建筑材料中的砌墙砖及其问题解析

砖砌体结构是我国建筑上历史悠久、使用量最大的一种结构形式。砖作为主要用材，在历史上素有“秦砖汉瓦”之称谓。随着社会的发展，历史上的“秦砖”在原材料、成型工艺以及尺寸规格方面都发生了一些变化，相继出现了能够替代传统的砌筑墙体的新型砌墙砖，但是，传统砌墙砖仍然是块材发展的基础。

砌墙砖按原料分为黏土砖（N）、页岩砖（Y）、煤矸石砖（M）和粉煤灰砖（F）；按工艺分为烧结砖和非烧结砖；按外形分为实心砖和多孔砖、空心砖；按用途分为承重砖和非承重砖等。

1.烧结普通砖

烧结普通砖是孔洞或孔洞率小于15%的实心砖，包括烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖及烧结粉煤灰砖，依次用N、Y、M 及F 符号表示。

1）烧结普通砖的技术要求

《烧结普通砖》（GB 5101—2003）规定的要求有尺寸偏差、外观质量、强度和抗风化性能、泛霜、石灰爆裂以及放射性物质等。

（1）尺寸偏差与外观质量。砖的标准尺寸为240 mm×115 mm×53 mm，若加上砌筑灰缝厚约10 mm，则4 块砖长、8 块砖宽或16 块砖厚均约1 m，因此，每立方米砖砌体需512 块砖。砖的外观尺寸允许有一定偏差，但偏差有相应的范围要求。

砖的外观质量包括两面高度差、弯曲程度、缺棱掉角、裂缝等。产品中不允许有欠火砖、酥砖及螺纹砖。

（2）强度等级。根据10 块砖的抗压强度平均值及强度标准值，分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10 五个强度等级，见表7-1。

表7-1　烧结普通砖强度等级

（3）耐久性。烧结砖的耐久性必须符合要求。耐久性指标主要指砖的抗风化性能、泛霜程度和石灰爆裂情况。

①抗风化性能。抗风化性能是材料耐久性的重要内容之一，是指在干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下，材料不变质、不破坏而保持原有性质的能力。显然，地域不同，风化程度不同。我国按风化指数将各省市划分为严重风化区和非严重风化区。所谓风化指数是指日气温从正温降至负温或从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总量（以毫米计）的平均值的乘积，风化指数大于12 700 为严重风化区，小于者为非严重风化区。砖的抗风化性能用抗冻融试验或吸水率试验来衡量。国家标准《烧结普通砖》（GB 5101—2003）规定，黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、新疆五省、自治区必须进行冻融试验；表7-2 所示为我国风化区划分，其他地区砖的吸水率满足表7-3 的要求的，可不做冻融试验。

表7-2　风化区划分

表7-3　烧结普通砖的抗风化性能

②泛霜、石灰爆裂。所谓泛霜是指在新砌筑的砖墙表面有时出现的一层白色粉状物，其原因是若黏土中含有较多可溶性盐类，在砌筑施工中，这些盐类溶解进入砖内水中，当水分蒸发时被带到砖的表面结晶而呈白色，有损建筑物外观。当砖内夹有生石灰时，还会因使用过程中吸水而转化成氢氧化钙，导致体积膨胀，严重时甚至使砖砌体强度降低直至破坏，这种现象称为石灰爆裂。泛霜和石灰爆裂的检验结果应符合各等级产品的要求。

（4）放射性物质。

砖的放射性物质应符合《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566）的要求。

2）烧结普通砖的应用

建筑工程中，烧结普通砖主要用作墙体材料，也可砌筑柱、拱、烟囱、基础，还可以与轻混凝土等隔热材料复合使用，中间填以轻质材料形成复合墙体。在砌体中配置适当钢筋或钢丝网可以替代钢筋混凝土柱过梁。

工程中不得使用欠火砖、酥砖和螺旋纹砖，这些类型的砖由于强度低，软化系数小，抗冻性差，危害性大，一定要严格加以控制，既不能混入合格品中，更不能用于砌筑工程。

2.烧结多孔砖和烧结空心砖

烧结多孔砖与烧结空心砖是烧结空心制品的主要品种，又是烧结普通砖的换代产品，属于新型墙体材料。这两种空心制品块体较大，密度比普通砖减小15%～40%，绝热性能提高；节土15%～35%，节煤10%～20%；施工效率提高20%～50%，节约砂浆15 %～60%；可使建筑物减轻自重，改善墙体保温性能，提高使用面积系数。

1）烧结多孔砖

烧结多孔砖是以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的孔洞率不小于25%且孔洞数多的矩形六面体块材。烧结多孔砖主要用于承重部位的砌体（见图7-1）。

