防水材料和砖的抗压强度
实验报告
学    号：  ********** 
                        班    号：    结  02       
    实验日期：  2011.12.07 
    实 验 者：    陈  伟   
    同 组 人：  吴 一 然 
建筑材料第五次实验
一、实验目的
1.结合样品了解防水材料的分类和主要性能；
2.学习防水材料主要性能的检测方法；
3.了解砌体材料的主要性能,学习强度等级的评定方法。
二、实验原理
1、防水材料简介
防水材料是建筑工程不可缺少的功能性材料，约占工程总造价的15%；而在地下建筑中，则高达25%-30%，其功能是防止雨水、地下水或者其他水渗入建筑物或构筑物。其具体分类如下表一
防水卷材
沥青基卷材
石油沥青纸胎油毡
防水涂料
沥青基焦油基防水涂料
水性沥青基防水涂料
优质氧化沥青防水卷材
溶剂沥青基防水涂料
高聚物改性沥青防水卷材
水性焦油基防水涂料
合成高分子卷材
聚氯乙烯卷材
水性焦油基防水涂料
氯化聚乙烯卷材
合成高分子防水涂料
聚氨酯防水涂料
三元乙丙卷材
聚氨酯防水涂料
硫化型橡塑卷材等
丙烯酸酯防水涂料
水泥基防水涂料
防水密封材料
改性沥青嵌缝油膏
刚性防水、堵漏材料
防水混凝土、防水砂浆等
塑料(聚氯乙烯)油膏
聚合物基密封膏
表一    防水材料分类
a)其中，防水涂料是指在建筑构件表面能形成抗渗性涂层，保护建筑物不被水润湿或渗透的材料。防水涂料是在数量上应用最大的功能性建筑涂料。使用较多、应用量较大的品种是双组分聚氨酯防水涂料 ( 沥青型或煤焦油型 ) 。这类涂料在地下室外墙、底板、卫生间等场合的防水工程中成为首选的防水材料品种，在屋面也得到大量应用。水性丙烯酸防水涂料中，单组分型涂料主要应用于屋面，应用量不大，而以丙烯酸乳液改性硅酸盐水泥的聚合物水泥防水涂料，商品名称为“弹性水泥”，在有些地区的屋面或其他结构部位的防水工程中得到大量应用。防水密封材料是在防水的基础上，具备防止液、气、固态物质侵入的材料。
  2、 防水材料检测项目
1）防水卷材
防水卷材具有一定的抗拉限度。实际工程中，铺设后的防水卷材会因温度变化等原因发生收缩变形，在约束力的作用下，卷材内部会受到拉应力，若卷材的抗拉极限比应力低，卷
材就会发生开裂，从而使水分可以从裂缝中透过，使得防水性能减弱。其检测指标有以下几种：
拉力、不透水性、耐热度、柔度
※断裂延伸率            ※扯断伸长度
※低温弯折性            ※粘合性能（卷材间搭接）
※拉伸强度              ※剪切状态下的粘合性
※粘结剂剥离强度
2）防水涂料
（1）拉伸强度        （2）断裂时的延伸率
（3）低温柔性        （4）不透水性
（5）固体含量        （6）延伸性
（7）柔韧性          （8）粘结性
（9）耐热性
3. SBS改性沥青复合胎防水卷材:
      1）改性石油沥青：
矿物填料改性沥青：
在沥青中加入一定数量的矿物填充料，可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用量，主要适用于生产沥青胶。由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称之为“结构沥青”。结构沥青具有较高的粘性和耐热性等，但是矿物填充料的掺入量要适当，一般掺量为２０％～４０％时，可以形成恰当的结构沥青膜层。
树脂改性沥青：
用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。在生产卷材
、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天然松香等。
橡胶改性沥青：
2）改性沥青防水卷材：
SBS改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性体沥青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以ＳＢＳ橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表面带有砂粒。它的耐撕裂强度比玻璃纤维胎油毡大15～17倍，耐刺穿性大15～19倍，可用氯丁粘合剂进行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施工，是目前性能最佳的油毡之一。
