建筑材料總結(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 、 建筑石材的 主要技術性質 物理性質 ： 表觀密度－分輕質、重質石材 吸水性－分低（ ）中、高（ ）吸水率 耐水性－軟化系數表示 抗凍性－分 5～ 200 號 導熱性 力學性質： 抗壓強度－分 MU100～ MU10 九級 沖擊韌性 硬度 耐磨性 工藝性質： 加工性－劈解、破碎、鑿磨等 磨光性－能否磨成光滑的表面 抗鉆性－連接孔（干掛法） 三、建筑中常用的巖石 ? 主要成分： CaO、 MgO、 SiO2 等 ? 特點：結構致密、容易加工、裝飾性好、耐磨性和抗風化能力稍差。 ? 注意放射性。 ? 常用品種：云灰大理石、白色大理石、彩色大理石。 13 ? 應用：多用于室內墻面、服務臺、 柱面等，不好用于人多的地面。 ? 主要化學成分： SiO2,Al2O3,CaO,MgO 等。 ? 其顏色一般為灰白、微黃、淡紅等； ? 特點： 具有致密的結晶結構和塊狀結構，其孔隙率和吸水率很小，表觀密度大，達2700kg/m3； 抗壓強度高達 120～ 250MPa； 抗凍性好，可達 100～ 200 次凍融循環； 耐風化，使用年限為 75～ 200 年；耐磨好； ? 注意放射性 ? 分類：鏡面板材、細面板材和粗面板材。 ? 多用于室內外地面、墻面等的裝飾。 ? 主要成分 CaCO3 ? 毛面（自然劈裂面）和光面青石板； ? 多用于室內 外地面裝飾 四、材料的加工類型及選用 材料的加工類型 （ 1） 砌筑用石材： 毛石－亂毛石、平毛石 料石－毛料石、粗料石、半細料石、細料石 （一）毛石：山體爆破直接得到的石塊。 ① 亂毛石：形狀布規則，主要用于砌筑基礎、勒角、墻身、堤壩、擋土墻等； ② 平毛石：亂毛石經粗略加工而成，主要用于砌筑基礎、墻身、勒角、橋墩、涵洞等。 （二）料石（條石）：具有較規則六面體形的石塊。 ① 毛料石：外觀大致方正 ② 粗料石： ③ 細料石：經過細加工，外觀規則 （ 2） 板材： 天然大理石板材 天然花崗巖板材 （ 3） 顆粒狀石料： 碎石、卵石、石渣 石材的選用 ? 適用性－室內外、使用部位、施工方式、使用環境、周圍材料的拼接、使用保護、使用年限等 經濟性－投資、當地材料、運輸距離 ? 五、常用裝飾用石材的品種、性能及應用 品 種 性性 能能 應應 用用 天然大理石板材 耐化學腐蝕和抗風化性 能較差 主要應用于室內裝飾 天然花崗石板材 強度高、耐磨、抗風化、 耐腐蝕性能好 用于室內、室外裝飾 細面板材 鏡面板材 粗面板 材 青石裝飾板材 屬于砂巖 具有古建筑的獨特風格 14 例 21 選用天然石材的原則是什么？為什么一般大理石板材不宜用于室外？ 答：選用天然石材時應滿足以下幾方面的要求： 1．適用性。是指在選用建筑石材時，應針對建筑物不同部位，選用滿足技術要求的石材。如對于結構用石材，主要要求指標是石材的強度、耐水性、抗凍性等；飾面用石材，主要技術要求是尺寸公差、表面平整度、光澤度和外觀缺陷等； ２．經濟性。由于天然石材自重大，開采運輸不方便，故應貫徹就地取材原則，以縮短運距，降低成本。同時，天然巖石雕琢加工困難，加工費 工耗時，成本高。一些名貴石材，價格高昂，因此選材時必須予以慎重考慮。 ３．色彩。石材裝飾必須要與建筑環境相協調，其中色彩相融性尤其明顯和重要。因此選用天然石材時，必須認真考慮所選石材的顏色與紋理，力爭取得最佳裝飾效果。 天然大理石化學成分為碳酸鹽。當大理石長期受雨水沖刷，特別是受酸性雨水沖刷時，可能使大理石表面的某些物質被侵蝕，從而失去原貌和光澤，影響裝飾效果，因此一般大理石板材不宜用于室外裝飾。 作業 ? (1)巖石按成因可分為哪幾類 ?舉例說明。 ? (2)比較花崗巖、大理巖的性質和用途，并分析它們具有不同性質 的原因 ? (3)工程上常應用的巖石哪些種類耐火性最差 ?哪些巖石耐酸性最差 ? ? (4)選擇天然石材應考慮哪些原則 ?為什么 ? 第三章 燒土制品及玻璃 燒土制品是以粘土為主要原料，經成型、干燥、高溫焙（ b232。