烧结节能砖范文

烧结节能砖范文（精选7篇）

烧结节能砖 第1篇

1.1 施工准备

1) 节能砖的型号、强度、传热阻值等指标必须符合设计要求, 并按Q/320901YJ005-2006盐城建材机械有限公司《烧结节能保温空心砖》企业标准进行检验和验收;

2) 对清水墙、柱的节能砖进行砌筑操作, 需要注意的是保持边角的整齐且色泽分布较为均衡, 从整体上把握视觉效果;

3) 对节能砖进行严格保护, 操作过程 (运输、装卸) 等是重点维护时期, 不得出现倾倒、抛掷等行为。对检查合格的砖块要合理堆放, 避免损坏;

4) 在砌筑节能砖时, 对砂浆的选择也要加以控制。通常施工都要使用的轻质节能砌筑砂浆, 对轻质节能砌筑砂浆的稠度标准需掌握在60mm~80mm。

1.2 施工标准

1) 砌体需保证上下错逢、内外搭砌, 砌筑方法为宜一顺一丁。砖柱禁止选择包心砌法;

2) 横平竖直是砌体灰缝的原则, 水平灰缝厚度、竖向灰缝宽度范围在8 mm~12mm, 最佳厚度为10mm;

3) 砌体的灰颖砂浆要达到施工标准。水平灰缝的砂浆饱满度大于或等于80%, 竖向灰缝结合加浆填灌方式处理, 不得用水冲浆灌缝, 铺浆砌筑铺浆长度在750mm内;

4) 承重砌体砌筑期间要保证节能砖的孔洞与受压面保持垂直, 砌筑之前要经过试摆;

5) 轻质节能砌筑砂浆需结合相应的机械设备处理, 把拌合时间控制在2min以上;

6) 当搅拌轻质节能砌筑砂浆完成后要立刻使用, 砂浆必须要在4h全部用完;若施工气温高于30℃则要在拌成后2h和3h内全部使用;

7) 砌体的转角处和交接处必须要在相同时间进行砌筑, 否则需要砌成斜槎。

1.3 安全策略

1) 对砌体之间存在的高度差必须控制在唉一层楼高度内, 差值不得超过3.6m。工作段分布情况需控制在伸缩缝、沉降缝、防震缝等位置;

2) 遇到雨天作业时, 要避免基槽灌水带来的砂浆。严格控制砂浆的稠度, 将每日的砌筑高度控制在1.2m内;

3) 操作是要对砖墙中布置临时洞口, 其侧边离交接处的墙面要大于0.5m;将钢筋砖过梁设置于洞口顶部;

4) 若房屋存在钢筋混凝土抗风柱, 需对柱顶与屋架间添加相应的支撑以固定结构。

1.4 工程质量检验

工程质量检验参照《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ 137-1001现行行业标准中的工程质量检验要求进行检验。

2 烧结节能保温砖应用效果

由盐城建材机械有限公司 (原市砖瓦厂) 开发研制的“烧结节能保温空心砖”通过了省建设厅组织的专家鉴定, 并获准在盐城市堆架机构工程上实际应用。该产品经国家建筑材料工业墙体屋面材料监督检验测试中心检测, 热阻值达0.97。利用该保温砖砌成的墙体自身的保温性能即可达到寒冷地区节能50%的要求, 无需另加保温层。同时, 由于该产品是在利用河道淤泥生产普通烧结砖的基础上开发研究的, 因而在工程应用中无需特殊工艺施工, 便于质量控制, 造价远低于其他保温水流, 安全可靠, 可与建筑物同寿命使用, 前景十分广阔。

3 工程实例

3.1 工程概况

盐城市钱江方洲居住小区是由盐城市苏嘉房地产开发有限公司实施建设, 位于盐城市新城区几何中心, 市解放南路以东, 迎宾南路以西, 东进路以北, 青年中路以南, 占地约500余亩, 紧邻盐渎公园, 小区包含二十幢多层和十幢高层。钱江方洲居住小区在北京通过建设部国家康居示范工程专家初审, 这是盐城市第一家参加建设部评审的国家康居示范工程。是一个真正意义上“高品质、高品位、高性价比”的大型居住小区, 一个符合国家住宅发展方向的“健康、绿色、环保、节能”的理想家园。钱江方洲工程由建设部汇集省、市相关职能部门共同监控, 在技术可行性研究报告、设计方案、初步设计审查、施工图审查、专项审查、建设中期检查、达标考核验收检查等方面, 受到全国及省、市专家的严格评审。

3.2 热工分析

钱江方洲小区由浙江省杭州市华汇建筑设计院设计。工程设计过程中, 建设单位组织相关人员调研外墙保温的使用效果。分析了R·E保温砂浆外保温、墙体自保温材料砂加气砌块、盐城本地产的烧结节能保温砖在工程中的应用。

3.2.1 R·E保温砂浆保温材料

盐城市兴诚家园1-6号楼, 建筑面积3万m2。墙体材料为240混凝土空心砌块, 外墙采用R·E保温砂浆保温砂浆。体形系数0.3, 窗墙比:东向0.069, 南向0.538, 西向0.069, 北向0.201, 其构造层热工分析如表1所示。查设计标准DB321/428-2001-5.4.4, 墙体热阻值北侧不大于0.88, 南、北、西墙不小于0.73, 热工分析结论满足节能要求。

注:因该工程外墙梁柱及砼墙 (热桥部位) 占整个墙面面积比例较小, 且与墙面保温类型相同, 故在墙体总热阻计算中未予以考虑。

墙体外保温做法实际使用效果并不理想, 面层起泡、剥落、保温层空鼓、脱落, 裂缝渗水已成为质量通病。

3.2.2 墙体自保温材料砂加气砌块

盐城某高校一教学楼使用的砂加气砌块是将硅砂粉、水泥、生石灰、石膏进行混合搅拌, 再加入适量铝粉制成料浆, 料浆在完成浇注后开始化学反应, 产生均匀气泡, 静置获得早期强度后, 且专用切割机切出所需要的规格, 并在蒸压釜进行高温高压养护而成的一种保温材料。它具有以下特性:

1) 轻质性, 其干容重仅为600kg/m3;

2) 保温性, 保温隔热性能优越, 导热系数;

3) 耐火性, 150mm厚墙体耐火极限大于4小时;

4) 隔音性, 其内部有许多细小气孔, 具有隔音与吸音性能, 不同厚度及表面处理的墙体, 隔音效果可达30db~50db;

5) 环保性, 采用天然原材料, 不含放射性及化学污染物质, 属无放射、无污染的绿色环保节能材料, 同时还具有高强性、高效性等特性。

3.2.3 烧结节能保温空心砖

建设单位又调研盐城自己生产的烧结节能保温砖这种新型的墙体自保温材料, 内侧20厚1:3水泥砂浆找平层;外侧1:3水泥砂浆找平层, 面砖贴面。

外墙主体部位总传热阻=0.04+外墙主体部位的总传热阻+0.11=1.683 (m2·k) /w;

外墙主体部位传热系数K=1/墙主体部位的总热阻R=0.594w/ (m2·k) ;

外墙梁柱及砼墙部位 (热桥部位) 保温构造措施与热工分析:总传热阻为0.63 (m2·k) /w, 传热系数为1.58 w/ (m2·k) ;

外墙平均传热系数= (外墙主体部位传热系数*外墙主体部位面积+热桥部位传热系数*热桥部位面积) / (外墙主体部位面积+热桥部位面积)

根据《公共建筑节能设计标准》 (GB50189-2005) 表4.2.2-4规定:外墙传热系数K≤1.0 w/ (m2·k) , 该工程墙体满足节能标准要求。

3.3 技术经济分析

在满足节能有关要求基础上, 假设内外面层材料相同, 以三种保温材料作为研究对象, 以㎡为计量单位按有关取费标准进行经济性分析如表4所示, 从表4技术经济分析数据可以看出, 烧结节能保温砖墙体自保温材料经济性是非常可观的。

使用后它可以替代其它的多孔砖作为建筑框架结构填充墙节省费用。建设单位经过比较, 最后确定使用盐城生产的自保温墙体材料。这种墙体材料与其它墙体材料相比具有优良的自保温性能, 其墙体传热阻值满足《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》寒冷地区节能50%的要求, 墙体的耐久性、可靠性与建筑物同步。而且使用烧结节能保温空心砖的自保温墙体与外保温墙体相比造价只有一半, 每平方米节约造价30元, 且施工方便, 与普通的多孔砖具有同样的砌筑工艺边。

参考文献

[1]刘加平主编.建筑物理[M].中国建筑工业出版社, 2000, 12.

烧结节能砖 第2篇

由西安墙体材料研究设计院设计, 陕西省汉阴县功力节能建材制品有限公司建设的节能环保页岩烧结保温砖生产线, 是目前陕西省规模最大, 自动化程度最高的节能环保建材制品项目, 每年可生产1.2亿块页岩烧结保温砖, 以页岩为主要原料, 利用页岩24万t, 石煤3万t, 粉煤灰1.2万t, 节约土地56亩。该项目与建筑、房地产开发、室内外装修和市政道路建设联系非常紧密, 为汉阴县建筑墙体材料的革新奠定了坚实的基础。

1 原料及设备

“节能环保页岩制品项目”, 主要原料为页岩和少量石煤, 由西安墙体材料研究设计院专家经过考察、论证, 按89∶11的比例进行产品配制。主要采用淄博功力的设备:锤式破碎机3台, 电磁振动筛4台, 双轴搅拌机1台, 液压多斗挖掘机2台, 箱式给料机2台, 强力搅拌挤出机1台, 真空挤砖机1台, 自动切条切坯机1台, 自动码坯机械手2台, 液压顶车4台, 送热风机2台, 排烟风机2台, 控制室1间, 摆渡车3辆, 窑车140辆。

2 主要产品

主要产品为烧结多孔砖和烧结空心砖, 见表1。

3 生产工艺过程

西安墙体材料研究设计院专家针对该项目节能特点的研究, 将原料制备采用两级破碎加筛分、陈化工艺, 真空挤出成型, 自动码坯机码窑车, 隧道窑烧成, 实现微机监测。

3.1 原料开采、破碎及搅拌

页岩用挖掘机开采备用。由装载机供给板式给料机, 经过粗碎破碎机破碎 (图1, 图2) 后过筛。筛上料进细碎破碎机再次进行破碎, 筛下料进入双轴搅拌机 (图3) 。石煤粉经全自动内燃配料机计量后与页岩粉料混合进入双轴搅拌机加水搅拌, 加水后的混合料进入陈化库陈化。

