砌墙砖及砌块实验，建筑材料研究

【要求】　掌握砖的外观质量、强度测定方法，砖强度等级的评定。掌握混凝土砌块的尺寸、外观质量检测方法，混凝土砌块强度的检测和等级的评定。

本节实验采用的标准及规范：

（1）《砌墙砖试验方法》（GB/T 2542—2003）。

（2）《烧结普通砖》（cB 5101—2003）。

（3）《烧结多孔砖》（GB 13544—2000）。

（4）《混凝土小型空心砌块试验方法》（GB/T 4111—1997）。

一、烧结普通砖抽样方法及相关规定

砌墙砖检验批的批量，宜在3.5 万～15 万块内，但不得超过一条生产线的日产量。抽样数量由检验项目确定，必要时可增加适量的备用砖样。有两个以上的检验项目时，非破损检验项目（如外观质量、尺寸偏差、体积密度、空隙率）的砖样，允许在检验后继续用作它项，此时抽样数量可不包括重复使用的样品数。

对检验批中可抽样的砖垛、砖垛中的砖层、砖层中的砖块位置，应各依一定顺序编号。编号不需标志在实体上，只做到明确起点位置和顺序即可。凡需从检验后的样品中继续抽样供它项实验者，在抽样过程中，要按顺序在砖样上写号，作为继续抽样的位置顺序。

根据砖样批中可抽样砖垛数与抽样数，由表7-9 决定抽样砖垛数和抽样的砖样数量。从检验过的样品中抽样，按所需的抽样数量先从表7-10 中查出抽样的起点范围及间隔，然后从其规定的范围内确定一个随机数码，即得到抽样起点的位置和抽样间隔并由此实施抽样。抽样数量按表7-11 执行。

表7-9　从砖垛中抽样的规则

表7-10　从砖样中抽样的规则

表7-11　抽样数量表

注：n1、n2 代表两次抽样。

抽样过程中不论抽样位置上砖样的质量如何，不允许以任何理由以其他砖样代替。抽取样品后在样品上标志表示检验内容的编号，检验时不允许变更检验内容。

二、尺寸测量

（一）实验目的

检测砖试样的几何尺寸是否符合标准。

（二）主要仪器设备

砖用卡尺（分度值为0.5 mm），如图7-7 所示。

图7-7　砖用卡尺

1—垂直尺；2—支脚

图7-8　砖的尺寸量法

（三）测量方法

砖样的长度和宽度应在砖的两个大面的中间处分别测量两个尺寸，高度应在砖的两个条面的中间处分别测量两个尺寸，如图7-85 所示，当被测处缺损或凸出时，可在其旁边测量，但应选择不绛利的一侧进行测量。

（四）结果计算与数据处理

本实验以5 块砖作为一个样本。结果分别以长度、宽度和高度的平均偏差及极差（最大偏差）值表示，不足1 mm 者按1 mm 计。将结果记录在实验报告册中。

三、外观检查

（一）实验目的

用于检查砖外表的完好程度。

（二）主要仪器设备

砖用卡尺（分度值0.5 mm），钢直尺（分度值1 mm）。

（三）实验方法与步骤

①缺损。缺棱掉角在砖上造成的破损程度，以破损部分对长、宽、高三个棱边的投影尺寸来度量，称为破坏尺寸，如图7-9 所示；缺损造成的破坏面，是指缺损部分对条面、顶面（空心砖为条面、大面）的投影面积，如图7-10 所示；空心砖内壁残缺及肋残缺尺寸，以长度方向的投影尺寸来度量（图中l 为长度方向的投影量；b 为宽度方向的投影量；h 为高度方向的投影量）。

图7-9　砖破损

图7-10　砖破损面

②裂纹。裂纹分为长度方向、宽度方向和高度方向三种，以被测方向上的投影长度表示。如果裂纹从一个面延伸至其他面上时，则累计其延伸的投影长度，如图7-11 所示；多孔砖的孔洞与裂纹相通时，则将孔洞包括在裂纹内一并测量，如图7-12 所示。裂纹长度以在三个方向上分别测得的最长裂纹作为测量结果。

③弯曲。分别在大面和条面上测量，测量时将砖用卡尺的两支脚沿棱边两端放置，择其弯曲最大处将垂直尺推至砖面，如图7-13 所示，但不应将因杂质或碰伤造成的凹陷计算在内。以弯曲测量中测得的较大者作为测量结果。

