砌筑工程是指砖、石和各类砌块砌体的砌筑施工。在房屋建筑工程中,虽然砖、石是脆性材料,但因砖石结构取材方便,造价低廉,施工工艺简单,因此是我国传统的建筑施工方法。其不足之处是自重大,习惯于手工操作,目前很少开展机械化施工。同时,黏土砖制砖取土,占用农田,现阶段许多地区已采用工业废料和天然材料制作中、小型砌块以代替普通黏土砖。
砌体是用砂浆将块材粘结成整体,以满足使用功能和承受结构荷载。因此,块材及砂浆的质量是影响砌体质量的重要因素。
6.1.1 砖
国家标准《墙体材料术语》(GB/T 18968—2003)中将建筑用的人造小型块材,其长度≤365mm、宽度≤240mm、高度≤115mm时称为砖;将无孔洞或孔洞率<25%的砖称为实心砖;将孔洞率≥25%,孔的尺寸小而数量多的砖称为多孔砖,主要用于承重部位;将孔洞率≥40%,孔的尺寸大而数量少的砖称为空心砖,主要用于非承重部位。
(1)烧结普通砖(标准砖):尺寸为240mm×115mm×53mm,分为烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖。
(2)烧结多孔砖:分为烧结黏土多孔砖、烧结页岩多孔砖、烧结煤矸石多孔砖、烧结粉煤灰多孔砖。《多孔砖砌体结构技术规范》(JGJ 137—2001)将孔洞率≥15%,孔的尺寸小而数量多,主要适用于承重部位的砖均称为多孔砖。目前多孔砖分为P型(尺寸为240 mm×115mm×90mm)和M型(尺寸为190mm×190mm×90mm)。当用于6~9度抗震设防地区房屋建筑承重部位时,孔洞率一般≤25%。
(3)烧结空心砖:分为烧结黏土空心砖、烧结页岩空心砖、烧结煤矸石空心砖、烧结粉煤灰空心砖。
(4)蒸压灰砂砖:以石灰和砂为主要材料,经高压蒸汽养护硬化而制成的砖,简称灰砂砖。通常实心砖用于承重部位,空心砖用于非承重部位。灰砂砖不得用于酸性介质或温度温差变化剧烈的地区。
(5)蒸压粉煤灰砖:以石灰和粉煤灰为主要材料,经高压蒸汽养护硬化而制成的砖,简称粉煤灰砖。通常实心砖用于承重部位,空心砖用于非承重部位。
砖墙砌体砌筑采用的普通黏土砖,外形为矩形体,其尺寸和各部位名称,长度为240mm,宽度为115 mm,厚度为53 mm。砖根据它的表面大小不同分大面(240 mm×115mm)、条面(240mm×53mm)、顶面(115mm×53mm);根据外观分为一等、二等两个等级;根据强度分为MU10、MU15、MU20、MU25、MU30,单位为MPa(N/mm2)。
在砌筑时有时要砍砖,按尺寸不同分为“七分头”(也称七分找)、“半砖”、“二寸条”和“二寸头”(也称二分找),如图6-1所示。
图6-1 砖的名称
承重多孔砖的强度等级与烧结普通砖相同,非承重空心砖的强度等级为MU5、MU3、MU2。灰砂砖根据抗压强度和抗折强度分为MU25、MU20、MU15、MU10四级。MU15、MU20、MU25的灰砂砖可用于基础及其他建筑;MU10的灰砂砖仅可用于防潮层以上的建筑。粉煤灰砖根据其抗压强度和抗折强度分为MU20、MU15、MU10、MU7.5四个强度等级。粉煤灰砖可用于工业与民用建筑的墙体和基础,但用于基础或用于易受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等砖与优等砖。
6.1.2 砌块
砌块是用于砌筑的、形体大于砌墙砖的人造块材,一般为直角六面体。砌块按其系列中主规格的高度尺寸分为小型砌块(115mm<高度<380mm)、中型砌块(380mm≤高度≤980mm)和大型砌块(高度>980mm);按用途分为承重砌块和非承重砌块;按孔洞设置状况分为空心砌块(空心率≥25%)和实心砌块(空心率<25%)。
常用的中小型砌块有普通混凝土空心砌块和加气混凝土砌块。
1)混凝土空心砌块
工程中经常使用的中、小型混凝土空心砌块强度分为MU3.5、MU5、MU7.5、MU10、MU15、MU20六个等级。由普通硅酸盐水泥、中砂和粒径不大于20mm的石子作为原料,经配制、拌和、成型、蒸养而成,表观密度为1 000kg/m3,空心率为58%~64%。也有的混凝土空心砌块用轻质煤渣、矿渣制成。
2)蒸压加气混凝土砌块
凡以钙质材料或硅质材料为基本的原料,以铝粉等为发气剂,经过切割、蒸压养护等工艺制成的多孔、块状墙体材料称蒸压加气混凝土砌块。蒸压加气混凝土砌块用于非承重部位。蒸压加气混凝土砌块的特性为多孔轻质、保温隔热性能好、加工性能好、规格可变以及可锯、可割等优点。其抗压强度等级应满足用于围护结构或热工建筑物的要求,最低应不低于5N/mm2。加气混凝土砌块多应用于框架填充墙,但其干缩较大,使用不当,墙体会产生裂纹。
