砌体材料

上图展示了不同强度等级砂浆的强度发展规律。可以看到，砂浆强度在前7天增长较快，7-28天继续增长但速率减缓，28天基本达到设计强度。这一规律对于把握砌体施工进度和质量控制具有重要意义。

混凝土砌块

混凝土砌块是以水泥、骨料和水为主要原料，经搅拌、成型、养护而成的块状建筑材料。与传统粘土砖相比，混凝土砌块具有规格多样、强度高、施工效率高等优点，是目前应用最广泛的砌体材料之一。

混凝土砌块的分类

按照孔洞率的不同，混凝土砌块可分为实心砌块和空心砌块。实心砌块的孔洞率小于25%，强度高、承载力强，主要用于承重墙体和基础。空心砌块的孔洞率在25%-50%之间，自重轻、保温性能好，广泛应用于填充墙和非承重内隔墙。

按照生产工艺，混凝土砌块分为普通混凝土砌块和加气混凝土砌块。普通混凝土砌块采用普通水泥、砂、石子等材料，经振动成型制成，密度一般为1800-2200kg/m³。加气混凝土砌块在原料中加入发气剂，使材料内部形成大量均匀的气孔，密度仅为500-900kg/m³，保温隔热性能优异。

混凝土砌块的常用规格为390mm×190mm×190mm，这一尺寸是综合考虑了模数协调、搬运便利和施工效率等因素确定的。此外还有240mm×115mm×90mm等多种规格，可以满足不同部位的需要。

混凝土砌块的技术性能

混凝土砌块的强度等级按照抗压强度划分，常用等级有MU10、MU15、MU20等。“MU”是砌体单位的代号，数字表示以MPa为单位的抗压强度标准值。承重墙体应采用MU10及以上强度等级，非承重墙可采用MU7.5或MU10。

混凝土砌块的干燥收缩率是一个重要的技术指标。砌块在使用过程中会逐渐干燥，体积发生收缩，如果收缩过大，墙体容易出现裂缝。规范要求混凝土砌块的干燥收缩率不应大于0.05%，实际应用中应对砌块进行充分干燥，含水率降至规定值后方可使用。

空心砌块的孔洞排列对墙体的保温性能有显著影响。孔洞垂直于墙面布置时，热量主要通过砌块壁肋传递，保温效果较好；孔洞平行于墙面布置时，容易形成空气对流，保温效果较差。因此，空心砌块应使孔洞垂直于墙面砌筑。

混凝土砌块的应用特点

混凝土砌块墙体具有良好的承载能力。采用强度等级MU15的砌块和M10的砂浆砌筑的墙体，其抗压强度可达3-4MPa，完全能够满足多层住宅建筑的承重要求。

混凝土砌块的施工效率高。一块标准砌块相当于16块标准砖的体积，大大减少了砌筑工作量。同时，砌块规格统一，尺寸精度高，墙体表面平整度好，可以减少抹灰厚度，降低造价。

加气混凝土砌块的保温性能突出。其导热系数仅为0.10-0.18W/(m·K)，是普通混凝土的1/4-1/6，是粘土砖的1/3-1/2。在寒冷地区和夏热冬冷地区，采用加气混凝土砌块可以显著降低建筑能耗。

北京某住宅小区采用加气混凝土砌块作为外墙填充材料，墙体厚度200mm，外侧附加50mm厚聚苯板保温，传热系数达到0.45W/(m²·K)，满足北京地区节能75%的要求。监测数据显示，冬季室内不采暖时的温度比采用普通砖砌体的建筑高3-5℃，节能效果明显。

烧结砖砌体

烧结砖是以粘土、页岩、煤矸石等为原料，经粉碎、成型、干燥和焙烧而成的实心或空心砖。中国的烧结砖生产历史悠久，技术成熟，至今仍在广泛使用。

烧结砖的种类规格

烧结普通砖是最常见的一种烧结砖，俗称"红砖"。标准尺寸为240mm×115mm×53mm，这一尺寸是基于模数协调原则确定的：砖的长、宽、厚之比为4:2:1，加上10mm灰缝后，长度、宽度、厚度的比例关系简洁明确，便于砌筑组砌。

烧结多孔砖是在普通砖的基础上发展而来，砖体上开有贯通或不贯通的孔洞，孔洞率一般为25%-35%。与实心砖相比，多孔砖具有自重轻、保温性能好的优点。常用规格有240mm×115mm×90mm、240mm×115mm×53mm等。

