材料的渗透系数越小,说明材料的抗渗性越强。对于混凝土和砂浆,其抗渗性常用抗渗等级来表示。混凝土的抗渗等级分为P4、P6、P8、P10和P11,表示材料能抵抗0.4 MPa、0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa 及1.2 MPa 的水压力而不渗透。材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙构造有关。材料内部缺陷、裂缝会降低抗渗性,对于地下建筑和水工构筑物或有防水要求的构件,应受到压力水的作用,要求具有一定的抗渗性。......
2023-09-01
砌块(Block)是用于砌筑的人造块材。砌块适应性强,在施工时比较灵活,既可干法操作,也可湿法施工,砌筑方便,适用面广,工效高,周期短,还可以改善墙体的功能。生产砌块可充分利用炉渣、粉煤灰、煤矸石等工业废渣,节省大量土地资源和能源,是替代黏土砖的理想砌筑材料,因而成为我国建筑墙体材料改革的重要途径。
砌块外形多为六面直角体,也有多种异形体。砌块按尺寸规格可分为大型砌块(高度大于980 mm)、中型砌块(高度为380~980 mm)和小型砌块(高度为115~380 mm)。目前,我国以中小型砌块使用较多。砌块按用途分为承重砌块与非承重砌块,按原材料分为蒸压加气混凝土砌块、轻集料混凝土小型空心砌块和泡沫混凝土小型砌块等。
1.混凝土砌块
(1)混凝土小型空心砌块
以水泥、砂、石、水经拌和、振动加压而成的空心砌块为混凝土小型空心砌块,有承重和非承重两种,空心率不小于25%,其主要规格尺寸为390 mm×190 mm×190 mm。砌块外壁厚应小于30 mm,最 小肋厚应不小于20 mm,空洞率应不小于25%,如图6.5所示。砌块的孔洞一般竖向设置,多为单排孔,也有双排孔和三排孔。孔洞有全贯通、半封顶和全封顶3种。
根据国家标准《普通混凝土小型砌块》(GB/T8239—2014)的规定,按抗压强度将砌块分为MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0、MU20.0、MU25.0六个强度等级。
图6.5 混凝土小型砌块示意图及其各部位名称
1—条面;2—坐浆面(肋厚较大的面);3—铺浆面 (肋厚较小的面);4—顶面;5—长度;6—宽度; 7—高度;8—壁;9—肋
按使用要求,混凝土小型空心砌块分为要求相对含水率和不要求相对含水率、要求抗渗性和不要求抗渗性指标两类级别。根据外观质量将砌块分为优等品(A)、一等品(B)及合格品(C)。
普通混凝土小型空心砌块的强度等级应符合表6.11的规定;相对含水率符合表6.12的规定用于清水墙的砌块,其抗渗性外观质量应满足表6.13的规定;抗冻性应符合表6.14的规定。
表6.11 混凝土小型空心砌块强度等级 MPa
表6.12 混凝土小型空心砌块相对含水率
注:潮湿系指年平均相对湿度大于75% 的地区;中等系指年平均相对湿度50%~75%的地区;干燥系指年平均相对湿度小于50%的地区。
表6.13 混凝土小型空心砌块外观质量
表6.14 混凝土小型空心砌块抗冻性
注:使用条件应符合国家标准《民用建筑执工设计规范》GB 50176—2016的规定。
普通混凝土小型空心砌块具有强度较高、自重较轻、耐久性好、外表尺寸规整等优点,部分类型的混凝土小型空心砌块还具有美观的饰面以及良好的保温隔热性能,适用于各种居住、公共、工业、教育、国防和安全性质的建筑,包括高层与大跨度的建筑,以及围墙、挡土墙、桥梁、花坛等市政设施,应用范围十分广泛。混凝土砌块施工方法与普通烧结砖相近,在产品方面还具有原材料来源广泛、不毁坏良田、能利用部分工业废渣、生产能耗较低、对环境的污染程度较小及产品质量容易控制等优点。
(2)轻集料混凝土小型空心砌块
轻集料混凝土小型空心砌块是以硅酸盐系列水泥为胶凝材料、普通砂或轻砂为细集料、天然轻粗集料或陶粒为粗集料制成的砌块,空心率不大于25%。
根据砌块的干表观密度变动范围的上限将砌块分为500、600、700、800、900、1 000、1 100、1 400八个密度等级级别。砌块的强度等级、密度等级和抗压强度应满足表6.15的要求。
轻集料混凝土小型砌块可用于工业与民用建筑的承重和非承重墙体,还可以用于既承重,又保温或专门保温的墙体,特别适合于高层建筑的填充墙和内隔墙。
表6.15 轻集料混凝土小型砌块强度等级及密度等级
2.蒸压加气混凝土砌块
蒸压加气混凝土砌块是以水泥、矿渣、砂或者水泥、石灰、煤粉灰为基本原料,以铝粉为发气剂,经过搅拌、发气、切割、蒸压养护等工艺加工而成,具有轻质、保温、防火、可锯、可刨加工等特点,可制成建筑砌块,适用于做工业与民用建筑物的内外墙体材料和保温材料,如图6.6所示。
图6.6 蒸压加气混凝土砌块
1)技术要求
根据国家标准《蒸压加气混凝土砌块》(GB 11968—2006)规定蒸压加气混凝土砌块按抗压强度可分为A10.0、A7.5、A5.0、A3.5、A2.5、A2.0、A1.0七个等级;按干表观密度分为03、04、05、06、07、08六个等级;按砌块尺寸偏差与外观质量、干密度、抗压强度和抗冻性分为优等品(A)、合格品(B)两个等级。强度等级及物理性能应符合表6.16和表6.17的规定。
