烧结砖和砌块：土木工程材料（第4版）的成果

烧结砖和砌块经焙烧而制成，根据其孔洞率大小分别有烧结普通砖、烧结多孔砖、烧结多孔砌块、烧结空心砖、烧结空心砌块。

（1）烧结普通砖

1）烧结普通砖的生产

烧结普通砖按主要原料分为黏土砖（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）、固体废弃物砖（G）。采用两种原材料，掺配比质量大于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。

烧结黏土砖是以黏土原料为主，并加入少量添加料焙烧而成的，砖的生产工艺流程如下：

采制原料→配料→制坯→干燥→焙烧（950~1 050℃）→成品

黏土质原料的可塑性和烧结性是制坯与烧成的工艺基础。黏土中的主要成分为高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O），还含有少量杂质（如石英砂、云母、碳酸盐等）。砖坯在氧化气氛中焙烧，黏土中的铁被氧化成呈红色的高价铁（Fe2O3），此时砖为红色，称红砖。若砖坯开始在氧化气氛中焙烧，当达到烧结温度后又处于还原气氛（如通入水蒸气）中继续焙烧，高价铁被还原成呈青灰色的低价铁，此时砖呈青灰色，称青砖。砖在焙烧过程中若火候不足，会成欠火砖。若焙烧火候过度，则会成过火砖。欠火砖呈淡红色，强度低、耐久性差。过火砖呈深红色，强度虽高，但经常有弯曲等变形，不便于砌筑。

烧结页岩砖是以泥质及碳质页岩经粉碎成型再焙烧而成。页岩是一类以黏土矿物为主要成分的泥质沉积岩。页岩原料的干燥收缩和干燥敏感系数均较普通黏土低，在适当提高温度和风速条件下，可实现快速干燥而不引起坯体收缩和出现干燥裂纹。页岩原料的矿物组成较黏土物料更适宜烧结，烧成速度可较黏土砖提高15%~20%。

烧结煤矸石砖是以开采煤时剔除的废石（煤矸石）为主要原料，经选择、粉碎，再根据其含碳量和可塑性，进行适当配料焙烧而成。煤矸石的化学成分与黏土近似。焙烧过程中，煤矸石发热作为内燃料，可节约用煤量50%~60%。煤矸石砖生产周期短、干燥性好、色深红而均匀，声音清脆。利用煤矸石烧砖，不仅可以减少环境污染，而且节约了黏土和燃煤，是变废为宝的有效途径。

烧结粉煤灰砖指以火力发电厂排出的粉煤灰为主要原料，再掺入适量黏土焙烧而成。坯体干燥性好，与烧结普通黏土砖相比吸水率偏大（约为20%），但能满足抗冻性要求。这种砖呈淡红或深红色。

建筑渣土砖、淤泥砖、污泥砖、固体废弃物砖是以建筑渣土、淤泥、污泥、固体废弃物为主要原材料，加入适量配料焙烧而成。建筑渣土是指建设工程开挖的适于制砖的废弃物；淤泥是沉积在江、河、湖底或岸（周）边的黏土质沉积物；污泥是在水处理过程中产生的半固态或固态物质；固体废弃物砖是基本性能满足制砖原材料要求，且不含对人体有害的物质和放射性元素超标的矿山废渣、工矿企业的固体废弃物等。

2）烧结普通砖的技术性能指标

国家标准《烧结普通砖》（GB/T 5101—2017）中对烧结普通砖的尺寸偏差、外观质量、强度等级、抗风化性质等主要技术性能指标均做了具体规定。

①尺寸偏差与外观质量要求

烧结普通砖的公称尺寸为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块砖厚约1 m，因此，每1 m3砖砌体需砖4×8×16=512块。砖的尺寸允许有一定偏差，见表7.1。

砖的外观质量包括两条面高度差、弯曲程度、缺棱掉角、裂缝等，具体要求见表7.2。

表7.1　烧结普通砖尺寸允许偏差（mm）

表7.2　烧结普通砖外观质量要求（mm）

注：为砌筑挂浆面施加的凹凸纹、槽、压花不算作缺陷。
凡有下列缺陷之一者，不得称为完成面：
a.缺损在条面或顶面上造成的破坏面尺寸同时大于10 mm×10 mm；
b.条面或顶面上裂纹宽度大于1 mm，其长度超过30 mm；
c.压陷、粘底、焦花在条面或顶面上的凹陷或凸出超过2 mm，区域尺寸同时大于10 mm×10 mm。

②强度等级

烧结普通砖根据10块砖样的抗压强度平均值和强度标准值，分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级，见表7.3。

