模块7 墙体材料（课件）- 《建筑材料》同步教学（国防科技大学出版社）

建 筑 材 料 目录 模块7 墙体材料 7.1 建筑石材 7.2 砌墙砖 7.3 砌块 7.4 建筑陶瓷 学习目标 熟悉建筑中常用的天然石材的品种。 掌握砌墙砖及砌块的技术性质。 掌握石材的选用原则。 了解各种墙体材料的应用范围。 模块7 墙体材料 7.1.1 石材的种类 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，是存在于地下深处的成分复杂的高温硅酸盐熔融体在活动过程中上升到地表附近或喷出地表经冷却凝固而形成的。岩浆岩是组成地壳的主要岩石，占地壳总质量的89%。绝大多数岩浆岩的主要矿物组成是石英、长石、云母、角闪石、辉石及橄榄石等六种。 7.1.1 石材的种类 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.岩浆岩 根据岩浆冷却情况的不同，岩浆岩可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。 7.1.1 石材的种类 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 2.沉积岩 沉积岩又称水成岩，是地表的各种岩石经自然风化、风力搬迁、流水冲移等作用后，再沉积而成的岩石。沉积岩的表观密度小，密实度较差，吸水率较大，强度较低，耐久性也较差，但由于其分布广，加工较容易，因此应用也比较广。 7.1.1 石材的种类 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 2.沉积岩 根据生成条件的不同，沉积岩可分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩三种。 7.1.1 石材的种类 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 3.变质岩 变质岩是指地壳中原有的岩浆岩或沉积岩，在地壳变动和岩浆活动产生的温度和压力作用下再结晶，使其矿物成分、结构构造以及化学成分部分或全部改变而形成的岩石。变质岩的矿物成分，除保留原来岩石的矿物成分(如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石和白云石)外，还产生了新的变质矿物，如绿泥石、滑石、石榴子石和蛇纹石等。 7.1.1 石材的种类 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 3.变质岩 通常岩浆岩变质后，结构不如原岩石坚实，性能变差；而沉积岩变质后，结构较原岩石致密，性能变好。根据变质岩的原有岩石的不同，可分为正变质岩和副变质岩两种。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.物理性质 1)表观密度 天然石材可按表观密度的大小进行分类：表观密度小于或等于1 800 kg/m3的为轻质石材，主要用于墙体材料等；表观密度大于1 800 kg/m3的为重质石材，主要用于建筑物的基础、地面、桥梁、挡土墙及水工建筑物等。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.物理性质 2)吸水性 吸水率低于1.5%的岩石称为低吸水性岩石；吸水率介于1.5%~3.0%的称为中性吸水性岩石；吸水率高于3.0%的称为高吸水性岩石。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.物理性质 3)耐水性 石材的耐水性用软化系数表示。根据软化系数的大小，石材可分为高耐水性(石材软化系数大于0.9)、中耐水性(石材软化系数为0.7~0.9)和低耐水性(石材软化系数为0.6~0.7)三个等级。一般软化系数低于0.6的石材，不允许用于重要建筑。