12秋墙体材料与节能技术.ppt
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1、墙体材料与节能技术,二O一0年九月,邙静喆,0 绪论 01.墙体材料的发展历史和发展方向 0.1.1发展历史及现状 悠久 耗能 0.1.2墙体材料的发展方向 节能利废、隔热、高强、空心大块型,0.2 新型墙体材料的分类及功能 0.2.1墙体材料的分类 新型墙体材料有以下三大类,新型墙体材料有以下三大类 一、砖类 (一)非粘土烧结多孔砖(符合GB135442000技术要求)和非粘土烧结空心砖(符合GB135452003技术要求)。 (二)混凝土多孔砖(符合JC9432004技术要求)。 (三)蒸压粉煤灰砖(符合JC2392001技术要求)和蒸压灰砂空心砖(符合JC/T6371996技术要求)。
2、(四)烧结多孔砖(仅限西部地区,符合GB135442000技术要求)和烧结空心砖(仅限西部地区,符合GB135452003技术要求)。,二、砌块类 (一)普通混凝土小型空心砌块(符合GB8239-1997技术要求)。 (二)轻集料混凝土小型空心砌块(符合GB152292002技术要求)。 (三)烧结空心砌块(以煤矸石、江河湖淤泥、建筑垃圾、页岩为原料,符合GB135452003技术要求)。 (四)蒸压加气混凝土砌块(符合GB/T119682006技术要求)。 (五)石膏砌块(符合JC/T6981998技术要求)。 (六)粉煤灰小型空心砌块(符合JC8622000技术要求)。,三、板材类 (一)
3、蒸压加气混凝土板(符合GB157621995技术要求)。 (二)建筑隔墙用轻质条板(符合JG/T1692005技术要求)。 (三)钢丝网架聚苯乙烯夹芯板(符合JC6231996技术要求)。 (四)石膏空心条板(符合JC/T8291998技术要求)。 (五)玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板(简称GRC板,符合GB/T196312005技术要求)。,三、板材类 (六)金属面夹芯板。 其中: 金属面聚苯乙烯夹芯板(符合JC6891998技术要求); 金属面硬质聚氨酯夹芯板(符合JC/T8682000技术要求); 金属面岩棉、矿渣棉夹芯板(符合JC/T8692000技术要求)。,三、板材类 (七)建筑
4、平板。 其中: 纸面石膏板(符合GB/T97751999技术要求); 纤维增强硅酸钙板(符合JC/T5642000技术要求); 纤维增强低碱度水泥建筑平板(符合JC/T6261996技术要求); 维纶纤维增强水泥平板(符合JC/T6711997技术要求); 建筑用石棉水泥平板(符合JC/T1996技术要求)。,三、板材类 (八)、原料中掺有不少于30%的工业废渣、农作物秸杆、建筑垃圾、江河(湖、海)淤泥的墙体材料产品(烧结实心砖除外)。 (九)、符合国家标准、行业标准和地方标准的混凝土砖、烧结保温砖(砌块)、中空钢网内模隔墙、复合保温砖(砌块)、预制复合墙板(体),聚氨酯硬泡复合板及以专用聚氨
5、酯为材料的建筑墙体等。,0.2.2墙体材料的使用功能 (1)承重功能 (2)保温和隔热功能 (3)装饰功能 (4)吸声和隔声功能 0.3 墙材物性 略,第一篇 块状墙体材料,图1 砖的尺寸及各部分名称,1 粘土空心砖 1.1概述 1.1.1用于墙体的粘土砖 (1)粘土实心砖 烧结粘土砖是以粘土为主要原料,经配料、制坯、干燥、焙烧而成的烧结普通砖,简称为粘土砖。,根据烧结普通砖(GB/T 51012003)规定,强度和抗风化性能合格的砖,根据砖的尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂的程度将其分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。 1)外形尺寸 烧结普通砖的外形为直角六面体,公称
6、尺寸是240mm115mm53mm,砖的尺寸允许偏差应符合标准规定,2)外观质量 烧结普通砖的外观质量包括两条面高度差、弯曲、杂质凸出高度、缺棱掉角、裂纹、完整面、颜色等内容,分别应标准的规定。 (3)强度等级 烧结普通砖是通过取10块砖样进行抗压强度试验,根据抗压强度平均值和标准值方法或抗压强度平均值和最小值方法来评定砖的强度等级。各等级应满足的强度指标如下表。,烧结普通砖的强度等级 GB/T 51012003,烧结普通砖中的强度指标按下式计算:,例题1:测定粘土砖强度,确定强度等级。试件尺寸为(mm): 116112;114116;118110;108112;113110;118110;1