高聚物改性防水卷材则是在传统沥青防水卷材的基础上，将填充、改性材料等添加剂掺入沥青材料或其他主体材料中，经混炼、压延或挤出成型而成的卷材。沥青防水卷材由于温度稳定性差、延伸率小，很难适应基层开裂及伸缩变形的要求，而高聚物改性沥青防水卷材则克服了传统沥青防水卷材的不足，具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度较高、延伸率较大等优异性能。常用的该类防水卷材有SBS改性沥青防水卷材和APP改性沥青防水
卷材等。SBS改性沥青防水卷材是用SBS改性沥青浸滞胎基，两面涂以SBS沥青涂盖层，上表面撒以细砂、矿物粒（片）料或覆盖聚乙烯膜，下表面撒以细砂或覆盖聚乙烯膜所制成的一类卷材。该类卷材使用聚酯毡和玻纤毡两种胎基。聚酯毡（长丝聚酯无纺布）机械性能很好，耐水性、耐腐蚀性也很好，是各种胎基中最高级的。玻纤毡耐水性、耐腐蚀性好，价格低，但强度低，无延展性。SBS改性沥青防水卷材的最大特点是低温柔性好，冷热地区均适用，特别适用于寒冷地区，可用于特别重要及一般防水等级的屋面、地下防水工程、特殊结构防水工程。施工可采用热熔法，亦可采用冷粘法。APP改性沥青防水卷材属塑性体沥青防水卷材中的一种。它是用APP改性沥青浸渍胎基（玻纤毡、聚酯毡），并涂盖两面，上表面撒以细砂、矿物粒（片）料或覆盖聚乙烯膜，下表面撒以砂或覆盖聚乙烯膜的一类防水卷材。APP改性沥青防水卷材的性能接近SBS改性沥青卷材。其最突出的特点是耐高温性能好，130℃高温下不流淌，特别适合高温地区或太阳辐射强烈地区使用。另外，APP改性沥青防水卷材热熔性非常好，特别适合热熔法施工，也可用冷粘法施工。
物理力学性能如下表二：
表二    物理力学性能
4、砌体材料
砌体结构在当今土木工程中是一种常见的结构。在土木工程中砌体和砌体结构是一种主要的建筑材料和承重结构。砌体结构就是由砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构。
砌体结构现状:
砌体结构就是用砖砌体，石砌体和砌块砌体建造的结构，在我国已有相当长的应用历史，特别是建国以来，砌体结构得到了迅速的发展，取得了显著的成绩。我国已从过去用砖石建造低矮的民房，发展到现在建造大量的多层住宅，办公楼等民用建筑和许多领域的工业建筑。60年代以来，我国的空心砖和砌块的生产和应用得到了一定的发展，近20年来，采用混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土，以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和粉煤灰硅酸盐砌块等在我国也有了较大发展，此外，我国在砌体结构理论方面也有了长足的进步，新修订颁发的《砌体结构设计规范》在采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，多层砌体房屋中考虑空间工作，以及考虑墙和梁的共同工作设计墙梁等方面已达国际先进水平，丰富了我国砌体结构理论和设计方法。  在国外，砌体结构的发展也有很长的历史，并得到了广泛的使用。砌体结构不仅应用于低层、多层建筑，也用于高层建筑；不仅用于非地震区，也用于地震区，并经受了20多年的地震考验，表现出良好的抗震性能。在设计理论方面，许多国家改变了长期沿用按弹性理论的容许应力设计方法的传统，积极采用极限状态设计方法。目前国际标准化组织砌体结构技术委员会（ISO/TC179）正在编制国际砌体结构设计规范，采用以近似概率理论为基础的安全度法则，这将使砌体结构的设计方法提高到一个新的水平。
砌体结构在我国有悠久的历史，同时我国也是砌体大国。建国以后，砌体结构有了较快的发展。可分为以下三个方面：
（1）在原有基础上的发展。如石砌拱桥的跨度已显著加大，厚度减薄，同时桥的高度和承载力都有了很大的发展，并广泛采用砖砌多层房屋代替钢筋混凝土框架建筑；因地制宜地扩大了石结构的应用范围等等。
