任务目标
1.能够描述烧结普通砖强度测定的方法与步骤。
2.能够进行烧结砖相关技术性质判定。
3.能够依据相关特性进行烧结砖的合理选用。
基本知识
砌墙砖是指以黏土、工业废料或其他地方资源为主要原料，以不同工艺制造的、用于砌筑承重和非承重墙体的墙砖。砌墙砖可以作为房屋建筑工程的主要墙体材料，具有一定的抗压和抗折强度，外形多为直角六面体，其公称尺寸为240 mm×115 mm×53 mm。砖的种类很多，按所用原材料不同可分为砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖等；按生产工艺不同，可分为烧结砖和非烧结砖。其中，非烧结砖又可分为压制砖、蒸养砖和蒸压砖等；烧结砖按有无孔洞和孔洞大小可分为实心砖（普通砖）、多孔砖和空心砖。
1.烧结普通砖
凡以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经成型和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖统称为烧结砖。实心或孔洞率小于25%的烧结砖，称为烧结普通砖。
烧结普通砖按使用原料不同可分为黏土砖（N）、页岩砖（Y）、煤矸石砖（M）、粉煤灰砖（F）、建筑渣土砖（Z）、淤泥砖（U）、污泥砖（W）和固体废弃物砖（G）。烧结普通砖共分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。
（1）外形尺寸要求。烧结普通砖为直角六面体，其标准尺寸为240 mm×115 mm×53 mm，加上砌筑用灰缝的厚度，则4块砖长，8块砖宽，16块砖厚分别恰好为1 m，故每立方米砖砌体需用砖512块。其尺寸偏差不应超过标准规定，见表6-1。
表6-1 烧结普通砖尺寸允许偏差 mm
（2）外观质量要求。一块砖，240 mm×115 mm的面称为大面；240 mm×53 mm的面称为条面；115 mm×53 mm的面称为顶面。其外观质量应符合相关要求，见表6-2。
表6-2 烧结普通砖的外观质量 mm
（3）强度要求。测定烧结普通砖的强度时，试样数量为10块，加荷速度为（5±0.5）kN/s。试验后按相关公式计算抗压强度标准值（MPa）。如下式所示：
式中 S——10块试样的抗压强度标准差（MPa）；
——10块试样的抗压强度平均值（MPa）；
fi——单块试样抗压强度测定值（MPa）。
《烧结普通砖》
样本量n=10时的强度标准值按下式计算：
式中 fk——强度符标准值（MPa）
烧结普通砖抗压强度测定方法参见《烧结普通砖》（GB/T 5101—2017）。其按抗压强度不同可分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级并应符合相关规定，见表6-3。
表6-3 烧结普通砖强度等级 MPa
（4）抗风化性能要求。抗风化性能是烧结普通砖重要的耐久性指标之一，对砖的抗风化性能要求应根据各地区的风化程度而定。砖的抗风化性能通常用抗冻性、吸水率及饱和系数三项指标划分。抗冻性是指经15次冻融循环后不产生裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现象；且质量损失率小于2%，强度损失率小于规定值。吸水率是指常温泡水24 h的质量吸水率。饱和系数是指常温24 h吸水率与5 h沸煮吸水率之比。
严重风化区所用的烧结普通砖，其抗冻性试验必须合格，其他地区可不做抗冻试验。
对于烧结砖的吸水率和饱和系数的相关规定，见表6-4。
表6-4 烧结普通砖的抗风化规定
根据相关规定，我国黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区、甘肃省、青海省、陕西省、山西省、河北省、北京市、天津市、西藏自治区属严重风化地区，其他地区被判定为非严重风化地区。对于严重风化地区中的黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区和新疆维吾尔自治区的砖必须进行冻融试验，其他地区的砖的吸水率和饱和系数符合相关规定时可不做冻融试验，否则也需进行冻融试验。
（5）泛霜。泛霜是指砖内可溶性盐类在砖的使用过程中，逐渐在砖的表面析出一层白霜。这些结晶的白色粉状物不仅影响建筑物的外观，而且结晶的体积膨胀也会引起砖表层的疏松，同时破坏砖与砂浆层之间的粘结。
（6）石灰爆裂。原料中若夹带石灰或内燃料（粉煤灰、炉渣）中带入CaO，在高温熔烧过程中生成过火石灰。过火石灰在砖体内吸水膨胀，导致砖体膨胀破坏，这种现象称为石灰爆裂。《烧结普通砖》（GB/T 5101—2017）规定，破坏尺寸大于2 mm且小于或等于15 mm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；不允许出现最大破坏尺寸大于15 mm的爆裂区域；试验后抗压强度损失不得大于5 MPa。
