第8章 墙体材料与屋面材料--清华版土木工程材料

石英岩
是由硅质砂岩变质而成， 岩体结构均匀致密，抗压 强度高，表现密度大，抗 风化能力强，耐久性好， 硬度高。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
石材的技术性质有：物理性质、力学性质、耐久性和工 艺性质。
1.物理性质
（1）表观密度 石材的表观密度与其矿物组成、孔隙率等因素有关。 表观密度大的石材孔隙率小、抗压强度高、耐久性好。 按照表观密度的大小可将石材分为： 轻质石材：表观密度≤1800kg/m3，主要用于保温外墙 ； 重质石材：表观密度＞1800kg/m3，可作为承重、装修和 装饰用材料。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
1.物理性质
（4）导热性 石材的导热性主要与其致密程度有关。 重质石材的导热系数可达2.91-3.49w/(m· k)， 轻质石材的导热系数则为0.23-0.70w/(m· k)。 具有封闭孔隙石材的导热性也差。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
第一节 砌筑石材
石材是指从天然岩石体中开采、未经加工或经加工制成 块状、板状或特定形状的石材的总称。
一、石材的规格尺寸
块状石材 毛石 加工后 板状石材 加工后 砌筑石材 块状石材 天然石材 料石 散粒状石材 石材制品
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
本章目录
砌筑石材 墙用块材、板材及新型墙体材料 屋面材料 本章知识归纳
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
墙体材料：
定义：用来砌筑、拼装或用其它方法构成承重或非承重
墙体的材料。
作用：承重、围护或隔离。 种类：石材、砌墙砖、砌块和板材等。
一、砌墙砖
砌墙砖系指以粘土、工业 废料或其他地方材料为主 要原料，以不同工艺制造 的、用于砌筑承重和非承 重墙体的墙砖。
烧结普通砖 烧结砖 烧结多孔砖 烧结空心砖 砖 灰砂砖 蒸养（压）砖 粉煤灰砖
非烧结砖
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
1.毛石
毛石也称片石，是由爆破直接获得的形状不规则的石块。 根据平整程度又将其分为乱毛石和平毛石两类。
乱毛石：形状不规则的块石。
平毛石：是由乱毛石略经加工而成，有两个大致平行的 面，但表面粗糙的块石。
建筑用毛石，要求其中间厚度不小于200mm，毛石主要 用于砌筑基础、勒脚、墙身、挡土坡、堤坝等。
1.烧结砖
烧结砖：在焙烧窑中，经高温焙烧而成的砖。 主要生产原料：粘土、煤矸石、粉煤灰等。 烧结砖分为烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
1.烧结砖
烧结砖的生产工艺过程 采土 பைடு நூலகம்品 配料调制 焙烧 制坯 干燥
欠 火 砖
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
3.耐久性
（1）抗冻性
石材的抗冻性用石材在水饱和状态下所能经受的冻融循环 次数(强度降低不超过25%，质量损失不超过5%，无贯穿裂 缝)表示。与吸水率大小有密切关系。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
安徽工业大学本科生课程
（第二章 墙体材料和屋面材料）
主讲人：×××
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
本章主要教学内容与要求
教学目标
※掌握：砌块和石材的种类和应用 ※熟悉：砌墙砖的种类和应用 ※了解：墙用板材、新型墙体材料与屋面材料的种类和 应用
教学重点
※砌筑石材的种类和技术性质 ※砌墙砖及砌块的技术指标、性能及使用
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
2.料石
料石：是经人工凿琢或机械加工而成的大致规则的块石， 其厚度和宽度均不得小于200mm。
毛料石 表面平整度 料石 按 粗料石 细 料石
一般不经加工或仅稍加修整的料石， 高度不应小于200mm ，叠砌面凹入 深度不应大于25mm 。 外形较方正的料石，截面的高度、宽度不 宜小于200mm，且不宜小于长度的1/4， 其叠砌面凹入深度不应大于20mm。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
1.物理性质
（2）吸水性
