砌筑砂浆拌合物需要具有良好的和易性,砌筑墙体块材时才能将块材进行很好的黏结,确保工程质量。故通过试验检测砌筑砂浆的和易性与强度是否满足工程项目的要求,是保证工程质量、进行质量把控的重要途径与手段。用砂浆稠度仪通过试验测定沉入度值,以标准圆锥体在砂浆内自由沉入10s时的沉入深度,用毫米表示。......
2023-10-10
【任务背景】 墙体是房屋建筑的重要组成部分,墙体材料的质量好坏直接影响建筑物的使用功能。传统墙体材料(如黏土砖)的生产损毁大量耕地,对环境产生严重污染,在如今工程中已禁止采用。针对传统材料的弊端,国家大力推广新型墙体材料,这些新型墙体材料普遍具有保温、隔热、隔声、轻质等功能,同时具有强度高、施工效率高等优势。现今,新型墙体材料种类繁多,必须逐一掌握其性能,结合工程所需,才能进行正确选择,确保建筑物各项功能得以实现。
1.砌墙砖
砌墙砖是指以黏土、工业废料或其他地方材料为主要原料,以不同工艺制造的、用于砌筑承重墙体和非承重墙体的墙砖。砌墙砖按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖。经焙烧制成的砖为烧结砖,经炭化或蒸汽(压)养护硬化而成的砖属于非烧结砖。按照孔洞率(砖上孔洞和槽的总体积与按外廓尺寸算出的体积之比的百分率)的大小,砌墙砖分为实心砖、多孔砖和空心砖。实心砖是没有孔洞或孔洞率小于15%的墙砖;多孔砖是孔洞率等于或大于15%、孔的尺寸小而数量多的墙砖;空心砖是孔洞率等于或大于15%、孔的尺寸大而数量少的墙砖。
1)烧结普通砖
烧结普通砖是以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料,经焙烧而成的普通砖,按主要原料分为烧结黏土砖(符号为N)、烧结页岩砖(符号为Y)、烧结煤矸石砖(符号为M)和烧结粉煤灰砖(符号为F)。
烧结普通砖的公称尺寸是240mm×115mm×53mm,如图5-1所示,通常将240mm×115mm面称为大面,240mm×53mm面称为条面,115mm×53mm面称为顶面。烧结普通砖根据抗压强度分为MU30,MU25,MU20,MU15、MU10共5个强度等级。
烧结普通砖具有较高的强度、较好的耐久性及隔热、隔声、价格低廉等优点,加之原料广泛、工艺简单,所以是应用历史最久、应用范围最广的墙体材料。烧结普通砖也可用来砌筑柱、拱、烟囱、地面及基础等,还可与轻集料混凝土、加气混凝土等复合砌筑成各种轻质墙体。在砌体中配置适当的钢筋或钢丝网也可制作砖柱、砖过梁等,代替钢筋混凝土柱、过梁使用。烧结普通砖的缺点是大量毁坏土地,特别是黏土砖,破坏生态、能耗高、砖的自重大、尺寸小、施工效率低、抗震性能差等。
图5-1 烧结砖的尺寸及平面名称(单位:mm)
2)烧结多孔砖和烧结空心砖(砌块)
在现代建筑中,由于高层建筑的发展,对烧结砖提出了减轻自重、改善绝热和吸声性能的要求,因此出现了烧结多孔砖、烧结空心砖和空心砌块,如图5-2所示。它们与烧结普通砖相比,具有一系列优点:可使建筑物自重减轻1/3左右,节约黏土20%~30%,节省燃料10%~20%,且烧成率高,造价降低20%,施工效率提高40%,并能改善砖的绝热和隔声性能;在相同的热工性能要求下,用空心砖砌筑的墙体厚度可减薄半砖左右。烧结多孔砖因其强度较高,绝热性能优于普通砖,一般用于砌筑6层以下建筑物的承重墙;烧结空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙。
图5-2 烧结多孔砖和烧结空心砖
3)非烧结砖
不经焙烧而制成的砖均为非烧结砖,如碳化砖、免烧免蒸砖、蒸养(压)砖等。目前应用较广的是蒸养(压)砖,这类砖是以含钙材料(石灰、电石渣等)和含硅材料(砂子、粉煤灰、煤矸石、灰渣、炉渣等)与水拌和,经压制成型、常压或高压蒸汽养护而成,主要品种有蒸压灰砂砖、蒸压(养)粉煤灰砖等(图5-3)。
(1)蒸压灰砂砖
蒸压灰砂砖是用磨细生石灰(占10%~20%)和天然砂,经混合搅拌、生石灰陈化、轮碾、加压成型、蒸压养护(175~191℃,0.8~1.2MPa的饱和蒸汽)而成的。
按抗压强度和抗折强度分为MU25,MU20,MU15,MU10共4个强度等级。根据尺寸偏差、外观质量、强度和抗冻性分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。蒸压灰砂砖有彩色的(Co)和本色的(N)两类,本色为灰白色,若掺入耐碱颜料可制成彩色砖。
灰砂砖表面光滑平整,使用时应注意提高砖与砂浆间的黏结力。灰砂砖中的某些水化产物(氢氧化钙、碳酸钙等)不耐酸也不耐热,因此,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,也不宜用于有流水冲刷的部位;15级以上的砖可用于基础及其他建筑部位,10级砖只可用于防潮层以上的建筑部位。
(2)蒸压(养)粉煤灰砖
蒸压(养)粉煤灰砖是以粉煤灰和石灰为主要原料,掺入适量的石膏和集料,经坯料制备、压制成型、高压或常压蒸汽养护而制成的,其颜色呈深灰色,表观密度约为1500kg/m3。
蒸压(养)粉煤灰砖根据抗压强度和抗折强度分为MU20,MU15,MU10,MU7.5共4个强度等级,按尺寸偏差、外观质量、强度和干燥收缩率分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。