3.2 陈化处理

原料陈化处理加水搅拌后的混合料由可逆移动配料皮带按一定规律, 将混合料均匀地分布在陈化库中, 经2 d～3 d充分陈化后, 由液压多斗挖掘机挖出 (图4) , 送至箱式给料机。陈化后的混合料中水分均匀化程度提高, 从而使原料颗粒表面和内部性能更加均匀, 提高了混合料的成型性能。

3.3 成型及切码运

陈化后的混合料经箱式给料机均匀给入搅拌挤出机中, 再经搅拌挤出机加水搅拌, 使混合料达到成型所需水分, 再进入真空挤出机挤出成型。经自动切条机、自动切坯机切割成砖坯, 经翻坯编组系统整理后, 由机械手自动将砖坯码放到窑车上, 进入干燥室干燥。码坯采用了国际领先的ABB技术制造的功力自动码坯机器人。自动码坯机械手共两台, 一台一次可码6块砖 (图5) 。

3.4 一次码烧隧道窑工艺

砖坯的干燥与焙烧一次完成。干燥室热源来自隧道窑余热, 通过调节系统调整送风温度及风量大小满足砖坯干燥。干燥好的砖坯进入隧道窑烧成。隧道窑采用内宽为6.9 m的大断面窑型, 窑体结构设计成平顶结构 (图6, 图7) 。内燃烧砖, 不需外投煤。

4 结束语

黄河淤泥烧结多孔砖泛霜试验研究 第3篇

烧结砖的泛霜是一种常见现象。它是由于砖体内部的一些可溶性盐遇水后发生溶解,随着水分的不断蒸发,可溶性盐迁移至砖表面沉积的现象。泛霜不仅对砖墙的外观有影响,严重的泛霜还可使砖的表面粉化掉屑,破坏砖与砂浆的粘结,甚至使砖的结构松散,强度下降,影响砖墙的耐久性。特别是对于承重墙体,由于墙身表面的粉化剥落会使得墙身的结构断面不断地减小,单位面积承受荷载加大,严重时会使承重墙体坍塌、结构破坏甚至危及人民生命安全等。因此,对于烧结承重多孔砖泛霜的研究,是一个不容忽视的课题。

黄河淤泥烧结多孔砖是一种环保、节能、符合可持续发展战略和具有广阔发展前景的新型墙体材料[1]。目前,在烧结砖的泛霜研究中,主要针对煤矸石砖、页岩砖、内燃砖等的泛霜

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5结语

(1)在本试验条件下,无论是否在抹灰层中加入钢网,以及钢网的丝径和网孔大小的变化均没有对试样的破型荷载有明显影响。表明硬化后的抹灰层中,钢网不是通过增强来防裂的。

(2)试样中的含钢量达到一定值时,钢网可以增韧,通过增韧来实现防裂效果。

(3)增韧效果与钢网的丝径与网孔大小无关,但与含钢量有关;试样含钢量越高,增韧防裂效果越明显。

(4)钢网在混合砂浆中的作用与在水泥砂浆中相似,但较小的含钢量即可起增韧作用。

(5)钢网的存在并没有提高试样首次出现裂纹的荷载。

以上结论是在特定的试验条件下做出的,是否具有普适性尚待进一步研究。

参考文献:

[1]何星华.建筑工程裂缝防治指南[M].北京:中国建筑工业出版社,

建筑施工,2003(1):17-18.

[3]GB 50010—2002,混凝土结构设计规范[S].!

现象,但是对于黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜现象研究还没有开展。本文通过人为给定的环境温度和相对湿度条件,模拟黄河淤泥烧结多孔砖泛霜发生的过程,通过对其泛霜过程及现象进行的分析,了解黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜程度,并与烧结黏土砖的泛霜结果做对比。

1 黄河淤泥烧结多孔砖泛霜试验

1.1 试验目的

由于泛霜的发生会对烧结砖产生很大的影响,是衡量烧结砖耐久性和强度的重要指标之一。本文通过模拟泛霜发生所需要的环境条件,对黄河淤泥烧结多孔砖进行泛霜试验,并对结果进行分析,为正在编制的《黄河淤泥多孔砖》产品标准提供试验数据和技术支持。

1.2 试验方法

黄河淤泥烧结多孔砖产品目前尚无国家和地方标准,本文所采用的试验方法及评定标准参照GB/T 2542—2003《砌墙砖试验方法》进行。

1.3 试样及设备

试样:采用河南中牟黄河滩狼城岗制砖厂提供的黄河淤泥烧结多孔砖若干。尺寸240 mm×115 mm×90 mm,带19个竖向圆孔,烧成试样呈浅红色,敲击声音清脆。

试验设备:鼓风干燥箱;耐磨蚀的浅盘若干,容水深度为25~35 mm;能盖住浅盘的透明材料,在其中间部位开有大于试样宽度、高度或长度5~10 mm的矩形孔。

1.4 试验步骤

(1)清理试样表面,然后放入(105±5)℃鼓风干燥箱中干燥24 h,取出冷却至常温。

(2)将试样顶面或有孔洞的面朝上分别置于浅盘中,往浅盘中注入蒸馏水,水面高度不低于20 mm。用透明材料覆盖在浅盘上,并将试样暴露在外面,记录时间。

(3)试样浸在盘中的时间为7 d,开始2 d内经常加水以保持盘内水面高度,以后则保持浸在水中即可。试验过程中要求环境温度为16~32℃,相对湿度35%~60%。

(4)7 d后取出试样,在同样的环境条件下放置4 d。然后在(105±5)℃鼓风干燥箱中干燥至恒重。取出冷却至常温。记录干燥后的泛霜程度。

(5)7 d后开始记录泛霜情况,每天1次。

1.5 试验结果评定

在我国泛霜标准试验方法中,泛霜结果仅限于表面霜层的描述。GB/T 2542—2003《砌墙砖试验方法》中对烧结多孔砖的泛霜程度描述如下:

(1)无泛霜:试样表面的盐析几乎看不到;

(2)轻微泛霜:试样表面出现一层细小明显的霜膜,但试样表面仍清晰;

(3)中等泛霜:试样部分表面或棱角出现明显霜层;

(4)严重泛霜:试样表面出现起砖粉、掉屑及脱皮现象。

依据以上标准对黄河淤泥烧结多孔砖进行泛霜试验,其试验结果为全部试样砖放置1~4 d无泛霜,干燥至恒重后,20%的试样砖无泛霜,80%的试样砖有轻微泛霜。

2 黄河淤泥砖与黏土砖泛霜性能的比较

黄河淤泥烧结多孔砖泛霜试验表明,砖试样在水中浸泡的7 d中,均无泛霜现象,7 d后从水中取出试样时,以及在后来放置的4 d中,100%的试样砖也均无泛霜现象,但是在干燥箱中干燥至恒重取出后,20%的试样砖仍然无泛霜现象,而其余80%的试样砖均有轻微泛霜现象。砖样上的霜盐首先出现在砖的棱、角、顶面以及未充分燃烧砖的黑色压痕处。从颜色上看,黄河淤泥烧结多孔砖霜盐的颜色均为白色。可以评定:黄河淤泥烧结多孔砖总体上只是出现一些轻微的泛霜现象。

以往的研究表明,白霜生成是使砖强度降低的原因之一。砖在使用过程中,白霜生成越多,强度降低也越多。从文献[2]中的结果可知,烧结黏土砖由于白霜生成极少,所以泛霜是十分轻微的,对砖的强度影响很小,甚至不影响。且烧结黏土砖试样上的霜盐也是首先出现在砖的棱、角、顶面以及未充分燃烧的砖的黑色压痕处。因此,在传统的城乡建设中,烧结黏土砖作为主要墙体材料,它的轻微泛霜对砖的强度和耐久性并无大碍,在施工中可以正常使用。

与烧结黏土砖相比,(1)黄河淤泥烧结多孔砖的原材料性质与其相接近:黄河淤泥主要由高岭石、钠长石、钙长石、铁矿石、石灰石等矿物组成,其化学成分与黏土的化学成分基本相近,只是其主要成分的含量有所不同;(2)黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜过程及泛霜现象与其相似:霜盐均是首先出现在砖试样的棱、角、顶面以及未充分燃烧的砖的黑色压痕处,且霜盐的颜色均为白色。因此,与黏土砖类似,泛霜结果都只是出现了轻微泛霜,强度自然也不会有太大的降低,对砖的耐久性及其使用也不会有太大的影响。

由上述分析可知:黄河淤泥烧结多孔砖与烧结黏土砖的泛霜产生的过程和影响程度相似。轻微的泛霜对砖的强度和耐久性没有太大的影响。

3 减轻泛霜的方法

虽然黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜现象是轻微的,一般情况下对其强度和耐久性的影响不大。但是若不注意其原料的选择、可溶物的含量、外加剂的添加以及生产后砖样的放置位置等因素,就可能会加剧泛霜现象的发生,影响砖体的强度及耐久性。因此,本文就上述现象提出了一些减轻泛霜程度的措施:

(1)提高原料细度。原料粒度越细,越有利于高温焙烧脱硫,可以减轻砖的泛霜。反之,原料粒度越粗,越不利于高温焙烧时脱硫,则制品泛霜越严重。

(2)控制原料中的可溶物含量。制品生产或施工前应对原材料进行成分分析,控制可溶物的含量,特别是K+、Na+和硫的含量,要严格控制原料中硫的含量,最好小于1%。新建砖厂应尽可能避免在可溶性盐含量较高的地方建厂。

(3)减少烧结砖中可溶物含量。减少烧结砖中可溶物含量最有效的方法是借助高温把原料中可溶性离子固定在难溶的化合物中。为此,可适当提高砖的焙烧温度或延长保温时间。在实际生产中,一般可通过提高焙烧温度来减少砖制品中Mg SO4、Ca SO4的含量。

(4)掺外加剂。降低原料中可溶性盐的含量或减少烧结过程中产生的可溶性盐的含量是避免泛霜的一种重要措施。掺外加剂是一种很有效的方法。减轻泛霜的外加剂比较多,但采用比较普遍的是碳酸钡,它对各种泛霜都有效果[3]。

通过试验分析,黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜仅仅是轻微泛霜,不影响正常使用,但是在生产过程中也一定要严格按照要求去生产,应该根据原材料中可溶性盐含量科学地选取原料,并尽可能地剔除原材料、内掺料、燃料中的硫化物,减轻黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜程度。有条件的厂家也可采用提高焙烧温度和添加外加剂来减轻泛霜程度。另外,泛霜一般在冬季较为严重。因为夏季气温高,水分蒸发快,砖中的碱还未来得及到达墙面就在砖内析出;而冬天气温低,水分蒸发慢,碱也随之析出到砖墙面[4]。因此,在冬季温度较低时,不宜用黄河淤泥烧结多孔砖砌筑承重墙体。

4 结论与建议

(1)黄河淤泥烧结多孔砖只是出现轻微泛霜,与传统的烧结黏土砖类似,因此,可以代替实心黏土砖而用于承重墙材。

(2)黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜现象和程度与传统的烧结黏土砖类似。因此只要黄河淤泥烧结多孔砖的强度好,无起粉、掉角、脱皮等现象,可以照常使用,不必做任何处理。

(3)烧结砖泛霜是很普遍的现象。轻微的泛霜对砖的强度及耐久性没有太大的影响,但是若不注意控制其可溶物的含量及外加剂的掺量等,就会加剧其泛霜发生的程度,因此,可以采取上述措施在不同程度上减轻泛霜。

本文的研究成果将为正在编制的《黄河淤泥多孔砖》产品标准提供数据及技术支持,并为黄河淤泥烧结多孔砖在黄河中下游流域的推广应用奠定基础。由于试验的试样数量及采样范围有限,因而不能很全面地反映黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜现象,本课题组将扩大在不同地区的采样数量进一步探讨其泛霜现象。

摘要：通过对黄河淤泥烧结多孔砖泛霜试验,探讨黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜发生过程和特征,表明黄河淤泥烧结多孔砖的泛霜程度是轻微的,其泛霜特征与烧结黏土砖相似,说明用黄河淤泥烧结多孔砖来代替烧结黏土砖作为承重墙体材料是完全可行的。研究成果也将为正在编制的《黄河淤泥多孔砖》产品标准提供试验数据及技术支持。

关键词：耐久性,黄河淤泥多孔砖,泛霜试验

参考文献

[1]童丽萍,吴本英.利用黄河淤泥研制承重烧结多孔砖[J].新型建筑材料,2003(11):26-27.

[2]姚忠,刘兴运,成培江,等.泛霜和湿热作用对砌墙砖力学性质影响的试验研究[J].砖瓦,1994(2):31-32.

[3]于漧.烧结砖泛霜的研究[J].云南建材,2001(3):35-37.

黄河淤泥烧结多孔砖抗冻性能研究 第4篇

黄河淤泥烧结多孔砖是一种新型的墙体材料,目前,在材料性能及其基本力学性能[1]等方面的研究已取得阶段性成果。但是,对其耐久性能的探讨还远远不够[2],抗冻性是衡量黄河淤泥烧结多孔砖耐久性的重要指标之一,本文在对黄河淤泥烧结多孔砖泛霜、石灰爆裂性能研究的基础上,对其抗冻性进行研究。

抗冻性是影响烧结多孔砖强度和外观质量的主要因素之一,也是影响建筑物质量、美观和使用寿命的主要因素之一。砖体受到冻融剥蚀后,不但会严重影响材料的保温隔热性能,也可能造成材料的冻胀破坏,进而导致结构物的承载能力和稳定性下降,危及建筑物的安全运行。因此,认真研究冻融破坏的现象,采取有效措施减轻或消除冻融破环,以提高砖的质量和强度是一项紧迫而重要的任务。本文通过黄河淤泥烧结多孔砖冻融试验和强度试验对其抗冻性进行研究,旨在探索其破坏机理及破坏特征,并对相关的数据进行分析处理,得到一些黄河淤泥烧结多孔砖的特性,提出了一些减轻其冻融破坏现象的措施,进而更全面地了解黄河淤泥烧结多孔砖的抗冻性能,为其产品的进一步推广使用奠定了理论基础,也为正在编制的《黄河淤泥多孔砖》产品标准提供试验依据及技术支持。

1 冻融循环破坏的形成机理及发生的条件

1.1 冻融循环破环机理

抗冻性是指材料在暴露的气候环境下抵御冻裂的能力。

烧结多孔砖是一种多孔材料,由于其多孔结构,材料本身具有吸收、贮存和传递液态水的能力。在低温下,贮存于多孔材料中的液态水还可能发生冻结。吸水饱和的砖材在冻融过程中遭受的破坏力主要是基于水变成冰时的体积膨胀。当水由液相变成固相冰时体积膨胀1/10,因受毛细孔壁约束形成膨胀压力,这一膨胀力由砖材料本身所抵抗着,因此在微孔中的冰经受着压应力,而砖材料本身经受着抗应力(张应力),并且在冷冻过程中的膨胀有一部分是不可逆的[3]。当砖材料受冻时,这种压力会损伤砖的内部微观结构,但一次作用造成的损伤还远不足以使砖的宏观力学性能发生可以察觉的变化,只有当经过反复多次的冻融循环以后,损伤逐步积累,不断扩大,才能使砖体材料本身的强度逐渐降低,甚至完全丧失。

1.2 冻融循环破坏发生的条件

冻融循环破坏发生的条件有:(1)砖材料必须与水接触,或其含水量不小于临界值。当砖体受冻时,如毛细孔小的结冰膨胀可被非含水孔体吸收,则不会形成损伤砖体微观结构的膨胀压力。(2)环境气温的正负变化能使砖体所含的毛细孔水发生反复循环的冻结和融化过程。

以上2条必要条件决定了冻融破坏是从砖体表面开始的层层剥蚀破坏,最低气温越低,冻层越深,砖体的剥蚀层越厚;温降速度越快,年冻融循环次数越多,剥蚀破坏越严重,发展越快。如在北方寒冷地区,砖混建筑物朝阳面受日光照射,冬季冻融次数多,冻融破坏程度也较背阳面严重。

1.3 冻融破坏对黄河淤泥烧结多孔砖的危害

黄河淤泥烧结多孔砖多使用在黄河中下游流域,该流域内全年气温变化小,但日夜温差大,特别是在冬季,最低气温一般在-10℃左右,其昼夜温差更大,这就难免会造成冻融破坏现象的发生。

砖体表面的冻融破坏会使其表面层酥松剥落,影响产品的外观,破坏砖与砂浆的粘结,甚至使砖的结构松散,强度下降,影响砖墙的耐久性。有时还会影响其着色效果及基层与表面装修、贴面、粉刷层的粘结质量,甚至还会造成质量事故,延长交工时间。

砖体内部的深层冻胀破坏会使其产生由内到外的裂缝,不仅使砌体的有效受力面积减小,抗压、抗折强度降低,也会给砌体结构的安全带来隐患。特别是对于承重墙体而言,冻融破坏现象多发生在黄河淤泥烧结多孔砖砌墙后,经过多次反复的冻融循环,砖材料本身所经受的抗应力对砖的内部微观结构的损伤会不断地积累、发展,增加结构的不安全因素,严重时会使承重墙体坍塌、结构破坏甚至危及人民生命安全等。

因此,对黄河淤泥烧结多孔砖的冻融破坏现象的研究非常有意义,本文将采用试验的方法对其进行探讨分析。

2 抗冻性试验概述

2.1 试验概况及目的

目前,黄河淤泥烧结多孔砖的各项耐久性指标正在研究之中,但该产品尚无国家和地方标准来进行测试和评定,因其外观形状、所处环境及使用功能等方面都与承重黏土砖类似,故本次试验参照黏土砖的试验方法GB/T 2542—2003《砌墙砖试验方法》进行方案设计和实施。

通过试验研究来探讨影响黄河淤泥烧结多孔砖抗冻性的各个因素,并对试验结果进行分析,为以后对其耐久性的整体研究奠定基础,也为其生产中产品质量控制和质量检验提供理论依据,更为正在编制的《黄河淤泥多孔砖》标准提供技术支持。

2.2 试验试样

本试验试件共分为A、B、C 3组,每组10个,分别由河南省郑州黄河滩区狼成岗3个不同的制砖厂提供,均经随机抽样所得,其规格尺寸均为240 mm×115 mm×90 mm,19个竖向圆孔,烧成试样呈浅红色,声音清脆。

2.3 试验设备

低温箱:放入试样后,箱内温度可调至-20℃或以下;水槽:保持槽中水温10~20℃为宜;台秤:分度值5 g;电热鼓风干燥箱:最高温度200℃。

2.4 试验步骤

(1)用毛刷清理试样表面,将试样放入鼓风干燥箱中在(105±5)℃下干燥至恒重(在干燥过程中,前后2次称量相差不超过0.2%,前、后2次称量间隔时间为2 h),称其质量G0,并检查外观,缺棱、掉角和有裂纹的作好标记。

(2)将试样浸在10~20℃的水中,24 h后取出,用湿布拭去表面水分,以大于20 mm的间距大面侧向立放于预先降温至-15℃以下的冷冻箱中。

(3)当箱内温度再降至-15℃时开始计时,在-15~-2℃下冻3 h,然后取出放入10~20℃的水中融化不少于2 h,如此为1次冻融循环。

(4)每5次冻融循环,检查1次冻融过程中出现的破坏情况,如冻裂、缺棱、掉角、剥落等。

(5)冻融过程中,发现试样的冻坏超过外观规定时,应继续试验至15次冻融循环结束为止。

(6)在15次冻融循环后,检查并记录试样在冻融过程中冻裂长度、缺棱掉角和剥落等破坏情况。

(7)经15次冻融循环后的试样,放入鼓风干燥箱中,按步骤(1)中规定干燥至恒重,称其质量为G1。烧结砖若未发现冻坏现象,则可不进行干燥称量。

(8)将干燥后的试样按GB/T 2542—2003中7.5条的规定进行抗压强度试验。

3 试验数据分析

3.1 试验数据的整理

根据以上的试验步骤,可以得到3大组数据,本文仅选出1组(B组)数据列于表1,来说明试验数据的整体处理过程。

注:冻融前强度取平均值为12.3 MPa。

由表1数据,参照GB/T 2542—2003对B组黄河淤泥烧结多孔砖进行如下评定:

(1)外观结果:15次冻融循环后,检查并记录试样在冻融过程中冻裂长度、缺棱、掉角和剥落等破坏情况。

(2)强度损失率(Pm)按照式(1)计算,精确至0.1%。

式中:Pm——强度损失率,%;

P0——试样冻融前强度,MPa;

P1——试样冻融后强度,MPa。

(3)质量损失率(Gm)按式(2)计算,精确至0.1%。

式中:Gm——质量损失率,%;

G0——试样冻融前干质量,g;

G1——试样冻融后干质量,g。

该组试验数据经上述计算,得到其强度平均损失率和质量平均损失率。对其它2组试件进行同样的分析,试验结果数据处理如表2所示。

注:①包括孔洞率及内部微孔率。

3.2 试验数据的分析

烧结多孔砖冻融破环的主要形态特征为:表面层酥松剥落、深层冻胀破坏、冰冻裂缝等。在本次黄河淤泥烧结多孔砖冻融试验过程中,3组试件外观基本保持完整。但试验结束后发现:A组和C组试件表面仅有少量的酥松剥落现象,而B组试件中部分试件出现轻微酥松剥落现象;极少数试件可能发生了深层冻胀破坏,其表面出现裂缝等现象。

试验过程中,3组试件的孔隙率均包括孔洞率及内部微孔率,且3组试件的孔洞率相差不大,为方便分析其抗冻性规律,孔洞率按相同来考虑。由表2可以得出:(1)在黄河淤泥烧结多孔砖孔洞率不变的情况下,随着其孔隙率的减小,强度平均损失率相应减小,即抗冻性能相应地提高,而质量平均损失率则变化不大。由以上结果可得到如下推论:在黄河淤泥烧结多孔砖孔隙率不变的情况下,随着其孔洞率的增大,抗冻性能相应地提高。(2)A组和C组试件经过冻融循环后,其强度平均损失率和质量平均损失率都不大,但B组砖试样的强度平均损失率和质量平均损失率均为最大,其强度平均损失率值与其它2组试件相比,存在很大的差距。(3)冻融试验前的平均强度A组>C组>B组,而冻融试验后的平均强度仍为A组>C组>B组,且均为MU10的砖,这说明提高黄河淤泥烧结多孔砖的强度在一定程度上可以提高其抗冻性能。

对于B组试件而言,由表1还可以得到,各个试件强度及其各自的强度损失率分布的离散性决定了试验数据的可靠性,也体现了随着孔隙率的减小,强度平均损失率也相应地减小的特点。但该组试件的强度损失率存在很大的差异,最大的为35.8%,而最小则为4.1%,且本组试验试件属同一批砖、同一批试验,试验过程均相同。

为了更好地了解黄河淤泥烧结多孔砖的冻融现象,分析其原因如下:(1)黄河淤泥烧结多孔砖材料上的差异性,以及本试验试件数量上的局限性都有可能是造成B组数据偏差的因素。(2)砖体本身孔隙率的大小,孔隙率越大其材料的保温隔热性能越好,但是强度会有所降低。(3)砖体本身内部可能有裂缝,经过冻融循环后加剧裂缝间的贯通及新裂缝的产生,使其强度急剧下降。(4)部分砖体在冻融过程中,其内部可能存在石灰爆裂现象,遇水消解后,体积比消解前增大1~3倍,因而对周围产生较大的胀应力,致使砖内部结构遭到破坏。严重的爆裂则使内部散碎成不规则的若干块等。(5)原材料中可能存在部分可溶性盐,其渗入孔隙内后,使孔隙中溶液的局部浓度增大,产生渗透压。(6)砖体材料本身存在某种可能与水发生反应的物质,冻融过程中导致砖体内部出现缺陷等。这种试验差异与其它2组相对比,可以得知:通过进一步的试验以及严格控制砖体本身的质量及其制作过程,有可能使这些偏差缩小甚至消除。

4 减轻冻融破坏的措施

由上述试验结果可知,黄河淤泥烧结多孔砖的冻融破坏现象具有较大的差异性,若把这些刚出窑的可能发生冻融破坏的黄河淤泥烧结多孔砖用在房屋建筑中,势必存在墙体结构破坏、建筑物倒塌等风险。针对以上分析,本文提出以下几点减轻冻融破坏的措施:

(1)严格控制黄河淤泥烧结多孔砖孔隙率的大小。

多孔材料的孔隙分布率(孔隙结构)是影响毛细水冻结温度的主要因素[4]。在孔隙率大于其临界孔隙率时,孔隙率越低的砖具有越好的抗冻性。

(2)减少可溶性盐类的含量。

一方面减小冻融时的渗透压力,另一方面也减少砖体泛霜现象的发生。

(3)加大成型压力。

既可以控制其孔隙率,又可以细化石灰石的粒度,减轻石灰爆裂现象的发生。

(4)适当增大焙烧的程度。

一般来说,较高温度的焙烧可导致微孔尺寸的增加,但是总的孔隙率会相应地减小。

(5)控制冻结的速率。

冻结的速率对冻害是有影响的,冻结速度越快,水压力越大。相应地在冷却速率足够慢的情况下,即便是最脆弱的砖体材料也能通过冻融循环而不损坏[3]。

(6)注意温差变化及其湿含量。

密度不同的砖达到饱和的时间不同,吸水速率不同,湿含量绝对值不同,并且温差也是一个不容忽视的因素,随着温差的变化,试样有较低的含水量时,其抗冻性好。

5 结语

(1)黄河淤泥烧结多孔砖材料上的差异性,以及本试验试件数量上的局限性都有可能造成试验数据偏差,使其冻融现象存在很大差异,但满足正常条件下的使用要求。可以通过进一步的试验以及严格控制砖体本身的质量及其制作过程,使这些偏差缩小甚至消除。

(2)黄河淤泥烧结多孔砖的抗冻性能主要受其砖体本身孔隙率大小的影响。对同一孔洞率而言,孔隙率越小,砖体的强度损失率越小,抗冻性能越好;而对同一孔隙率而言,孔洞率越大,砖体的强度损失率越小,抗冻性能越好。

(3)黄河淤泥烧结多孔砖材料的孔隙率越大,保温隔热性能越好,但是其强度会有所降低,故应该合理控制其孔隙率,处理好强度与保温隔热性能之间的关系。

(4)提高黄河淤泥烧结多孔砖的强度在一定程度上可以提高其抗冻性能,但是不能作为判断砖体材料抗冻性好坏的标准。可以采用上述的措施来减少或消除黄河淤泥烧结多孔砖冻融破环的发生,并使其抗冻性能增强。

鉴于本次试验的试件数量有限,加之原材料选取、生产厂家生产设备、技术条件差别很大,使得研究成果具有一定的离散性,因而不能很全面地反映黄河淤泥烧结多孔砖的抗冻性能,其抗冻性能及整体耐久性还需要进一步的分析和研究。

参考文献

[1]童丽萍,赵自东.利用黄河淤泥开发墙体材料[C]//固体废弃物在城镇房屋建筑材料的应用研究:中国硅酸盐学会房建材料分会2006年学术年会论文集,2006:136-140.

[2]童丽萍,雷小娟.黄河淤泥烧结多孔砖泛霜试验研究[J].新型建筑材料,2008(1):36-38.

[3]湛轩业.国外烧结砖抗冻性研究及预测方法的综述[C]//2000全国墙体屋面材料工业交流交易大会论文集:21-30.

成孔剂对烧结微孔砖性能的影响 第5篇

1 原材料与实验方法

1.1 原材料

页岩由成都金房墙体材料有限公司提供, 红色粉末状, 主要矿物组成为石英、方解石 (图1) , 其化学成分见表1, 采用激光粒度分析仪 (Mastersizer 2000) 分析其粒径分布, 页岩是由非常细小的颗粒组成, 其粒径分布主要在1μm~70μm之间, 比表面积约为1.01 m2/g。以酒糟壳、秸秆、陈华米、聚苯乙烯颗粒 (Ps) 为成孔剂, 烘干后用球磨机破碎, 取颗粒尺寸为0.3 mm~0.6 mm的样品进行试验, 其堆积密度见表2。

1.2 试件制备

为研究成孔剂形态对烧结微孔制品性能的影响, 成孔剂掺加混合料质量的5%, 混合均匀, 加入混合料质量15%~23%的水造粒。将原料密封置于温度20℃±1℃、相对湿度大于90%的混凝土试件养护室陈化48 h后, 采用40 mm×40 mm×160 mm的三联模手工压制成型, 分别将加入了酒糟壳、秸秆、陈化米和PS的试件标记为A、B、C、D。试件自然晾置2 d, 再经60℃±5℃电热鼓风干燥箱烘至恒重。将试件置于高温炉中按预设的温度制度升温, 在目标温度保温2 h后随炉冷却至室温, 升温曲线见图2。

1.3 试验方法

采用荷兰PANalytical公司生产的Axios advanced型波长色散型X射线荧光光谱仪分析原材料的化学成分;美国TA公司生产的STD Q600型综合热分析仪测试样品的热过程, 并以确定样品合理的工艺参数, 其燃烧气氛为空气, 升温速率10℃/min, 温度范围为室温~800℃;荷兰PANalytical公司生产的X’Pert PRO型多功能X射线衍射仪分析样品的物相组成;日本JSM–5610LV型扫描电子显微镜观察试样的微观形貌;参照GB/T 2542《砌墙砖实验方法》对烧成制品进行相关性能测试;参照GB/T 212-2008《煤的工业分析方法》进行成孔剂成分的测定;根据阿基米德原理, 参照GB/T1966-1996《多孔陶瓷显气孔率、容重试验方法》, 测试烧结制品气孔率、体积密度。

