墙体材料与屋面材料.docx

第七章 墙体材料和屋面材料
7.1砌墙砖
        砌墙砖按孔洞率分为：实心砖（普通砖，孔洞率〈15%〉、多孔砖（孔洞率≥15%，孔的尺寸小而数量多）、空心砖（孔洞率≥15%，孔的尺寸大而数量少）。按制造工艺分为：烧结砖、蒸养（压）砖、免烧（蒸）砖。
7.1.1烧结砖
1）烧结普通砖
        烧结砖有粘土砖（N）、页岩砖（Y）、煤矸石砖（M）、粉煤灰砖（F）等多种。其中粘土砖应用较多。
        普通粘土砖的表现密度在1600～1800kg/m3之间；吸水率一般为6%～18%；导热系数约为0.55W/m·K左右。
（1）烧结普通砖的技术性能指标
        国家标准《烧结普通砖》（GB5101—1998）中对烧结普通砖的尺寸偏差、外现质量、强度等级、抗风化性质等主要技术性能指标均作了具体规定。强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个产品等级。
①尺寸偏差与外观质量要求
   烧结普通砖的公称尺寸为240mm×115mm×53mm，若加上砌筑灰缝厚约10mm，则4块砖长、8块砖宽或16块砖厚约1m，因此，每1m3砖砌体需砖4×8×16=512块。砖的尺寸允许有一定偏。
        砖的外观质量包括两条面高度差、弯曲程度、缺棱掉角、裂缝等。产品中不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。泛霜及石灰爆裂程度也应符合国家标准规定。泛霜系砖的原料中含有的可溶性盐类，在砖使用过程中，随水分蒸发在砖表面产生盐析，常为白色粉末，严重者会导致粉化剥落。
        石灰爆裂系砖内存在生石灰时，待砖砌筑后，生石灰吸水消解体积膨胀而使砖开裂。
②强度等级
        烧结普通砖根据10块砖样的抗压强度平均值和强度标准值，分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级，见表6–1。
表6–1    烧结普通砖强度等级划分规定

强度等级
抗压强度/ MPa
抗压强度平均值（）≥
变异系数δ≤0.21
变异系数δ＞0.21
抗压强度标准值≥
单块最小抗压强度值≥
MU30
30.0
22.0
25.0
MU25
25.0
18.0
22.0
MU20
20.0
14.0
16.0
MU15
15.0
10.0
12.0
MU10
10.0
6.5
7.5
    烧结普通砖的抗压强度标准值按下式计算：

\

式中
fK——烧结普通砖抗压强度标准值，MPa；
——10块砖样的抗压强度算术平均值，MPa；
S——10块砖样的抗压强度标准差，MPa；
fi——单块砖样的抗压强度测定值，MPa。
强度变异系数（δ）按下式计算：

③抗风化性能
        砖的抗风化性能与砖的使用寿命密切相关，抗风化性能好的砖其使用寿命长，砖的抗风化性能除与砖本身性质有关外，与所处的环境风化指数有关。
        国家标准《烧结普通砖》（GB5101－1998）中规定，严重风化区中的东北三省以及内蒙、新疆等地区用砖应做冻融试验，其他地区用砖可用沸煮吸水率与饱和系数指标表示其抗风化性能。
（3）烧结普通砖的应用
        烧结普通砖具有一定的强度，较好的耐久性，可用于砌筑承重或非承重的内外墙、柱、拱、沟道及基础等。优等品砖可用于清水墙建筑，合格品砖可用于混水墙建筑。中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。
2）烧结多孔砖
        烧结多孔砖是以粘土、页岩、煤矸石等为主要原料，经焙烧而成。
        烧结多孔砖为大面有孔的直角六面体，孔多而小，孔洞垂直于受压面。砖的形状如图6–1所示，长、宽、高尺寸应符合下列要求：
290，240，190，180（mm）
175，140，115，90(mm)
        按国家标准《烧结多孔砖》（GB13544－2000）的规定，根据砖的抗压强度平均值和标准值或单块最小抗压强度值，分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。强度、抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、孔型及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂、吸水率分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个产品等级。
        烧结多孔砖孔洞率在15%以上，表观密度为1400kg/m3左右。虽然多孔砖具有一定的孔洞率，使砖受压时有效受压面积减小，但因制坯时受较大的压力，使砖孔壁致密程度提高，且对原材料要求也较高，这就补偿了因有效面积减少而造成的强度损失，故烧结多孔砖的强度仍较高，常被用于砌筑六层以下的承重墙。

3）烧结空心砖
        烧结空心砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料，经焙烧而成。烧结空心砖为顶面有孔洞的直角六面体，孔大而少，孔洞为矩形条孔或其他孔形、平行于大面和条面，如图6－2所示。
        根据国家标准《烧结空心砖和空心砌块》（GB13545–2003）规定，砖和砌块的长、宽、高尺寸应符合下列要求：390、290、240、190、180（175）、140、115、90mm（也可由供需双方商定）。按砖和砌块的表现密度分成800、900、1000、1100四个体积密度级别；根据抗压强度分为MU10.0、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5五个强度等级（见表6－2）。强度、密度、抗风化性能和放射性物质合格的砖和砌块根据尺寸偏差、外观质量、孔洞排列及其结构、泛霜、石灰爆裂、吸水率分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个质量等级；
表6－2   烧结空心砖和空心砌块的强度等级

强度等级
抗压强度/ MPa
密度等级范围/ kg/m3
抗压强度平均值（）≥
变异系数δ≤0.21
变异系数δ＞0.21
抗压强度标准值≥
单块最小抗压强度值≥
MU10.0
10.0
7.0
8.0
≤1100
MU7.5
7.5
5.0
5.8
MU5.0
5.0
3.5
4.0
MU3.5
3.5
2.5
2.8