图7-11　砖裂纹长度量法

图7-12　多孔砖裂纹通过孔洞时的尺寸量法

④砖杂质凸出高度量法。杂质在砖面上造成的凸出高度，以杂质距砖面的最大距离表示。测量时将砖用卡尺的两支脚置于杂质凸出部分两侧的砖平面上，以垂直尺测量如图7-14 所示。

图7-13　砖的弯曲量法

图7-14　杂质凸出高度量法

（四）结果计算与数据处理

本实验以5 块砖作为一个样本。外观测量以mm 为单位，不足1 mm 者均按1 mm 计。以测试值的最大值及主观评定为结果记录在实验报告册表中。

四、砖的抗折强度测试

（一）实验目的

掌握普通砖抗折、压强度实验方法，并通过测定砖的抗折、压强度，确定砖的强度等级。

（二）主要仪器设备

①压力实验机（300～600 kN）。实验机的示值相对误差不超过±1%，预期最大荷载应为最大量程的20%～80%。

②砖瓦抗折实验机（或抗折夹具）。抗折实验的加荷形式为三点加荷，其上下压辊的曲率半径为15 mm，下支辊应有一个为铰支固定。

③抗压试件制备平台。其表面必须平整水平，可用金属或其他材料制作。

④锯砖机、水平尺（规格为250～350 mm）、钢直尺（分度值为1 mm）、抹刀、玻璃板（边长为160 mm，厚3～5 mm）等。

（三）试样制备

烧结砖和蒸压灰砂砖5 块，其他砖10 块。蒸压灰砂砖应放在温度为（20±5）℃的水中浸泡24 h 后取出，用湿布拭去其表面水分进行抗折强度实验。粉煤灰砖和炉渣砖在养护结束后24～36 h 内进行实验，烧结砖不需浸水及其他处理，直接进行实验。

（四）实验方法与步骤

①按尺寸测量的规定，测量试样的宽度和高度尺寸各两个，分别取其算术平均值（精确至1 mm）。

②调整抗折夹具下支辊的跨距为砖规格长度减去40 mm，但规格长度为190 mm 的砖样其跨距为160 mm。

③将试样大面平放在下支辊上，试样两端面与下支辊的距离应相同。当试样有裂纹或凹陷时，应使有裂纹或凹陷的大面朝下放置，以50 ～150 N/s 的速度均匀加荷，直至试样断裂，在实验报告册表中记录最大破坏荷载P。

（五）结果计算与数据处理

①每块多孔砖试样的抗折荷重以最大破坏荷载乘以换算系数计算（精确到0.1 kN）。其他品种每块砖样的抗折强度fc 按下式计算（精确至0.1 MPa）：

式中　fc——砖样试块的抗折强度，MPa。

　　　P——最大破坏荷载，N。

　　　L——跨距，mm。

　　　b——试样宽度，mm。

　　　h——试样高度，mm。

②测试结果以试样抗折强度的算术平均值和单块最小值表示（精确至0.1 MPa）。将实验结果填入实验报告册的相应栏目中。

五、砖的抗压强度测试

实验目的和主要仪器设备与抗折强度测试相同。

（一）试样制备

烧结普通砖、烧结多孔砖和蒸压灰砂砖5 块，其他砖10 块（空心砖大面和条面抗压各5块）。非烧结砖也可用抗折强度测试后的试样作为抗压强度试样。

①烧结普通砖、非烧结砖的试件制备。将试样切断或锯成两个半截砖，断开后的半截砖长不得小于100 mm，如图7-15 所示。在试样制备平台上将已断开的半截砖放人室温的净水中浸10～20 min 后取出，并使断口以相反方向叠放，两者中间抹以厚度不超过5 mm 的水泥净浆黏结，上下两面用厚度不超过3 mm 的同种水泥浆抹平。水泥浆用32.5 或42.5 强度等级普通硅酸盐水泥调制，稠度要适宜。制成的试件上、下两面须相互平行，并垂直于侧面，如图7-16 所示。