烧结普通砖既有一定的强度，又有较好的隔热、隔声性能，冬季室内墙面不会出现结露现象，而且价格低。虽然不断出现各种新的墙体材料，但烧结砖在今后一段时间内，仍会作为一种主要材料用于砌筑工程。烧结普通砖可用于建筑维护结构，砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等，可与轻骨料混凝土、加气混凝土、岩棉等隔热材料配套使用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的轻体墙，可在砌体中配置适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌筑体，代替钢筋混凝土柱、过梁等。
2.烧结多孔砖和烧结空心砖
在现代建筑中，由于高层建筑的发展，对烧结砖提出了减轻自重，改善绝热和吸声性能的要求，因此出现了烧结多孔砖和空心砖。烧结多孔砖和烧结空心砖的生产与烧制和普通砖基本相同，但与烧结普通砖相比，它们具有质量轻、保温性及节能好、施工效率高、节约土、可以减少砌筑砂浆用量等优点，是替代烧结普通砖的墙体材料之一。
（1）烧结多孔砖。烧结多孔砖是以黏土、页岩或煤矸石等为主要原料烧制而成的孔洞率超过25%，孔尺寸小而多，且为竖向孔的主要用于结构承重的多孔砖。多孔砖使用时孔洞方向平行于受力方向；空心砖的孔洞则垂直于受力方向。多孔砖常用作六层以下的承重砌体。
烧结多孔砖的外形尺寸为直角六面矩形体（图6-1），其尺寸规格分为190 mm×190 mm×90 mm（M型）和240 mm×115 mm×90 mm圆孔直径必须≤22 mm，非圆孔内切圆直径≤15 mm，手抓孔一般为（30～40）×（75～85）mm，并应符合尺寸偏差的相关要求（表6-5）。砖孔形状有矩形长条孔、圆孔等多种，所有孔宽应相等。孔采用单向或双向交错排列，孔洞排列上下、左右应对称，分布均匀。
图6-1 烧结多孔砖
表6-5 烧结多孔砖尺寸允许偏差 mm
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烧结多孔砖根据砖样的抗压强度可分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级，并应符合相关规定，见表6-6。
表6-6 烧结多孔砖强度等级 MPa
烧结多孔砖的冻融、泛霜、石灰爆裂、吸水率等技术性质也应符合要求。
（2）烧结空心砖。烧结空心砖是以黏土、页岩或煤矸石等为主要原料烧制而成的孔洞率大于35%，孔尺寸大而少，且为水平孔的主要用于非承重部位的空心砖。空心砖则常用于非承重砌体。
因其具有轻质、保温性好、强度低等特点，主要用于非承重墙、外墙及框架结构的填充墙等。
烧结空心砖的外形为直角六面体，其长度、宽度、高度尺寸规格可以按长：390 mm、290 mm、240 mm、190 mm、180（170）mm、140 mm；宽：190 mm、180（175）mm、140 mm、110 mm；高：180（175）mm、140 mm、115 mm、90 mm取值（图6-2）。按照密度可分为800、900、1 000和1 100四个密度等级。
图6-2 烧结空心砖
1—顶面；2—大面；3—条面；4—肋；5—壁；l—长度；b—宽度；d—高度
烧结空心砖根据砖样的抗压强度可分为MU10.0、MU7.5、MU5.0和MU3.5四个强度等级，并应符合相关规定，见表6-7。
表6-7 烧结空心砖强度等级
续表
任务准备
（1）烧结普通砖强度测定试验仪器：万能试验机，水桶，钢锯等。
（2）计算机、演示文稿等。
任务组织
（1）五人一组，其中一名学员担任组长，负责组织其余学员在日常生活、学习中，通过网络收集不同烧结砖技术指标参数及不同工程建筑结构图片。按照不同的情景模拟进行烧结普通砖强度测定实训（也可借助仿真实训平台完成实训操作），并在此基础上对其进行判定。
（2）每组按照各自收集到的不同烧结砖技术指标参数，进行烧结砖相关技术性质的合格性判定，并依据相关特性合理选用烧结砖。
（3）每组完成后，其他组同学对其进行点评和补充。
注意事项
（1）主讲人注意着装、语言组织与表达、体态表达。
（2）注意组员之间的团队协作与沟通。
（3）鼓励团队构思创意、自主创新，在遇到问题时可以打破常规，寻求解决问题的新路径。
（4）树立良好的安全文明操作意识，注意在能力训练过程中追求精益求精，培养工匠精神。
微课：烧结普通砖的强度
任务训练流程
实训项目：烧结普通砖强度测定
续表
实训项目：烧结砖相关技术性质判定与选用
问题情景
我国推广使用多孔砖、空心砖有何意义？
（1）多孔空心砖符合现行建筑模数，便于推广应用。
（2）多孔空心砖强度等级范围大，适宜作为承重和非承重墙体材料。
（3）多孔空心砖抗剪强度高，有效地解决墙体裂缝问题。
（4）结构设计改善了产品的热工性能，提高墙体的热绝缘作用。
（5）砌块肋壁及开孔尺寸可满足管道铺埋和二次装修。
（6）块形设计符合施工习惯，有效地减轻劳动强度，提高工效。
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