优等品和一等品的多孔砖应设矩形孔或矩形条孔，且孔洞有序地交错排列，以提高绝热性能；合格品多孔砖可以设矩形孔或其他孔形，对孔洞排列无要求。

为增强清水墙面的装饰效果，可制成具有本色、一色或多色，或带砂面、光面、压花面、磨平面等装饰面的烧结多孔装饰砖。

图7-1　烧结多孔砖（单位：mm）(www.xing528.com)

（1）规格与孔洞。

烧结多孔砖的外形尺寸，按《烧结多孔砖》（GB 13544—2000）规定可为长度（1）290 mm、240 mm、190 mm，宽度（b）240 mm、190 mm、180 mm、175 mm、140 mm、115 mm，厚度（h）90 mm 不同组合而成。

为方便施工，孔洞处不致漏浆太多，对单个孔洞尺寸规定：圆孔直径不大于22 mm；非圆孔内切圆直径不大于15 mm；手抓孔为（30 ～40）mm×（75 ～85）mm。若设矩形条孔，还应满足孔长不大于50 mm，且孔长不小于孔宽的3 倍。

（2）外观要求。

多孔砖按尺寸偏差和外观质量，分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。尺寸允许偏差和外观要求应符合有关标准。

（3）强度等级。

烧结多孔砖分为MU10、MUl5、MU20、MU25、MU30 五个强度等级。

2）烧结空心砖

烧结空心砖是以黏土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的主要用于非承重部位的块体材料。在其长度方向设置孔洞（见图7-2），其长度、宽度、高度尺寸应符合下列要求（mm）：长度为390、290、240，宽度为240、190、180（175）、140、115，高度为90。

图7-2　烧结空心砖

1—顶面；2—大面；3—条面；4—肋；5—凹线槽；6—外壁；l—长度；b—宽度；h—高度

烧结空心砖的体积密度分为800 级、900 级、1000 级、1100 级。

《烧结空心砖和空心砌块》（GB 13545—2003）对空心砖的尺寸偏差、外观质量、强度等级、吸水率、抗风化性和物理性能指标等作出了规定。空心砖强度等级见表7-4。

表7-4　空心砖强度等级

3.非烧结砖

蒸养（压）砖是一种非黏土原料、非烧结工艺制得的砖。这类砖是以硅质材料（粉砂、粉煤灰）和钙质材料（石灰、石膏）为主要原料，经坯料制备压制成型、湿热养护等工艺制成的。硅质材料和钙质材料在一定的高温高压条件下，发生化学反应，生成水化硅酸钙产物，故也称此砖为硅酸盐砖。

硅酸盐砖可以替代烧结砖，作为换代产品有一定的发展前景。

1）蒸压灰砂砖（LSB）

以砂和石灰为主要原料（也可掺入颜料），经坯料制备压制成型和0.8 MPa 以上的蒸汽养护而成的砖叫灰砂砖。一般是用88%～90%的细粉砂和10%～12%的石灰，有时还加入少量石膏，再加入混合料总量3%～10%的拌合水，拌均匀后在15～20 MPa 压力下成型。

灰砂砖由抗压强度与抗折强度综合评定强度等级，见《蒸压灰砂砖》（GB 11945）的规定。

蒸压灰砂砖用于工业与民用建筑中，MU25、MU20、MU15 的灰砂砖可用于基础及其他建筑，MU10 的仅可用于防潮层以上的建筑。由于灰砂砖在长期高温作用下会发生破坏，故灰砂砖不得用于长期受200℃以上或受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位，如不能砌筑炉衬或烟囱。灰砂砖表面光滑，与砂浆黏结力差，使用时应注意。

2）粉煤灰砖（FB）

粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺入适量石膏和炉渣，加水混合拌成坯料，经陈伏、轮碾、加压成型，再经常压（0.1 MPa 蒸汽）或高压（0.8 MPa 蒸汽）蒸汽养护而成的一种块材。湿热养护条件不同，又分别称为蒸养粉煤灰砖、蒸压粉煤灰砖以及自养粉煤灰砖。粉煤灰砖的规格同烧结普通砖。

《粉煤灰砖》（JC 239—2001）规定了尺寸偏差和外观质量，并按抗压强度和抗折强度将产品强度分为MU30、MU25、MU20、MU15 和MU10 五个等级。

砖的干燥收缩值，优等品和一等品不大于0.65 mm/m，合格品不大于0.75 mm/m。

粉煤灰砖多为灰色，可用于工业与民用建筑的墙体和基础，但用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位时，必须使用MU15 及以上强度等级的砖。不得用于长期受热（200～C 以上）、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。

为提高粉煤灰砖砌体的耐久性，有冻融作用的部位用砖，应选择抗冻性合格并用水泥砂浆在砌体上抹面或采取其他防护措施。