图7-15　断开的半截砖

图7-16　砖的抗压试件

②多孔砖、空心砖的试件制备。多孔砖以单块整砖沿竖孔方向加压；空心砖以单块整砖沿大面和条面方向分别加压。试件制作采用坐浆法操作，即用一块玻璃板置于水平的试件制备平台上，其上铺一张湿的垫纸，纸上铺一层厚度不超过5 mm，用32.5 或42.5 强度等级普通硅酸盐水泥制成的稠度适宜的水泥净浆，再用经水中浸泡10 ～20 min 的多孔砖试样平稳地将受压面放在水泥浆上，在另一受压面上稍加压力，使整个水泥层与砖的受压面相互黏结，砖的侧面应垂直于玻璃板。待水泥浆适当凝固后，连同玻璃板翻放在另一铺纸放浆的玻璃板上，再进行坐浆，并用水平尺校正上玻璃板，使之水平。

制成的抹面试件应置于温度不低于10 ℃的不通风室内养护3 d，再进行强度测试。非烧结砖不需要养护，可直接进行测试，如图7-17 所示。

（二）实验方法与步骤

测量每个试件连接面或受压面的长、宽尺寸各两个，分别取其平均值（精确至1 mm）。将试件平放在加压板的中央，垂直于受压面加荷，加荷过程应均匀平稳，不得发生冲击或振动，加荷速度以2～6 kN/s 为宜。直至试件破坏为止，在实验报告册表中记录最大破坏荷载P。(www.xing528.com)

（三）结果计算与数据处理

①结果计算：每块试样的抗压强度fp 按下式计算（精确至0.1 MPa）：

式中　fp——砖样试件的抗压强度，MPa。

　　　P——最大破坏荷载，N。

　　　L——试件受压面（连接面）的长度，mm。

　　　b——试件受压面（连接面）的宽度，mm。

②结果评定：实验后抗折和抗压按以下两式分别计算出强度变异系数、标准差S。

式中　S——10 块试样的抗压强度标准差，MPa，精确至0.01。

　　　——10 块试样的抗压强度平均值，MPa，精确至0.01。

　　　fi——单块试样抗压强度测定值，MPa，精确至0.01。

a.当变异系数≤0.21 时，按抗压强度平均值、强度标准值fk 指标评定砖的强度等级。样本量n=10 时的强度标准值按下式计算：

式中　fk——强度标准值，MPa，精确至0.1。

b.当变异系数＞0.21 时，按抗压强度平均值、单块最小抗压强度值fmin指标评定砖的强度等级。

③将上述结果记录在实验报告册表中。

六、混凝土小型砌块尺寸测量和外观质量检查

（一）实验目的

掌握混凝土小型空心砌块的尺寸测量、外观质量检查的实验方法。

（二）主要仪器设备

量具：钢直尺或钢卷尺，分度值为1 mm。

（三）实验方法与步骤

①尺寸测量。a.长度在条面的中间，宽度在顶面的中间，高度在顶面的中间测量。每项在对应两面各测一次，精确至1 mm。

b.壁、肋厚在最小部位测量，每选两处各测一次，精确至1 mm。

②外观质量检查。

a.弯曲测量：将直尺贴靠坐浆面、铺浆面和条面，测量直尺与试件之间的最大间距（如图7-17 所示），精确至1 mm。

图7-17　弯曲测量法

b.缺棱掉角检查：将直尺贴靠棱边，测量缺棱掉角在长、宽、高三个方向的投影尺寸（如图7-18 所示），精确至1 mm。

图7-18　缺棱掉角尺寸测量法

L—缺棱掉角在长度方向的投影尺寸；
b—缺棱掉角在宽度方向的投影尺寸
h—缺棱掉角在高度方向的投影尺寸

图7-19　裂纹长度测量法

L—裂纹在长度方向的投影尺寸；
b—裂纹在宽度方向的投影尺寸；
h—裂纹在高度方向的投影尺寸

c.裂纹检查：用钢直尺测量裂纹在所在面上的最大投影尺寸（如图7-19 中的L2 或h3），如裂纹由一个面延伸到另一个面时，则累计其延伸的投影尺寸（如图7-19 中的b1+h1），精确至1 mm。