7、10119;115112;112118;110110; 406.2; 376; 214; 378; 384; 249; 441; 265; 470; 337,110*108 198.4 2* 110*108 256.6 3* 105*105 191.8 4* 107*110 153 5* 110*113 152 6* 105*110 213.6 7* 110*110 238.4 8* 120*110 208.5 9* 114*110 204 10* 105*112 265.7,110*108 198.4 16.7 0.7 4.9 2* 110*108 256.6 21.6 4.2 17.64
8、3* 105*105 191.8 17.4 0 0 4* 107*110 153 12.9 4.5 20.25 5* 110*113 152 12.2 5.2 27.04 6* 105*110 213.6 18.5 1.1 1.21 7* 110*110 238.4 19.7 2.3 5.29 8* 120*110 208.5 15.8 1.6 2.56 9* 114*110 204 16.3 1.1 1.21 10* 105*112 265.7 22.6 5.2 27.04,答案; 平均强度 =27.5 变异系数 =0.24 单块最小值16.5 MU20.0 强度平均值 17.4 标准差=3
9、.45 变异系数=3.45/17.4=0.198小于0.21 强度标准值=17.4-1.8*3.45=11.19 单块最小值12.2 符合MU15,4)泛霜和石灰爆裂 泛霜是指在新砌筑的砖砌体表面,有时会出现一层白色的粉状物。国家标准严格规定烧结制品中优等产品不允许出现泛霜,一等产品不允许出现中等泛霜,合格产品不允许出现严重泛霜。 石灰爆裂是烧结砖的原料中夹杂着石灰石,焙烧时石灰石被烧成生石灰块,在使用过程中生石灰吸水熟化转变为熟石灰,固相体积增大近一倍造成制品爆裂的现象。,5)抗风化性能 抗风化性能是指材料在干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下不破坏并保持原有性质的能力。 我国按风化
10、指数将各省市划分为严重风化区和非严重风化区。 风化指数是指日气温从正温降至负温或从负温升至正温的每年平均天数,与每年从霜冻之日起至消失霜冻之日止,这一期间降雨总量(以mm计)的平均值的乘积。,风化指数12700为严重风化区,风化指数12700为非严重风化区。 用于严重风化区中15地区的砖必须进行冻融试验。 其他地区的砖,其吸水率和饱和系数指标若能达到标准的要求,可认为其抗风化性能合格,不再进行冻融试验,当有一项指标达不到要求时,也必须进行冻融试验。,风化区的划分(GB/T 51012003),烧结普通砖的吸水率、饱和系数(GB/T 51012003),(2)粘土空心砖和多孔砖 用多孔砖或空心砖
11、代替实心砖可使建筑物自重减轻1/3左右,节约原料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。 一些较发达国家多孔砖占砖总产量的70% 90%,我国目前也正在大力推广,而且发展很快。,1)烧结多孔砖 是以粘土、页岩、煤矸石和粉煤灰为主要原料,经焙烧而成的孔洞率15%,主要用于承重部位的砖。 根据烧结多孔砖(GB 135442000)的规定,强度和抗风化性能合格的烧结多孔砖,根据尺寸偏差、外观质量、孔形及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C
12、)三个质量等级。,a外形尺寸 烧结多孔砖的外形为直角六面体,其长度、宽度、高度尺寸应符合下列要求: 290,240,190,180(mm); 175,140,115,90(mm)。 烧结多孔砖砌筑时孔洞应垂直于承压面。砖的尺寸偏差应符合标准的要求。,b外观质量 烧结多孔砖的外观质量应标准的规定。 c孔形孔洞率及孔洞排列 孔形孔洞率及孔洞排列应标准的规定。 d强度等级 多孔砖的强度等级同烧结普通砖一样分成MU30、MU25、MU20、MI15、MU10五个强度等级,评定方法完全与烧结普通砖相同,其具体指标。,烧结多孔砖的技术要求还包括泛霜、石灰爆裂和抗风化性能。 e产品标记 烧结多孔砖的产品标记
