)380mm980mm
29、)和大型砌块和大型砌块(高度大于高度大于980mm)980mm)。按用途，砌块分为承重砌块和非承重砌块。按用途，砌块分为承重砌块和非承重砌块。第34页/共69页各类新型砌块第35页/共69页各类新型砌块第36页/共69页各类新型砌块第37页/共69页砌块的优点、类型砌块的优点、类型砌块的尺寸较大，施工效率较高，在土木工程中应用越来越广泛。特别是采用混凝砌块的尺寸较大，施工效率较高，在土木工程中应用越来越广泛。特别是采用混凝土制作的各种砌块，具有不毁农田、能耗低、利用工业废料、强度高、耐久性好等土制作的各种砌块，具有不毁农田、能耗低、利用工业废料、强度高、耐久性好等优点，已成为我国产量最多、应用
30、最广的砌体材料。优点，已成为我国产量最多、应用最广的砌体材料。常用的砌块有普通混凝土小型空心砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混常用的砌块有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等。凝土砌块等。第38页/共69页第三节第三节 砌筑石材砌筑石材一、岩石的分类一、岩石的分类 砌筑用石材主要是天然岩石。按地质成因，天然岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三砌筑用石材主要是天然岩石。按地质成因，天然岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。以上三大类岩石在土木工程中均有广泛应用。大类。以上三大类岩石在土木工程中均有广泛应用。按规格和外观，砌筑用石材可分为毛石、料石、条石和河卵
31、石等。按规格和外观，砌筑用石材可分为毛石、料石、条石和河卵石等。第39页/共69页第三节第三节 砌筑石材砌筑石材二、天然岩石的主要性质二、天然岩石的主要性质1.1.表观密度表观密度-石材品质评价的粗略指标石材品质评价的粗略指标岩石的表观密度与其矿物组成和孔隙率有关。通常岩石的表观密度与其矿物组成和孔隙率有关。通常同种石材，表观密度越大，其抗压强度越高，吸水同种石材，表观密度越大，其抗压强度越高，吸水率越小，耐久性越高。率越小，耐久性越高。按表观密度岩石分为重质石材和轻质石材两类，按表观密度岩石分为重质石材和轻质石材两类，(1)(1)重质石材重质石材:表观密度大于表观密度大于1800kg/m18
32、00kg/m3 3的岩石，可的岩石，可用于结构物的基础、地面、道面、挡土墙、桥梁和用于结构物的基础、地面、道面、挡土墙、桥梁和大坝等；大坝等；(2)(2)轻质石材轻质石材:表观密度小于表观密度小于1800kg/m1800kg/m3 3的岩石。主的岩石。主要用作墙体材料。要用作墙体材料。第40页/共69页2.2.强度强度天然岩石的强度取决于岩石的矿物组成、晶粒粗细天然岩石的强度取决于岩石的矿物组成、晶粒粗细及构造的均匀性、空隙率的大小和风化程度等。岩及构造的均匀性、空隙率的大小和风化程度等。岩石强度一般变化都很大，即使同一种岩石，在同一石强度一般变化都很大，即使同一种岩石，在同一产地，其强度也不
33、完全相同。致密岩石的强度高，产地，其强度也不完全相同。致密岩石的强度高，抗压强度可达抗压强度可达250250350MPa350MPa，一般为，一般为4040100MPa100MPa。岩石的抗拉强度不高，通常用抗折强度反映岩石的岩石的抗拉强度不高，通常用抗折强度反映岩石的抗拉性能。一般致密岩的抗拉强度为抗压强度的抗拉性能。一般致密岩的抗拉强度为抗压强度的1/141/141/501/50。砌筑用石材是以三块边长为砌筑用石材是以三块边长为70mm70mm的立方体试件，在的立方体试件，在饱水状态下测定极限抗压强度，根据抗压强度的平饱水状态下测定极限抗压强度，根据抗压强度的平均值划分强度等级。均值划分强
34、度等级。砌筑用石材分为砌筑用石材分为MU20，MU30，MU40，MU50，MU60，MU80和和MU100共共7 7个强度等级个强度等级。第41页/共69页2.2.强度强度确定石材的强度等级也可采用其他尺寸的试件，确定石材的强度等级也可采用其他尺寸的试件，但试验结果应乘以相应的换算系数（见表但试验结果应乘以相应的换算系数（见表8-198-19）后后,方可作为石材的强度等级。方可作为石材的强度等级。表表8-19 8-19 石材强度等级的换算系数石材强度等级的换算系数立方体边长立方体边长（mmmm）20020015015010010070705050换算系数换算系数1.431.431.281.2
35、81.141.141 10.860.86第42页/共69页3.3.耐水性耐水性岩石的耐水性用岩石的耐水性用软化系数软化系数来表示。按软化系数岩石的耐水性分为高、中、低三等，软来表示。按软化系数岩石的耐水性分为高、中、低三等，软化系数大于化系数大于0.90.9的岩石为耐水性岩石，软化系数为的岩石为耐水性岩石，软化系数为0.700.700.900.90的岩石为中耐水性岩石，的岩石为中耐水性岩石，软化系数为软化系数为0.600.600.700.70的岩石为低耐水性岩石。的岩石为低耐水性岩石。重质岩石的软化系数一般就大于重质岩石的软化系数一般就大于0.70.7；用于墙体的轻质岩石，软化系数应大于；用于
36、墙体的轻质岩石，软化系数应大于0.60.6；而用于重要结构的岩石，软化系数应大于而用于重要结构的岩石，软化系数应大于0.80.8。第43页/共69页4.4.抗冻性抗冻性抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的能力，是衡量岩石抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的能力，是衡量岩石耐久性的重要指标之一。岩石的抗冻性与其吸水率耐久性的重要指标之一。岩石的抗冻性与其吸水率大小有密切关系。一般吸水率小的岩石，具有良好大小有密切关系。一般吸水率小的岩石，具有良好的抗冻性，吸水率小于的抗冻性，吸水率小于0.5%0.5%的岩石可免作抗冻性检的岩石可免作抗冻性检验。另外，抗冻性还与岩石的结构和构造、岩石的验。另外，抗冻性还与岩石的结
37、构和构造、岩石的吸水饱和程度、冻结温度等有关。岩石在饱水状态吸水饱和程度、冻结温度等有关。岩石在饱水状态下，经规定次数的冻融循环后，若无贯穿裂缝且重下，经规定次数的冻融循环后，若无贯穿裂缝且重量损失不超过量损失不超过5%5%，且强度损失不超过，且强度损失不超过25%25%时，则抗时，则抗冻性合格。冻性合格。第44页/共69页5.5.耐热性耐热性岩石的耐热性因岩种而异，与其化学成分及矿物组成密切相关。常用岩石被分解或岩石的耐热性因岩种而异，与其化学成分及矿物组成密切相关。常用岩石被分解或被破坏解体的温度较高，如石灰岩在被破坏解体的温度较高，如石灰岩在827827才开始分解破坏，花岗岩约在才开始分
38、解破坏，花岗岩约在700700左左右才开始晶型转变发生膨胀破坏。右才开始晶型转变发生膨胀破坏。第45页/共69页6.6.耐磨性耐磨性岩石的耐磨性是指岩石抵抗摩擦、边缘剪切及撞击等复杂作用，不被磨损或磨耗破岩石的耐磨性是指岩石抵抗摩擦、边缘剪切及撞击等复杂作用，不被磨损或磨耗破坏的性质。坏的性质。岩石的耐磨性与岩石的结构和构造及组成矿物硬度有关。一般而言，抗压强度高、岩石的耐磨性与岩石的结构和构造及组成矿物硬度有关。一般而言，抗压强度高、硬度大、冲击韧性高的致密岩石具有良好的耐磨性。例如，花岗岩、辉绿岩和玄武硬度大、冲击韧性高的致密岩石具有良好的耐磨性。例如，花岗岩、辉绿岩和玄武岩等岩石的耐磨性
39、好。岩等岩石的耐磨性好。第46页/共69页7.7.抗风化能力抗风化能力因水、冰、化学因素等造成岩石开裂或剥落的现象称为岩石的风化。岩石抗风化能因水、冰、化学因素等造成岩石开裂或剥落的现象称为岩石的风化。岩石抗风化能力的强弱与其矿物组成、结构和构造状态有关。岩石上所有的裂隙都能被水侵入，力的强弱与其矿物组成、结构和构造状态有关。岩石上所有的裂隙都能被水侵入，致使其逐渐崩解破坏。致使其逐渐崩解破坏。防风化措施主要有磨光石材以防止表面积水；采用有机硅涂覆表面；对碳酸类石材防风化措施主要有磨光石材以防止表面积水；采用有机硅涂覆表面；对碳酸类石材可采用氟硅酸镁溶液处理石材的表面。可采用氟硅酸镁溶液处理石