③结果计算与数据处理。

a.试件的尺寸偏差以实际测量的长度、宽度和高度与规定尺寸的差值表示。

b.弯曲、缺棱掉角和裂纹长度的测量结果以最大测量值表示。

c.将结果记录在实验报告册表中。

七、混凝土小型砌块抗压强度实验

（一）实验目的

掌握混凝土小型空心砌块的抗折、压强度的测量实验方法，并通过测定小型空心砌块抗折、压强度，确定砌块的强度等级。

（二）主要仪器设备

①材料实验机：示值误差应不大于2%，其量程选择应能使试件的预期破坏荷载落在满量程的20%～80%。

②钢板：厚度不小于10 mm，平面尺寸应大于440 mm×240 mm。钢板的一面需平整，精度要求在长度方向范围内的平面度不大于0.1 mm。

③玻璃平板：厚度不小于6 mm，平面尺寸与钢板的要求同。④水平尺。

（三）试样制备

①试件数量为5 个砌块。

②处理试件的坐浆面和铺浆面，使之成为互相平行的平面。将钢板置于稳固的底座上，平整面向上，用水平尺调至水平。在钢板上先薄薄地涂一层机油，或铺一层湿纸，然后平铺一层1：2 的水泥砂浆（强度等级32.5 级以上的普通硅酸盐水泥；细砂，加入适量的水），将试件的坐浆面湿润后平稳地压入砂浆层内，使砂浆层尽可能均匀，厚度为3 ～5 mm。将多余的砂浆沿试件棱边刮掉，静置24 h 以后，再按上述方法处理试件的铺浆面。为使两面能彼此平行，在处理铺浆面时，应将水平尺置于现已向上的坐浆面上调至水平。在温度10 ℃以上不通风的室内养护3 d 后做抗压强度实验。

③为缩短时间，也可在坐浆面砂浆层处理后，不经静置立即在向上的铺浆面上铺一层砂浆、压上事先涂油的玻璃平板，边压边观察砂浆层，将气泡全部排除，并用水平尺调至水平，直至砂浆层平而均匀，厚度达3～5 mm。

（四）实验方法与步骤

①按实验六的方法测量每个试件的长度和宽度，分别求出各个方向的平均值，精确至1 mm。

②将试件置于实验机承压板上，使试件的轴线与实验机压板的压力中心重合，以10 ～30kN/s 的速度加荷，直至试件破坏。在实验报告册中记录最大破坏荷载P。

若实验机压板不足以覆盖试件受压面时，可在试件的上、下承压面加辅助钢压板。辅助钢压板的表面光洁度应与实验机原压板同，其厚度至少为原压板边至辅助钢压板最远角距离的1/3。

（五）结果计算与数据处理

①每个试件的抗压强度按式（7-6）计算，精确至0.1 MPa。

式中　fq——试件的抗压强度，MPa。

　　　P——破坏荷载，N。

　　　L——受压面的长度，mm。

　　　B——受压面的宽度，mm。

②实验结果以5 个试件抗压强度的算术平均值和单块最小值表示，精确至0.1 MPa。

③将上述结果记录在实验报告册中。

八、混凝土小型砌块抗折强度实验

实验目的与抗压强度实验相同。

（一）主要仪器设备

①材料实验机的技术要求同抗压强度实验。

②钢棒：直径35～40 mm，长度210 mm，数量为三根。

③抗折支座：由安放在底板上的两根钢棒组成，其中至少有一根是可以自由滚动的（如图7-20 所示）。

图7-20　抗折强度示意图

（二）试样制备

试件数量、尺寸测量及试件表面处理同抗压强度实验进行。表面处理后应将试件孔洞处的砂浆层打掉。

（三）实验方法与步骤

①将抗折支座置于材料实验机承压板上，调整钢棒轴线间的距离，使其等于试件长度减一个坐浆面处的肋厚，再使抗折支座的中线与实验机压板的压力中心重合。

②将试件的坐浆面置于抗折支座上。

③在试件的上部1/2 长度处放置一根钢棒（如图7-20 所示）。

④以250 N/s 的速度加荷直至试件破坏。在实验报告册中记录最大破坏荷载P。

（四）结果计算与数据处理

①每个试件的抗折强度按式（7-7）计算，精确至0.1 MPa。

式中　fz——试件的抗折强度，MPa。

　　　P——破坏荷载，N。

　　　L——抗折支座上两钢棒轴心间距，mm。

　　　B——试件宽度，mm。

　　　H——试件高度，mm。

②实验结果以5 个试件抗压强度的算术平均值和单块最小值表示，精确至0.1 MPa。

③将上述结果记录在实验报告册中。