2 结果与讨论

2.1 成孔剂的热解特性

成孔剂的燃烧过程是一个复杂的传热、传质和化学反应过程。当成孔剂被加热时, 主要有水分逸出、挥发分燃烧和固定碳燃烧三个阶段, 其中挥发分的析出、燃烧贯穿于整个燃烧过程, 高温燃烧的过程中释放大量的热能[11,12]。由表2可知各成孔剂挥发分含量均较高, 灰分较低, 密度小, 易于燃烧和燃尽, 在造孔的同时, 可起到内燃料的作用。

由图3可知四种成孔剂在燃烧过程中有明显的失重, 四种成孔剂均具有较大的烧失量, 有利于成孔, 提高烧结制品保温隔热性能。根据DTG法[13], 酒糟壳、秸秆、陈华米、PS着火点分别在252℃、238℃、275℃和375℃。酒糟壳、秸秆和陈华米在310℃左右达到挥发分的最大释放速率, 而到426℃时PS挥发分达最大释放速率。大部分成孔剂500℃后样品失重速率非常小, 残余物主要为固定碳和灰分。

2.2 成孔剂对烧结制品性能的影响

表3为不同成孔剂对烧结制品工艺性能的影响。由表3可知, 加入相同质量份数的酒糟壳、秸秆、陈化米和聚苯乙烯颗粒所需水量不同, 一般认为是由于掺入有机成孔剂后, 纤维素吸收水分, 需要更多的水来保持塑性[14]。加入成孔剂后试件总收缩相比干燥收缩均出现减小的现象, 其中A、B、C、D分别减小了26.98%、29.11%、16.67%和21.31%, 这主要是烧结过程中, 成孔剂燃烧产物向外迁移使得试件有一定程度的膨胀, 虽然掺入相同质量分数, 但由于密度不同 (表2) , 试件单位体积含成孔剂不同, 因此试件总收缩减小程度不同。研究发现烧成质量损失与成孔剂挥发分有一定关系, 加入相同质量成孔剂, 挥发分越大试件烧成损失越大。

由表4可知, 有机质成孔剂具有较强的造孔能力尤其是酒糟壳和秸秆, 加入5%秸秆后试件显气孔率达46.06%, 体积密度降低到1.35 g/cm3, 酒糟壳堆积密度为0.29 g/cm3约为秸秆的3倍, 显气孔率是秸秆的95%, 体积密度增大了9.63%。

2.3 微孔烧结制品抗冻性

微孔烧结制品属于宏观范围的多孔结构, 烧结孔内表面化学结合水随高温加热而大部分逸出, 且常温下难再吸附, 形成较安定的表面, 而砖的吸水、排水速度相近与其他建材相比约高10倍, 对抗冻有利, 因此具有“大孔少害”的特点。图3为烧结制品冻融循环前后强度和质量损失。由图4可知, 加入相同质量分数成孔剂, 试件强度差异显著, D试件强度最大为35.76MPa, 而B试件强度只有14.91 MPa。这主要是由于单位体积内成孔剂含量, 及成孔剂形态的不同造成的。经过15次冻融循环后, 试件质量损失非常小, 几乎没有质量损失;随着成孔剂的不同, 强度损失程度不同。从图4可以看出试件C、D较A、B强度损失更小, 其中B试件强度损失最大为13.48%, 这主要是由于成孔剂成孔形态不同造成的。秸秆所成孔为长针状 (见图5) , 尖端、狭隘部分多, 毛细管吸附作用增强, 冰应力强烈作用于条孔孔壁, 导致孔周围有强烈冰冻裂纹的产生与传播, 从而强度损失大。聚苯乙烯颗粒成孔为圆球状, 孔壁不易吸附过多的自由水, 孔壁光滑, 自由水没有过多的滞留, 对坯体产生的冻害不显著, 四种成孔剂抗冻性能优劣依次为:聚苯乙烯颗粒>陈化米>酒糟壳>秸秆。

3 结论

四种成孔剂具有挥发分含量均较高, 灰分较低, 密度小, 着火点低, 易于燃烧和燃尽, 在造孔的同时, 可起到内燃料作用的特点;

加入相同质量份数成孔剂, 密度越小的成孔剂具有越强的造孔能力;烧结微孔制品总体具有“大孔少害”的特点, 四种成孔剂抗冻性能优劣依次为:聚苯乙烯颗粒>陈化米>酒糟壳>秸秆, 秸秆强度损失达13.48%, 但强度仍满足大于10 MPa;

淤泥生产烧结多孔砖性能可行性研究 第6篇

关键词：淤泥,粉煤灰,烧结多孔砖,抗压强度,吸水率

0 引言

实心粘土砖的生产大量浪费土地资源,土地资源消耗影响我国社会经济可持续发展。国家颁布关于发展新型建材的若干意见,鼓励开发替代资源,充分利用丰富的江河淤泥生产墙体材料。九龙江河口水下三角洲,受城市化影响,亚热带季风气候环境下,年降雨量在1400~2000mm条件下,两岸水土流失严重,特别是海沧,漳州港附近河段淤泥持续扩展,造成河道南面的水道日益缩窄。采用淤泥制砖不但能解决消耗土地资源问题,又能解决河道污染,提高河道排洪航运能力,也解决了淤泥给城市生活带来的污染问题。但淤泥成分复杂,如何能够有效利用九龙江区域形成的淤泥,通过分析,配合适宜比例的粉煤灰烧结成型成为可利用的淤泥砖,是目前九龙江地带新型建材研究的新课题和重要开发研究项目。

1 试验材料

1.1 九龙江河道淤泥材料特性

(1)材料性能。选取三湘江、九十九湾、浦头港水系河道底泥采样。经对样品的烘干过筛处理后,用X射线方法分析了其矿物成分,测试分析结果见图1、图2、图3。

对于淤泥进行X射线方法分析,可以看出河道淤泥是属于以Si O2为主的粘土质材料,主要矿物成分为石英、粘土类矿物(伊利石、高岭石、蒙脱石)、长石类矿物,还含少量的碳酸盐和微量的硫酸盐、磷酸盐及有机物。普通粘土砖同淤泥矿物成分大体一致,两种原料成分差别不大。利用淤泥掺加粉煤灰、页岩、煤矸石等物质烧结成砖,其强度形成机理,反应机理与普通粘土砖烧结基本相同。虽然淤泥成分复杂,但主要粘土质材料可以有效利用,从矿物成分分析,河道淤泥符合成为造砖的基本原料。

(2)分析淤泥含有的化学成分。相比普通粘土,淤泥的化学成分中Si O2含量、烧失量较高,淤泥所含化学成分详见表1。而其他化学成分含量与普通粘土基本一致。淤泥中所含的腐殖物质有机物含量高,烧失量高增加了坯体制品的孔隙率和质量损失,降低坯体制品的强度。另外坯在高温焙烧条件下砖体会产生细密微孔,微孔的产生会阻碍热量传导,进而影响淤泥砖的隔热和保温能力。

1.2 粉煤灰的成分

粉煤灰主要矿物成分为石英、莫来石、磁铁矿等,基本上属于粉砂性的无粘性土,其物理性质包括密度、堆积密度、细度、需水量等主要由粒径大小不同的粉质颗粒(包括粉煤灰多孔性本身的孔隙中,存在非增塑性水分在内的水和空气要素)所组成影响。

粉煤灰组成波动范围大,物理性质、化学成分的差异也很大。本试验采用的粉煤灰为大型造纸厂产电过程(锅炉烧煤)产生的粉煤灰。经检测其细度13.3%、需水量99%、烧失量2.04%、三氧化硫含量1.20%、游离氧化钙0.28%,均达到拌制混凝土和砂浆用粉煤灰F类Ⅱ级技术指标要求,化学成分见表2。粉煤灰掺入后混合料塑性降低,胚体的干燥裂纹和收缩减少,起到骨架瘠性材料作用。

2 试验配方方法

淤泥含水率高,要降低首先需要将淤泥自然风干,使淤泥的含水率降至5%~8%,再把风干的成块淤泥经过机械碾碎,用0.315mm的筛网过滤,达到了清除杂质的目的,避免烧结中变形或爆裂等情况出现。

由于所用粉煤灰是无塑性的瘠性料,其掺和量的增加会降低颗粒之间的粘性,影响成型,而由粉煤灰的化学组成可以看出,粉煤灰含量增加至50%,混合料带进Al2O3组分可以达到22.6%,Al2O3熔点高需高温烧结,含量越高烧结越不完全,强度越低。试验表明,当粉煤灰掺量高于50%时,混合料可塑性指数急剧变小,可塑性变低,烧结制品强度下降迅速,因此确定粉煤灰掺量在10%~50%区间。如表3数据所示的5种不同配比(以干重计)添加两种原料,进行混合并加湿搅拌,搅拌均匀后再对辊碾碎,然后用40 mm×40 mm×160 mm的模具压制成型,成型后让砖坯自然凉晒至干后,再把砖坯送入干燥箱进行烘干,烘干后的砖坯即可进行烧结。在烧结过程中温度管控尤为重要,温度会直接影响砖坯的烧结质量。烧结温度的升温速度要分段进行控制:低温段(150~400℃)主要是淤泥中吸附水,矿物层间水的逸出,干燥砖坯中剩余水分的去除以及部分无机物有机物高温分解,释放热量,升温速度较快;高温段(400~850℃)升温速度较慢,目的是为确保熔融体液相的均匀形成。由于淤泥和粉煤灰中低熔点物质的存在,坯体中产生少量高温液相,颗粒间粘连加剧,促进矿物质熔融,填充空隙,提高坯体致密度。850℃之后挥发分燃尽,重量变化不大,砖体表面显致密化外观,制品相对密实,而当焙烧温度达到1100℃及以上焙烧,熔融液相多,产生过烧几率高,制品收缩很大。因此结合传统经验,确定淤泥烧结温度在850~1050℃之间,确定五个焙烧温度分别为850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃,达到最高烧成温度焙烧720min。根据以上程序进行25组试验,再对烧结砖试样的体积密度、抗压强度、吸水率、平均导热系数进行物理性能测试。

%

3 试验结果与分析

参照GB/T2542-2012《砌墙砖试验方法》,用YA-3000压力试验机,测量试验砖体的抗压强度,界定加载速度为2~6k N/s采用10个平行样测试,然后取算术平均值和标准值表示。测试砖体试样的吸水率、体积密度,采用5个平行样取算术平均值表示。针对非均匀的烧结多孔砖,竖孔空心砖体采用Homayr公式计算其平均导热系数,试验结果见表4。