石材的吸水性与其孔隙率和孔隙特征有关。 根据吸水率的大小可以把岩石分为 ： ①低吸水性岩石：吸水率低于1.5%； ②中吸水性岩石：吸水率介于1.5%-3.0%； ③高吸水性岩石；吸水率高于3.0%。 石材吸水后强度降低，抗冻性变差，导热性 增加，耐水性和耐久性下降。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
4.工艺性质
（3）可钻性 可钻性是指岩石钻孔的难易程度。石材的可 钻性一般与岩石的强度、硬度等因素有关。 石材的强度越高，硬度越大，越不易钻孔
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
第二节 墙用块材、板材 及新型墙体材料
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
二、常用的砌筑石材
2.沉积岩类石材
类型 名称 特 点 用 途 主要成分为CaCO3， 硬度低，易劈裂，有 砌筑基础、墙体、台阶或路 石灰岩 一定的强度和耐久性， 面等，也是生产石灰或水泥 以CaCO 的主要原料。 以在强度和耐久性方面 SiO2胶结 3胶结而 不如花岗岩， 成的砂岩 而成的砂岩 主要矿物是SiO2， 硅质砂岩坚硬耐久， 强度高；钙质砂岩具 有一定的强度，但耐 酸性较差， 硅质砂岩与花岗岩用途相似， 钙质砂岩与石灰岩用途相似， 只用于一般砌筑工程。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
二、常用的砌筑石材
★变质岩是由地壳中原有的岩浆岩或沉积岩，在地层
压力或温度作用下，在固体状态发生再结晶作用，使 其矿物成分、结构构造、乃至化学成分发生部分或全 部改变而形成的新岩石。 分为：岩浆岩变质岩和沉积岩变质岩
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
3.耐久性
（2）耐热性 石材经高温后，由于热胀冷缩，体积变化而产生内应力， 或由于高温使岩石中矿物发生分解等导致结构破坏。石材 的耐热性与其化学成分及矿物组成有关。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
3.耐久性
（3）耐磨性
耐磨性是指石材抵抗摩擦、边缘剪切以及冲击等复 杂作用的能力，
二、常用的砌筑石材
各类岩石的分类情况及主要品种见下图。
岩、闪长岩等 深成岩：花岗岩、正长 大块岩 岩、流纹岩等 喷出岩：辉绿岩、玄武 岩浆岩 等 碎块岩散粒状：火山灰、浮石 胶结状：火山凝灰岩等 云石、菱镁矿等 化学沉积岩：石膏、白 天然岩石沉积岩有机沉积岩：石灰岩、 白垩、贝壳岩、硅藻土 等 石等 散粒状：粘土、砂、砾 机械沉积岩： 角砾岩等 胶结状：砂岩、砾岩、 等 岩浆岩变质岩：片麻岩 变质岩 、大理岩、板岩等 沉积岩变质岩：石英岩
表8-1 石材强度等级换算系数 立方体边长 200 150 100 70 50
换算系数
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
1.43
1.28
1.14
1.00
0.86
三、砌筑石材的技术性质
2.力学性质
（2）冲击韧性
石材的冲击韧性取决于矿物成分与构造。 通常晶体结构的岩石较非晶体结构的岩石具有较高的韧性。 （3）硬度 石材的硬度取决于其组成矿物的硬度与构造。 结晶质石材硬度比玻璃质的高。 石材的硬度以莫氏硬度表示。
等作用后再沉积而成的岩石，可分为： 机械沉积岩、化学沉积岩、生物沉积岩。
机械沉积岩是各种岩石 风化后，在流水、风力 或冰川作用下搬运、逐 渐沉积，在覆盖层的压 力下或由自然胶结物胶 结而成的岩石。
化学沉积岩是岩石 中的矿物溶解在水 中，经沉淀沉积而 成的岩石。
生物沉积岩是由 各种有机体的残 骸经沉积而成的 岩石。
凡强度、硬度、韧性较高的石材，不易加工； 质脆而粗糙，有颗粒交错结构，含有层状或片状构造 以及业已风化的岩石，都难以满足加工要求。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
三、砌筑石材的技术性质
4.工艺性质
（2）磨光性 磨光性指岩石能否磨成光滑表面的性质。 致密、均匀、细粒的岩石，一般都有良好的磨光性，可 以磨成光滑亮洁的表面。疏松多孔、有鳞片状构造的岩 石，磨光性均不好。
经过细加工，外形规则的料石，规格尺寸同粗料 石，其叠砌面凹入深度不应大于10mm。
料石常用于砌筑墙身、地坪、踏步、柱和纪念碑等。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS
二、常用的砌筑石材
天然岩石按地质成因分为：岩浆岩(火成岩)、沉积岩 (水成岩)、变质岩三大类。
★岩浆岩是由地壳深处上升的岩浆冷凝结晶而成的岩石。 分为：深成岩、喷出岩、火山岩三类
深成岩是岩浆在地表深 处受上部覆盖层的压力 作用，缓慢冷却而形成 的岩石。
清华大学出版社
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS