07墙体材料和屋面材料.

烧结普通砖的生产工艺
• 焙烧过程：
– 100-110℃，游离水蒸发，坯体中留下许多孔隙；
– 400-800℃，结晶水脱水，矿物分解，孔隙率进一步 增大；
– 900-1100℃，矿物开始烧结熔化，流入孔隙中，使砖 的孔隙率下降，体积收缩。
烧结普通砖的生产工艺
砖坯
隧道窑
隧道窑内部
成品
红砖与青砖
• 形成：
强度高 优点 耐久性好
价格便宜
烧结普通 砖的特点
破坏生态环境
缺点
自重大、抗震性能差
烧结普通砖比强 度为 0.006 ，钢材 是它的 9 倍，混凝 土是它的3倍。
比强度低
尺寸小、施工效率低
施工以手工为 主，难以机械化
烧结普通砖的性能特点
• 一定的强度 • 较好的耐久性
• 较好的隔热保温性能(一定的孔隙，表观密度在 1600-1700kg／m3之间，吸水率为6％~18％， 导热系数约为0.55W／(m· K))
表7.1 烧结普通砖尺寸允许偏差／mm – 砖砌体视频
– ②外观质量
表7.2 烧结普通砖外观质量要求
第7章 墙体材料和屋面材料
–③强度等级
»10块砖样的抗压强度平均值和强度标准值
表7.3 烧结普通砖的强度等级及评定
»A.平均值——标准值方法评定(变异系数 δ≤0.21时)
»B.平均值——最小值方法评定(变异系数 δ>0.21时)
烧结普通砖的抗风化性能
• 严重风化区中的东北三省以及内蒙、新疆等地
– 抗冻性：冻融试验(强度损失、重量损失)
• 其余地区
– 吸水率：5h沸煮吸水率
– 饱和系数：指砖在常温下浸水24h后的吸水率与5h沸 煮吸水率之比。
表 7.4 烧结普通砖抗风化性指标
严重风化区 非严重风化区 5h沸煮吸水率/ ％，不大于
– 1)烧结多孔砖和空心砖的技术性能
» ①形状和尺寸 烧结多孔砖长、宽、高尺寸应符合下列要求： 290，240，190，180（mm） 175，140，115，90（mm） P型砖：240×115×90 M型砖：190×190×90
烧结空心砖长、宽、高尺寸应符合下列要求：
390，29ຫໍສະໝຸດ Baidu，190，140，90(mm)
优等品：无 一等品：不允许出现中等泛霜 合格品：不得严重泛霜
烧结普通砖的石灰爆裂
• 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2mm的爆裂区域 – 不允许出现最大破坏尺寸大于15mm的爆裂区域
• 欠火砖
– 在温度低于900℃以下烧成的砖（焙烧火候不足）。 此砖的孔隙率最大，色浅、声哑、强度低。
• 过火砖
– 温度高于1200℃以上时生产，色深、声脆、强度高、 尺寸不规则。
酥砖和螺纹砖
• 酥砖
– 砖坯被雨水淋、受潮、受冻，或在焙烧过程中受热不均等原因， 使砖产生大量的网状裂纹，使砖的强度和抗冻性严重降低。
第7章 墙体材料和屋面材料
– ④耐久性
a.泛霜
b.石灰爆裂 c.抗风化性能
表7.4 烧结普通砖抗风化性能
第7章 墙体材料和屋面材料
–3)烧结粘土砖的应用
»性能特点 »应用
第7章 墙体材料和屋面材料
–(2)烧结页岩砖 –(3)烧结煤矸石砖 –(4)烧结粉煤灰砖
第7章 墙体材料和屋面材料
• 2. 烧结多孔砖和烧结空心砖
• 条面、大面、顶面 • 弯曲 • 缺棱掉角 • 裂纹
大面
• 完整面
顶面
条面
表7.2 烧结普通砖外观质量要求
项目
两条面高度差，≤ 弯曲， ≤ 杂质凸出高度， ≤ 缺棱掉角的三个破坏尺寸，不得同时大于 裂 纹 长 度 大面上宽度方向及其延伸到条面的 长度 大面上长度方向及其延伸到顶面的 长度或条面上水平裂纹的长度 完整面不得少于 颜色
• 砖类：粘土砖、页岩砖、灰砂砖、煤矸石砖、粉 煤灰砖和炉渣砖等；
• 砌块类：混凝土砌块、硅酸盐砌块、加气混凝土 砌块等； • 板材类：混凝土大板、石膏板、加气混凝土板、 玻纤水泥板、植物纤维板和各种复合板等。
烧结粘土砖
烧结粉煤灰砖
蒸养砖
烧结页岩砖 蒸压灰砂砖 多孔砖和空心砖
烧结多孔砖
石膏墙板
混凝土空心砌块
附录
墙体材料和屋面材料概述
• 墙体材料是一种重要的建筑材料，在建筑中起承 重、围护、隔断、防水、保温、隔声等作用。 • 传统的墙体材料和屋面材料是烧结粘土砖和粘土 瓦. • 当前，墙体、屋面类材料的改革趋势是利用工业 废料和地方资源，生产出轻质、高强、大块、多 功能的墙体材料和屋面材料。
墙体材料的分类
烧结普通砖的分类
• (烧结)粘土砖（N）
• (烧结)页岩砖（Y）
• (烧结)煤矸石砖（M）
• 粉煤灰砖（F）
烧结普通砖的原料
• 粘土 • 页岩
• 煤矸石
• 粉煤灰
烧结普通砖的生产工艺
采土 成品
欠 火 砖 正 火 砖 过 火 砖
配料调制
制坯
焙烧
最为关键的步， 焙烧的火候不同 有三种成品
干燥
要进行阴干，否 则易出现裂缝
– 砖坯在氧化气氛中焙烧(铁被氧化成红色的高价铁 Fe2O3)并出窑 时，生产出红砖。 – 浇水闷窑(H2O→H2)，使窑内形成还原气氛，三氧化铁还原为一 氧化铁，制得青砖。
• 性能比较：
– 青砖的强度比红砖高，耐久性比红砖强。
• 用途：
– 红砖主要用于村镇建筑，青砖主要用于仿古建筑
红砖
青砖
欠火砖和过火砖
第7章 墙体材料和屋面材料
• 思考题 • (1)烧结普通砖的技术性质有哪些内容?
• (2)烧结多孔砖和空心砖的强度等级是如何划分的? 各有什么用途?为什么说要大力发展这两种砖?
第7章 墙体材料和屋面材料
• (3)目前所用的墙体材料有哪几种?简述墙体材料的 发展方向 • (4)现在的屋面轻型板材与传统的粘土瓦相比较有 何特点?
烧结空心砖
GRC墙板
加气混凝土砌块
砌墙砖的分类
• 从几何形式上分：实心砖(普通砖，空洞率<25%)、多孔 砖 ( 空洞率≥ 25% ) 、空心砖 ( 空洞率≥ 40%) (烧结普通砖
GB5101-2003 ；烧结多孔砖GB13544-2003 ；烧结空心砖和空心砌 块GB13545-2003)
• 从制造工艺上分：烧结砖(1000℃，烧结普通砖、烧结多 孔砖、烧结空心砖和花格砖 ) 、蒸养砖（不高于200℃ ）、 免烧砖
• 成型水分少，成型压力较大，坯体密实性好，变形小， 吸水率较低，抗冻性、耐久性优于粘土砖。
烧结煤矸石砖(矸砖)
• 将煤矸石破碎后，制坯烧结而成。 • 焙烧时基本上不用外投煤，比普通烧结砖节煤50~60%， 并可节省粘土，减少工业废料占地。 • 孔隙率比普通烧结粘土砖大，表观密度一般为 1400 ～ 1650kg/m3，抗压强度较高，一般在10～20MPa，抗折 强度为 2.2 ～ 5.0MPa，吸水率为 15%左右，能经受15次 冻融循环而不破坏。 • 煤矸石砖在一般的工业和民用建筑中完全可取代烧结粘 土砖。
» 表7.10 烧结空心砖和空心砌块的强度等级
» ③耐久性
– 2)烧结多孔砖和空心砖的应用
第7章 墙体材料和屋面材料
• 3. 非烧结砖
– 1)灰砂砖
» ①技术要求 » 表7.11 蒸养灰砂砖的强度等级 » ②灰砂砖的应用
– 2)粉煤灰砖
» ①技术要求 表7.12 粉煤灰砖强度等级 » ②应用
– 3)煤渣砖
240，180(175) ，115(mm) 图7.1 烧结多孔砖 图7.2 烧结空心砖
第7章 墙体材料和屋面材料
» ②强度等级和产品等级 » 表7.5 烧结多孔砖强度等级 » 表7.6 烧结多孔砖尺寸偏差
» 表7.7 烧结多孔砖外观质量
» 表7.8 烧结多孔砖的抗风化性能指标 » 表7.9 烧结空心砖和空心砌块的密度等级
表7.13 煤渣砖的强度指标
第7章 墙体材料和屋面材料
– 7.1.2 砌块(砖与砌块)(分类)
• (1)混凝土砌块
– 1)混凝土小型砌块
» 表7.14 混凝土小型空心砌块的抗压强度
» 应用
– 2)轻骨料混凝土小型空心砌块
» 表7.15 轻骨料混凝土小型空心砌块的强度等级 » 应用
第7章 墙体材料和屋面材料
第7章 墙体材料和屋面材料
第7章 墙体材料和屋面材料
• 概述
• 7.1 墙体材料(分类)
– 7.1.1 砌墙砖(分类) • 1. 烧结普通砖(分类) (1) 烧结粘土砖 – 1)原料及生产工艺(红砖和青砖、欠火砖和过火 砖、酥砖和螺纹砖)
第7章 墙体材料和屋面材料
• 2)技术性质
– ①形状、尺寸及允许偏差
表7.1 烧结普通砖尺寸允许偏差／mm
公 称 优等品
样品平均 偏差 样品平均极 差不大于
一等品
