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材料学各论 天然石材 烧土及熔融制品 北京建筑工程学院 房志勇 * 材料学各论 天然石材 天然石材 1、天然石材在现代建设中的意义 原材料 生产砖、瓦、石灰、水泥、陶瓷、玻璃 特殊建材 由于强度高、耐磨等特点，用于道路、地面、 踏步、勒脚、基础等部位 装修材料 具有纹理、色彩等，且具有坚实、华贵的感觉，用于室内外装饰 天然石材 2、矿物岩石学 1）矿物 具有一定的、或者在一定范围内变化的物理化学性质的自然物体 天然石材 2、矿物岩石学 2）矿石 从矿床上开采，被认为有用的石块（矿物富集形成矿床） 天然石材 2、矿物岩石学 3）岩石 由矿物组成的集合体，无确定的化学成分和物理性质（有：单矿岩、多矿岩） 天然石材 2、矿物岩石学 4）影响石材性质的主要因素 形成矿物 形成条件 天然石材 2、矿物岩石学 5）岩石的类型 天然石材 2、矿物岩石学 6）主要岩石的性质 深成岩：构造密实、密度大、强度高、吸水性小、抗冻性好 喷出岩：玻璃质结构或隐晶质结构、带有较多的孔隙 火山岩：结晶程度差、颗粒细小 天然石材 2、矿物岩石学 6）主要岩石的性质 沉积岩：一般为层状结构、密度较小、孔隙率大、吸水性强、强度低、耐久性差 变质岩：深成岩变质性能恶化；沉积岩变质性能得到改善 天然石材 2、矿物岩石学 6）主要岩石的性质 深成岩 ——花岗岩 天然石材 2、矿物岩石学 6）主要岩石的性质 沉积岩 ——大理石 天然石材 3、石材的技术性质 1）物理性质：密度、孔隙率等 2）与水有关的性质：吸水率、含水率、抗冻性等 3）气候稳定性：耐久性、抗化学侵蚀性等 4）其他常用性能指标：磨耗率、磨光率等 5）强度：单轴抗压强度、三轴抗压强度 材料学各论 烧结砖 烧结砖 1、定义 以黏土为原料、通过焙烧工艺制得的、建筑中的墙体砌体材料 烧结砖 2、生产工艺 1）基本过程 采土——配料调制——制坯——干燥——焙烧——成品 烧结砖 2、生产工艺 2）工艺要点1： 砖坯在氧化气氛中焙烧，得到：红砖 砖坯在氧化气氛中烧成后，再将窑内形成还原气氛，得到：青砖 烧结砖 2、生产工艺 2）工艺要点2： 烧结砖在砖坯的焙烧过程中，应控制好温度，以免出现欠火砖或过火砖 烧结砖 2、生产工艺 3）欠火砖与过火砖的影响 欠火烧成温度低，孔隙率大、强度低、耐久性差 过火烧成温度过高，砖体形成弯曲等变形现象，形状、尺寸不规整 烧结砖 2、生产工艺 4）欠火砖与过火砖的判别 欠火砖：色浅、声哑 过火砖：色深、声音清脆 烧结砖 3、内燃法烧结砖 1）概念 将煤渣、粉煤灰等可燃工业废渣以适当比例掺入砖坯，当砖坯焙烧到一定温度时，这些废渣在坯体内也进行燃烧 烧结砖 3、内燃法烧结砖 2）特点 节约黏土5%~10% 节约燃料 砖的强度提高20% 表观密度降低 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 1）概念——多孔砖 空洞率≤15% 孔的尺寸小 孔的数量多 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 1）概念——空心砖 空洞率≥30% 孔的尺寸大 孔的数量少 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 1）概念——多孔砖 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 1）概念——空心砖 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 2）优点 节约黏土20~30% 节约燃料10~20% 墙体自重降低1/3 提高工效40% 改善墙体的热工性能 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 3）应用方法 多孔砖——使用时孔洞垂直于受力面 空心砖——使用时孔洞平行于受力面 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 4）等级——多孔砖 强度等级——五个；MU30、MU25、MU20、MU15、MU10 产品等级——三个；优等品、一等品、合格品 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 4）等级——空心砖 强度等级——三个；5.0、3.0、2.0 密度等级——三个；800、900、1000（表观密度值范围） 质量等级——三个；优等品、一等品、合格品 烧结砖 4、烧结多孔砖与空心砖 5）应用范围 多孔砖——强度较高，六层以下的承重墙体 空心砖——强度较低，多用于非承重墙体 烧结砖 5、技术性质 1）外形尺寸： 普通砖——标准尺寸为：240×115×53mm 烧结多孔砖与空心砖——长度超过