混凝土空心砌块一般做成椭圆形孔洞,常用的混凝土砌块形状如图6-2所示。
砌块的长度应满足建筑模数的要求,在竖向尺寸上结合层高与门窗来考虑,力求型号少,组装灵活,便于生产、运输和安装。
其他砌块包括陶粒混凝土砌块、粉煤灰混凝土砌块、矿渣混凝土砌块等,还有轻骨料混凝土砌块(以火山灰、煤渣、陶粒、自然煤矸石为粗骨料)、烧结空心砌块(用于非承重部位)。由于砌块的种类较多,为此,生产单位供应砌块时,必须提供产品出厂合格证,标明砌块的强度等级和质量指标。
图6-2 常用混凝土砌块
6.1.3 石材
砌筑用石料分为毛石、料石两类。
毛石又分乱毛石、平毛石。乱毛石指形状不规则的石块;平毛石指形状不规则,但有两个平面大致平行的石块。
料石按其加工面的平整程度分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石4种。
细料石:通过细加工,外表规则,叠砌面凹入深度不应大于10mm,截面的宽度、高度不宜小于200mm,且不宜小于长度的1/4。
半细料石:规格尺寸同细料石,但叠砌面凹入深度不应大于15mm。
粗料石:规格尺寸同细料石,但叠砌面凹入深度不应大于20mm。
毛料石:外形大致方正,一般不加工或仅稍加修整,高度不应小于200mm,叠砌面凹入深度不应大于25mm。
毛石:形状不规则,中部厚度不应小于200mm。
石料按其质量密度大小分为轻石和重石两类,质量密度不大于18kN/m3者为轻石,质量密度大于18kN/m3者为重石。
石材的强度等级,通常用边长为70mm的立方体试块进行抗压强度实验,取3个试块破坏强度的平均值作为确定石材强度等级的依据,其强度有MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20七个等级。(www.xing528.com)
毛石砌体所用的石材应质地坚实,无分化剥落和裂纹。用于清水墙、柱表面的石材,应色泽均匀。石材表面的泥垢、水锈等杂质,砌筑前应清除干净,以利于砂浆和块石黏结。
6.1.4 砌筑砂浆
砂浆是砖砌体的胶结材料,它的制备质量直接影响操作和砌体的整体强度。而砂浆制备质量要由原材料的质量和拌和质量共同保证。
砂浆是由胶结材料、细骨料和水组成的混合物。按照胶结材料的不同,砂浆可分为石灰砂浆、水泥砂浆和混合砂浆,其种类选择及其等级的确定应根据设计要求而定。一般水泥砂浆用于潮湿环境和强度要求较高的砌体;石灰砂浆主要用于砌筑干燥环境中以及强度要求不高的砌体;混合砂浆主要用于地面以上强度要求较高的砌体。
砌筑砂浆使用的水泥品种及强度等级,应根据砌体部位和所处环境来选择。水泥进场时应对其品种、等级、包装或散装仓号、出厂日期进行检查,并应对其强度、安定性进行复验,其质量必须符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175)的有关规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时应复查试验,并按其结果使用。不同品种的水泥不得混合使用。生石灰应熟化成石灰膏,并用滤网过滤,为使其充分熟化,一般在化灰池中的熟化时间不少于7天,化灰池中储存的石灰膏应防止干燥、冻结和污染,脱水硬化后的石灰膏严禁使用。细骨料宜采用中砂并过筛,不得含有害杂物,其含泥量应满足下列要求:对水泥砂浆和强度等级不小于M5的水泥混合砂浆,不应超过5%;对强度等级小于M5的水泥混合砂浆,不应超过10%。凡在砂浆中掺入有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等,应经试验和试配符合要求后方可使用。拌制砂浆用水,水质应符合国家现行标准。
砂浆的配合比应经试验确定,并严格执行。当砌筑砂浆的组成材料有变更时,其配合比应重新确定(当施工中采用水泥砂浆代替水泥混合砂浆时,应重新确定砂浆强度等级)。凡在砂浆中掺入有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等外加剂时,应经检验和试配符合要求后方可使用。所用外加剂的技术性能应符合国家现行有关标准《砌筑砂浆增塑剂》(JG/T 164)、《混凝土外加剂》(GB 8076)、《砂浆、混凝土防水剂》(JC 474)的质量要求[摘自《砌体工程质量验收规范》(GB 50203—2011)]。
