建筑材料与检测-烧结普通砖分类及技术要求

以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原材料,经成型、焙烧而成的块状墙体材料称为烧结砖。烧结砖按其有无空洞可分为烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖。

1.烧结普通砖

以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料,经焙烧而成的没有孔洞或孔洞率(砖面上孔洞总面积占砖面积的百分率)小于15%的砖,叫作烧结普通砖。

(1)烧结普通砖的生产过程简介。以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为原料烧制普通砖,其生产工艺基本相同。基本过程:采土➝配料➝调制➝制坯➝干燥➝焙烧➝成品。其中,焙烧是最重要的环节,焙烧窑中为氧化环境时,可烧得红砖;若焙烧窑中为还原环境,则烧得青砖,青砖较红砖耐碱,耐久性较好。砖在焙烧时窑内温度存在差异,在焙烧温度范围内生产的砖称为正火砖(合格品);未达到焙烧温度范围生产的砖称为欠火砖;而超过焙烧温度范围生产的砖称为过火砖。欠火砖颜色浅,敲击时声音哑,孔隙率高,强度低,耐久性差,工程中不得使用欠火砖。过火砖颜色深,敲击声响亮,强度高,但往往变形大,变形不大的过火砖可用于基础等部位。欠火砖和过火砖都属于不合格品。

(2)烧结普通砖的分类、等级、规格及产品编号。烧结普通砖的标准尺寸是240mm×115mm×53 mm,如图5-1 所示。通常将240 mm×115mm面称为大面;240mm×53mm 面称为条面;115mm×53mm 面称为顶面;4块砖长、8块砖宽、16块砖厚,再加上砌筑灰缝(10mm),长度均为1m,则1m3 砖砌体理论上需要用砖512块。

图5-1　烧结普通砖的标准尺寸

烧结普通砖

《烧结普通砖》(GB/T 5101—2017)规定,烧结普通砖的产品分类、等级、规格、标记见表5-1。

表5-1　烧结普通砖的分类规定

拓展内容

采用两种原材料,掺配合比质量大于50%以上的为主要原材料;采用3种或3种以上原材料,掺配合比质量最大者为主要原材料。污泥掺量达到30%以上的可称为污泥砖。

(3)烧结普通砖的技术要求。《烧结普通砖》(GB/T 5101—2017)规定,烧结普通砖产品的技术要求包括以下内容:

1)尺寸偏差。烧结普通砖的尺寸允许偏差应符合表5-2的规定。

表5-2　烧结普通砖的尺寸允许偏差mm

2)外观质量。烧结普通砖的外观质量应符合表5-3的规定。

表5-3　烧结普通砖的外观质量mm

3)强度等级。烧结普通砖的强度根据10块试样抗压强度的测试结果,划分为五个强度等级。其强度值应符合表5-4的规定。

表5-4　烧结普通砖的强度等级MPa

测定砖的强度等级时,试样数量为10块,按式(5-1)计算强度标准差:

式中　fi——单块砖试件抗压强度测定值(MPa),精确至0.01;

——10块砖试件抗压强度平均值(MPa),精确至0.01;

s——10块砖试件抗压强度标准差(MPa),精确至0.01。

样本n＝10时,强度标准值按式(5-2)进行计算。

式中　fk——强度标准值(MPa),精确至0.01。

4)抗风化性能。抗风化性能是指在干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下,材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。砖的抗风化性能是烧结普通砖耐久性的重要指标之一,地域不同,材料的风化程度也不相同。

我国(香港、澳门除外)风化区按风化指数可分为严重风化区和非严重风化区。风化指数是指日气温从正温降低至负温或负温升至正温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至消失霜冻之日止这一期间降雨量(以mm 计)的平均值的乘积。风化指数大于等于12700为严重风化区;风化指数小于12700为非严重风化区;风化区的划分见表5-5。

表5-5　风化区的划分

5)泛霜。泛霜是指原料中可溶性盐类(如硫酸钠等),随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象,一般为白色粉末,常在砖表面形成絮团状斑点,如图5-2所示。这些结晶的白色粉末不仅有损建筑物的外观,而且结晶的体积膨胀会引起砖表面的酥松甚至剥落。每块砖不允许出现严重泛霜。

6)石灰爆裂。若原料中夹杂石灰石,则烧砖时石灰石将被烧成生石灰留在砖中,有时掺入的内燃料(煤渣)也会带入生石灰。这些生石灰在砖体内吸水消化时产生体积膨胀,导致砖发生胀裂破坏,这种现象称为石灰爆裂,如图5-3所示。石灰爆裂对砖砌体的影响较大,轻者影响美观,重者将使砖砌体强度降低直至破坏。标准规定,破坏尺寸大于2mm且小于或等于15mm的爆裂区域,每组砖不得多于15 处,其中大于10 mm 的不得多于7处;不准许出现最大破坏尺寸大于15mm的爆裂区域;试验后,抗压强度损失不得大于5MPa。

图5-2　泛霜

图5-3　石灰爆裂

(4)烧结普通砖的应用。烧结普通砖的强度较高,绝热性和透气性稳定性较好,并且价格低廉,所以,其是应用范围最广的墙体材料之一。其中,中等泛霜的砖不得用于潮湿部位。烧结普通砖可用于砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等;可与轻混凝土、加气混凝土等隔热材料复合使用,砌成两面为砖、中间填充轻质材料的复合墙体;在砌体中配置适当钢筋和钢筋网称为配筋砖砌体,可代替钢筋混凝土柱、过梁等。