烧结空心砖的孔洞率更大，一般在30%-50%之间，主要用于非承重填充墙。常用规格为190mm×190mm×90mm、240mm×180mm×115mm等。空心砖的热工性能和隔声性能优良，在南方地区应用较多。

烧结砖按照抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10等强度等级。承重墙体应采用MU10及以上强度等级，MU7.5及以下强度等级仅用于非承重墙体。

烧结砖的技术性能

烧结砖的抗压强度是其主要力学性能指标。烧结普通砖的抗压强度一般在10-30MPa之间，多孔砖为10-20MPa，空心砖为5-15MPa。砖的强度主要取决于原料的性质、成型压力和焙烧温度。

烧结砖具有良好的耐久性。烧结砖经过1000℃左右的高温焙烧，化学性能稳定，耐风化、耐腐蚀。许多古建筑使用的烧结砖历经数百年仍然完好。但烧结砖的吸水率较高，一般在8%-15%之间，用于潮湿环境时应采取防潮措施。

烧结砖的热工性能与其孔洞率密切相关。实心砖的导热系数为0.70-0.81W/(m·K)，保温性能一般；多孔砖的导热系数为0.45-0.58W/(m·K)，保温性能有所改善；空心砖的导热系数可低至0.35-0.45W/(m·K)，保温性能较好。

烧结砖的隔声性能良好。240mm厚的实心砖墙，空气声计权隔声量可达50-53dB，能够满足住宅建筑的隔声要求。多孔砖和空心砖的隔声性能略低于实心砖，但通过加厚墙体或采用双层墙等构造措施，仍能达到隔声要求。

烧结砖砌体的施工技术

烧结砖砌筑前应浇水湿润，含水率控制在10%-15%。如果砖过于干燥，会吸收砂浆中的水分，影响水泥的水化和砂浆与砖的粘结；如果砖过于潮湿，又会影响砂浆的正常硬化。因此，浇水时机和用量的控制是保证砌筑质量的关键。

砌体应按照一定的组砌方式进行砌筑，常用的组砌方式有“一顺一丁”、“三顺一丁”、“梅花丁”等。正确的组砌能够保证砌体的整体性，使竖向灰缝相互错开，避免形成通缝。实心砖砌体的搭接长度不应小于60mm，多孔砖不应小于90mm。

砌体应分层砌筑，每天砌筑高度不宜超过1.8米。砌筑高度过大，砂浆流淌变形，影响砌体的质量和安全。砌筑过程中应随时检查墙体的垂直度和平整度，及时纠正偏差。

上图对比了不同类型烧结砖墙体的保温性能。可以明显看出，相同厚度下，空心砖墙体的传热系数最低，保温效果最好；多孔砖次之；实心砖的保温效果相对较差。在满足承载力要求的前提下，应优先选用多孔砖或空心砖，以提高建筑的节能水平。

石材砌体

石材是最古老的建筑材料，具有强度高、耐久性好、装饰效果突出等特点。虽然现代建筑中石材砌体的承重作用已经大为减少,但其在基础、挡土墙、装饰墙面等方面仍有广泛应用。

天然石材的种类

花岗岩是最常用的建筑石材之一,主要成分是石英、长石和云母。花岗岩质地坚硬致密,抗压强度高达100-250MPa,吸水率低,耐风化性能好。花岗岩的颜色丰富,有红色、灰色、黑色等多种,常用于建筑外墙饰面、地面铺装和纪念性建筑。

大理石是变质岩的一种,主要成分是碳酸钙。大理石质地细腻,色泽温润,纹理自然,是高级装饰材料。但大理石的硬度较低,抗压强度一般为70-110MPa,耐候性较差,不宜用于室外环境。大理石主要用于室内墙面、地面和柱面的装饰。

石灰岩是沉积岩的一种,也称为青石。石灰岩的抗压强度中等,一般为40-100MPa,加工性能好,价格相对便宜。石灰岩常用于毛石墙体、挡土墙和基础工程。

砂岩是由砂粒胶结而成的沉积岩,质地较松,抗压强度较低,一般为20-80MPa。砂岩的色彩柔和,纹理自然,具有一定的装饰效果,但耐久性较差,主要用于园林景观和室内装饰。

石材砌体的构造做法

毛石砌体是用未经加工或稍加修整的石块砌筑的墙体。毛石砌体主要用于基础、挡土墙和围墙等部位。砌筑时应选择形状较规则的石块作为面石,内部填以较小的石块和砂浆。毛石砌体应分层卧砌,上下错缝,大面向下,石块间用砂浆填实。