蒸压(养)粉煤灰砖可用于工业与民用建筑的墙体和基础,但用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位时,必须使用一等品和优等品。蒸压(养)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。为避免或减少收缩裂缝的产生,用蒸压(养)粉煤灰砖砌筑的建筑物应适当增设圈梁及伸缩缝。
图5-3 蒸压灰砂砖、蒸压(养)粉煤灰砖
2.砌块
砌块是一种形体大于砌墙砖的人造块材,一般为直角六面体,按尺寸大小分为大型、中型和小型。目前,我国以生产中小型砌块为主。块高大于980mm者为大型砌块,块高在380~980mm者为中型砌块,块高小于380mm者为小型砌块。按材料分为混凝土砌块、水泥砂浆砌块、加气混凝土砌块、粉煤灰硅酸盐砌块、煤矸石砌块、人工陶粒砌块、矿渣废料砌块等。砌块高度一般不大于长度或宽度的6倍,长度不超过高度的3倍。
砌块多采用地方材料和工农业废料,材料来源广,可节约黏土资源,并且制作、使用方便,由于砌块的尺寸比砖大,故用砌块来砌筑墙体可提高施工速度,改善墙体的功能。
1)蒸压加气混凝土砌块
蒸压加气混凝土砌块(简称“加气混凝土砌块”,图5-4)是以钙质材料(水泥、石灰等)、硅质材料(砂、粉煤灰、粒化高炉矿渣等)和水按一定比例配合,加入少量发气剂(铝粉)和外加剂,经搅拌、浇筑、切割、蒸压养护等工序制成的一种轻质、多孔墙体材料,是一种保温隔热、防火性能良好,可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。
(www.chuimin.cn)
图5-4 蒸压加气混凝土砌块
(1)砌块规格尺寸
砌块规格尺寸有两个系列,见表5-1。
表5-1 砌块规格尺寸
注:如需要其他规格,可由供需双方协商解决。
(2)砌块分级
加气混凝土砌块按立方体抗压强度分为A1.0,A2.0,A2.5,A3.5,A5.0,A7.5和A10.0共7个级别,见表5-2。按干密度分有B03,B04,B05,B06,B07和B086个级别,见表5-3。砌块按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)、一等品(B)、合格品(C)3个等级。砌块的强度等级应符合表5-4的要求。
表5-2 蒸压加气混凝土砌块的立方体抗压强度
表5-3 砌块的干密度
表5-4 砌块的强度级别
蒸压加气混凝土砌块的质量轻,仅为黏土砖的1/3左右。对承载力较低的地区的高层建筑可以简化基础,提高抗震能力,降低建筑物自重的作用。由于蒸压加气混凝土砌块具有良好的保温隔热性能,可以节约采暖及制冷能耗;与黏土砖保温效果相同时,可大大降低墙体厚度,节约材料用量,降低建设投资。同时增加建筑的使用面积;又由于蒸压加气混凝土砌块质量轻、块形大,可提高施工和运输效率,缩短施工周期,降低工程造价。
蒸压加气混凝土砌块适用于各类建筑地面(±0.000)以上的内外填充墙和地面以下的内填充墙(有特殊要求蒸压加气混凝土砌块的墙体除外)。蒸压加气混凝土砌块不应直接砌筑在楼面、地面上。对于厕浴间、露台、外阳台以及设置在外墙面的空调机承托板与砌体接触部位等经常受干湿交替作用的墙体根部,宜浇筑宽度同墙厚、高度不小于0.2m的C20素混凝土墙垫;对于其他墙体,宜用蒸压灰砂砖在其根部砌筑高度不小于0.2m的墙垫。
2)普通混凝土小型砌块
普通混凝土小型砌块是以水泥、砂、石、水、矿物掺合料等为原料材料,经搅拌、振动成型、养护而成的小型砌块。
普通混凝土小型砌块按空心率分为空心砌块(空心率不小于25%,代号为H)和实心砌块(空心率小于25%,代号为S);按使用时砌筑墙体的结构和受力情况,分为承重砌块(代号为L,简称“承重砌块”)和非承重砌块(代号为N,简称“非承重砌块”)。普通混凝土小型砌块也可按抗压强度进行分级,详见表5-5。
表5-5 普通混凝土小型砌块的强度等级
普通混凝土小型砌块是目前国内技术条件最成熟、应用量最大的混凝土墙材制品。普通混凝土小型砌块作为烧结砖的替代材料,适用于地震设计烈度为8度及8度以下地区的一般民用与工业建筑物的内墙和外墙,如果利用砌块的空心配置钢筋,可用于建造高层砌块建筑。
3)粉煤灰砌块
粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰、石膏和集料等为原料,加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的。粉煤灰砌块形状为直角六面体,主要规格尺寸为880mm×380mm×240mm和880mm×430mm×240mm。
粉煤灰砌块适用于一般建筑物的墙体和基础,但由于粉煤灰砌块的干缩值较大,变形大于同强度等级的水泥混凝土制品,因此不宜用于长期受高温影响的承重墙,也不宜用于有酸性介质侵蚀的部位。粉煤灰砌块可用于高层住宅、写字楼、宾馆、医院、学校等建筑物非承重墙体,钢结构建筑围护墙体,建筑物屋层面保温层、隔热层,恒温实验室保温、隔热墙,防火隔墙,房屋改造分户隔墙等。
【课堂思考与讨论5-1】
(1)谈谈我国为什么要禁止或限制使用烧结黏土砖墙体材料?
(2)在砌筑工程中,蒸压加气混凝土砌块相对于烧结黏土砖的优势有哪些?
(3)在框架结构中,如何选择各部位墙体材料?
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