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.物理性质 4)抗冻性 石材的抗冻性是用冻融循环次数来表示的。石材在水饱和状态下能经受规定条件下数次冻融循环，而强度降低值不超过25%，质量损失不超过5%时，则认为抗冻性合格。石材的抗冻性标号为D5、D10、D15、D25、D50、D100、D200等 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.物理性质 5)耐热性 石材的耐热性与其化学成分及矿物组成有关。含有石膏的石材，在100 ℃以上时开始破坏；含有碳酸镁的石材，当温度高于725 ℃时会发生破坏；含有碳酸钙的石材，当温度达到827 ℃时开始破坏；由石英与其他矿物所组成的结晶石材(如花岗岩等)，温度高于700 ℃时，由于石英受热晶型转变发生膨胀，强度迅速下降。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.物理性质 6)导热性 石材的导热性主要与其表观密度和结构状态有关。重质石材的导热系数可达2.91~3.49 W/(m•K)；轻质石材的导热系数则为0.23~0.70 W/(m•K)。相同成分的石材，玻璃态比结晶态的导热系数小，封闭孔隙的导热性差。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 2.力学性质 1)抗压强度 砌筑用石材的抗压强度是以边长为50 mm的立方体或地面直径为50 mm、高为50 mm的圆柱体的抗压强度来表示的，根据抗压强度值的大小，天然石材的强度等级分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10 九个等级。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 2.力学性质 2)冲击韧性 石材的冲击韧性比抗压强度小得多，为抗压强度的1/20~1/10，是典型的脆性材料。 石材的冲击韧性取决于其矿物组成与构造。石英岩和硅质砂岩脆性很大，含暗色矿物较多的辉长岩、辉绿岩等具有相对较大的韧性。通常，晶体结构的岩石较非晶体结构的岩石具有较高的韧性。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 2.力学性质 3)硬度 石材的硬度以莫氏或肖氏硬度表示。它取决于矿物的硬度与构造，凡由致密、坚硬矿物组成的石材，其硬度较高。石材的硬度与抗压强度具有良好的相关性，一般抗压强度越高，其硬度也越高，耐磨性和抗刻画性越好，但表面加工越困难。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 2.力学性质 4)耐磨性 耐磨性是指石材在使用条件下抵抗摩擦、边缘剪切以及冲击等复杂作用的性质。石材的耐磨性以单位面积磨耗量表示。石材的耐磨性与其矿物的硬度、结构、构造特征以及石材的抗压强度和冲击韧性有关。矿物越坚硬、构造越致密以及石材的抗压强度和冲击韧性越高，石材的耐磨性就越好。 7.1.2 石材的性质 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 3.工艺性质 1)加工性 2)磨光性 3)抗钻性 7.1.3 建筑中常用的天然石材 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 1.石材的选用原则 1)适用性 要按使用要求分别衡量各种石材在建筑中的适用性。 2)经济性 石材的表观密度大，运输不便，在建筑施工中应充分利用地方资源，尽可能做到就地取材。难以开采和加工的原料必然使成本提高，选材时应充分注意。 7.1.3 建筑中常用的天然石材 1.按表观密度分类 7.1 建筑石材 2.砌筑用石材 砌筑用石材分为毛石、片石、料石。 3.