3.1 不同成分对样品性能造成的影响

砖体材料优劣和耐久性的要素之一是吸水性能,吸水性越小,耐久性就越好。砖体烧结后内部残留的空隙决定的砖体吸水率大小。空隙的形成有有机物如碳酸盐和硫酸盐等成分高温分解气孔形成,还有坯体中自身所带有的孔隙未能被玻璃液相完全填充所致。如表4所示,在相同焙烧温度条件下,因粉煤灰掺量的增加,1#到5#样品砖体的体积密度逐渐变小,而吸水率逐渐增大,这是因为粉煤灰不利于塑性成型,颗粒间粘性弱。

通过平均导热系数判定保温隔热性能,从表4可以看出,粉煤灰掺量提高,平均导热系数逐渐变小。粉煤灰瘠性料特性造成成型时颗粒粘性弱,砖体孔洞率上升,材料孔隙愈大,而空气的导热系数比任何物质材料导热系数小得多,材料孔隙中的空气导热性起很大作用。因此,随着粉煤灰掺量增加,多孔砖的平均导热系数变小,保温隔热性能变高了。

砖体材料的另一最重要性能指标之一是强度,而影响砖体强度的主要因素包括使用的原料和砖体的制备方法、烧结温度等因素。从表4数据所示,在相同焙烧温度条件下,随着粉煤灰掺量的增加,1#到5#样品砖体的抗压强度明显下降。这是因为从物料方面,粉煤灰是瘠性料,掺和量的增加会降低淤泥颗粒之间的粘性,使物料之间的结合力下降,同时强度也相应下降。另外从表1和表2的淤泥和粉煤灰的化学成分可以发现,如果粉煤灰掺和量的增加,带入样品的Al2O3组分也在不断提高,而Al2O3是高熔点的氧化物,它与其他硅酸盐成分发生物理化学反应,必须在较高的温度条件下进行,耐火度提高了,烧成温度也需要提升。在相同温度下,Al2O3含量相对较低的样品反而更早完成烧结,具有更高的强度,所以Al2O3组分提高,烧结更难完成,即粉煤灰增加,砖体强度降低了。

3.2 不同的焙烧温度对样品性能带来的影响

高温条件下砖体有更多的熔融体形成,样品外观颜色加深,致密性提高,砖体强度提升。这主要源于砖体内结晶的新生骨架和玻璃相,高温焙烧使低温晶相变为高温晶相,而且有更多的玻璃体液相形成,新产生的玻璃体液相填充在晶体间的的间隙中,提高了砖体的致密性,强度随之增大。而致密性增大,孔洞率下降,而任何物质材料导热系数比空气的导热系数大得多,平均导热系数随之上升。因此随着焙烧温度上升,砖体吸水率变小,强度变高,平均导热系数变大,多孔砖的保温隔热性能变差了。

4 试验验证

由表3和表4看出,粉煤灰掺量过小,砖体平均导热系数太大,保温隔热性能差,而粉煤灰掺量过大,则会导致砖体抗压强度的下降,另外焙烧温度太低,砖体抗压强度不足,焙烧温度太高,砖体吸水率减小,抗压强度越大,但平均导热系数也随着增大,保温隔热性能变差了。因此按照GB13544-2011《烧结多孔砖和多孔砌块》要求,从节约能耗方面考虑,选择3#样品配比率为淤泥含量70%,粉煤灰30%,焙烧温度为950℃,焙烧时间为720min的淤泥烧结砖,对烧结样品进行试验,其泛霜性能、石灰爆裂、孔洞率、饱和系数、吸水率见表5,各项物理力学性能指标均符合标准技术指标要求,强度等级达到MU15等级要求,平均导热系数0.53 W/(m·k)亦低于热工规范及建筑设计手册中黏土多孔砖导热系数0.58 W/(m·k)设计指标,可获得良好的物理性能和热工性能。

5 结论

(1)通过分析九龙江淤泥成分发现,以Si O2等为主的无机粘土质材料加工风干后加入粉煤灰搅拌,压铸成型,凉晒后再进行焙烧,可以生产出符合标准要求的多孔砖。

(2)粉煤灰掺量过高,焙烧温度太低,砖体抗压强度不足。粉煤灰掺量过低,焙烧温度太高,砖体平均导热系数过大。从节约能耗方面要求,选择焙烧温度为950℃,粉煤灰掺量30%的河道淤泥烧结砖,强度等级达到MU15,平均导热系数0.53w/(m·k),在泛霜性能、石灰爆裂、孔洞率、饱和系数各项指标均符合标准技术指标要求。达到较好的物理性能、热工性能,具有一定的工程应用性和经济性。

(3)通过样品物理测试和分析结果来看,以九龙江采集淤泥为原料生产烧多孔砖是可行的。

参考文献

[1]GB/T 2542-2012砌墙砖试验方法[S].

[2]GB 13544-2011烧结多孔砖和多孔砌块[S].

[3]王立华,刘佳,陈理达.水库淤积物建材化利用研究[J].中国农村水利水电,2012,(7).

[4]王君若,蒋正武,陈文光.河道淤泥烧结多孔砖生产技术[J].墙材革新与建筑节能,2007,(11).

[5]刘红梅,韩艳丽,朱爱东等.淤泥烧结多孔砖原料性能试验研究[J].中国建材,2010,(11).

烧结节能砖 第7篇

烧结普通砖是我国传统建筑墙体材料, 因其具有优良的耐久性能和透气吸湿性, 以及强度高、隔音性能好, 适于人类居住等良好性能, 烧结普通砖目前在我国城乡建设中仍是重要的建筑材料。特别是在目前我国烧结砖原材料已向利用工业废渣、固体废弃物方面发展的情况下, 利用工业废渣、江河湖淤泥、建筑渣土以及节约土地已成为烧结普通砖发展的方向, 更是处理、解决我国矿山废弃物和工业废渣、建筑渣土、江河湖淤泥占用大量土地、污染环境等问题的重要途径。所以, 烧结普通砖在较长一个时期内仍会是我国城乡建设的重要墙体材料。近几年来, 我国相当一部分烧结普通砖生产企业, 已大量采用以矿山废弃物、工业废渣、建筑渣土、江河湖淤泥等为主要原材料生产烧结普通砖产品, 烧结普通砖的制砖原材料已从传统的黏土、页岩、煤矸石拓展到了以黏土、页岩、煤矸石、工矿废渣、江河湖淤泥及建筑渣土为主要原材料。

另一方面, 近十几年来, 我国的制砖机械装备、自动化水平, 得到快速发展, 人工干燥、隧道窑、机器人、自动控制装置等先进工艺、装备在砖瓦行业已得到大范围应用, 使我国砖产品档次、产品质量得到显著提高。因此, 调研、研究、验证将工业废渣、淤泥、渣土等原材料纳入砖标准, 扩展制砖原料范围, 并根据国家当前的建筑节能要求和墙体材料改革政策, 以及砖瓦行业制砖工艺、装备技术水平和行业发展趋势, 修正标准质量技术指标, 使砖标准在工业废渣利用、发展绿色建材、推动行业技术进步, 提高砖产品质量方面发挥推动和引导作用, 是本次修订烧结普通砖标准的目的。

2 标准起草工作的主要过程

2.1 任务来源

烧结普通砖是我国城乡建设中的重要建筑材料, 但现行的烧结普通砖国家标准自2003年实施到现在已14年之久, 标准中一些技术内容如合格品、一等品、优等品的划分等, 已不适用目前烧结砖的生产和实际应用。因此在2015年7月, 国标委综合下达了[2015]52号《关于下达2015年第二批国家标准制修订计划的通知》的文件, 布置了修订《烧结普通砖》 (计划编号:20151755-T-609) 国家标准的工作。中国建材检验认证集团西安有限公司为主要起草单位, 组织行业内其他单位, 成立了《烧结普通砖》国家标准修订组, 开始修订《烧结普通砖》国家标准。

本标准负责起草单位为:中国建材检验认证集团西安有限公司、陕西建工第十一建设集团有限公司;标准参加起草单位有:功力机器有限公司。

2.2 标准起草的主要过程

根据修订组的工作安排, 2015年12月5日, 标准修订组藉“2015年墙体屋面及道路用建筑材料产品质量国家监督抽查、重点企业检查分析总结会”在海口召开之机, 邀请墙材标委会委员、部分烧结砖企业参会代表参加了《烧结普通砖》 (计划编号:20151755-T-609) 国家标准修订征求意见会议, 标准修订组成员详细记录了相关委员及代表对《烧结普通砖》修订的意见和建议, 经过认真的探讨, 初步确定了修订原则, 并且征集选定了参编单位。2016年1月14日, 标准修订组还专门邀请了来自西安墙体材料研究设计院和国家建筑材料工业墙体屋面材料质量监督检验测试中心的9位专家, 就《烧结普通砖》国家标准初稿的修订工作召开了工作会议, 到会专家主要对拓展煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、矿山固体废弃物、工业废渣、江河湖淤泥作为烧结普通砖制砖原材料等方面进行了细致地讨论, 并提出多项具体意见和建议。2016年2月, 修订组通过全国墙体屋面及道路用建筑材料标准化技术委员会 (SAC/TC 285) 及国家墙体屋面材料质量监督检验测试中心, 向有关省市建材产品质检院所、国家中心工作站发出公函, 收集了近二、三年各质检院所、工作站有关烧结普通砖产品的外观质量、尺寸偏差、抗压强度、耐久性能等质量技术指标的检验数据, 并对收集到的各项质量技术指标的检验测试数据进行了统计分析, 作为本次修订的主要参考依据。

修订组在经过广泛地收集全国各地的检测数据、调查研究、试验验证、统计分析及充分征求专家及各方面意见的基础上对《烧结普通砖》初稿进行了修订, 编制出《烧结普通砖》征求意见稿。