现场拌制砂浆时,各组分材料应采用重量计量,计量时要准确:水泥、微沫剂的配料精度应控制在±2%以内;砂、石灰膏、黏土膏、电石膏、粉煤灰的配料精度应控制在±5%以内。砂浆应采用机械搅拌,自投料完毕算起,搅拌时间应符合下列规定:水泥砂浆和水泥混合砂浆不得少于2min;水泥粉煤灰砂浆和掺用外加剂的砂浆不得少于3min;掺用有机塑化剂的砂浆应为3~5min。拌和后砂浆的稠度,砌筑实心砖墙、柱宜为70~100mm,砌筑平拱过梁、拱及空斗墙宜为50~70mm。分层度不应大于30mm,颜色应一致。
现场拌制的砂浆应随拌随用,拌制的砂浆应在3h内使用完毕;当施工期间最高气温超过30℃时,应在2h内使用完毕。预拌砂浆及蒸压加气混凝土砌块专用砌筑砂浆的使用时间应按照厂方提供的说明书确定。
砂浆的强度等级是用边长70.7mm的立方体试块,在(20±5)℃及正常湿度条件下,置于室内不通风处养护28d的平均抗压极限强度确定的,其强度等级有M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5。
对所用的砂浆应作强度检验。制作试块的砂浆应在现场取样,每一楼层或250m3砌体中的各种强度等级的砂浆,每台搅拌机应至少检查一次,每次至少留一组试块(每组6块),其标准养护28天的抗压强度应满足设计要求。同一验收批砂浆试块强度平均值应大于或等于设计强度等级值的1.10倍;同一验收批砂浆试块抗压强度的最小一组平均值应大于或等于设计强度等级值的85%。
6.1.5 砌体材料的检验
(1)砌体工程所用的材料应有产品的合格证书、产品性能检测报告。块材、水泥、钢筋、外加剂等尚应有材料的主要性能的进场复验报告。严禁使用国家明令淘汰的材料。
(2)对进入施工现场的砌块材料应按产品标准进行质量验收。对质量不合格或产品等级不符合要求的,不得用于砌体工程。不得将有裂缝的砌块面砌于外墙外表面。
(3)砖砌体材料的检验
①砖的强度等级必须符合设计要求,各项性能指标、外观质量、块型尺寸允许偏差应符合国家标准的要求。每一生产厂家的砖到现场后,按烧结砖15万块、多孔砖5万块、灰砂砖及粉煤灰砖10万块各为一验收批进行抽检,抽检数量为1组。
②用于清水墙、柱表面的砖,应边角整齐,色泽均匀。
(4)砂浆材料的检验
①砌体工程所用的水泥进场使用前,应分批对其强度、安定性进行复验,检验批应以同一生产厂家、同一编号为一批。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时应复查试验,并按其结果使用。不同品种的水泥不得混合使用。
②砂浆用砂不得含有有害杂物。砂浆用砂的含泥量限值应满足规范要求。
③配制水泥石灰砂浆时,不得采用脱水硬化的石灰膏。
④消石灰粉不得直接使用于砌筑砂浆中。
⑤凡在砂浆中掺入有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等,应经检验和试配符合要求后方可使用。有机塑化剂应有砌体强度的型式检验报告。
(5)小砌块材料的检验
①施工时所用的小砌块的产品龄期应不小于28天。
②小砌块的强度等级必须符合设计要求。各项性能指标、外观质量、块型尺寸允许偏差应符合国家标准的要求。抽检数量:每一生产厂家的小砌块到现场后,每1万块小砌块至少应抽检1组。用于多层以上建筑基础和底层的小砌块抽检数量不应少于2组。
③砌块块材应有产品合格证、产品性能检测报告、主要性能的进场复验报告。
(6)石砌体的检验
①石砌体采用的石材应质地坚实,无风化剥落和裂纹。用于清水墙、柱表面的石材,应色泽均匀。
②石材表面的泥垢、水锈等杂物,砌筑前应清除干净。
③石材强度等级必须符合设计要求。各项性能指标、外观质量、料石块型尺寸允许偏差应符合国家标准的要求。同一产地的石材至少应抽检一组。
④料石应有产品质量证明书和石材试验报告。
(7)填充墙砌体工程
①蒸压加气混凝土砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块砌筑时,其产品龄期应大于28天。
②空心砖、蒸压加气混凝土砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块等的运输、装卸过程中严禁抛掷和倾倒。进场后应按品种、规格分别堆放整齐,堆置高度不应低于2m。加气混凝土砌块应防止雨淋。
③砖、砌块和砌筑砂浆的强度等级应符合设计要求。
④应检查砖或砌块的产品合格证书、产品性能检测报告和砂浆试块试验报告。
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