烧结砖
1,烧结普通砖
烧结普通砖是以粘土、页岩、煤矸石、
粉煤灰为主要原材料,经焙烧而成的尺寸为
240× 115× 53㎜ 直角六面体块材。
粘土质材料在一定温度下,其中的铝硅酸盐矿物部分熔融,冷却后将其余矿物颗粒粘结成一体,保持砖坯的形体,并具有一定的物理、力学性能。这一工艺称为“烧结”
或“焙烧”。烧结普通砖俗称小砖、标准砖、
实心砖等。
烧结普通砖根据抗压强度分为MU 30、
MU 25、MU 20、MU 15、MU 10五个强度等级。强度和抗风化性能合格的砖,
根据尺寸偏差、
外观质量、泛霜和石灰爆裂等分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)
三个质量等级。各等级砖的具体技术要求如下:
( 1)尺寸允许偏差
烧结普通砖的尺寸允许偏差应符合下表的规定(样本数为20块)。
烧结普通砖尺寸允许偏差(㎜)
优等品 一等品 合格品公称尺寸 样本平均偏差样本极差

样本平均偏差样本极差

样本平均偏差样本极差

240 ± 2,0 8 ± 2,5 8 ± 3,0 8
1 15 ± 1,5 6 ± 2,0 6 ± 2,5 7
53 ± 1,5 4 ± 1,6 5 ± 2,0 6
( 2)外观质量
烧结普通砖的优等品颜色应基本一致,一等品和合格品颜色无要求。其他外观质量应符合表 7— 1的规定。
( 3)强度等级
烧结普通砖强度应符合表 6— 3的规定。强度实验按
GB/T2542进行,抽取10块砖试样进行抗压强度试验,
根据试验结果,按平均值一标准值方法(变异系数
δ≦ 0.21时)或平均值一最小值方法(变异系数 δ> 0.21时)
评定砖的强度等级。
强度变异系数( δ )按下式计算,
f
S

式中 δ —— 砖强度变异系数,精确至 0.01 M P a ;
S —— 10 块试样抗压强度标准差,精确至 0.01 M P a 。
f
一一 10 块试样的抗压强度平均值,精确至 0,1 M P a 。
标准差 S 按下式计算,

10
1
2
9
1
i
i
ffS )(
式中 f
i
—— 单块试样抗压强度测定值,精确至 0.01 M P a 。
样本量n= 10 时的强度标准值( f
k
)按下式计算,
Sff
k
8.1
烧结普通砖强度等级划分规定( M Pa )
变异系数
δ≦ 0,2 1
变异系数
δ > 0,2 1
强度等级抗压强度平均值
f
强度标准值
f
k

