工程常用建筑墙体材料及性能
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目前一般建筑工程所用的墙体材料有砖,砌块和板材三大类。
一、砖
1、烧结普通砖
凡通过焙烧而得的普通砖,称为烧结普通砖。氧化气氛下可得红砖,还原气氛下可得青砖。
目前主要是粘土砖,但粘土砖耗用大量农田,且生产中会逸放氟、硫等有害气体,能耗高,需限制生产,并逐步淘汰,不少城市已经禁止使用。
按主要原料分为粘土砖(N)、页岩砖(Y)、煤矸砖(M)和粉煤灰砖(F)。按照GB/T 5101-1998《烧结普通砖》的规定,根据抗压强度可分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强
度等级;且强度和抗风化性能合格的砖,根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂等项指标划分为三个等级:优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。
烧结普通砖具有自重大、体积小、生产能耗高和施工效率低等缺点。
泛霜是指粘土原料中的可溶性盐类,随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象,一般在砖表面形成絮团状斑点的白色粉末。轻微泛霜就能对清水墙建筑外观产生较大的影响。中等程度泛霜的砖用于建筑中的潮湿部位时,7~8年后因盐析结晶膨胀将使砖体的表面产生粉化剥落,在干燥的环境中使用约10年后也将脱落。严重泛霜对建筑结构的破坏性更大。优等品无泛霜;一等品不允许出现中等泛霜;合格品不允许出现严重泛霜。
当生产粘土砖的原料含有石灰石时,则焙烧砖时石灰石会煅烧成生石灰留在砖内,这时的生石灰为过烧生石灰,这些生石灰在砖内会吸收外界的水分,消化并产生体积膨胀,导致砖发生膨胀性破坏,这种现象称为石灰爆裂。优等品不允许出现最大破坏尺寸大于2 mm的爆裂区域;合格品不允许出现最大破坏尺寸大于15 mm的爆裂区域。
砖的产品标记按照产品名称、品种、强度等级和标准编号的顺序写出。例如,页岩砖、强度等级MU15、优等品,则其标记应写为:
烧结普通砖 Y MU15 A GB/T 5101
各强度等级的砖应符合表5-1的规定。标准尺寸为2 400 mm×115 mm×53 mm。
优等品可砌筑清水墙和墙体装饰;一等品、合格品可用于混水墙。中等泛霜的砖不得用于处于潮湿工程部位。
烧结普通砖的盐析现象
砖内可溶性盐,如硫酸钠等在砖的使用过程中的盐析现象称为泛霜。这些可溶性盐受潮吸水溶解后,随水份蒸发向砖表面迁移,并在过饱和下结晶析出,产生膨胀,从而使砖表面结构疏松,导致砖的强度降低。泛霜还会导致砖面与砂浆抹面层剥离。
2、蒸压灰砂砖
蒸养(压)砖属于硅酸盐制品,是以石灰和含硅原料(砂、粉煤灰、炉渣、矿渣、煤矸石)加水拌合,经成型、蒸养(压)而制成。目前使用的主要有:粉煤灰砖、灰砂砖、炉渣砖。
(1) 蒸压灰砂砖性能
GB 11945-1999《蒸压灰砂砖》中规定,蒸压灰砂砖是指石灰和砂为主要原料,允许掺入颜料和外加剂,经配料制备,压制成型、蒸压养护而成的实心灰砂砖。
按砖颜色分为彩色的(Co)、本色的(N)。
砖合格尺寸240 mm×115 mm×53 mm。
强度等级根据抗压强度和抗折强度分为MU25,MU20、MU15、MU10四个等级。
质量等级根据尺寸偏差和外观质量,强度及抗冻性分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。
(2) 蒸压灰砂砖应用
GB 11945-1999《蒸压灰砂砖》规定
①MU15、MU20、MU25蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑;MU10的蒸压灰砂砖仅可用于防潮层以上的建筑。
②灰砂砖不得用于长期受热200℃以上,受急冷急热和有机酸性介质侵蚀的建筑部位。
3、烧结空心砖
烧结空心砖是以粘土﹑页岩或煤矸石为主要原料经焙烧而成的顶面有孔洞的砖,孔的尺寸大而数量少,孔洞为矩形条孔或其他条孔,其孔洞率大于40%,由于承压面与孔洞平行,使用时大面承压,用于非承重部位。GB 13545-92《烧结空心砖和空心砖块》把空心砖分为优等品(A)、一等品(B)和合格品三个产品等级。
烧结空心砖自重较轻,强度较低。空心砖有290*190*90mm和240*180*115mm 两种规格。
4、烧结多孔砖
烧结多孔砖是以粘土﹑页岩或煤矸石为主要原料经焙烧而成主要用于承重部位的多孔砖。主要原料与烧结空心砖相同,但为大面有孔洞的砖,孔的尺寸小而数量多,其孔洞率不小于15%,用于承重部位。使用时孔洞垂直于承压面。
二、砌块
砌块是砌筑用的人造块材。砌块系列中主规格的长度、宽度或高度有一项或一项以上分别大于365 mm、240 mm或115 mm。但高度不大于长度或宽度的六倍,长度不超过高度的三倍。砌块按其尺寸规格分为小型砌块、中型砌块和大型砌块;按用途分为承重砌块和非承重砌块;按孔洞设置状况分为空心砌块(空心率≥25%)和实心砌块(空心率<25%)。
1、蒸压加气混凝土砌块
凡以钙质材料或硅质材料为基本的原料,以铝粉等为发气剂,经过切割、蒸
压养护等工艺制成的,多孔、块状墙体材料称蒸压加气混凝土砌块。蒸压加气混凝土砌块的特性为多孔轻质、保温隔热性能好、加工性能好,但其干缩较大。使用不当,墙体会产生裂纹。
(1) 粘土砖与加气混凝土砌块吸水率的比较
将粘土砖与加气混凝土砌块分别在水中浸泡2 min后,再分别敲开,观察新断面中孔的大小、形状分布及水渗入的程度
粘土砖吸
水加气混凝土砌块吸水
从新断面可见,水已渗入实心粘土砖内部,而仅渗入加气混凝土砌块表面。之所以有这样的差异,是其孔结构不同造成的。加气混凝土砌块为多孔结构,其孔是封闭的、不连通的小孔,故水难以渗入到其内部。实心粘土砖虽也是
多孔结构,但其孔径大,且有大量连通孔存在。封闭不连通的小孔可以有效的阻止水的渗透;孔径大且存在连通孔则为水的渗透提供了条件。
(2)蒸压加气混凝土砌块砌体裂缝
某工程用蒸压加气混凝土砌块砌筑外墙,该蒸压加气混凝土砌块出釜一周后即砌筑,工程完工一个月后墙体出现裂纹,
该外墙属于框架结构的非承重墙,所用的蒸压加气混凝土砌块出釜仅一周,其收缩率仍较大,在砌筑完工干燥过程中继续产生收缩,墙体在沿着砌块与砌块交接处就会产生裂缝。
(3) 顶层墙体开裂
某四层砖混结构的平屋面住宅在竣工两年后,在顶层墙体出现正八字裂缝。