料石砌体是用经过加工的规则石块砌筑的墙体。料石按加工精度分为粗料石、半细料石和细料石。料石砌体的外观整齐,质量较高,常用于纪念性建筑和高级建筑的墙体。料石砌筑应采用“一顺一丁”或“两顺一丁”的组砌方式,竖缝应相互错开。

石材饰面是将经过精加工的薄型石板材粘贴或挂贴在墙面上,起装饰作用。饰面石材厚度一般为20-30mm,背面开燕尾槽或钻孔,用挂件将石材固定在墙体上。这种做法既能展现石材的装饰效果,又减轻了墙体荷载,是现代建筑中石材应用的主要形式。

石材砌体的应用实例

中国古代建筑中石材砌体的应用非常广泛。北京天坛的祈年殿基座采用汉白玉料石砌筑,三层基座层层收进,形态庄重。基座料石加工精细,缝隙严密,历经数百年风雨侵蚀仍然完好如初,展现了高超的石作工艺。

现代建筑中,石材更多地用于装饰。国家大剧院外墙采用钛金属板与花岗岩相结合,花岗岩铺装地面,与建筑的半球形造型相呼应。北京饭店外墙采用山东莱州白麻花岗岩干挂,石材表面经过火烧处理,呈现出粗犷自然的质感。

在挡土墙和堤坝工程中,毛石砌体仍然是常用的结构形式。江西婺源的古村落保留了大量的毛石围墙和台阶,这些石砌结构就地取材,与自然环境融为一体,体现了传统建筑与环境的和谐关系。

其他新型砌体材料

随着建筑技术的发展和节能环保要求的提高,各种新型砌体材料不断涌现。这些材料在保持传统砌体优点的基础上,更好地满足了现代建筑的性能要求。

粉煤灰砖

粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰和石膏为主要原料,经搅拌、压制成型和蒸汽养护而成的砖。粉煤灰是火力发电厂排出的固体废弃物,用其制砖既解决了环境污染问题,又节约了土地资源,是一种典型的资源综合利用产品。

粉煤灰砖的标准尺寸与烧结普通砖相同,为240mm×115mm×53mm,可以完全替代粘土砖使用。粉煤灰砖的抗压强度一般为10-20MPa,容重为1500-1700kg/m³,导热系数为0.5-0.6W/(m·K)。与烧结砖相比,粉煤灰砖的保温性能更好,收缩变形较小,砌体不易产生裂缝。

粉煤灰砖在北方地区应用较多。山西某电厂利用自身产生的粉煤灰建设了年产6000万块粉煤灰砖的生产线,产品主要供应周边城市的住宅建设。监测表明,采用粉煤灰砖砌筑的墙体,保温性能比烧结砖墙体提高15%-20%,收缩裂缝明显减少。

页岩砖

页岩砖是以页岩为原料,经破碎、成型和高温焙烧而成的砖。页岩是一种沉积岩,储量丰富,分布广泛。与粘土砖相比,页岩砖的生产不占用耕地,更加环保。

页岩砖的强度高于普通粘土砖,抗压强度可达20-30MPa,抗折强度也较高。页岩砖的吸水率低,一般为6%-10%,因此抗冻性能好,耐久性强。页岩砖的颜色自然,有红色、黄色、灰色等,装饰效果好。

页岩空心砖是在页岩砖的基础上发展而来,砖体设有多排孔洞,孔洞率达到30%-40%。页岩空心砖自重轻,保温性能好,施工效率高,在长江流域和华南地区应用广泛。

蒸压灰砂砖

蒸压灰砂砖是以砂和石灰为主要原料,经搅拌、压制成型和高压蒸汽养护而成的砖。灰砂砖的尺寸规格与烧结普通砖相同,可以直接替代使用。

灰砂砖的强度较高,抗压强度一般为15-25MPa,容重为1800-1900kg/m³。灰砂砖的收缩变形小,砌体稳定性好。灰砂砖的生产不需要焙烧,能耗低,是一种节能型建材。

灰砂砖的色泽均匀,外观整齐,既可用于承重墙体,也可用于清水墙面。上海、江苏等地的住宅建筑大量采用灰砂砖,取得了良好的使用效果。

上图以百分制形式对比了各种砌体材料在强度、保温性能和环保性三个方面的表现。加气混凝土在保温和环保方面表现突出,但强度相对较低；页岩砖、粉煤灰砖和灰砂砖的综合性能较为均衡；传统烧结砖虽然强度较好,但在保温和环保方面存在不足。选择砌体材料时应根据工程的具体要求进行综合比较。