单块最小抗压强度值 f
m i n

MU 30 3 0,0 2 2,0 2 5,0
MU 25 2 5,0 1 8,0 2 2,0
MU 20 2 0,0 1 4,0 1 6,0
MU 15 1 5,0 1 0,0 1 2,0
MU 10 1 0,0 6,5 7,5
( 4)烧结普通砖的缺陷指标
当生产烧结砖的原料中含有有害杂质或生产工艺不当时,均可造成烧结砖的质量缺陷,影响砖的耐久性。主要缺陷及耐久性指标有:
1)烧结砖的泛霜
当生产烧结砖的原料中含有可溶性无机盐时,
会隐含在成品烧结砖的内部,砖吸水后再次干燥时,水分会向外迁移,这些可溶性盐随水渗到砖的表面,水分蒸发后便留下白色粉末状的盐,形成白霜,这就是泛霜现象。
泛霜严重时,由于大量盐类的溶出和结晶膨胀会造成砖砌体表面粉化及剥落,内部孔隙率增大,
抗冻性显著下降。国家标准规定优等砖不得有泛霜现象,合格砖不得严重泛霜。
2)烧结砖的石灰爆裂
有时生产烧结砖的原料中夹有石灰石等杂物,经焙烧后砖内形成了颗粒状的石灰块等物质。处于干燥条件下时,
这些杂质不会影响砖的性能,一旦吸水后,就会产生局部体积膨胀,导致砖体开裂甚至崩溃。石灰爆裂不仅造成砖体的外观缺陷和强度降低,还可能造成对砌体的严重危害。
3)欠火砖与过火砖
烧结砖的形成是砖坯经高温焙烧,使部分物质熔融,
冷凝后将未经熔融的颗粒粘结在一起成为整体。当焙烧温度不足时,熔融物太少,难以充满砖体内部,粘结不牢,这种砖称为欠火砖。欠火砖孔隙率大,强度低,抗冻性差,外观颜色较浅,为有缺陷砖。
当焙烧温度过高时,砖内熔融物过多,造成高温下的砖体变软,此时砖在点支撑下易产生弯曲变形,这种砖为过火砖。它也属于有缺陷砖。欠火砖与过火砖均为不合格产品。
( 5)烧结砖的耐久性
烧结砖的耐久性除了砖的泛霜和石灰爆裂性外,还包括抗风化性能。砖的抗风化性能用抗冻融试验或吸水率试验来衡量。标准 GBS101一 2000规定,黑龙江、
吉林、辽宁、内蒙古、新疆等五省、区必须进行冻融试验;其他地区,砖的吸水率满足表 7— 5的,可不做冻融试验。
2,烧结多孔砖和空心砖
( 1)烧结多孔砖
烧结多孔砖通常指砖内孔径不大于 22mm,
孔洞率不小于 15 %的烧结砖。外型尺寸可为长度
( L) 290,240,190㎜,宽度( B) 240,190、
180,175,140,115㎜,高度( H) 90㎜ 的不同组合而成。
烧结多孔砖内的孔洞尺寸小而数量多,孔洞分布在大面尚且均匀合理,非孔部分砖体较密实,
所以强度较高。工程中使用时常以孔洞垂直于承压面,以充分利用砖的抗压强度。烧结多孔砖根据 10块的抗压强度分为MU 30,MU 25,MU 20、
MU 15,MU 10五个强度等级。
( 2)烧结空心砖
烧结空心砖是指孔洞率大于15%,孔尺寸大而孔数量少的砖。烧结空心砖的尺寸一般较大,空洞通常平行于承压面,抗压强度较低。依据抗压强度可划分为MU 5.0、M
U 3.0和MU 2.0三种强度等级。
根据空心砖(含空洞)的表观密度划分为 800,900,1100㎏ /m3三个等级的空心砖。
每个密度级别根据外观质量、强度等级、尺寸偏差和物理性能,又分为优等品(A)、
一等品(B)与合格品(C)三个等级。
砌块
砌块是用于砌筑工程的人造块材,
砌块与砖的主要区别是,砌块的长度大于 365mm或宽度大于 240mm或高度大于 115mm。工程中常用的砌块有:水泥混凝土砌块、轻集料混凝土砌块、炉渣砌块、粉煤灰砌块及其它硅酸盐砌块、
水泥混凝土铺地砖等。
( 1)混凝土空心砌块
工程中常用的混凝土空心砌块尺寸一般为 390 × 190 × 190mm、
290 × 190 × 190mm和 190
× 190 × 190mm,孔洞率一般为
35%~60%。强度等级分别为 MU
3.5、MU 5.0、MU 7.5、MU 10、MU
15.0和MU 20.0六个等级。按其尺寸偏差和外观质量分为优等品(A)、一等品
(B)及合格品(C)三个等级。
混凝土砌块使用前,应首先检验外观质量和尺寸偏差,合格后再检验其抗压强度及相对含水率。必要时检验其抗渗性和抗冻性。其中相对含水率是指砌块的实际含水率与其最大吸水率之比。
当混凝土砌块使用轻集料时,空心砌块的重量大为减轻,按其表观密度
(含孔洞)有 500~ 1000 kg/m 3不等。
常用的轻集科有陶粒、煤渣、自燃煤矸石和膨胀珍珠岩等。
( 2)蒸压加气混凝土砌块(ACB)
蒸压加气混凝土砌块是用钙质材料(如水泥、石灰)和硅质材料
(如砂子、粉煤灰、矿渣)的配料中加入铝粉作加气剂,经加水搅拌、
浇注成型、发气膨胀、预养切割,
再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐砌块。
发气剂又称加气剂,是制造加气混凝土的关键材料。发气剂大多选用脱脂铝粉。
掺入浆料中的铝粉,在碱性条件下产生化学反应:
铝粉极细,产生的氢气形成许多小气泡,
保留在很快凝固的混凝土中。这些大量的均匀分布的小气泡,使加气混凝土砌块具有许多优良特性。
222 32222 HAl OOHOHAl
例 1,试解释制成红砖与青砖的原理。
例 2,何谓烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂?它们对建筑物有何影响?
例 3,如何识别欠火砖和过火砖?
例 4,某烧结普通砖试验,10块砖样的抗压强度值分别为,14.2,21.1,9.5、
22.9,13.3,18.8,18.2,18.2,19.8、
19.8( MPa),试确定该砖的强度等级。
例 1 试解释制成红砖与青砖的原理。
焙烧是制砖最重要的环节。当砖坯在氧化气氛中烧成出窑,砖中的铁质形成了红色的 Fe2O3,则制得红砖。若砖坯在氧化气氛中烧成后,再经浇水闷窑,使窑内形成还原气氛,促使砖内的红色高阶氧化铁
( Fe2O3)还原成青灰色的低价氧化铁 (FeO),即制得青砖。
粘土砖焙烧温度为 950℃ 左右烧出的砖色泽多为红色。这是由于砖中的着色矿物,如在氧化气氛中保温、
冷却时,铁形成了呈红色的 Fe2O3之故。而为获得青色,则焙烧开始阶段在氧化气氛中,达到焙烧温度后,
封闭火门,隔绝空气流入,并配合从窑顶洇水入窑,
产生大量水蒸汽,转变成缺氧环境,使砖在还原气氛里保温、冷却。这时,砖中形成的是呈青灰色的氧化铁 (FeO),制得青砖。
例 2何谓烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂?它们对建筑物有何影响?

