砌體材料和屋面材料(已修改)
2025-05-31 01:21 本頁面
【正文】 1 第五章 砌體材料和屋面材料 制作人：張愛勤 山東交通學(xué)院土木工程系 2 學(xué)習(xí)要求： ? 重點(diǎn)掌握 燒結(jié)普通磚的性質(zhì)與應(yīng)用特點(diǎn)。 ? 熟悉 燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)空心磚、蒸壓蒸養(yǎng)磚、石材與砌塊的主要性質(zhì)與應(yīng)用特點(diǎn)。 ? 了解 墻用板材和屋面材料的應(yīng)用。 3 一、石材的形成與分類（地質(zhì)分類法） 第一節(jié) 石 材 （ 巖漿巖 ） （ 1） 深成巖 （ 2） 噴出巖 （ 3） 火山巖 （ 1） 機(jī)械沉積巖 （ 2） 化學(xué)沉積巖 （ 3） 生物沉積巖 4 （ 1） 表觀密度 —— 指在規(guī)定條件下 ， 石料單位表觀體積 (實(shí)體 +閉口孔隙體積 ) 的質(zhì)量 。 公式： 式中： m、 vs—— 石料的干質(zhì)量與實(shí)體體積； vn—— 石料閉口孔隙的體積 ， cm3； va—— 石料的表觀體積 ， cm3。 ansa VmVVm ????單位： g/cm3 二、砌筑石材的技術(shù)性質(zhì)與應(yīng)用 5 ? 石材的表觀密度與礦物組成及孔隙率有關(guān)。 ? 致密的石材如花崗巖和大理巖等，其表觀密度接近于密度，約為 2500～ 3100kg/m3?？紫堵瘦^大的石材，如火山凝灰?guī)r、浮石等，其表觀密度較小，約為 500～ 1700kg/m3。 ? 天然石材根據(jù)表觀密度可分為 輕質(zhì)石材 和 重質(zhì)石材 。表觀密度小于 1800kg/m3的為輕質(zhì)石材，一般用作墻體材料；表觀密度大于 1800kg/m3的為重質(zhì)石材，可作為建筑物的基礎(chǔ)、貼面、地面、房屋外墻、橋梁和水工構(gòu)筑物等。 6 （ 2）吸水性 —— 石料在規(guī)定的試驗(yàn)條件下吸水的能力 。 工程上常采用 吸水率 和 飽水率 這兩項(xiàng)指標(biāo)表征 。 1） 吸水率 —— 指在 室內(nèi)常溫 和 常壓 條件下，石料試件最大的 吸水質(zhì)量占烘干石料試件質(zhì)量的百分率。 2）飽水率 —— 采用 沸煮法 或 真空抽氣法 飽和試件，石料試件的 最大吸水質(zhì)量占烘干石料試件質(zhì)量的百分率。 計(jì)算方法與吸水率相似，但飽水率 ＞ 吸水率。 7 ? 石材的吸水性主要與其孔隙率和孔隙特征有關(guān)。孔隙特征相同的石材，孔隙率愈大，吸水率也愈高。 ? 深成巖以及許多變質(zhì)巖孔隙率都很小，因而吸水率也很小。如花崗巖吸水率通常小于 %，而多孔貝類石灰?guī)r吸水率可高達(dá) 15%。 ? 石材吸水后強(qiáng)度降低，抗凍性變差，導(dǎo)熱性增加，耐水性和耐久性下降。表觀密度大的石材，孔隙率小，吸水率也小。 8 （ 3）耐水性 —— 以軟化系數(shù) KR來表征。 按 KR分 高耐水性石材 中耐水性石材 ～ 低耐水性石材 ～ 9 ? 石材的耐水性以軟化系數(shù)來表示。 ? 根據(jù)軟化系數(shù)的大小，石材的耐水性分為高、中、低三等：軟化系數(shù)大于 ；軟化系數(shù)在 ～ ；軟化系數(shù)為 ～ 。 ? 土木工程中使用的石材，軟化系數(shù)應(yīng)大于 。 10 （ 4）抗凍性 抗凍性是指石材抵抗凍融破壞的能力 ， 是衡量石材 耐久性的一個(gè)重要指標(biāo) 。 采用直接凍融法試驗(yàn) 。 表征指標(biāo)： ① 質(zhì)量損失率 ② 耐凍系數(shù) （強(qiáng)度損失率） ? 石材的抗凍性與吸水率大小有密切關(guān)系。一般吸水率大的石材，抗凍性能較差。 ? 另外，抗凍性還與石材吸水飽和程度、凍結(jié)溫度和凍融次數(shù)有關(guān)。 ? 石材在水飽和狀態(tài)下，經(jīng)規(guī)定次數(shù)的凍融循環(huán)后，若無貫穿裂縫且重量損失不超過 5%，強(qiáng)度損失不超過 25%時(shí)，則為抗凍性合格。 11 （ 5）耐火性 ? 石材的耐火性取決于其化學(xué)成分及礦物組成。 ? 由于各種造巖礦物熱膨脹系數(shù)不同，受熱后體積變化不一致，將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致石材崩裂破壞。 ? 另外，在高溫下，造巖礦物會產(chǎn)生分解或晶型轉(zhuǎn)變。如含有石膏的石材，在 100℃ 以上時(shí)即開始破壞。含有石英和其他礦物結(jié)晶的石材，如花崗巖等，當(dāng)溫度在 700℃ 以上時(shí)，由于石英受熱膨脹，強(qiáng)度會迅速下降。 12 （ 6） 抗壓強(qiáng)度 （ 單軸飽水抗壓強(qiáng)度 ） 石料的抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算： APR ?式中： R—— 石料的抗壓強(qiáng)度 ， MPa； P—— 試件破壞時(shí)的荷載 ， N； A —— 試件的截面積 ， mm2。 ? 測定巖石抗壓強(qiáng)度的試件尺寸為 50mm 50mm 50mm的立方體。按吸水飽和狀態(tài)下的抗壓極限強(qiáng)度平均值，天然石材的強(qiáng)度等級分為 MU100、 MU80、 MU60、 MU50、 MUMU MU MU1 MU10九個(gè)等級。 13 ? 天然石材的抗壓強(qiáng)度取決于巖石的礦物組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征、膠結(jié)物質(zhì)的種類及均勻性等。如花崗巖的主要造巖礦物是石英、長石、云母和少量暗色礦物，若石英含量高，則強(qiáng)度高；若云母含量高；則強(qiáng)度低。 ? 石材是非均質(zhì)和各向異性的材料，而且是典型的脆性材料，其抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低得多，約為抗壓強(qiáng)度的 1/10～ 1/20。 14 （ 7）硬度 —— 以莫氏或肖氏硬度表示。 ? 它主要取決于組成巖石的礦物硬度與構(gòu)造。凡由致密、堅(jiān)硬的礦物所組成的巖石，其硬度較高；結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)硬度高于玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)；構(gòu)造緊密的巖石硬度也較高。 ? 巖石的硬度與抗壓強(qiáng)度有很好的相關(guān)性，一般抗壓強(qiáng)度高的其硬度也大。巖石的硬度越大，其耐磨性和抗刻劃性能越好，但表面加工越困難。 15 （ 8）耐磨性 —— 包括耐磨損性和耐磨耗性兩個(gè)方面。 ? 耐磨損性以磨損度表示，它是石材受摩擦作用，其單位摩擦面積的質(zhì)量損失的大小。 ? 耐磨耗性以磨耗度表示，它是石材同時(shí)受摩擦與沖擊作用，其單位質(zhì)量產(chǎn)生的質(zhì)量損失的大小。 ? 石
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