装饰用板材 装饰用板材是用于建筑装饰的石板或地面板，要求耐磨、耐久、无裂缝且水纹、色彩美观。按其基本属性可归为大理石和花岗石两大类。 7.2.1 烧结砖 7.2 砌墙砖 1.硅酸盐水泥的生产 烧结砖是以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料，经成型、干燥及焙烧而成的。烧结砖包括烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖。 1.烧结普通砖 1)烧结普通砖的分类 (1)按主要原料分为黏土砖(N)、页岩砖(Y)、煤矸石砖(M)和粉煤灰砖(F)。 7.2.1 烧结砖 7.2 砌墙砖 1.硅酸盐水泥的生产 (2)按焙烧窑中气氛分为红砖和青砖两种。 (3)按焙烧方法分为内燃砖和外燃砖。 (4)按火候分为正火砖、欠火砖和过火砖。 2)烧结普通砖的技术性质 《烧结普通砖》对烧结普通砖的技术性质作了具体的规定，主要技术要求有：强度、尺寸偏差、外观质量、泛霜、石灰爆裂、抗风化性能。 7.2.1 烧结砖 7.2 砌墙砖 1.硅酸盐水泥的生产 3)烧结普通砖的特点与应用 烧结普通砖具有一定的强度、良好的绝热隔声性能、较好的耐久性、原材料来源广泛、价格低廉等特点。在建筑工程中主要用作墙体材料，也可作砌筑砖柱、拱、烟囱、过梁及基础等，还可以与轻骨料混凝土、岩棉、加气混凝土等复合使用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的复合墙体。 7.2.1 烧结砖 7.2 砌墙砖 1.硅酸盐水泥的生产 2.烧结多孔砖 烧结多孔砖是以黏土、页岩、煤矸石等为主要原料，经焙烧而成的砖，其大面有孔，孔多而小，使用时孔洞垂直于承压面。烧结多孔砖的孔洞率不小于15%，一方面，多孔砖可比实心砖节约20%左右的土，另一方面墙体的自重至少减轻30%左右，可降低造价，且保温隔热性能和吸声性能有较大提高，常用于砌筑六层以下的承重墙体。 7.2.1 烧结砖 7.2 砌墙砖 1.硅酸盐水泥的生产 3.烧结空心砖 烧结空心砖是孔洞率等于或大于35%，孔的尺寸大而数量少的砖。砌筑时，孔洞水平方向放置，故又称为水平孔空心砖，常用于非承重部位。其以黏土、页岩或煤矸石为主要原料，生产工艺与烧结多孔砖相似。 7.2.2 非烧结砖 7.2 砌墙砖 1.硅酸盐水泥的生产 不经焙烧而制成的砖均为非烧结砖，如碳化砖、免烧免蒸砖、蒸压(养)砖等，其中应用较多的是蒸压(养)砖。蒸压(养)砖属硅酸制品，是以砂子、粉煤灰、炉渣、页岩和石灰加水拌和成型，经蒸压(养)而制成的砖，根据所用原料不同可分为蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压炉渣砖等。 7.3.1 普通混凝土小型空心砌块 普通混凝土小型空心砌块是用水泥作胶黏料，砂、石作集料，经搅拌、振动成型、养护等工艺过程制成的。其外形尺寸比砖大，具有设备简单、砌筑速度快的优点，符合建筑工业化发展中墙体改革的要求。普通混凝土小型空心砌块有承重砌块和非承重砌块两类，为减轻自重，非承重砌块可用炉渣或其他轻质集料配制。 7.3 砌块 7.3.1 普通混凝土小型空心砌块 普通混凝土小型空心砌块可用来砌筑多层建筑的内、外承重墙，也可用来砌筑框架、框剪结构的填充墙。与烧结砖相比，砌块砌筑的墙体较易产生裂缝，主要原因如下： (1)原材料原因 (2)设计原因 (3)施工原因 (4)使用方面原因 7.3 砌块 7.3.2 蒸压加气混凝土砌块 蒸压加气混凝土砌块是以钙质材料(石灰、水泥等)和硅质材料(矿渣和粉煤灰)为主要材料，并加入加气剂(铝粉)、外加剂、发泡稳定剂等，经磨细、配料、搅拌、浇注、发泡、成型、切割、蒸压养护而成的多孔硅酸盐砌块。 7.3 砌块 7.3.2 蒸压加气混凝土砌块 蒸压加气混凝土砌块可用于多层建筑物的承重墙和非承重墙及隔墙，可作为低层建筑的承重墙和框架结构、现浇混凝土结构建筑的外墙填充、内墙隔断，也可用于抗震圈梁构造柱多层建筑的外墙或保温隔热复合墙体。 