2.2 砖混结构材料
2.2.1 砖
砌墙砖按生产工艺不同分成烧结砖和非烧结砖。烧结砖在我国已经有两千多年的历史,当今仍是一种应用很广泛的墙体材料。非烧结砖又可分为压制砖、蒸养砖和蒸压砖等。
按所用原材料分为黏土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖等。
按有无孔洞可分为普通砖、多孔砖、空心砖。
烧结砖:凡以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料,经成形和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖统称为烧结砖。
根据原料不同分为烧结黏土砖、烧结粉煤灰砖、烧结页岩砖等。
(1)烧结普通砖 烧结普通砖是由黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料,经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的砖。烧结普通砖分烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。
烧结普通砖是传统的墙体材料,具有较高的强度和耐久性,又因其多孔而具有保温绝热、隔声吸声等优点,因此适宜做建筑围护结构,被大量应用于砌筑建筑物的内墙、外墙、柱、拱、烟囱、沟道及其他构筑物,也可在砌体中置适当的钢筋或钢丝以代替混凝土构造柱和过梁。
烧结普通砖既有一定的强度,又有较好的隔热、隔声性能,冬季室内墙面不会出现结露现象,而且价格低廉。虽然不断出现各种新的墙体材料,但烧结砖在今后一段时间内,仍会作为一种主要材料用于砌筑工程中。
烧结普通砖有自重大、体积小、生产能耗高、施工效率低等缺点,用烧结多孔砖和烧结空心砖代替烧结普通砖,可使建筑物自重减轻30%左右,节约黏土20%~30%,节省燃料10%~20%,墙体施工功效提高40%,并改善砖的隔热隔声性能。通常在相同的热工性能要求下,用空心砖砌筑的墙体厚度比用实心砖砌筑的墙体减薄半砖左右,所以推广使用多孔砖和空心砖是加快我国墙体材料改革,促进墙体材料工业技术进步的重要措施之一。
(2)烧结多孔砖 烧结多孔砖是以黏土、页岩或煤矸石为主要原料烧制而成的孔洞率超过25%,孔尺寸小而多,且为竖向孔的主要用于结构承重的多孔砖。
烧结多孔砖主要用于六层以下建筑物的承重墙体。M型砖符合建筑模数,使设计规范化、系列化,提高施工速度,节约砂浆;P型砖便于与普通砖配套使用。
(3)烧结空心砖 烧结空心砖是以黏土、页岩或煤矸石为主要原料烧制而成的孔洞率大于35%,孔尺寸大而少,且为水平孔的主要用于非承重部位的空心砖。
烧结空心砖自重较轻,强度较低,多用于非承重墙,如多层建筑的内隔墙或框架结构的填充墙等。
2.2.2 砌块
砌块是利用混凝土、工业废料(炉渣、粉煤灰等)或地方材料制成的人造块材,外形尺寸比砖大,具有设备简单,砌筑速度快的优点,符合建筑工业化发展中墙体改革的要求。砌块是砌筑用的人造块材,是一种新型墙体材料,外形多为直角六面体,也有各种异形体砌块。砌块系列中主要规格的长度、宽度或高度有1项或1项以上分别超过365mm、240mm或115mm,但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。
砌块按尺寸和质量的大小不同分为小型砌块、中型砌块和大型砌块。砌块系列中主规格的高度大于115mm而小于380mm的称作小型砌块;高度为380~980mm的称为中型砌块;高度大于980mm的称为大型砌块。使用中以中小型砌块居多。
砌块按外观形状可以分为实心砌块和空心砌块。空心率小于25%或无孔洞的砌块为实心砌块;空心率大于或等于25%的砌块为空心砌块。