i）燒而制得的產品。建筑工程中常用的墻體材料、屋面材料、裝飾材料和衛生潔具等都離不開燒土制品，如燒結粘土磚和瓦、內墻面磚、外墻面磚、地磚、琉璃制品、衛生陶瓷制品和耐火制品等。 一、 粘土 磚 瓦 ? 分類： 普通磚 ——沒有孔洞或孔洞率 15％ 空心磚 ——孔洞率 ≥15％ 依生產工藝分： 燒結磚 ——粘土磚、頁巖磚、粉煤灰磚 蒸養（壓）磚 ——灰砂磚、粉煤灰磚等 燒結普通磚： 在墻體材料中，目前磚占主要地位，而在磚材料中，燒結粘土磚又是主要的，古老的秦磚漢瓦至今還有一定的生命力，這主要是粘土原料來源廣泛，生產工藝簡單，其制品有一定的強度，耐久性、防火、隔熱的特點，并價格低廉，應用靈活，具有一定的裝飾性。 粘土質材料在一定溫度下，其中的鋁硅酸鹽礦物部分熔融，冷卻后將其余礦物顆粒粘結成一體，保持磚坯的形體，并具有一定的物理、力學性能。這一工藝稱為 “燒結 ”或 “焙燒 ”。燒結普通磚俗稱小磚、 標準磚、實心磚等。 ①定義： 以粘土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經焙燒而成的普通實心磚。 ②產品有：普通粘土磚（ N），頁巖磚（ Y），煤矸石磚（ M），粉煤灰磚（ F）。 ③ a. 標準尺寸： 24011553mm b. 表觀密度： 1600～ 1800kg/m3 c. 吸水率： 8～ 18％ 15 d. 強度等級 ——按抗壓強度分： MU MU2 MU MU1 MU 燒結普通磚是通過取 10 塊磚試樣進行抗擊強度試驗，根據抗擊強度值平均值和強度標準值來劃分。 210ii11s f f9??????????? _kf f ?? sf? ?? 燒結普通磚強度等級劃分規定 （ MPa） 強度等級 抗壓強度平均值 f— ≥ 變異系數 ? ≤ 變異系數 ? ＞ 強度標準值 fk≥ 單塊最小抗壓強度值 fmin≥ MU 30 MU 25 MU 20 MU 15 MU 10 e. 質量等級 ——依據外觀質量、泛霜和石灰爆裂三項指標分為 : 優等品（ A） ——用于清水墻 、 合格品（ C） ——用于混水墻、內墻 A. 外觀質量： 兩條面高度差、彎曲、雜質凸出高度、缺棱掉角、裂紋長度、完整面和顏色等。 B．泛霜： 原料中含有硫、鎂、等可溶性鹽，在磚適用中，鹽類會隨磚內水分蒸發而 在磚表面產生鹽析，一般為白色粉末。常見在磚表面形成絮團狀斑點，嚴重的會起粉、掉角或脫皮。 C．石灰爆裂： 原料中有石灰石，燒成過程中生石灰留在磚內，生碳在磚內吸收外界的水分，消化并產生體積膨脹，稱為石灰爆裂。 f. 抗風化性能 表征耐久性： 根據其地區風化程度而定， 常以抗凍性、吸水率及飽和系數等指標判別。 ? 優點 ? 傳統墻體材料； ? 具有較高的強度和耐久性； ? 孔隙率較大，具有較良好的保溫隔熱性能和隔聲吸聲性能。 ? 缺點 ? 塊體小，施工效率低； ? 自重大； ? 產生能耗高； ? 粘土磚所用原料粘土，需毀田取土，擠占耕地 ； ? 抗震性能差。 ? 應用 ? 外墻圍護結構； ? 內墻隔斷； ? 煙囪、拱、柱、溝道等等。 ? 發展 ? 孔洞率較大的多孔磚和空心磚； ? 利用工業廢料； ? 砌塊和墻用板材。 16 例 31 試解釋制成紅磚與青磚的原理。 答： 焙燒是制磚最重要的環節。當磚坯在氧化氣氛中燒成出窯，磚中的鐵質形成了紅色的Fe2O3，則制得紅磚。若磚坯在氧化氣氛中燒成后，再經澆水悶窯，使窯內形成還原氣氛，促使磚內的紅色高階氧化鐵（ Fe2O3）還原成青灰色的低價氧化鐵 (FeO)，即制得青磚。 粘土磚焙燒溫度為 950℃左右燒出的磚色澤多為紅色。這是由于磚中的 著色礦物，如在氧化氣氛中保溫、冷卻時，鐵形成了呈紅色的 Fe2O3 之故。而為獲得青色，則焙燒開始階段在氧化氣氛中，達到焙燒溫度后，封閉火門，隔絕空氣流入，并配合從窯頂洇水入窯，產生大量水蒸汽，轉變成缺氧環境，使磚在還原氣氛里保溫、冷卻。這時，磚中形成的是呈青灰色的氧化鐵 (FeO)，制得青磚。 例 32 何謂燒結普通磚的泛霜和石灰爆裂？它們對建筑物有何影響？ 