蒸压加气混凝土砌块的尺寸如下:长度为600 mm,宽度为100 mm、115 mm、150 mm、200 mm、250 mm 和300 mm,高度为200 mm、240 mm、250 mm 和300 mm。
表6.16 蒸压加气混凝土砌块抗压强度
表6.17 蒸压加气混凝土砌块的干密度、强度级别及物理性能
注:①规定采用标准法、快速法测定砌块干燥收缩值,若测定结果发生矛盾不能判定时,则以标准测定的结果为准;
②用于墙体的砌块,允许不测导热系数;
③定导热系数的方法是《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》(GB/T 10294—2008)。
2)特点
(1)轻质
蒸压加气混凝土砌块的孔隙率一般在70%~80%之间,大部分气孔孔径为0.5~2 mm,平均孔径在1 mm 左右。由于这些气孔的存在,体积密度通常在380~850 kg/m3之间,比普通混凝土轻2/3~7/8。
(2)具有结构材料必要的强度
蒸压加气混凝土砌块与其他材料一样,强度与体积密度呈正比。如干密度为500~700 kg/m3的制品,强度一般为2.5~7.5 MPa,具备作为结构材料的必要强度。
(3)弹性模量和徐变较普通混凝土小
蒸压加气混凝土砌块的弹性模量[(0.147~0.245)×104 MPa]只有普通混凝土弹性模量 (1.96×104 MPa)的1/10左右,因此在同样的荷载作用下,其变形比普通混凝土的大。它的徐变系数(0.8~1.2)也比普通混凝土(1~4)的小,所以在同样受力的状态下,其徐变比普通混凝土的小。
(4)耐火性好
蒸压加气混凝土砌块是不燃材料,在受热80~100℃时,会出现收缩和裂缝,但在700℃以前不会损失强度,并且不散发有害气体,耐火性能卓越。
(5)保温隔热性能好
蒸压加气混凝土砌块具有优良的保温隔热性能,其导热率在0.116~0.211 W/(m·K)之间,只有黏土砖的1/5左右。
(6)吸声性能好
蒸压加气混凝土砌块的吸声能力(吸声系数为0.2~0.3)比普通混凝土好,但隔音能力较差这是受“质量定律”支配,即隔音效果与质量呈正比,所以蒸压加气混凝土砌块隔音效果要比普通混凝土的差。
(7)吸水导湿缓慢
由于蒸压加气混凝土砌块的气孔只有少部分是水分蒸发形成的毛细孔,而大部分是引气剂形成的“肚口大小”结构的气孔,毛细作用差,导致砌块吸水导湿缓慢。蒸压加气混凝土砌块的体积吸水率和黏土砖的相近,在抹灰前如果采用与黏土砖同样的方式往墙上浇水,黏土砖容易吸足水量,因此砖墙壁上的抹灰层可以保持湿润,但蒸压加气混凝土砌块墙抹灰层因砌块继续吸水而容易开裂。
(8)干燥收缩大
与其他多空材料类似,蒸压加气混凝土砌块干燥收缩、吸湿膨胀大。为避免砌体墙出现裂缝,严格控制制品上墙的含水率是极其重要的,含水率最好控制在20% 以下。通常含砂的加气混凝土比粉煤灰加气混凝土收缩小。蒸压加气混凝土砌块应用于外墙时,应进行饰面处理或者憎水处理。
3)应用
蒸压加气混凝土砌块在建筑工程中应用非常广泛,主要用于低层建筑的承重墙、多层建筑的间隔墙和高层框架结构的填充墙,也可用于一般工业建筑的围护墙,是一种集间隔、保温隔热和吸声于一体的多用建筑材料。
蒸压加气混凝土砌块的主要缺点是收缩大、弹性模量低且怕冻害,因此在建筑物的以下部位不得使用加气混凝土墙体:建筑物±0.000以下(地下室的非承重内隔墙除外);长期浸水或经常干湿交替的部位;受化学腐蚀的环境,如强酸、强碱或高浓度二氧化碳等;砌块表面经常处于80℃以上的高温环境及屋面女儿墙体。
3.泡沫混凝土小型砌块
泡沫混凝土小型砌块通常是用物理机械方法将泡沫 剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入由凝胶材料(如水泥和石灰)、集料(石子、砂、炉渣、陶粒和膨胀珍珠岩等)、掺合料(粉煤灰、炉渣和硅灰)、各种外加剂和水等制成的 料浆中,经均匀混合、浇筑成型、养护而成的新型墙体和保温隔热材料,如图6.7所示。
泡沫混凝土小型砌块与蒸压加气混凝土小型砌块均属于多孔混凝土制品,主要物理力学性能相似,但有各自的特点,目前尚没有相应的行业标准或国家标准。泡沫混凝土小型砌块可制成空心结构,也可制成实心结构。实心砌块可以是单一材料,也可是复合结构(夹芯);空心砌块又可制成单排孔、双排孔和多排孔结构。
泡沫混凝土是一种多孔混凝土,其结构中含有大量均匀分布的封闭孔隙,因而体现出良好的物理力学性能,即轻质、保温、隔热、防潮、防火、吸声及隔音等功能。
图6.7 泡沫混凝土砌块
4.企口空心混凝土砌块
企口空心混凝土砌块是采用最大粒径为6 mm 的小石子配制成的干硬性混合料,经振动加压成型、自然养护而成,要求形状规整、企口尺寸准确、便于不用砂浆进行干砌。适用于5层或5层以下的承重墙、5层以上的非承重墙;做承重墙体时可浇筑混凝土角柱或圈梁,以提高抗震抗风能力,砌块空模中可填充保温材料,以提高墙壁体的热工性能。该类材料便于手工操作,组装灵活,是一种有发展前景的砌体材料。
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