表7.3　烧结普通砖强度等级划分规定

烧结普通砖的抗压强度标准值按下式计算：

式中：fK——烧结普通砖抗压强度标准值，MPa；

——10块砖样的抗压强度算术平均值，MPa；

S——10块砖样的抗压强度标准差，MPa；

fi——单块砖样的抗压强度测定值，MPa。

③抗风化性能

砖的抗风化性能越好，其使用寿命越长。砖的抗风化性能除与砖本身性质有关外，还与所处的环境风化指数有关。

国家标准《烧结普通砖》（GB/T 5101—2017）中规定，严重风化区中的东北三省以及内蒙古、新疆等地区用砖应作冻融试验，其他地区砖的抗风化性能符合表7.4规定时可不做冻融试验，淤泥砖、污泥砖、固体废弃物砖应进行冻融试验。

表7.4　烧结普通砖抗风化性指标

注：粉煤灰掺入量（体积比）小于30%时，按黏土砖规定判定。

④泛霜

泛霜系砖的原料中含有的可溶性盐类在砖使用过程中，随水分蒸发在砖表面产生盐析，常为白色粉末。轻度泛霜会影响清水墙建筑外观，严重者由于盐析结晶膨胀，会导致砖体的表面粉化剥落，甚至对建筑结构造成破坏。国家标准规定每块砖不准许出现严重泛霜。

⑤石灰爆裂

当生产砖的原料含有石灰石时，则焙烧砖时石灰石会煅烧成生石灰留在砖内，这时的生石灰为过烧生石灰，这些生石灰在砖内会吸收外界的水分，消化并产生体积膨胀，导致砖发生膨胀性破坏，这种现象称为石灰爆裂。石灰爆裂严重时，会使砖砌体强度下降，甚至破坏。国家标准规定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。(www.xing528.com)

⑥酥砖和螺旋纹砖

酥砖指砖坯被雨水淋、受潮、受冻，或在焙烧过程中受热不均等原因，从而产生大量的网状裂纹的砖，这种现象会使砖的强度和抗冻性严重降低。螺纹砖指从挤泥机挤出的砖坯上存在螺旋纹的砖。它在烧结时不易消除，导致砖受力时易产生应力集中，使砖的强度下降。产品中不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。

3）烧结普通砖的应用

烧结普通砖可用于砌筑承重或非承重的内外墙、柱、拱、沟道及基础等，在砌体中配制适当的钢筋或钢丝网，可以代替钢筋混凝土过梁或柱。优等品砖可用于清水墙建筑，合格品砖可用于混水墙建筑，中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。烧结普通砖含有一定的孔隙，在砌筑墙体时会吸收砂浆中的水分，使砂浆中的水泥不能正常凝结硬化。因此，在砌筑烧结普通砖时，必须预先使砖吸水润湿方可使用。

普通黏土砖是一种传统墙体材料，具有较高的强度和较好的耐久性，表观密度为1 600~1 800 kg/m3，吸水率一般为6%~18%，导热系数约为0.55 W/（m·K）。但是，由于普通黏土砖的生产采土破坏耕地，且消耗较多能源，不利于资源保护和环境保护，因此，近年来已逐渐限制使用。

页岩砖成型水分低，成型压力较大，坯体密实性好、变形小，缺棱掉角现象明显低于黏土砖，因此，在外观质量方面，页岩砖产品尺寸偏差小，一般不会出现坯体严重变形及弯曲等外观缺陷。而且页岩砖吸水率较黏土砖低，其抗冻性和耐久性也明显优于黏土砖。页岩砖性能优良，生产无须大量毁田取土，烧砖能耗低，故也是目前我国大力推广的墙体材料。

烧结煤矸石砖抗压强度一般为10~20 MPa，抗折强度为2.3~5 MPa，表观密度1 500 kg/m3，在一般工业与民用建筑工程中完全可取代普通黏土砖。

烧结粉煤灰砖抗压强度一般为10~15 MPa，抗折强度为3~4 MPa，表观密度为1 480 kg/m3，可代替普通黏土砖用于建筑工程中。

（2）烧结多孔砖和多孔砌块

烧结多孔砖和多孔砌块是以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰、淤（江河湖淤泥）及其他固体废弃物等为主要原料，经焙烧制成。生产过程与烧结普通砖基本相同，但塑性要求较高。

图7.1　烧结多孔砖和多孔砌块孔结构示意图

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

烧结多孔砖和多孔砌块的外形一般为直角六面体，在与砂浆的接合面上应设有增加结合力的粉刷槽和砌筑砂浆槽，如图7.1所示。孔的形状为矩形条孔或矩形孔，孔宽度不大于13 mm，孔长度不大于40 mm。砖的长宽高尺寸应为290 mm、240 mm、190 mm、180 mm、140 mm、115 mm、90 mm；砌块的长宽高尺寸应为490 mm、440 mm、390 mm、340 mm、290 mm、240 mm、190 mm、180 mm、140 mm、115 mm、90 mm。其他规格尺寸由供需双方协商确定。

按国家标准《烧结多孔砖和多孔砌块》（GB 13544—2011）的规定，根据砖的抗压强度平均值和标准值或单块最小抗压强度值，分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级（表7.5）。强度、抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、孔型及孔洞排列、泛霜、石灰爆裂、吸水率分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个产品等级。尺寸允许偏差、外观质量、抗风化性能要求见表7.6、表7.7及表7.8。烧结多孔砖的泛霜及石灰爆裂要求同烧结普通砖，也不允许有欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。

表7.5　烧结多孔砖和多孔砌块的强度等级和密度等级

表7.6　烧结多孔砖和多孔砌块的尺寸允许偏差（mm）

表7.7　烧结多孔砖和多孔砌块的外观质量要求（mm）

注：凡有下列缺陷之一者，不得称为完成面：
a.缺损在条面或顶面上造成的破坏面尺寸同时大于20 mm×30 mm；
b.条面或顶面上裂纹宽度大于1 mm，其长度超过70 mm；
c.压陷、粘底、焦花在条面或顶面上的凹陷或凸出超过2 mm，区域最大投影尺寸同时大于20 mm×30 mm。

表7.8　烧结多孔砖和多孔砌块的抗风化性能指标

注：粉煤灰掺入量（体积比）小于30%时，按黏土砖规定判定。

烧结多孔砖和多孔砌块的孔洞率分别不小于28%和33%，表观密度为1 400 kg/m3左右。虽然多孔砖和多孔砌块具有一定的孔洞率，使砖受压时有效受压面积减小，但因制坯时承受较大的压力，使砖孔壁致密程度提高，且对原材料要求也较高，这就补偿了因有效面积减少而造成的强度损失，故烧结多孔砖和多孔砌块的强度仍较高，常被用于砌筑六层以下的承重墙。

（3）烧结空心砖和空心砌块

烧结空心砖和空心砌块是以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰、淤泥、建筑渣土、固体废弃物等为主要原料，经焙烧而成。烧结空心砖和空心砌块为顶面有孔洞的直角六面体，孔大而少，孔洞为矩形条孔或其他孔形、平行于大面和条面，如图7.2所示。

图7.2　烧结空心砖和空心砌块示意图

1—顶面；2—大面；3—条面；4—壁孔；5—粉刷槽；6—外壁；7—肋
l—长度；b—宽度；d—高度

根据国家标准《烧结空心砖和空心砌块》（GB/T 13545—2014）规定，空心砖和空心砌块的长度为390 mm，290 mm，240 mm，190 mm，180（175）mm，140 mm；宽度为190 mm，180（175）mm，140 mm，115 mm；高度为180（175）mm，140 mm，115 mm，90 mm。其他规格尺寸由供需双方协商确定。

按砖的体积密度分成800、900、1 000、1 100四个级别（表7.9）；根据抗压强度分为MU10.0、MU7.5、MU5.0、MU3.5四个强度等级（表7.10）。空心砖和空心砌块不允许出现严重泛霜，不允许有欠火砖（砌块）、酥砖（砌块），石灰爆裂、抗风化性能、放射性核素限量应符合规定。

表7.9　烧结空心砖和空心砌块的密度等级

表7.10　烧结空心砖和空心砌块的强度等级

烧结空心砖和空心砌块，孔洞率一般在40%以上，表观密度为800~1 100 kg/m3，自重较轻，强度不高，因而多用作非承重墙，例如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。

目前我国的烧结多孔砖与空心砖主要为烧结黏土多孔砖和烧结黏土空心砖，习惯上将这两类砖统称为空心黏土砖。

与烧结普通黏土砖比较，生产烧结空心黏土砖可节约黏土原材料用量、烧砖燃料，缩短砖坯干燥周期，提高劳动生产率，而且使用空心黏土砖，可减少砖的运输费用，提高砌筑效率，节约砌筑砂浆，降低建筑物自重，提高保温隔热性能，调节室内湿度。因此，烧结多孔砖和空心砖得到越来越广泛的应用，发展高强多孔砖、空心砖也是我国墙体材料改革的方向。