样品平均 偏差 样品平均极 差不大于
合格品
样品平均 偏差 样品平均极 差不大于
尺
寸 240
±2.0
6
±2.5
7
±3.0
8
115
±1.5 ±1.5
5 4
±2.0 ±1.6
6 5
±2.5 ±2.0
7 6
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烧结普通砖的外观质量
• 螺纹砖
– 从挤泥机挤出的砖坯上存在螺旋纹，它在烧结时不易消除，导致 砖受力时易产生应力集中，使砖的强度下降。
• 注意：
– 产品中不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。
烧结普通砖的尺寸
• 240mm×115mm×53mm
• 4个砖长，8个砖宽或16个砖厚，加上砌筑砂浆灰缝的厚度(10mm)， 恰好为1m长。1m3砖砌体需要512块砖。
• 透气性 • 热稳定性
烧结粘土砖的应用
• 墙体材料(拉墙筋)、砌柱、拱、烟囱和基础等 • 在砌筑普通烧结砖时，必须预使砖充分吸水润湿
烧结页岩砖
• 页岩是一种沉积岩，化学成分与易熔粘土相近。由于页 岩磨细程度不如粘土，故配料调制时所需水分较少，有 利于砖坯加速干燥，且制品体积收缩小。这种砖颜色与 粘土相近。
优等品
2 2
一等品
3 3
合格品
4 4
2
5 ≤30 ≤50
二条面和二顶面 基本一致
3
20 ≤60 ≤80
一条面和一顶面 -
4
30 ≤80 ≤100
-
表7.3 烧结普通砖的强度等级
抗压强度/MPa 强度 等级 抗压强度平 均值 f ≥ 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 变异系数 δ≤0.21 变异系数δ>0.21
烧结粉煤灰砖
• 以粉煤灰为主要原料，配以适当粘土，焙烧而制 成。 • 粉煤灰砖的表观密度为1300～1400kg/m3，抗压 强度为10～15MPa，抗折强度为3.0～4.0MPa， 吸水率为20%左右。 • 可代替粘土砖用于一般的工业和民用建筑中。
烧结多孔砖和烧结空心砖的含义
• 用于承重部位、空洞率等于或大于25%、孔的尺寸小而数 量多的砖称为多孔砖； • 用于非承重部位、空洞率等于或大于40%、孔的尺寸大而 数量少的砖称为空心砖。 • 多孔砖为大面有孔洞的砖，孔小而多，使用时孔洞垂直于 承压面。
抗压强度标准 单块最小抗压强 值fk≥ 度标准值fmin≥ 22.0 18.0 14.0 10.0 6.5 25.0 22.0 16.0 12.0 7.5
MU30 MU25 MU20 MU15 MU10
烧结普通砖的泛霜
• 指粘土原料中的可溶性盐类 (如硫酸钠等)，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。
钢丝网加芯板
轻质隔热夹芯板
第7章 墙体材料和屋面材料
• 小结： 墙体材料对材料性能的一般要求
第7章 墙体材料和屋面材料
• 7.2 屋面材料
– 7.2.1 烧结粘土瓦
– 7.2.2 琉璃瓦 – 7.2.3 混凝土平瓦 – 7.2.4 石棉水泥波瓦 – 7.2.5 钢丝网水泥大波瓦 – 7.2.6 聚氯乙烯塑料波形瓦 – 7.2.7 玻璃钢波形瓦
• (2)蒸压加气混凝土砌块
表7.17 蒸压加气混凝土砌块的规格尺寸
强度和容重级别 应用
• (3)粉煤灰砌块
• (4)石膏空心砌块
第7章 墙体材料和屋面材料
– 7.1.3 墙用板材 –(1)石膏类墙板(主要的内墙板)
»①纸面石膏板 »②纤维石膏板 »③石膏空心板
第7章 墙体材料和屋面材料
–(2)GRC空心轻质隔墙板 –(3)预应力空心墙板 –(4)蒸压加气混凝土板 –(5)轻型复合板
平均值 单块 最大值
项目 砖种类
5h沸煮吸水率/ ％，不大于
平均值 单块 最大值
饱和系数
平均值 单块 最大值
饱和系数
平均值 单块 最大值
黏土砖
粉煤灰砖 页岩砖
18
21
20
23
≤0.85
≤0.87
19
23
20
25
≤0.88
≤0.90
煤矸石砖
16
18
≤0.74
≤0.77
18
20
≤0.78
≤0.80
烧结普通砖的性能特点