烧结普通砖-建筑材料

以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料,经焙烧而成的普通砖。

6.2.1.1　烧结普通砖的分类

按所用的主要原料分为烧结黏土砖(符号：N)、烧结页岩砖(符号：Y)、烧结粉煤灰砖(符号：F)和烧结煤矸石砖(符号：M)。

(1)烧结黏土砖(N)。又称为黏土砖,是以黏土为主要原料, 经配料、制坯、干燥、焙烧而成的烧结普通砖。当砖坯焙烧过程中砖窑内为氧化气氛时,黏土中所含铁的化合物成分被氧化成高价氧化铁(Fe2O3),从而得到红砖。此时如果减少窑内空气的供给,同时加入少量水分,使砖窑形成还原气氛,使坯体继续在这种环境下继续焙烧,使高价氧化铁(Fe2O3)还原成青灰色的低价氧化铁(FeO),即可制得青砖。

(2)烧结页岩砖(Y)。是页岩经破碎、粉磨、配料、成型、干燥和焙烧等工艺制成的砖。烧结页岩砖作为一种新型建筑节能墙体材料,既可用于砌筑承重墙,又具有良好的热工性能,减少施工过程中的损耗,提高工作效率。

(3)烧结粉煤灰砖(F)。是以电厂排出的粉煤灰作为烧砖的主要原料,可部分代替黏土。烧结粉煤灰砖的颜色一般呈淡红色至深红色,可代替黏土砖用于一般的工业与民用建筑中。

(4)烧结煤矸石砖(M)。是以煤矿的废料煤矸石为原料,经粉碎后,根据其含碳量及可塑性进行适当配料,即可制砖,由于煤矸石是采煤时的副产品,所以在烧制过程中一般不需额外加煤,不但消耗了大量的废渣,同时节约了能源。烧结煤矸石砖的颜色较普通砖略深,色泽均匀,声音清脆。烧结煤矸石砖可以完全代替普通黏土砖用于一般工业与民用建筑中。

6.2.1.2　烧结普通砖的主要技术要求

1. 质量等级

强度、抗风化性能和放射性物质合格的砖,根据砖的尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂的程度将其分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。

2. 规格

烧结普通砖的外形为直角六面体,如图6.18所示。其标准尺寸为240mm×115mm×53mm。

图6.18　砖的尺寸及各部分名称

3. 强度等级

根据《烧结普通砖》 (GB5101—2003)规定,烧结普通砖的抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10 五个强度等级。通过抗压强度试验,计算10块砖样的抗压强度平均值和标准值方法或抗压强度平均值和最小值方法,从而评定此砖的强度等级。各等级应满足表6.2中列出的各强度指标。

表6.2　烧结普通砖的强度等级　单位：MPa

注　本表引自GB5101—2003。

4. 耐久性(www.xing528.com)

烧结普通砖的耐久性对其本身质量影响很大,必须符合规范要求,主要包括抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况等指标。

(1)抗风化性能。抗风化性能即烧结普通砖抵抗自然风化作用的能力,是指砖在干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下不被破坏并保持原有性质的能力。它是烧结普通砖耐久性的重要指标。

由于自然风化作用程度与地区有关,通常按照风化指数将我国各省市划分为严重风化区和非严重风化区,见表6.3。

表6.3　风化区的划分

注　本表引自GB5101—2003。

严重风化区中黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和新疆5个地区的砖必须进行冻融试验。冻融试验时取5块吸水饱和试件进行15次冻融循环,之后每块砖样不允许出现裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现象,且每块砖样的质量损失不得大于2%。其他地区的砖,如果其抗风化性能(吸水率和饱和系数指标)能达到表6.4的要求,可不再进行冻融试验,但是若有一项指标达不到要求时,则必须进行冻融试验。

表6.4　烧结普通砖的吸水率、饱和系数

注　1. 粉煤灰掺入量(体积比)小于30%时,按黏土砖规定判别。
2. 本表引自GB5101—2003。

(2)泛霜。泛霜是一种砖或砖砌体外部的直观现象,呈白色粉末,白色絮状物,严重时呈现鱼鳞状的剥离、脱落、粉化,见图6.19。砖块的泛霜是由于砖内含有可溶性硫酸盐,遇水潮解,随着砖体吸收水量的不断增加,可溶解度由大逐渐变小。当外部环境发生变化时,砖内水分向外部扩散,作为可溶性的硫酸盐,也随之向外移动,待水分消失后,可溶性的硫酸盐形成晶体,集聚在砖的表面呈白色,称为白霜,出现白霜的现象称为泛霜。国家标准严格规定烧结制品中优等产品不允许出现泛霜,一等产品不允许出现中等泛霜,合格产品不允许出现严重泛霜。

图6.19　泛霜

(3)石灰爆裂。当烧制砖块时原料中夹杂着石灰质物质,焙烧过程中生成生石灰,砖块在使用过程中吸水使生石灰转变为熟石灰,其体积会增大一倍左右,从而导致砖块爆裂的现象,称为石灰爆裂,见图6.20。

图6.20　石灰爆裂

石灰爆裂的程度直接影响烧结砖的使用,较轻的造成砖块表面破坏及墙体面层脱落,严重的会直接破坏砖块及墙体结构,造成砖块及墙体强度损失,甚至崩溃,因此国家标准对烧结砖石灰爆裂进行严格控制。

6.2.1.3　烧结普通砖的应用

烧结普通砖具有一定的强度及良好的绝热性和耐久性,且原料广泛,工艺简单,因而可用作墙体材料,用于制造基础、柱、拱、烟囱、铺砌地面等,有时也用于小型水利工程,如闸墩、涵管、渡槽、挡土墙等,但需要注意的是,由于砖的吸水率大,一般为15%～20%,在砌筑前,必须预先将砖进行吸水润湿,否则会降低砌筑砂浆的黏结强度。

但是随着建筑业的迅猛发展,传统烧结黏土砖的弊端日益突出,烧结黏土砖的生产毁田取土量大、能耗高、自重大、施工中工人劳动强度大、工效低等。为保护土地资源和生产环境,有效节约能源,至2003 年6 月1 日全国170个城市取缔烧结黏土砖的使用,并于2005年全面禁止生产、经营、使用黏土砖,取而代之的是广泛推广使用利用工业废料制成的新型墙体材料。