泛霜是指粘土原料中的可溶性盐类(如硫酸钠等),随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象,一般为白色粉末,常在砖表面形成絮团状斑点。泛霜的砖用于建筑中的潮湿部位时,由于大量盐类的溶出和结晶膨胀会造成砖砌体表面粉化及剥落,内部孔隙率增大,抗冻性显著下降。
当原料土中夹杂有石灰质时,则烧砖时将被烧成过烧的石灰留在砖中。石灰有时也由掺入的内燃料(煤渣)带入。这些石灰在砖体内吸水消化时产生体积膨胀,导致砖发生胀裂破坏,这种现象称为石灰爆裂。
石灰爆裂对砖砌体影响较大,轻者影响外观,
重者将使砖砌体强度降低直至破坏。砖中石灰质颗粒越大,含量越多,则对砖砌体强度影响越大。
GB 5101— 2000规定,优等品砖不允许有泛霜现象,一等品砖不允许出现中等泛霜,
合格品砖不允许出现严重泛霜。标准规定,
优等品砖不允许出现最大破坏尺寸大于 2mm
的爆裂区域;一等品砖不允许出现最大破坏尺寸大于 10 mm的爆裂区域,在 2~ 10 mm
之间爆裂区域,每组砖样不得多于 15处。
例 3 如何识别欠火砖和过火砖?

烧结砖的形成是砖坯经高温焙烧,使部分物质熔融,冷凝后将未经熔融的颗粒粘结在一起成为整体。当焙烧温度不足时,熔融物太少,难以充满砖体内部,粘结不牢,这种砖称为欠火砖。欠火砖,低温下焙烧,粘土颗粒间熔融物少,孔隙率大、强度低、吸水率大、耐久性差;过火砖由于烧成温度过高,
产生软化变形,造成外形尺寸极不规整。欠火砖色浅、敲击时声哑,过火砖色较深、敲击时声清脆。
例 4 某烧结普通砖试验,10块砖样的抗压强度值分别为:
14.2,21.1,9.5,22.9,13.3,18.8,18.2,18.2,19.8、
19.8( MPa),试确定该砖的强度等级。

计算 10块试样的抗压强度平均值为:
由表 7— 13,该砖的强度等级为 MU10。
f =
)( 8.198.192.182.188.183.139.225.91.212.14
10
1
=17,6 MP a
计算标准差 S,?

10
1
2
9
1
i
i
ffS )(
将单块试样抗压强度测定值 f
i,
f
代入求得 S= 4,05 MP a
计算强度变异系数( δ ),
23.0
6.17
05.4

f
S
∵ 变异系数 δ =0,23 > 0,21
单块最小抗压强度值 f
mi n
=9,5 ≥ 7,5