40、材的表面。第47页/共69页三、土木工程中常用的岩石三、土木工程中常用的岩石1.1.岩浆岩岩浆岩岩浆岩，又称火成岩，是由地壳深处或上地幔的岩浆或熔岩流冷凝形成的岩石。岩浆岩浆岩，又称火成岩，是由地壳深处或上地幔的岩浆或熔岩流冷凝形成的岩石。岩浆的主要成分是硅酸盐和一部分挥发分；熔岩流中的挥发分相对较少。火成岩的化学成的主要成分是硅酸盐和一部分挥发分；熔岩流中的挥发分相对较少。火成岩的化学成分主要为分主要为SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO、NaNa2 2O O等。岩浆岩根据形成条件又分为深层等。岩浆岩根据形成条件又分为深层岩、
41、浅层岩和喷出岩三类。常用的是花岗岩、辉绿岩和玄武岩。岩、浅层岩和喷出岩三类。常用的是花岗岩、辉绿岩和玄武岩。这三种岩石的主要岩性特征见表这三种岩石的主要岩性特征见表8-208-20。第48页/共69页1.1.岩浆岩岩浆岩深成岩浆岩结晶明显，结构致密，强度高，耐久性好。花岗岩是典型的深成岩浆岩。深成岩浆岩结晶明显，结构致密，强度高，耐久性好。花岗岩是典型的深成岩浆岩。浅成岩、喷出岩是岩浆在地表或地表浅层冷凝而成的，冷却较快，结晶细小，强度高，浅成岩、喷出岩是岩浆在地表或地表浅层冷凝而成的，冷却较快，结晶细小，强度高，坚硬，耐磨性和耐久性好，辉绿岩属于浅成岩浆岩，玄武岩属于喷出岩浆岩。以上三坚硬，
42、耐磨性和耐久性好，辉绿岩属于浅成岩浆岩，玄武岩属于喷出岩浆岩。以上三种岩石的物理力学性能和用途见表种岩石的物理力学性能和用途见表8-218-21。第49页/共69页2.2.沉积岩沉积岩沉积岩又称水成岩，它们是在地表或近地表，在常沉积岩又称水成岩，它们是在地表或近地表，在常温常压下由风化剥蚀作用、生物作用或火山作用提温常压下由风化剥蚀作用、生物作用或火山作用提供的一些碎屑物质和溶解物质，在原地或经外力搬供的一些碎屑物质和溶解物质，在原地或经外力搬运后，再沉积、压实而形成的坚固岩石。运后，再沉积、压实而形成的坚固岩石。按形成条件分为化学沉积岩、机械沉积岩及生物沉按形成条件分为化学沉积岩、机械沉积岩
43、及生物沉积岩三类。砂岩、石灰岩属于沉积岩，为非结晶体，积岩三类。砂岩、石灰岩属于沉积岩，为非结晶体，孔隙率略大，表观密度稍小，有的还具有化学活性。孔隙率略大，表观密度稍小，有的还具有化学活性。土木工程常用的砂岩属碎屑岩土木工程常用的砂岩属碎屑岩,其中多数属于硅质其中多数属于硅质岩石。原岩经分解溶于溶液中的物质被搬运到盆地岩石。原岩经分解溶于溶液中的物质被搬运到盆地后，再经化学或生物化学作用沉淀而成的岩石，或后，再经化学或生物化学作用沉淀而成的岩石，或生物遗骸直接堆积而成的岩石，称作化学深积岩和生物遗骸直接堆积而成的岩石，称作化学深积岩和生物沉积岩。生物沉积岩。第50页/共69页其中分布最广的石
44、灰岩、白云岩是钙质岩石，其中分布最广的石灰岩、白云岩是钙质岩石，大部分构造紧密，在土木工程中应用广泛。大部分构造紧密，在土木工程中应用广泛。砂岩和石灰岩的性能和用途见表砂岩和石灰岩的性能和用途见表8-228-22。表表8-22 8-22 常用沉积岩石材的性能和用途常用沉积岩石材的性能和用途 种种类类常用常用岩石岩石主要性能主要性能用途用途沉沉积积岩岩硅质硅质砂岩砂岩表观密度表观密度2400-2650kg/m2400-2650kg/m3 3，密，密实程度与强度均波动较大，实程度与强度均波动较大，抗压强度抗压强度10-200MPa10-200MPa，有黄，有黄褐、浅绿黄、线黄等颜色褐、浅绿黄、线黄
