房子的屋面系統(tǒng)大致可以分成坡屋面和平屋面兩個系統(tǒng)。坡屋面系統(tǒng)的歷史可以追溯到遠古,我國自有史記載以來至清末,房屋建筑幾乎都是坡屋面的。國外也大致如此,不過更具特色和多樣性,如有各種尖屋頂、圓球屋頂?shù)。平屋面系統(tǒng)實際是從古代城堡結(jié)構(gòu)演化而來,伴隨著現(xiàn)代混凝土構(gòu)件的發(fā)展,在許多高層建筑上獲得了廣泛的采用。坡形屋面基本都使用了屋面瓦。
瓦作為最古老的建筑材料之一,千百年來被廣泛使用。瓦是最主要的屋面材料,它不僅起到了遮風擋雨和室內(nèi)采光的作用,而且有著重要的裝飾效果,隨著現(xiàn)代新材料的不斷涌現(xiàn),瓦的其他功能也不斷出現(xiàn)。
屋面瓦種類很多,主要的分類方法是根據(jù)其原料來分類,有粘土瓦、彩色混凝土瓦、石棉水混波瓦、玻纖鎂質(zhì)波瓦、玻纖增強水泥(GRC)波瓦、玻璃瓦、彩色聚氯乙烯瓦、玻纖增強聚酯采光制品、聚碳酸酯采光制品、彩色鋁合金壓型制品、彩色涂層鋼壓型制品、彩鋼瀝青油氈瓦、采鋼保溫材料夾芯板、琉璃瓦等。其中粘土瓦、彩色混凝土瓦、玻璃瓦、玻纖鎂質(zhì)波瓦、玻纖增強水泥波瓦、油氈瓦主要用于民用建筑的坡型屋頂,聚碳酸酯采光制品、彩色鋁合金壓型制品、彩色涂層鋼壓型制品、采鋼保溫材料夾芯板等多用于工業(yè)建筑,石棉水混波瓦、鋼絲網(wǎng)水泥瓦等多用于簡易或臨時性建筑。琉璃瓦主要用于園林建筑和仿古建筑的屋面或墻瓦。
長時間人們以來一直多使用粘土瓦,但是由于粘土瓦的自重大、不環(huán)保、能耗大、質(zhì)量差、裝飾效果差等缺點,現(xiàn)已經(jīng)逐漸被其他產(chǎn)品替代。下面主要介紹民用建筑中包括粘土瓦在內(nèi)的當前經(jīng)常使用到的幾種屋面瓦。
二、粘土瓦
坡屋面的主材料各式各樣:木板、樹皮、竹條、茅草、麥桿,甚至還有石片等等。但這些材料防水性差、壽命很短,直到人工燒制的黏土瓦出現(xiàn)后,才算有了真正的屋面材料。所謂“秦磚漢瓦”,說的是我國兩千多年前就出現(xiàn)黏土瓦。
粘土瓦是以雜質(zhì)少、塑性好的黏土為主要原料,經(jīng)過加水攪拌、制胚、干燥、燒結(jié)而成,按用途可分為平瓦和脊瓦,按其顏色分為青瓦和紅瓦。根據(jù)國標《粘土瓦》(GB1170-89)規(guī)定,平瓦有I、II、III三個型號,各型號的尺寸分別為400mm×240mm、380mm×225mm、360mm×220mm。單片瓦最小抗折荷載不得小于680N。覆蓋1M2屋面的瓦,吸水后不得超過55kg,抗凍性要求經(jīng)過15次凍循環(huán)后無分層、開裂及剝落等現(xiàn)象,抗?jié)B性要求不得出現(xiàn)滴水。脊瓦分一等品和合格品兩個等級,其長度和寬度尺寸分別大于等于300、180,單塊脊瓦的抗折、抗凍性能同平瓦一樣。黏土主要用于民用建筑及農(nóng)村建筑的坡型屋面。
1、產(chǎn)品分類、等級和規(guī)格 (1)、按生產(chǎn)工藝分類 a.壓制瓦經(jīng)過模壓成型后焙燒而成的平瓦、脊瓦,稱為壓制平瓦、壓制脊瓦; b.擠出瓦經(jīng)過擠出成型后焙燒而成的平瓦、脊瓦,稱為擠出平瓦、擠出脊瓦; c.手工脊瓦用手工方法成型后焙燒而成的脊瓦,稱手工脊瓦。