MU2.5
2.5
1.6
1.8
≤800
        烧结空心砖，孔洞率一般在35%以上，表现密度在800～1100kg/m3之间，自重较轻，强度不高，因而多用作非承重墙，如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。
        多孔砖、空心砖可节省粘土，节省能源，且砖的自重轻、热工性能好，使用多孔砖尤其是空心砖和空心砌块，既可提高建筑施工效率，降低造价，还可减轻墙体自重，改善墙体的热工性能等。
7.1.2蒸养（压）砖
        蒸养（压）砖以石灰和含硅材料（砂子、粉煤灰、煤矸石、炉渣和页岩等）加水拌合，经压制成型、蒸汽养护或蒸压养护而成。
1）灰砂砖（又称蒸压灰砂砖）
        灰砂砖是由磨细生石灰或消石灰粉、天然砂和水按一定配比，经搅拌混合、陈伏、加压成型，再经蒸压（一般温度为175～203℃、压力为0.8～1.6MPa的饱和蒸汽）养护而成。
        实心灰砂砖的规格尺寸与烧结普通砖相同，其表观密度为1800～1900kg/m3，导热系数约为0.61W/m·K。国家标准《蒸压灰砂砖》（GB11945－1999）规定，按砖的尺寸偏差、外观质量、强度及抗冻性分为优等品、一等品、合格品。按砖浸水24h后的抗压强度和抗折强度分为MU25、MU20、MU15、MU10四个等级。MU25、MU20、MU15的砖可用于基础及其它建筑；MU10的砖仅可用于防潮层以上的建筑。
        灰砂砖应避免用于长期受热高于200℃、受急冷急热交替作用或有酸性介质侵蚀的建筑部位。此外，砖中的氢氧化钙等组分会被流水冲失，所以灰砂砖不能用于有流水冲刷的地方。
        灰砂砖的表面光滑，与砂浆粘结力差，砌筑时灰砂砖的含水率会影响砖与砂浆的粘结力，所以，应使砖含水率控制在7%～12%。砌筑砂浆宜用混合砂浆。
2）粉煤灰砖
        粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和骨料经坯料制备、压制成型、常压或高压蒸汽养护而成。
        按建材行业标准《粉煤灰砖》（JC239—2001）规定，根据砖的抗压强度和折折强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。根据砖的按砖尺寸偏差、外观质量、强度等级、干燥收缩分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）。优等品的强度等级应不低于15级。
        粉煤灰砖是深灰色，表观密度为1550kg/m3左右。粉煤灰砖可用于工业与民用建筑的墙体和基础，使用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等品或优等品。粉煤灰砖不得用于长期受热（200℃以上），受急冷、急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。
3）煤渣砖
        煤渣砖又名炉渣砖，是以煤燃烧后的炉渣为主要原料，加入适量石灰、石膏（或电石渣、粉煤灰）和水搅拌均匀，并经陈伏、轮碾、成型、蒸汽养护而成。
        炉渣砖呈黑灰色．表现密度一般为1500～1800kg/m3，吸水率6%～18%。炉渣砖按抗压强度和抗折强度分为MU20、MU15、MU10三个强度等级。按外观质量及物理性能分为一等、二等两个产品级别。
        炉渣砖可用于一般工程的内墙和非承重外墙。其他使用要点与灰砂砖、粉煤灰砖相似。
7.2墙用砌块
        砌块是用于砌筑的人造块材，外形多为直角六面体，也有各种异形的。
        砌块按规格大小分为大砌块（主规格的高度大于980mm）、中砌块（主规格的高度为380～980mm的砌块 ）、小砌块（主规格的高度大于115mm而又小于380mm的砌块）。目前，我国以中小型砌块使用较多。
        砌块按其空心率大小分为空心砌块和实心砌块二种。实心砌块空心率小干25%或无孔洞，空心砌块空心率等于或大于25%。
        砌块按其所用主要原料及生产工艺分为水泥混凝土砌块、粉煤灰硅酸盐混凝土砌块、石膏砌块、烧结砌块等。
7.2.1混凝土小型空心砌块
        混凝土小型空心砌块是由水泥、粗细骨料加水搅拌，经装模、振动（或加压振动或冲压）成型，并经养护而成。其粗、细骨料可用普通碎石或卵石、砂子，也可用轻骨料（如陶粒、煤渣、煤矸石、火山渣、浮石等）及轻砂。
        混凝土小型空心砌块分为承重砌块和非承重砌块两类。按其外观质量分为一等品和二等品二个产品等级。按砌块的抗压强度分为15.0、10.0、7.5、5.0、3.5五个等级。
        按相对含水率分为M和P两种级别，P级无相对含水率要求。按其是否要求抗渗性指标分为S和Q二级，Q级表示无抗渗要求。
        混凝土砌块的导热系数随混凝土材料及孔型和空心率的不同而有差异。普通水泥混凝土小型空心砌块，空心率为50%时，其导热系数约为0.26W/m·K左右。
        混凝土小型空心砌块可用于低层和中层建筑的内墙和外墙。
        这种砌块在砌筑时一般不宜浇水，但在气候特别干燥炎热时，可在砌筑前稍喷水湿润。砌筑时尽量采用主规格砌块，并应先清除砌块表面污物和砌块孔洞的底部毛边。采用反砌（即砌块底面朝上），砌块之间应对孔错缝砌筑。
7.2.2粉煤灰硅酸盐中型砌块
        粉煤灰硅酸盐砌块简称粉煤灰砌块。粉煤灰中型砌块是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料等为原料，经加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而制成的密实砌块。通常采用炉渣作为砌块的骨料。粉煤灰砌块原材料组成间的互相作用及蒸养后所形成的主要水化产物等与粉煤灰蒸养砖相似。
        粉煤灰砌块主规格外形尺寸为880mm×380mm×240mm及880mm×430mm×240mm。砌块的强度等级按其立方体试件的抗压强度分为10级和13级二个强度等级；砌块按其外观质量、尺寸偏差和干缩性能分为一等品（B）和合格品（C）二个产品等级。粉煤灰硅酸盐砌块的表现密度为1300~1550kg/m3，导热系数为0.465～0.582W/m·K。
        粉煤灰砌块可用于一般工业和民用建筑的墙体和基础。但不宜用于有酸性介质侵蚀的建筑部位，也不宜用于经常处于高温影响下的建筑物。常温施工时，砌块应提前浇水湿润；冬季施工时砌块不得浇水湿润。粉煤灰砌块的墙体内外表面宜作粉刷或其他饰面，以改善隔热、隔声性能并防止外墙渗漏，提高耐久性。
7.2.3蒸压加气混凝土砌块
        蒸压加气混凝土砌块是以钙质材料和硅质材料以及加气剂、少量调节剂，经配料、搅拌、浇注成型、切割和蒸压养护而成的多孔轻质块体材料。原料中的钙质材料和硅质材料可分别采用石灰、水泥、矿渣、粉煤灰、砂等。根据所采用的主要原料不同，加气混凝土砌块也相应有水泥–矿渣–砂；水泥–石灰–砂；水泥–石灰–粉煤灰三种。
        砌块的规格一般有a、b二个系列，其公称尺寸见表6－3。砌块按外观质量、尺寸偏差分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个产品等级。按砌块抗压强度分10、25、35、50、75五个强度等级。按表观密度分03、04、05、06、07、08六个级别。
 表6－3   蒸压加气混凝土砌块规格

项   目
a系列
b系列
长度（mm）
600
600
高度（mm）
200，250，300
240，300
宽度（mm）
75，100，125，150，175，200…（以25递增）
60，120，180，240…（以60递增）

        砌块具有轻质、保温隔热、隔声、耐火、可加工性能好等特点。加气混凝土砌块的表观密度小，一般仅为粘土砖的1/3，作为墙体材料，可使建筑物自重减轻2/5～l/2，从而降低造价；其导热系数为0.14～0.28W/m·K，用作墙体可降低建筑物的采暖、制冷等使用能耗。
        加气混凝土砌块可用于一般建筑物的墙体，可作多层建筑的承重墙和非承重外墙及内隔墙，也可用于屋面保温。加气混凝土砌块不得用于建筑物基础和处于浸水、高湿和有化学侵蚀的环境（如强酸、强碱或高浓度二氧化碳）中，也不能用于承重制品表面温度高于80℃的建筑部位。
7.3墙用板材
7.3.1石膏板
         石膏板在我国轻质墙板的使用中占有很大比重，石膏板有纸面石膏板、无面纸纤维石膏板、装饰石膏板、石膏空心条板等多种。其中纸面石膏板又有普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板、耐火纸面石膏板等三种。
        普通纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，加入适量纤维类增强材料以及少量外加剂，经加水搅拌成料浆，浇注在行进中的纸面上，成型后再覆以上层面纸，再经固化、切割、烘干、切边而成。
        纸面石膏板与其他石膏制品一样具有质轻、表面平整、易加工装配、施工简便等特点。此外，还具有调湿、隔声（12mm厚的板，隔声量为28dB，若与矿棉等组成复合板，隔声量可达48dB）、隔热（石膏板导热系数低，一般为0.194～0.209W/m·K）、防火等多种功能。
        普通纸面石膏板可用于一般工程的内隔墙、墙体复面板、天花板和预制石膏板复合隔墙板。在厨房、厕所以及空气相对湿度经常大于70%的潮湿环境中使用时，必须采取相应的防潮措施。
        耐水纸面石膏板可用于相对湿度大于75%的浴室、厕所、盥洗室等潮湿环境下的吊顶和隔墙，如表面再做防水处理，效果更好。
        耐火纸面石膏板主要用于对防火有较高要求的房屋建筑中。
        纸面石膏板可与石膏龙骨或轻钢龙骨共同组成隔墙。这类墙体可大幅度减少建筑物自重，增加建筑的使用面积，提高建筑物中房间布局的灵活性；提高抗震性；缩短施工周期等。
7.3.2纤维增强水泥平板（TK板）
        TK板是以低碱水泥、中碱玻璃纤维和短石棉为原料，加水混合制浆，经圆网机抄取、制坯、蒸养而成。
        TK板具有质轻（表现密度为1750kg/m3左右）、强度高（加压板抗折强度为15MPa；抗冲击强度≥0.25J/cm2）、防火（6mm板双面复合墙耐火极限为47min）、防潮、不易变形和可锯、可钻、可钉、可表面装饰等优点。
        TK板适用于各类建筑物，特别是高层建筑有防火、防潮要求的隔墙。
7.3.3 GRC空心轻质墙板
        GRC空心轻质墙板是以低碱水泥为胶结料、抗碱玻璃纤维网格布为增强材料、膨胀珍珠岩为骨料（也可用炉渣、粉煤灰等），并配以起泡剂和防水剂等，经配料、搅拌、浇注、成型、养护而成。
        GRC空心轻质墙板具有质轻（60mm厚板35kg/m2）、强度高（抗折荷载，60mm厚的板大于1400N；120mm厚的板大于2500N）、隔热（导热系数≤0.2W/m·K）、隔声（隔声指数为30～45dB）、不燃（耐火极限1.3h～3h）以及加工方便等优点。
        GRC空心轻质墙板主要用于工业和民用建筑的内隔墙。
7.3.4预应力混凝土空心墙板（简称预应力空心墙板）