45、等颜色基础、墙身、勒脚、基础、墙身、勒脚、踏步、沟渠、踏步、沟渠、护坡等护坡等石灰石灰岩岩表观密度表观密度2400-2700kg/m2400-2700kg/m3 3，抗，抗压强度压强度40-120MPa40-120MPa耐水性、耐水性、抗冻性较好，有灰、绿灰、抗冻性较好，有灰、绿灰、灰白等颜色灰白等颜色基础、勒脚、墙身、基础、勒脚、墙身、拱、柱、踏步、拱、柱、踏步、路面、护坡、路面、护坡、饰面板等饰面板等第51页/共69页3.3.变质岩变质岩变质岩是原岩（火成岩、沉积岩）经岩浆活动、地变质岩是原岩（火成岩、沉积岩）经岩浆活动、地壳构造运动中产生的高压、高温作用，部分矿物在壳构造运动中产生的高压
46、、高温作用，部分矿物在固态下变质产生再结晶作用，使矿物、构造、成分固态下变质产生再结晶作用，使矿物、构造、成分发生部分或全部改变，重新组合而成的另一种新岩发生部分或全部改变，重新组合而成的另一种新岩石。石。变质岩构造矿物较复杂而多样。变质岩构造矿物较复杂而多样。变质岩比较常用的变质岩比较常用的是石英岩、片麻岩和大理岩。石英岩是由硅质砂岩是石英岩、片麻岩和大理岩。石英岩是由硅质砂岩变质而成，其结构致密、坚硬、均质。片麻岩是由变质而成，其结构致密、坚硬、均质。片麻岩是由花岗岩变质而成，呈层状结构，吸水性强，性能比花岗岩变质而成，呈层状结构，吸水性强，性能比原岩差。大理岩是由石灰岩、白云岩变质成等粒
47、细原岩差。大理岩是由石灰岩、白云岩变质成等粒细晶结构的细腻岩石。晶结构的细腻岩石。第52页/共69页由于变质过程中的矿物接触扩散作用，大理由于变质过程中的矿物接触扩散作用，大理岩内形成了多姿多彩的花纹。这三种岩石的岩内形成了多姿多彩的花纹。这三种岩石的性能和用途见表性能和用途见表8-23 8-23。表表8-23 8-23 常用变质岩石材的性能和用途常用变质岩石材的性能和用途种类种类常用岩石常用岩石主要性能主要性能用途用途变变质质岩岩石英岩石英岩坚硬、致密，抗压强度坚硬、致密，抗压强度250-400MPa250-400MPa，耐久性最，耐久性最好，呈白、浅灰、淡红色好，呈白、浅灰、淡红色 地面、
48、踏步、地面、踏步、耐酸衬板等耐酸衬板等片麻岩片麻岩抗压强度（垂直于解理抗压强度（垂直于解理面）面）120-250MPa120-250MPa，沿解理，沿解理面易加工，易风化，呈灰面易加工，易风化，呈灰白、深灰、灰绿色白、深灰、灰绿色基础、勒脚、基础、勒脚、沟渠、护坡、沟渠、护坡、路面、垫层等路面、垫层等大理岩大理岩抗压强度抗压强度100-310MPa100-310MPa，致，致密，硬度不大，色柔和，密，硬度不大，色柔和，有白、灰、黄、绿、浅红有白、灰、黄、绿、浅红等颜色等颜色地面、墙面、地面、墙面、柱面装饰，台柱面装饰，台面、栏杆、雕面、栏杆、雕刻等刻等第53页/共69页四、砌筑用石材四、砌筑用
49、石材1 1石材的规格和外观石材的规格和外观采石场开采出的石块可直接使用，也可加工后使用。采石场开采出的石块可直接使用，也可加工后使用。根据土木工程的使用要求，砌筑用石材可加工成毛根据土木工程的使用要求，砌筑用石材可加工成毛石、料石和条石等。石、料石和条石等。（1 1）毛石毛石-又称块石或片石，是采石场爆破后又称块石或片石，是采石场爆破后直接得到的形状不规则的石块，其中部厚度不小于直接得到的形状不规则的石块，其中部厚度不小于150mm150mm（挡土墙用毛石中部厚度不小于（挡土墙用毛石中部厚度不小于200mm200mm）。长）。长度达度达303040cm40cm，半块重约，半块重约202025k
50、g25kg。乱毛石主要用于砌筑基础、勒脚、墙身、堤坝和挡乱毛石主要用于砌筑基础、勒脚、墙身、堤坝和挡土墙等。平毛石除用于砌筑基础、勒脚、墙体外，土墙等。平毛石除用于砌筑基础、勒脚、墙体外，还用于砌筑桥墩、涵洞等。还用于砌筑桥墩、涵洞等。第54页/共69页1 1石材的规格和外观石材的规格和外观（2 2）料石料石料石是采石场采出的六面体石块，再经手工或机料石是采石场采出的六面体石块，再经手工或机械凿琢而成的比较规则的石料。料石分为毛料石、械凿琢而成的比较规则的石料。料石分为毛料石、粗料石、半细料石和细料石。粗料石、半细料石和细料石。为保证石砌体的质量，为保证石砌体的质量，砌体工程施工质量验收砌体工