13、按产品名称、品种、规格、强度等级、质量等级和标准编号的顺序编写。 例如:规格尺寸290mm140mm90mm、强度等级MU25、优等品的粉煤灰砖,其标记为:烧结多孔砖F 29014090 25 A GB 13544,某工程砌筑100M2的370墙 问需买多少块砖?拌多少M3砂浆? 解: 砌体体积为 100 0.37 = 37 M3 则:需买 37512 =18944 (块)砖,某工程砌筑100M2的370墙 (1)问需买多少块砖?拌多少M3砂浆? (2)若砂浆为强度等级M5的水泥砂浆,42.5PO水泥(28d实测强度 fce=45MPa),砂含水率3.5%,干砂堆积密度1450kg/m3,问需
14、买多少包水 泥?多少吨砂子?(施工水平一般,砂浆强度标=1.25MPa,A=3.03,B=-15.09 ) 解: (1)砌体体积为 100 0.37 = 37 M3 则:需买 37512 =18944 (块)砖 需拌 37(1- 5120.240.1150.053) = 9.29M3砂浆 (2)水泥砂浆配制强度f配= f设+0.645=5+0.6451.25=5.81MPa 需买 9.291000(f配B)/Afce/50 = 9.291000(5.81 + 15.09)/ 3.0345/ 50 = 28.5(包)水泥 需买 9.291.45(1 + 3.5%) = 13.94 (吨)砂子,则
15、:需买 37512 =18944 (块)砖 需拌 37(1- 5120.240.1150.053) = 9.29M3砂浆 (2)水泥砂浆配制强度f配= f设+0.645=5+0.6451.25=5.81MPa 需买 9.291000(f配B)/Afce/50 = 9.291000(5.81 + 15.09)/ 3.0345/ 50 = 28.5(包)水泥 需买 9.291.45(1 + 3.5%) = 13.94 (吨)砂子,图2 烧结多孔砖外形,烧结多孔砖的尺寸偏差(mm),烧结多孔砖外观质量(mm),烧结多孔砖的孔形孔洞率及孔洞排列(GB 135442000),2)烧结空心砖是以粘土、页岩
16、、煤矸石为主要原料,经焙烧而成的孔洞率15%,孔的尺寸大而数量少的砖。 根据烧结空心砖和空心砌块(GB 135451992)的规定,烧结空心砖的外形为直角六面体,在与砂浆的接合面上应设有增加结合力的深度1mm以上的凹线槽, 其尺寸有290mm 190mm90mm和240mm180mm115mm两种,烧结空心砖根据表观密度分为800、900、1100三个密度级别。每个密度级别根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和物理性能分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个产品等级,各产品等级对应的强度等级及具体指标要求,图7.3 烧结空心砖,1 顶 面 ;2 大 面 ;3 条 面 ;4 肋
17、 ;5 一 壁 ;l一 长 度 ;b 宽 度;d 高 度,烧结空心砖的强度等级 (GB 135452003),1.1.2国家对粘土砖的政策 1.保护耕地、节约能源、资源综合利用、改善环境。 (1)利废 (2)空心 (3)大型、机械化 (4)节能降耗 a内燃砖 b预热利用 c窑体保温 2.加快淘汰落后工艺及产品措施,1.1.3粘土空心砖(多孔砖)VS普通粘土砖 1.表观密度 2.吸水率 3.导热性 4.抗风化和抗冻性 5.强度 6.其他,空心砖和多孔砖空心砖和多孔砖空心砖和多孔砖空心砖和多孔砖的区别: 1、两种砖孔洞率要求均为等于或大于15; 2、多孔砖孔的尺寸小而数量多,空心砖孔的尺寸大而数量
18、小; 3、多孔砖常用于承重部位,空心砖常用于非承重部位。,4、烧结多孔砖:由粘土煤矸石或粉煤灰为主要材料,孔隙率不小于15%,孔的直径小而数量多,主要用于承重部位的砖。P型 240mmX115mmX90mm ,M型 190mmX190mmX90mm。 5、空心砖:由粘土煤矸石或粉煤灰为主要材料,孔洞较大,孔洞率大于35%的烧结空心砖,用于围护结构。,6、烧结空心砖简称多孔砖,是指以页岩,煤矸石或粉煤灰为主要原料,经焙烧而成的具有竖向孔洞(孔洞率不小于25%,孔的尺寸小而数量多)的砖.其外形尺寸,长度为290,240,190mm, 宽度为240,190,180,175,140,115mm,高度为