砌体施工的特殊问题

砌体施工看似简单,实则涉及许多技术要点和质量控制问题。掌握这些特殊问题的处理方法,对于保证砌体工程质量具有重要意义。

砌体裂缝的预防

砌体裂缝是砌体工程中最常见的质量问题。裂缝的产生原因复杂,主要包括温度变化、干燥收缩、地基不均匀沉降、荷载作用等。

温度裂缝多发生在建筑物顶层和底层。屋面受太阳辐射影响,温度变化大,导致墙体与屋面之间产生约束应力。预防措施包括在屋面设置保温隔热层,减小温度变化幅度；在墙体顶部设置现浇钢筋混凝土圈梁,提高约束能力；在温度变化较大的部位设置伸缩缝,释放温度应力。

干燥收缩裂缝主要发生在混凝土砌块墙体。新生产的砌块含水率较高,在使用过程中逐渐干燥收缩,引起墙体开裂。预防措施包括严格控制砌块的含水率,砌块出厂后应有一定的存放期,使其充分干燥；采用低收缩的砂浆,在砂浆中掺加抗裂纤维；在墙体中设置构造柱和圈梁,提高整体性。

沉降裂缝是由于地基不均匀沉降引起的,常发生在建筑物的中部或与刚度较大部分的连接处。预防措施包括加强地基处理,提高地基承载力的均匀性；合理设置沉降缝,避免建筑物各部分的不协调变形；在砌体中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁,提高墙体抵抗变形的能力。

不同材料砌体的连接

现代建筑中常常需要将不同材料的砌体连接起来,处理不当容易在接缝处产生裂缝。不同材料的砌体,其弹性模量、线膨胀系数和收缩率往往不同,在温度和湿度变化时产生的变形不一致,导致接缝开裂。

在新旧墙体连接处,应采取可靠的拉结措施。常用的做法是在新墙砌筑时,在旧墙上剔出马牙槎,新墙与旧墙咬槎连接；或在旧墙上每隔500mm高度预留钢筋,钢筋伸入新墙体内不小于500mm,起到拉结作用。

砌体填充墙与钢筋混凝土框架的连接也是一个关键问题。砌体填充墙应在框架柱上预埋拉结钢筋,拉结筋沿墙高每500mm设置一道,伸入墙内长度不小于700mm。砌体应在框架梁底留有20-30mm的空隙,用砂浆斜砌填实,避免框架梁变形时对墙体产生附加压力。

砌体工程的质量验收

砌体工程的质量验收主要包括材料检验和施工质量检验两个方面。砖、砌块等块材应检查产品合格证和出厂检验报告,对强度、吸水率等关键指标进行抽检。砂浆应按规定留置试块,每250m³砌体至少制作一组试块,试块强度应符合设计要求。

砌体施工质量的主要检验项目包括砂浆饱满度、组砌方法、垂直度、平整度等。水平灰缝的砂浆饱满度不应小于80%,这是保证砌体承载力的基本要求。组砌方法应正确,竖向灰缝应相互错开,搭接长度满足规范要求。

墙体的垂直度允许偏差为每层10mm,全高不超过30mm。墙面平整度允许偏差为10mm。超过允许偏差时应进行处理,严重时需要返工重砌。

质量通病的防治也是验收的重要内容。常见的质量通病包括灰缝不饱满、砖墙顶部不饱满、构造柱与墙体连接不牢、门窗洞口上方未设置过梁等。这些问题虽然看似细小,但对工程质量影响很大,施工中应特别注意。

砌体工程完成后,应进行全面检查和验收。验收合格后方可进行后续工序施工。对于重要部位的砌体,还应进行实体检测,采用钻芯法、回弹法等手段检测砌体的实际强度,确保工程质量。

上图展示了不同砌体材料的养护进程。砌体砌筑完成后不能立即进行抹灰等后续工序,需要等待砂浆达到一定强度。烧结砖墙体的砂浆硬化较快,3天后即可进行后续施工；混凝土砌块和加气混凝土墙体的砂浆硬化较慢,通常需要7天以上的养护时间。施工安排时应充分考虑这一时间因素,避免因养护不足导致质量问题。

本内容介绍了砌体材料的类型、性能、应用和施工要点。砌体材料种类繁多,各有特点,选择时应根据建筑的使用要求、气候条件和经济条件综合考虑。砌体施工看似简单,实则需要精心组织和严格管理,只有重视每一个施工细节,才能建造出高质量的砌体工程。随着新材料、新技术的不断涌现,砌体建筑必将在绿色建筑和可持续发展的道路上展现新的活力。