7.3 砌块 7.3.3 轻骨料混凝土小型空心砌块 轻骨料混凝土小型空心砌块是指以水泥为胶凝材料，加入轻粗骨料(页岩陶粒、黏土陶粒、粉煤灰陶粒、大颗粒膨胀珍珠岩、浮石、煤矸石、煤渣等)和轻砂(或无砂)，经搅拌、制坯、养护制成干表观密度不大于1950 kg/m3轻骨料混凝土制作的小砌块。 7.3 砌块 7.3.3 轻骨料混凝土小型空心砌块 轻骨料混凝土小型空心砌块因其轻质、高强、绝热性能好、抗震性能好等特点，而广泛应用于非承重结构的围护和框架结构的填充墙，也可用于既承重又保温或专门保温的墙体。 7.3 砌块 7.3.4 粉煤灰砌块 粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏、外加剂和集料等，经坯料配制、轮碾碾练、机械成型、水化和水热合成反应而制成的实心粉煤灰砖。 粉煤灰砖制品的颜色为本色，即青灰色，和青色黏土砖相似，也可根据用户需要加入颜料做成多种彩色砖。 7.3 砌块 7.3.4 粉煤灰砌块 粉煤灰砌块的导温系数很小，它阻止热流和温度波透过的能力强，通过粉煤灰砌块维护结构的热流量小，衰减倍数大，延迟时间长，与传统材料相比，在相同厚度条件下，粉煤灰砌块土内表面的平均温度和波动温度均较小。 7.3 砌块 7.4.1 陶瓷的概念与分类 7.4 建筑陶瓷 建筑陶瓷是指建筑物室内、外装饰用的较高级的烧土制品，它属于精陶或粗陶类。其主要品种有外墙面砖、内墙面砖、地砖、陶瓷锦砖、陶瓷壁画。陶瓷制品根据陶瓷原料杂质的含量、烧结温度高低和结构紧密程度可分为陶质、瓷质和炻质三大类。 7.4.2 陶瓷的原料 7.4 建筑陶瓷 1.可塑性物料(黏土) 高岭土、陶土、砂质黏土、耐火黏土 2.瘠性物料 3.助熔物料 4.有机物料 7.4.3 陶瓷墙地砖 7.4 建筑陶瓷 1.陶瓷墙地砖的分类 根据使用部位的不同大体分为外墙面砖、内墙面砖和地面砖。 2.陶瓷墙地砖的选用要点 陶瓷墙地砖应符合放射性元素场所的释放标准。A类适用于一切场合，B类适用于空气流通的高大公共空间，C类只能用于室外。 7.4.4 陶瓷锦砖 7.4 建筑陶瓷 陶瓷锦砖又称为马赛克，是将各种颜色、多种几何形状的小块瓷片贴在牛皮纸上的装饰砖。其质地坚实、色泽美观、图案多样，而且耐酸、耐碱、耐磨、耐水、耐高压、耐冲击。一般每联尺寸为305.5 mm×305.5 mm，每联的铺贴面积为0.093 m2。无釉锦砖的吸水率不大于0.2%，有釉锦砖的吸水率不大于0.1%，有釉锦砖耐急冷急热的性能好。 7.4.4 陶瓷锦砖 7.4 建筑陶瓷 马赛克按照材质可以分为陶瓷马赛克、大理石马赛克、玻璃马赛克等。 7.4.5 常用瓷砖优劣的鉴别方法 7.4 建筑陶瓷 (1)看包装箱上所标尺寸和颜色与箱内的砖是否一致。 (2)任选一块砖，看其表面是否平整完好，釉面是否均匀，仔细查看釉面的光亮度，有无缺釉等现象(缺釉也称为咬边现象)。 (3)任何两块砖拼合对齐时的缝隙由砖四周边缘规整度决定，缝隙越小越好。 7.4.5 常用瓷砖优劣的鉴别方法 7.4 建筑陶瓷 4)把一箱砖全部取出平摆在一个平面上，从稍远处看这些砖的整体效果、色泽是否一致。 (5)拿一块砖敲击另一块砖，或用其他硬物击敲，如果声音异常，说明砖内有重皮或裂纹,重皮是因为砖成型时料里的空气未排出造成料与料之间结合不好。 (6)陶质墙地砖可通过在砖的背面倒水，待一定时间后，观察正面是否有明显的渗水现象。 7.4.6 清理与维护用品 7.4 建筑陶瓷 1.简述天然石材的主要技术性质。 2.什么是烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂？它们对建筑物有什么影响？ 3.建筑工程中常用的非烧结砖有哪些？ 模块7 墙体材料 4.砌块砌筑的墙体较易产生裂缝的主要原因有哪些？ 5.什么是陶瓷制品？陶瓷制品按原料可分为哪几类？ 6.怎样鉴别瓷砖的优劣？ 模块7 墙体材料 $$