       预应力混凝土空心墙板是以高强度低松弛预应力钢绞线、525号早强水泥及砂、石为原料，经张拉、搅拌、挤压、养护、放张、切割而成。使用时按要求可配以泡沫聚苯乙烯保温层、外饰面层和防水层等。
       预应力空心墙板可用于承重或非承重外墙板、内墙板、楼板、屋面板、雨罩和阳台板等。
7.3.5钢丝网水泥夹芯板
        钢丝网水泥夹芯板是以钢丝制成不同的三维空间结构以承受荷载，选用发泡聚苯乙烯或半硬质岩棉板或玻纤板为保温芯材而制成的一类轻型复合板材。如泰柏板、钢丝网架夹芯板、GY板、舒乐合板、3维板、3D板、万力板等等。
        这类板的特点是耐久性好、施工速度较快、易于异形造型。
        轻型复合板除上述的钢丝网水泥夹芯板外，还有用各种高强度轻质薄板为外层、轻质绝热材料为芯材而组成的复合板。外层板材可用彩色镀锌钢板、铝合金板、不锈钢板、高压水泥板、木质装饰板、塑料装饰板及其他无机材料、有机材料合成的板材。轻质绝热芯材可用阻燃型发泡聚苯乙烯、发泡聚氨酯、岩棉和玻璃棉等。这类板的共同特点是质轻、隔热、隔声性能好。且外型多变、色彩丰富。
7.4屋面材料
7.4.1粘土瓦
        粘土瓦是以粘土为主要原料，加适量水搅拌均匀后，经模压成型或挤出成型，再经干燥、焙烧而成。制瓦的粘土应杂质含量少、塑性好。
        粘土瓦按颜色分有红瓦和青瓦两种，按用途分有平瓦和脊瓦两种，平瓦用于屋面，脊瓦用于屋脊。
        平瓦的规格尺寸有Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个型号，分别为400mm×240mm，380mm×225mm和360mm×220mm。平瓦按尺寸偏差、外观质量和物理、力学性能分优等品、一等品和合格品三个产品等级。单片平瓦最小抗折荷载不得小于680N，覆盖lm2屋面的瓦吸水后重量不得超过55kg，抗冻性要求经15次冻融循环后无分层、开裂和剥落等损伤，抗渗性要求不得出现水滴。脊瓦分为一等品和合格品两个产品等级，脊瓦的规格尺寸要求长度大于或等于300mm，宽度大于或等于180mm。单片脊瓦最小抗折荷重不得低于680N，抗冻性等要求同平瓦。
7.4.2混凝土瓦
        混凝土平瓦的标准尺寸有400mm×240mm和385mm×235mm两种。单片瓦的抗折荷载不得低于600N，抗渗性、抗冻性应符合要求。
        混凝土平瓦耐久性好、成本低、但自重大于粘土瓦。在配料中加入耐碱颜料，可制成彩色瓦。
7.4.3石棉水泥瓦
        石棉水泥瓦是用水泥和温石棉为原料，经加水搅拌、压滤成型、养护而成。石棉水泥瓦分大波瓦、中波瓦、小波瓦和脊瓦四种。
        石棉水泥瓦单张面积大，有效利用面积大，还具有防火、防腐、耐热、耐寒、质轻等特性，适用于简易工棚、仓库及临时设施等建筑物的屋面，也可用于装敷墙壁。但石棉纤维对人体健康有害，现正采用耐碱玻璃纤维和有机纤维生产水泥波瓦。
7.4.4钢丝网水泥大波瓦
        钢丝网水泥大波瓦是用普通水泥和砂子加水拌和后浇模，中间放置一层冷拔低碳钢丝网，成型后再经养护而成的大波波形瓦。这种瓦的尺寸为1700mm×830mm×14mm，块重较大（50±5kg/块），适于作工厂散热车间、仓库及临时性建筑的屋面，有时也可用作这些建筑的围护结构。
7.4.5聚氯乙烯波纹瓦
        聚氯乙烯波纹瓦又称塑料瓦椤板，它是以聚氯乙烯树脂为主体，加入其它配合剂，经塑化、压延、压波而制成的波型瓦，其规格尺寸为2100mm×（1100～1300）mm×（l.5～2）mm。这种瓦质轻、防水、耐腐、透光、有色泽，常用作车棚、凉棚、果棚等简易建筑的屋面，另外也可用作遮阳板。
7.4.6玻璃钢波形瓦
        玻璃钢波形瓦是用不饱和聚酯树脂和玻璃纤维为原料，经手工糊制而成的波形瓦，其尺寸为：长1800～3000mm，宽700～800mm，厚0.5～l.5mm。这种波形瓦质轻、强度大、耐冲击、耐高温、透光、有色泽，适用于建筑遮阳板及车站月台、凉棚等的屋面。