(2)按用途分類 a.粘土平瓦用于屋面作為防水覆蓋材料的瓦,包括壓制平瓦和擠出平瓦(簡稱平瓦); b.粘士脊瓦用于房屋屋脊作為防水覆蓋材料的瓦,包括壓制脊瓦、擠出脊瓦和手工脊瓦(簡稱脊瓦)。 (3)等級產(chǎn)品按尺寸偏差、外觀質(zhì)量和物理力學性能分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個等級。 2、尺寸偏差測量 (1)、壓制平瓦測量有效長度,擠出平瓦測量實際長度;平瓦寬度均測量有效寬度;。精確至1mm,不足1mm者以1mm計。 (2)、平瓦的尺寸檢查應(yīng)在其實際長度和寬度的中間部位測量。 3、外觀質(zhì)量檢查 (1)、翹曲檢查 a、平瓦的翹曲應(yīng)用翹曲檢查尺檢查。 b、平瓦的翹曲主要檢查瓦面、瓦側(cè),將翹曲檢查尺插入直尺與平瓦空隙,測其最大翹曲處的翹曲值。 c、脊瓦翹曲檢查彩專門制作的樣板;檢查時,將脊瓦瓦頭扣在樣板A上自然放置,測其兩底邊與樣板底面的最大間隙;同時,以樣板B扣于瓦尾處,測B兩腳距A底面的間隙,上述最大間隙值δ為脊瓦的翹曲值。 (2)、裂紋檢查測量瓦上裂紋兩端點之間的最大直線距離,貫穿裂紋是指瓦正面裂透至背面的裂紋;對彎線、梅花形裂紋則計算最大直線距離;裂紋條數(shù)在兩條以上時,擇其最大者計。 (3)缺棱掉角檢查應(yīng)測量缺損在瓦面上的最大破壞長度,若缺棱掉角在瓦厚度方向上的最大深度不足4 mm,則不按缺棱掉處理。 (4)欠火瓦、啞音瓦和石灰爆裂瓦檢查欠火、啞音瓦根據(jù)瓦的顏色和敲擊聲鑒別,確實無法判定時,由抗凍試驗判定。測量瓦上石灰爆裂點的最大直徑,不大于10mm者,不計為石灰爆裂瓦。 4、抗折荷重試驗取試樣5片,將自然干燥的瓦正面向上平放于跨度為L0的試驗機兩支架上,平瓦試驗須使一支座緊靠于后爪的掛瓦條處,然后于中央施加集中荷重,支架與加荷桿均采用直徑為20 ̄30mm的圓軸,三根軸須互相平行,并使荷重垂直于瓦面,以約100N/s的速度均勻加荷,直至試樣斷裂為止。其斷裂時的荷重值為瓦的抗折荷重。其中,5片瓦和抗折荷重平均值,稱平均抗折荷重值,稱平均抗折荷重值;5片瓦中最小和單片抗折荷重值,稱最小抗折荷重值。 5、抗凍性試驗取試樣5片,在凈水中浸泡24h后,放入預先降至-15℃以下的冷凍箱中,保持在-15~ -20℃條件下冰凍3h,取出后放入15~20℃的水中融化2h,稱為一次凍融循環(huán)。如此反復進行15次凍融循環(huán),觀察并記錄瓦是否出現(xiàn)分層、開裂、剝落等損傷現(xiàn)象。 6、飽和吸水質(zhì)量試驗取試樣5片,浸入凈水24h后,用濕毛巾擦去表面水滴,稱量,精確到1g,取其平均值,乘以覆蓋1m2屋面所需的瓦數(shù),即稱為瓦的飽和吸水質(zhì)量值。 7、抗?jié)B性試驗取試樣3片,將自然干燥的平瓦清掃干凈后,在平瓦的正面四周搭接外緣設(shè)置一圈高度為25mm的密封擋,作為圍水框。以此形成的圍水面積應(yīng)接近于平瓦實用面積。將制作好的試件支承在便于觀察的支架上,并使其保持水平,支座不得支于觀察面積內(nèi)。待平穩(wěn)后,緩慢地向圍水框內(nèi)注入清潔的水,水位高度距瓦面最淺處須大于15mm。保持此狀態(tài)3h,觀察平瓦背面有無水滴產(chǎn)生。
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