（2）新的发展，这包括新结构、新材料和新技术的采用。在新结构方面，曾研究和建造了各种型式的砖薄壳。在新材料方面，如硅酸盐和泡沫硅酸盐砌块，混凝土空心砌体和各类大板以及各种承重和非承重空心砖的采用和不断改进。在新技术方面，如采用振动砖墙板及各种配筋砌体，包括预应力空心砖楼板等等。
（3）逐步建立了具有我国特色的砌体结构设计计算理论。如大量实验和调查研究资料，提出砌体各种强度计算公式，偏心受压构连续的计算公式和考虑风荷载下房屋空间工作的计算方法等等。
砌体结构优缺点：
砌体结构有着明显的特点。优点是（1）砌体材料是天然材料，分布广，容易就地取材，且较水泥、钢材和木材的价格便宜。（2）砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。（3）砌体结构的保温、隔热性能好，节能效果明显。（4）砌体结构的施工设备和方法较简单。（5）可大量节约木材、钢材以及水泥，造价较低。缺点是（1）砌体的强度较低，建筑物中墙柱截面尺寸教大，材料用量较多，因而结构自重大。（2）砌体基本采用手工方式砌筑，劳动量大，生产效率低。（3）粘土是制造粘土砖的主要原料，制造粘土砖势必过多占用农田，不但影响农业生产，对保持生态环境平衡也是很不利的。影响砌体结构的因素还有很多，砌体结构的抗拉、弯、剪的强度又较其抗压强度低，抗震性能差，砌体结构的应用受到限制。此外，砌体基本采用手工方式砌筑，劳动量大，生产率较低。还值得注意的是黏土是制造粘土砖的主要原材料，要增加砖产量，势必过多占用农田，不但严重影响农业生产，对保持生态环境平衡也是很不利的。我国是一个土地资源非常紧缺的国家，人均耕地见优良只有1006.7㎡，仅为世界人均水平的45％。我国黏土实心砖的年产量曾高达7000亿块，不仅严重毁田，且每年生产耗7000多万t标煤，与此同时年排放2亿多t煤矸石和粉煤灰，不仅占用大量土地而且严重污染环境。
    因此，砌体结构今后首先要积极发展新材料，努力研究和生产轻质、高强的砌块。同时，
还应注重对高粘结强度砂浆的研制和开发。当然，还必须要深化对配筋砌体的研究，扩大其应用范围。尤其是要进一步研究配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构的抗震性能，并对框支配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构进行系统研究，将我国配筋砌体结构的研究和应用提高到一个新水平。必须加强对砌体结构基本理论的研究。进一步研究砌体结构的受力性能和破坏机理，建立精确而完整的砌体结构理论。必须提高砌体施工技术的工业化水平，以缩小我国与发达国家之间的差距。
烧结普通砖：
（1） 烧结普通砖的分类和产品标记凡通过焙烧而得的普通砖，称为烧结普通砖。按主要原料分为粘土砖、页岩砖、煤矸砖和粉煤灰砖。按照GB/T 5101-1998《烧结普通砖》的规定，根据抗压强度可分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级；且强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂等项指标划分为三个等级：优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。其标准尺寸为240 mm×115 mm×53 mm。砖的产品标记按照产品名称、品种、强度等级和标准编号的顺序写出。例如，页岩砖、强度等级MU15、优等品，则其标记应写为：烧结普通砖Y MU15 A GB/T 5101。
（2） 技术要求：GB/T 5101-1998《烧结普通砖》对尺寸偏差、外观质量、强度、抗风化性能、泛霜、石灰爆裂及不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖等作出了技术要求。
（3） 烧结普通砖的应用：GB/T 5101-1998《烧结普通砖》规定烧结普通砖的优等品可砌筑清水墙和墙体装饰；一等品、合格品可用于混水墙。中等泛霜的砖不得用于处于潮湿工程部位。
5、强度等级评定标准
δ：    砖强度变异系数，精确至0.01：
s:    10块试样的抗压强度标准差,精确至0.01MPa： 

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