拓展内容

砖的吸水率大,在砌筑中吸收砂浆中的水分,如果砂浆保持水分的能力差,砂浆就不能正常硬化,会使砌体强度下降。因此,在砌筑砂浆时除要合理地配制砂浆外,还要使砖润湿。烧结普通砖应在砌筑前1～2d浇水湿润,以浸入砖内深度1cm 为宜。

由于烧结普通砖的制造严重毁田取土且能耗高、质量重、尺寸小、施工效率低、抗震性能差等,随着我国墙体材料的改革,烧结普通砖已被列为城市及小城镇建设禁止生产使用的建筑材料(除古建筑修复外),墙体材料革新的技术方向是发展轻质、高强、耐久、多功能的新型绿色墙体材料。

2.烧结多孔砖

以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料,经焙烧而成的孔洞率大于或等于28%,孔洞数量多,尺寸小,且是竖孔,主要用于承重部位的砖,叫作烧结多孔砖,如图5-4所示。另外,建筑上常根据尺寸规格将烧结多孔砖分为M 型(190mm×190mm×90 mm)和P型(240mm×115mm×90mm)两种。

图5-4　烧结多孔砖(www.xing528.com)

1—大面(坐浆面);2—条面;3—顶面;4—外壁;5—肋;6—孔洞;l—长度;b—宽度;d—高度

(1)烧结多孔砖的分类、等级、规格及产品编号。根据国家标准《烧结多孔砖和多孔砌块》(GB13544—2011)规定,烧结多孔砖的产品分类、等级、规格、标记见表5-6。

表5-6　烧结多孔砖的分类规定

(2)烧结多孔砖的技术要求。根据国家标准《烧结多孔砖和多孔砌块》(GB13544—2011)规定,烧结多孔砖的技术要求如下:

1)尺寸允许偏差。烧结多孔砖的尺寸允许偏差应符合表5-7的规定。

表5-7　烧结多孔砖的尺寸允许偏差mm

2)外观质量。烧结多孔砖的外观质量应符合表5-8的规定。

表5-8　烧结多孔砖的外观质量mm

3)强度等级。烧结多孔砖的强度等级应符合表5-9的规定。

表5-9　烧结多孔砖的强度等级MPa

4)孔型、孔结构及孔洞率。烧结多孔砖的孔型、孔结构及孔洞率应符合表5-10 的规定。

表5-10　烧结多孔砖的孔型、孔结构及孔洞率

5)泛霜。每块砖不允许出现严重泛霜。

6)石灰爆裂。石灰爆裂破坏尺寸大于2mm 且小于或等于15mm 的爆裂区域,每组砖不得多于15处,其中大于10mm的不得多于7处;不允许出现破坏尺寸大于15mm的爆裂区域。

7)抗风化性能。严重风化区中的黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治等省区的多孔砖和其他地区以淤泥、固体废弃物为主要原料生产的砖必须进行冻融试验;其他地区以黏土、粉煤砂、页岩、煤矸石为主要原料生产的多孔砖的抗风化性能符合表5-11规定时可不做冻融试验,否则必须进行冻融试验。15次冻融循环试验后,每块砖不允许出现裂纹、分层、掉皮、缺棱掉角等冻坏现象。

表5-11　烧结多孔砖的抗风化性能标准

(3)烧结多孔砖的应用。烧结多孔砖主要应用于建筑物的承重墙。M 形砖应符合建筑模数;P形砖便于与普通砖配套使用。

3.烧结空心砖

烧结空心砖是指以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰、淤泥(江、河、湖等淤泥)、建筑渣土及其他固体废弃物等为主要原料,经焙烧而成的孔洞率大于40%的砖。其质量较轻,强度低,主要用于非承重墙和填充墙。孔洞多为矩形孔或其他孔型,数量少而尺寸大、孔洞平行于受压面。

(1)烧结空心砖的分类、等级、规格及产品编号。《烧结空心砖和空心砌块》(GB/T 13545—2014)规定,烧结空心砖的产品分类、等级、规格、标记见表5-12。

表5-12　烧结空心砖的分类规定

(2)烧结空心砖的技术要求。根据国家标准《烧结空心砖和空心砌块》(GB/T 13545—2014)的规定,烧结空心砖的技术要求如下:

1)尺寸允许偏差。烧结空心砖的尺寸允许偏差应符合表5-13的要求。

表5-13　烧结空心砖的尺寸允许偏差mm

2)外观质量。烧结空心砖的外观质量应符合表5-14的要求。

表5-14　烧结空心砖的外观质量mm

3)强度等级。烧结空心砖的强度等级应符合表5-15的规定。

表5-15　烧结空心砖的强度等级MPa

4)孔洞排列及结构。烧结空心砖的孔洞排列及其结构应符合表5-16的规定。

表5-16　烧结空心砖的孔洞排列及其结构

5)泛霜。每块空心砖不允许出现严重泛霜。

6)石灰爆裂。石灰爆裂最大破坏尺寸大于2mm 且小于等于15mm的爆裂区域,每组空心砖不得多于10处,其中大于10mm 的不得多于5处;不允许出现破坏尺寸大于15mm 的爆裂区域。

测试题

7)抗风化性能。严重风化区中的黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区的烧结空心砖应进行冻融试验;其他地区烧结空心砖的抗风化性能符合表5-17规定时可不做冻融试验,否则必须进行冻融试验。

表5-17　烧结空心砖的抗风化性能标准

(3)烧结空心砖的应用。烧结空心砖主要用作非承重墙,如多层建筑的内隔墙或框架结构的填充墙。