19、90mm。,9、粘土空心砖多为大孔,空心率大,非承重;粘土多孔砖为多个小孔,象蜂窝煤,可承重。 10、目前在工程中应用承重空心砖和烧结多孔砖的在工程中承重空心砖多是指烧结多孔砖,不承重的空心砖是中心大孔的那种空心砖。,1.2粘土空心砖的生产 1.生产工艺流程 泥料制备 成型 干燥焙烧 (1)成型方法分类 a软塑 b 半硬塑 c硬塑 (2)生产流程 泥料制备 1)剔除杂质 2)配料 3)破碎 4)混合及均化 5)风化、困存、陈化 6)真空处理 7)蒸汽处理,成型 粘土空心砖采用塑性成型,可塑性泥料在外力作用下成为一定形状、尺寸、密度和必需的强度的湿坯成型方法 坯体干燥 除去坯体水分的过程。 砖坯
20、料的含水成分-化学结合水与物理结合水 物理结合水-自由水和大气吸附水 干燥应根据不同阶段控制烘干速率、温度及介质温度 最高温度不宜大于100,焙烧 焙烧:是制品生产的最后、关键工序.期间发生物理化学变化,过程分四阶段 1)干燥与预热阶段(20-400) 2)加热阶段(400-900) 3)烧成阶段(900至最高温度) 4)冷却阶段 600缓慢降温 总之:应适当延长预热、保温、冷却的时间,以防止焙烧时可能产生的缺陷,1.3粘土空心砖的主要生产设备 1.原料制备机械设备 (1)除石对辊机:剔除粘土中的石子及其它杂质,同时也能破碎原料。 (2)定量给料设备 1)箱式给料机 2)胶带喂料机: 喂送粒度
21、较小物料,不能承受较大料柱压力 3)板式给料机 4)圆盘给料机:不宜粒度不大于50mm,潮湿粘性大 5)螺旋给料机:螺旋轴力推动物料,适于粉料。,(3)破碎设备 1)鄂式破碎机:动鄂压固鄂 2)锤式破碎机:冲击,转子、悬挂多排锤 3) 辊式破碎机:单、双辊;劈碎和挤压 (4)混合碾练设备 1)双轴搅拌机:两轴转向相反 2)湿碾机:碾碎原料中的硬块和杂质块,并使各种原料与内燃原料混合,改善泥料性能 3)回转式湿化仓:贮存经破碎,加水混合搅拌后的泥料,湿化、陈伏改善泥料的成型技术性能 (4)双级真空挤出机:上机搅拌、真空室、下级挤出、机头、模具。,1.4粘土空心砖的应用技术 1.4.1粘土空心砖施
22、工要求 1.粘土空心砖的质量要求 2.砌筑要求 (1)灰缝要求 (2)转角要求 (3)墙高时要求 (4)与实心砖搭配 (5)砌前要求 砌筑要点:横平竖直,砂浆饱满,厚薄均匀 上下错缝,内外搭砌,接茬牢固,3.空心砖墙砌筑使用要求 1.4.2粘土空心砖的施工技术 1.砂浆制备与使用 2.砖墙组砌形式 1.4.3粘土空心砖的施工注意事项P37-38 (1)施工前浇水 (2)保持孔洞率 (3)灰缝饱满靠加浆和挤浆 (4)管道穿墙 (5)禁止砍砖,第一篇 块状墙体材料,2.非烧结砖 2.1非烧结砖的基本知识 2.1.1发展概况 2.1.2常用非烧结砖的组成、规格 a蒸压灰沙砖b蒸压粉煤灰砖c煤渣砖 2
23、.1.3非烧结砖的技术要求 1. 尺寸偏差外观质量 2.强度,2.2非烧结的生产 2.2.1灰砂硅酸盐砖生产工艺 1.原材料 (1)砂 (2)生石灰(3)水 2.工艺流程 (1)原料的加工与处理:生石灰与砂要破粉 (2)混合料配比要求: a成品应达的物理力学性能 b对混合料的塑性要求 c成本,工艺流程:,规格尺寸:与烧结普通砖相同,含硅材料:砂、粉煤灰、煤渣,灰砂砖,(3)混和料制备 包括:三个过程 a 一次加水搅拌 :料加入6-9%水搅拌,各组分分散,增加接触面积,使物料均匀混合,加强化学吸附作用 水包颗粒,石灰更充分消化,改善塑性 b 消化 ;升温,提高细度加快消化 c 二次加水搅拌: 补
24、充一次搅拌水分蒸发;打散结块的物料,提高塑性,提高性能,(4)灰砂砖的密实成型 压制成型 加压方式: a单面和双面加压 b一次加压和二次加压 最佳成型制度:双面、多次加压 成型压力20MPa 过高压力可能导致砖坯产生弹性阻力、膨胀及层裂。,(5)蒸压养护 设备:蒸压釜 四个阶段 a升温阶段 b升温升压阶段 阶段升温和变速升温 c恒温恒压阶段 强度发展的主要阶段 压力0.8-1.5MPa d降温降压阶段:降温降压速度不宜过快,2.2.2蒸压粉煤灰砖的生产工艺,(1)原材料料及技术要求 粉煤灰:a 来源 b 火山灰活性:与石灰石膏混合后,在水热合成条件生成稳定的水化硅酸钙、铝酸钙、硫铝酸盐等。 c
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