答：泛霜是指粘土原料中的可溶性鹽類（如硫酸鈉等），隨著磚內水分蒸發而在磚表面產生的鹽析現象，一般為白色粉末，常在磚表面形成絮團狀斑點。泛霜的磚用于建筑中的 潮濕部位時，由于大量鹽類的溶出和結晶膨脹會造成磚砌體表面粉化及剝落，內部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。 當原料土中夾雜有石灰質時，則燒磚時將被燒成過燒的石灰留在磚中。石灰有時也由摻入的內燃料（煤渣）帶入。這些石灰在磚體內吸水消化時產生體積膨脹，導致磚發生脹裂破壞，這種現象稱為石灰爆裂。 石灰爆裂對磚砌體影響較大，輕者影響外觀，重者將使磚砌體強度降低直至破壞。磚中石灰質顆粒越大，含量越多，則對磚砌體強度影響越大。 ＧＢ 5101—2020 規定，優等品磚不允許有泛霜現象，一等品磚不允許出現中等泛霜，合格品磚不允許出 現嚴重泛霜。標準規定，優等品磚不允許出現最大破壞尺寸大于 2mm 的爆裂區域；一等品磚不允許出現最大破壞尺寸大于 10 mm 的爆裂區域，在 ２～ 10 mm 之間爆裂區域，每組磚樣不得多于 15 處。 例 33 某燒結普通磚試驗， 10 塊磚樣的抗壓強度值分別為： 、 、 、 、 、 、 、 、 （ MPa），試確定該磚的強度等級。 解：計算 10 塊試樣的抗壓強度平均值為： 1 ( 14 .2 21 .1 9. 5 22 .9 13 .3 18 .8 18 .2 19 .8 19 .8 ) 17 . 610f M P a? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 計算標準差： 210ii11s f f9??????????? 將單塊試樣抗壓強度值代入， S= MPa 計算強度變異系數： 4 .0 5 0 .2 3 0 .2 11 7 .6sf? ?? ? ? ? 單塊最小抗壓強度值 fmin=≥ 該磚的強度等級為 MU 10 2. 燒結多孔磚和空心磚 : 品 種 多孔磚 空心磚 尺寸 M 型 190190190mm P 型 24011590mm M 型 29019090mm P 型 240180115mm 17 孔洞率 20％左右 大于 35％ 孔洞方向 豎向 橫向 孔洞個數 多 少 單個孔洞的大小 小 大 應用 承重墻 非承重墻 強度等級 MU MU1 MUMU2 MU30 共 5 個 、 、 共 3個 ★多孔磚、 空心磚的優點 與實心磚相比，空心磚可減輕結構自重，磚體尺寸大，可節約砌筑砂漿用量、縮短工時，并可減少粘土、電力及燃料消耗量，改善建筑物的隔熱與隔聲性能。 比普通燒結磚節省粘土用量 20~30%、燃料消耗 10~20%，減輕墻體自重 10~35%、減少砌筑砂漿用量 20~25%、提高砌筑工效 20~40%、降低墻體總造 價約 20%。 其他粘土質磚 ? 燒結粉煤灰磚： 用工業廢料粉煤灰做原料，摻入適量粘土制成。表觀密度1300—1500kg/m3,吸水率 20%，顏色呈紅色。 ? 燒結煤矸石磚： 用工業廢料煤矸石為主要原料制成。表觀密度 1400—1650kg/m3,吸水率 15 .5%，顏色呈深紅色。 ? 燒結頁巖磚： 用頁巖為主要原料磨細燒結而成。表觀密度 1600kg/m3 以上 ,吸水率15 .5%，顏色呈淺紅色。 4 、 粘土瓦 粘土 瓦： 以粘土為原料，經成型、干燥、焙燒而成。 品種：平 瓦 、 脊瓦 、 小青瓦。 顏色：紅色、青 色 質量控制：國家標準《粘土 瓦》 GB117089 形狀尺寸：平 瓦 400x360mm—360x220mm 。 小青瓦 175x175mm 二、 建筑陶瓷 建筑陶瓷制品是指建筑物室內外裝修用的一種較高級的燒土制品。 陶瓷制品是 陶器和瓷器 兩大類產品的總稱。一般陶制品斷面粗糙、無光，敲擊聲細啞，吸水率較大，強度較低，其表面分為無釉和施釉兩種。一般瓷器的結構致密，氣孔率較小，有一定半透明性，并且表面通常是施釉的。瓷器常用作日用餐茶具及美術用品 。 介于陶器和瓷器之間的一類產品通稱為 炻器 ，也可稱半瓷。炻器與 陶器的區別在于陶器的坯體是