空心砌块有单排方孔、单排圆孔和多排扁孔三种形式,其中多排扁孔对保温较有利。按砌块在组砌中的位置与作用可以分为主砌块和各种辅助砌块。
根据材料不同,常用的砌块有普通混凝土与装饰混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块、免蒸加气混凝土砌块(又称环保轻质混凝土砌块)和石膏砌块。吸水率较大的砌块不能用于长期浸水、经常受干湿交替或冻融循环的建筑部位。
(1)加气混凝土砌块
① 定义 加气混凝土砌块是一种轻质多孔、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。
② 特点
a.重量轻。加气混凝土砌块一般质量为500~700kg。只相当于黏土砖和灰砂砖的1/4~1/3,普通混凝土的1/5,是混凝土中较轻的一种,适用于高层建筑的填充墙和低层建筑的承重墙。使用这种材料,可以使整个建筑的自重比普通砖混结构建筑的自重降低40%以上。由于建筑自重减轻,地震破坏力小,所以大大提高了建筑物的抗震能力。
b.保温隔热。加气混凝土的热导率一般为0.11~0.18kcal/(m·h·℃),仅为黏土砖和灰砂砖的1/4~1/5[黏土砖的热导率为0.4~0.58kcal/(m·h·℃);灰砂砖的热导率为0.528kcal/(m·h·℃)],为普通混凝土的1/6左右。实践证明:20cm厚的加气混凝土墙体的保温效果就相当于49cm厚的黏土砖墙体的保温效果,隔热性能也大大优于24cm砖墙体。这样就大大减薄了墙体的厚度,相应地便扩大了建筑物的有效使用面积,节约了建筑材料厚度,提高了施工效率,降低了工程造价,减轻了建筑物自重。
c.强度高。经实验,加气混凝土砌块抗压强度大于25kgf/cm2,相当于125号黏土砖和灰砂砖的抗压强度。
d.抗震性能好。在震级为7.8级的唐山丰南等地的地震中,据震后考察,加气混凝土建筑只新出现了几条裂缝,而砖混结构建筑几乎全部倒塌,使这两栋相距不远,结构相同而材料不同的建筑形成了鲜明的对照。分析认为,这就是因为加气混凝土容重轻,整体性能好,地震时惯性力小,所以具有一定的抗震能力。这对于我们这个多地震国家来讲将是有很大的益处。
e.加工性能好。加气混凝土具有很好的加工性能。能锯、能刨、能钉、能铣、能钻,并且能在制造过程中加钢筋,给施工带来了很大的方便与灵活性。
f.耐高温性。加气混凝土在温度为600℃以下时,其抗压强度稍有增长,当温度在600℃左右时,其抗压强度接近常温时的抗压强度,所以作为建筑材料的加气混凝土的防火性能达到国家一级防火标准。
g.隔声性能好。从加气混凝土的气孔结构可知,由于加气混凝土的内部结构像面包一样,均匀地分布着大量的封闭气孔,因此具有一般建筑材料所不具有的吸声性能。
h.机械化施工。就现在的情况来看,预制加气混凝土拼装大板可节省成品堆放场地;节约砌筑人工;减少了湿作业;加快了现场施工进度,提高了施工效率。
i.适应性强。可根据当地不同原材料、不同条件来量身定造。原材料可选择河砂、粉煤灰、矿砂等多种,因地制宜,并且可以废物利用,有利环保,真正地变废为宝。
(2)石膏砌块 以建筑石膏为主要原材料,经加水搅拌、浇注成形和干燥制成的轻质建筑石膏制品。它具有隔声防火、施工便捷等多项优点,是一种低碳环保、健康、符合时代发展要求的新型墙体材料。
① 环保 环保是指石膏砌块在原料、生产、施工、使用、废弃物回收上均不污染环境。
② 加工性好 脱硫石膏砌块可锯、可刨、可钉挂的特性,使用户做室内装饰造型时极其方便。
③ 墙体加工便捷 可以轻易地开槽走管线、安线盒,只要按正确的施工方法施工,走管线的部位仍然具有很好的强度。如墙体被破坏,修补时也十分方便快捷。