2.3 工作组成员及所做工作

王宝财:总负责, 组织协调整个起草工作, 部分试验工作, 标准文本、编制说明主要执笔人。

孙婉琦、张岚、闫刚:标准文本、编制说明、验证报告的协助执笔人, 并承担试验验证工作。

黄永根、冯宏斌、黄光裕、高玲、高华为主要参加编写人员。

3 编制依据

按照《中华人民共和国标准法》及其《实施细则》、GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》进行本标准的修订工作。

4 标准结构

本标准由前言、标准正文、标准的两个规范性附录和一个资料性附录构成。

5 标准修订的基本原则

在现行标准的基础上, 积极参照国际先进标准, 以满足现代建筑工程使用需要为前提, 充分考虑目前我国烧结普通砖 (以下简称砖) 产品的生产现状和发展方向, 积极拓展工矿固体废渣、江河湖淤泥、建筑渣土等固体废弃物在烧结普通砖原料中的应用, 并着眼于现行标准在执行过程中出现的问题和新的要求, 力求修订后的标准既科学先进, 又切合国内实际情况。

6 引用标准及定义

本标准直接引用GB/T2542《砌墙砖试验方法》、GB6566《建筑材料放射性核素限量》、JC/T466《砌墙砖检验规则》、名词术语引用GB/T18968《墙体材料术语》。

本标准对新纳入的制砖原材料建筑渣土、淤泥、其他固体废弃物专门做了定义, 对主要原材料做了说明和定义。

6.1 建筑渣土construction waste residue

城镇建筑工程正负零 (地表以下) 以下开挖的适于制砖的黏土质废料。

6.2 淤泥sludge

在静水和缓慢的流水环境中沉积在江、河、湖底或岸 (周) 边的黏土质沉积物, 其化学成分和物理性能满足制砖原材料基本要求。

6.3 主要原材料major raw material

采用两种原材料, 在两种原材料中, 掺配比质量>50%以上的为主要原材料;采用三种或三种以上原材料, 掺配比质量最大者为主要原材料。

6.4 其他固体废弃物other solid wastes

化学成分和物理性能满足制砖原材料基本要求, 且不含对人体有害的物质和放射性元素的城市雨水排放地下管网污泥、矿山废渣、工矿企业的固体废弃物等。

7 主要修订内容

7.1 适用范围

原料适用范围:本标准适用范围条文中除黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰外, 新增加了建筑渣土、淤泥 (江河湖淤泥) 及其他固体废弃物为砖的主要原料, 以适应、推动固体废弃物在烧结砖产品中的应用。

产品适用范围:烧结普通砖适用于工业和民用建筑承重墙体。

7.2 术语和定义

本标准采用GB/T18968《墙体材料术语》, 对本次修订新纳入制砖原料的於泥、建筑渣土、其他固体废弃物标准专门做了定义, 明确了淤泥、建筑渣土、其他固体废弃物的适用范围和应满足的基本条件。

7.3 质量等级

现行标准将砖分为优等品、一等品、合格品三个质量等级, 但多年来我国建筑行业在实际应用中并不考虑产品等级, 建筑工程特别是房屋建筑工程普遍采用混水墙, 砖墙两面均实施抹面砂浆抹面, 砖产品质量达到标准合格要求。砖厂及企业生产的产品均采取混等堆放, 不分等级。因此, 本次修订根据标准编制工作导则和砖厂及企业生产、建筑应用实际情况取消优等品、一等品、合格品的质量等级, 产品质量只分合格、不合格。

7.4 产品规格

砖的外形为直角六面体, 其公称尺寸为:长240mm、宽115mm、高53mm。配砖规格见附录A。其他规格尺寸由供需双方协商确定。

7.5 尺寸允许偏差

近十年来, 我国砖瓦机械发展速度快, 砖机性能、切坯码坯、装出窑等工序的机械自动化程度得到显著提高, 极大地减少了人工操作, 砖类产品质量得到较大幅度的改善。2016年3月~4月标准修订组以国家墙材标委会的名义向各工作站、部分省市质检部门发函收集的相关数据, 以及国家墙材质检中心近2年各地的砖检验尺寸偏差数据共137组, 对这137组数据进行了统计分析, 统计分析结果表明我国砖类产品目前的尺寸偏差质量有了较大幅度改善 (见表1) 。

表1统计验证结果显示, 我国近年砖尺寸偏差在制砖工艺、机械自动化水平快速提高的条件下得到较大改善。在137组检测数据中, 砖长度方向尺寸偏差达到现行标准一等品以上指标条件的占89.8%;满足砖宽度方向尺寸偏差一等品以上指标条件的占93.4%;满足砖高度方向尺寸偏差满足一等品以上指标条件的占89.0%;砖长、宽、高尺寸合格品以下的分别占10.2%、6.6%、10.9%。

因此, 本次修订《烧结普通砖》国家标准, 其中的尺寸允许偏差指标取现行标准中一等品的指标, 作为本标准的尺寸允许偏差指标数值, 见表2。

按表2修订的尺寸偏差指标, 对近两年国内137组砖尺寸偏差检测数据进行验证判定, 137组尺寸偏差检测值中满足表2指标要求的占89%, 不符合要求的只有11%。统计结果表明, 现行标准一等品指标作为本次修订指标, 在现在生产工艺、机械自动化水平条件下, 是科学合理的。生产工艺、装备条件差的砖生产企业应进行技术改造, 加强质量管理达到本标准规定要求。

7.6 外观质量

砖的外观质量好坏, 直接关系到建筑围护结构安全和墙体砌筑质量, 修订组对收集到的国内近两年137砖外观质量检测数据按现行标准进行了统计分析 (见表3) 。

表3产品质量等级比例一栏显示, 137组外观质量检测数据中, 达到优等品的49组, 占检测数据总数的35.8%;达到一等品的65组, 占总数的47.4%;137组数据中达到现行标准一等品以上 (含优等品) 的有114组, 占到总数的83.2%;被判定在合格和不合格区间的检测数值只有23组, 占检测数据总数的16.8%.

根据表3统计分析结果, 以及我国近年来制砖生产工艺和制砖机械装备水平的提高, 本次修订中缺棱掉角、裂纹长度、完整面三个外观质量指标直接将现行标准的一等品外观质量指标作为本标准的合格品质量指标, 将现行标准优等品的两条面高度差、弯曲、杂质凸出高度指标作为本标准合格质量指标。将砖的两条面高度差、弯曲、杂质凸出这三项质量指标较大幅度提高的主要原因在于:这三项质量指标的好坏关键在于原料处理工艺和机械装备水平, 而目前我国的制砖机械装备、工艺条件完全能达到。本标准外观质量指标见表4。

根据目前我国砖类产品机械制造水平, 只要原料处理工艺布置科学合理, 严格按生产工艺、生产质量管理制度进行生产, 砖的外观质量完全可以满足本标准表4规定的外观质量指标要求。

7.1强度

我国建材行业标准JC/T466-1996《砌墙砖检验规则》规定, 用强度标准值判定砌墙砖的强度等级, 并给出了承重砖、非承重砖的具体质量指标。

目前, 我国现行的GB5101-2003《烧结普通砖》, 以及GB13544-2000《烧结多孔砖和多孔砌块》、GB13545-2003《烧结空心砖和空心砌块》均采用了JC/T466《砌墙砖检验规则》的强度判定方案。但当时考虑到我国砌墙砖生产的焙烧窑炉主要采用轮窑、隧道窑, 墙体砖强度匀质性差, 样本强度特征值离散大 (当时我国砖的强度变异系数值为0.25) 的现实问题, 烧结砖标准采取了当变异系数σ≤0.21时, 用强度平均值-标准值判定强度等级, 变异系数σ>0.21时用平均值-单块最小值来判定强度等级。对砖强度匀质性偏向高值方向 (呈右偏态) 离散的产品批用平均值-单块最小值做了补救。

由于我国经济近十年以来发展迅速, 烧结砖的生产技术和机械装备取得了长足的进步, 焙烧窑炉从以前以轮窑烧砖为主发展到以隧道窑烧砖为主, 烧结砖产品的质量水平得到很大提高。我国现行的GB13544-2011《烧结多孔砖和多孔砌块》标准在当时修订时, 专题组专门对国内烧结砖的强度均质 (离散) 情况进行了一次统计分析, 从全国各省、市墙材质检院 (所) 以及国家建筑材料工业墙体屋面材料质量监督检验测试中心收集到两年期间的573组烧结多孔砖强度检验数据进行统计分析。结果表明, 目前我国烧结多孔砖产品的强度变异系数σ≤0.21的企业数占统计总数的81.6%, 砖产品抗压强度匀质性近年得到显著提高。

另一方面, 随着建筑结构以概率理论为基础, 结构可靠度为指标的极限状态设计方法的发展, 新的结构设计理论要求结构用建筑材料的各种性能应采用随机变量概率模型描述。我国现行的GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》明确规定, 材料强度的概率分布宜采用正态分布或对数正态分布, 材料的标准值可取其概率分布的0.05分位值确定。砖是用于结构承重的墙体材料, 应执行GB50068《建筑结构可靠度设计统一标准》的规定。现行的GB13544-2011《烧结多孔砖和多孔砌块》已舍去了抗压强度平均值-单块最小抗压强度值, 直接采用抗压强度平均值-强度标准值方法判定砖的强度。

7.7.1 强度检验方案的确定

鉴于近年我国烧结砖的产品强度匀质性得到明显提高的实际情况, 并且考虑到我们不能长期照顾强度匀质性差的落后企业和落后生产工艺, 本标准强度检验采用在正态分布状态下具有95%的保证概率和结构可靠度计算理论的强度平均值-强度标准值 (简称平均值-标准值) 方案。

式中-样本强度平均值;

s-样本标准差;

k-接收常数;

fk-强度标准值;

fd-强度等级。

检验样本量仍取10块 (n=10) , 在n=10、自由度为9、单侧下规格限分位数等于0.05时, 由非中心t分布我们可得到接收常数k=1.83。因而我们得到样本量等于10时的抗压强度标准值的计算公式为:

按 (1) 、 (2) 式, 本标准给出砖的强度等级指标见表5, 表5强度指标值与现行砖标准抗压强度平均值-强度标准值方案一致 (与现行GB13544-2011《烧结多孔砖和多孔砌块》中强度检验判定方案完全一致) 。

a.在现阶段不能打乱现有工作秩序

根据JC/T466《墙体砖检验规则》的规定, 砖的强度直接用“强度标准值”进行检验判定即可, 但考虑到自建国以来我国一直以强度平均值划分砌墙砖的强度等级, 为了不致打乱我国目前在建筑设计、施工试验方面既有的工作, 本标准仍保留强度平均值指标, 即强度等级的判定采用“强度平均值-强度标准值”方法检验判定, 这样既做到科学先进, 又符合实际。

b.强度方案验证

标准修订组对收集到的来自陕西西安、湖南郴州、甘肃、辽宁、江西等地区, 以及国家建筑材料工业墙体屋面材料质量监督检验测试中心近两年372组砖 (含委托检验) 的强度检测数据, 对表3的强度判定方案进行了验证 (见表6) 。

从表6新旧强度等级判定方案显示, 收集到的372组检测数据中无强度MU30的数据。表6对比结果表明, 与旧方案判定结果相比, 新方案约有7.3%的检测值被判降等, 被降等的原因是这些强度特征值 (10块样本检测值) 离散大, 10块样本抗压强度特征值离散度太大的 (产品批) 被判降两个等级 (或判为不合格) 。

大量实验结果证明, 采用人工干燥和隧道窑焙烧工艺, 砖坯在焙烧期间窑断面上、中、下, 左、中、右的温差小, 窑内断面各处火度均匀, 烧成的砖产品强度离散小, 变异系数小;采用自然干燥和轮窑焙烧工艺, 由于窑炉和生产工艺落后, 窑断面上、下, 左中、右温度差异大, 烧成的产品质量就差, 强度值离散大, 变异系数大。

目前, 我国大力提倡采用人工干燥和隧道窑焙烧工艺, 禁止、取消落后的自然干燥和轮窑焙烧工艺。因此, 强度特征值离散大, 匀质性差, 样本强度特征值过于离散而导致砖强度降等或判不合格, 这本来就是用标准值方案的本意。采用该强度判定方案的目的就在于要求企业采用先进生产工艺装备, 淘汰落后工艺装备, 提高企业管理者的质量意识, 推动我国砌墙砖产品质量的不断提高。对强度匀质性差的产品批, 该降等的就降等, 不再姑息。

7.8 密度

本次修订新增加了对密度的要求, 长期以来我国的烧结普通砖、烧结多孔砖等承重烧结砖产品标准质量指标不考虑产品密度, 主要基于这些产品主要用于建筑的承重墙体和建筑工程的地基等基础部位, 加之改革开放以前城市砖混结构房屋大部分都在7层以下, 一般不考虑砖产品密度。但改革开放之后, 特别是近十几年以来, 我国的城市建设在快速发展, 因土地紧缺等原因, 城市房屋建筑愈盖愈高, 现在设计院在设计建筑工程项目特别是房屋建筑工程时均要考虑各种建筑材料的密度, 用以计算、设计建筑荷载及结构安全度。因此, 本次新增密度要求, 以满足和适应当前建筑应用的要求。密度按4个密度等级划分, 分别为:1100kg/m3、1200kg/m3、1300kg/m3、1400kg/m3, 具体划分见表7。

经实验室验证, 烧结普通砖 (黏土砖、页岩砖、煤矸石砖) 90%的密度在1200级~1300级。粉煤灰砖或加入部分粉煤灰、炉渣等轻质原料的砖, 其密度等级不高于1200级, 同一原材料, 不同的原料处理和成型工艺均对密度有一定影响。

7.9 泛霜、石灰爆裂

考虑到砖产品主要用于混水墙, 现行砖标准中泛霜、石灰爆裂的合格品质量指标完全满足建筑结构及耐久性能方面的要求, 且砖的泛霜、石灰爆裂质量指标经过了几十年的修订和验证, 以及长久的实际应用, 现行标准泛霜、石灰爆裂合格品指标完全满足建筑应用要求, 故本标准的修订就直接采用现行标准中泛霜和石灰爆裂的有关指标, 不再进行验证。

7.1 0 欠火砖、酥砖、螺旋纹砖

欠火砖、酥砖、螺旋纹砖这三种砖, 耐久性能极差, 直接影响建筑砌体的使用寿命, 对建筑工程的百年大计影响很大, 但多年来对这三种砖一直没有一个行之有效的检验评定的方法, 虽然历次烧结砖标准中都规定了不允许有欠火砖、酥砖、螺旋纹砖, 但标准中却一直没给出一个确切的检验判定方法。

为了对欠火砖、酥砖、螺旋纹砖有一个行之有效且方便可行的检验判定方法, 修订组走访了多个烧结砖方面的专家, 并根据国家建筑材料工业墙体屋面材料质量监督检验测试中心几十年来对烧结砖检验工作检验, 在本标准附录中对欠火砖、酥砖、螺旋纹砖的形成以及如何辨别做出了详细说明, 并给出了确切的、可操作性强的检验判定方案, 方案如下:

7.1 0. 1 欠火砖、酥砖、螺旋纹砖的形成及判别:

欠火砖——欠火砖是指烧结温度不足或焙烧时间短的砖。其特征是声音哑, 黄皮或土心, 外形尺寸大, 单块砖的质量重, 抗冻性能低, 耐久性能差;

酥砖——酥砖是指干砖坯受湿 (潮) 气或雨淋后成反潮坯、雨淋坯, 或湿坯受冻后的冻坯, 这类砖坯焙烧后为酥砖;或砖坯入窑焙烧时预热过急, 冷却过快导致烧成的砖易成为酥砖。酥砖极易从外观就能辨别出来, 这类砖的特征是声音哑, 强度低, 抗冻性能低, 耐久性能差;

螺旋纹砖——螺旋纹砖是指因制砖机的铰刀页片未及时进行补焊或更换等机械问题, 或制砖原料为砂性土质, 导致制砖机挤出、切坯后的砖坯成螺旋纹砖坯, 在焙烧温度稍低的条件下, 难以使螺旋纹烧结, 严重的螺旋纹砖会出现明显的螺旋形裂纹。其特征是砖的强度低, 声音哑, 抗冻性能低, 受冻后会层层脱心, 耐久性能差。

7.1 0. 2 欠火砖、酥砖、螺旋纹砖判定方法:

7.10.2.1在检验欠火砖、酥砖、螺旋纹砖前, 检验人员首先与受检企业 (单位) 指定的质量技术人员或经验丰富的工人, 用看颜色、听声音、观划痕颜色的方法确定出该企业 (单位) 生产的合格的标准样品砖, 作为检验欠火砖、酥砖、螺旋纹砖的参照物。

检验试样块, 在检测砖的外观质量时同时进行欠火砖、酥砖、螺旋纹砖的检测, 用观察试样砖的颜色、用金属物件敲击试样听声音、在试样表面划痕查看划痕颜色的方法进行综合判定。试样的颜色、声音、划痕明显不同于标准样品砖时, 判定为欠火砖、酥砖、螺旋纹砖。

7.1 1 抗风化性能

以前我国对烧结砖的耐久性能的判定, 一直都采用冻融试验方法, 该方法能够科学、可靠的对烧结砖进行判定, 但缺点是冻融试验周期长, 不能在较短时间内给出判定结果, 特别是在不冰冻的南方地区, 砖企业和质检部门有较大的异议。2000年在修订我国GB13544《烧结多孔砖和多孔砌块》标准期间, 标准修订组参照美国ASTMC062-87建筑砖标准所采取的5h沸煮吸水率和饱和系数方法, 能简便快捷的判定砖的耐久性能。该方法在我国经过多年的实际应用后, 证明是完全可行的, 已先后在我国烧结普通砖、多孔砖、空心砖中采用。所以本次仍维持原标准中抗风化性能试验, 指标方案不变。对耐久性能好而吸水率、饱和系数偏大的产品, 可用冻融试验做最终判定, 避免把合格产品判为不合格产品的问题。该方案对南方各省、市效果显著。另外, 标准中规定东三省、内蒙古、新疆必须进行抗冻试验, 不得采用简便方法。

7.1 2 放射性比活度

根据我国建筑节能和墙体材料改革政策要求和发展趋势, 制砖原料已向工业废渣、江河淤泥、建筑渣土等固体废弃物方向发展, 构造和利用固体废弃物、节约土地已成为烧结砖的未来发展方向。但一些固体废弃物含有对人体有害的放射性物质, 因此, 本标准仍将放射性物质含量的检测作为砖产品质量的重要指标之一。砖产品的放射性物质含量必须符合国家强制性标准GB6566《建筑材料放射性核素限量》的规定。

7.1 3 试验方法

技术要求中各项质量指标按GB/T2542《砌墙砖试验方法》规定的相应试验方法进行, 放射性核素限量按GB6566《建筑材料放射性核素限量》进行。

7.1 4 检验规则

检验规则本次未做修改, 仍保留采用现行标准的检验判定规则。

7.1 5 标志、包装、运输和贮存

强调烧结普通砖在包装、运输、贮存过程中, 应分别包装、牢固、轻拿轻放、整齐堆放, 不得混杂, 避免碰撞摔打, 以免损伤普通砖。

7.16附录

附录A规定了配砖规格和技术要求, 是本标准的规范性附录;附录B规定了欠火砖、酥砖和螺旋纹砖的特征和检验方法, 是本标准的规范性附录;附录C明确了风化区的划分, 各地也可按可靠数据计算的风化指数来划分本地区的风化区, 是本标准的资料性附录。

8 采用国际标准和国外先进标准情况

我国烧结普通砖规格尺寸与国外差异大, 现行标准的抗风化性能采用美国同类产品标准试验方法, 本次只在扩大制砖原料范围、较大幅度提高标准的质量技术指标方面, 做了较大修订, 故本标准的修订未采用国际标准和国外先进标准。

9 与现行法律、法规、规章及相关标准的协调性

经广泛调研和多方面征求意见, 本标准符合现行法律、法规、规章及相关标准和有关推荐性标准要求, 并协调一致。

1 0 重大分歧意见的处理经过和依据

本标准在修订过程中注重生产、应用等多方利益, 标准修订组在标准草案讨论形成报批稿阶段, 尚未出现不能解决的重大分歧意见。

1 1 标准性质的建议说明

烧结普通砖的使用领域, 适用于工业和民用建筑承重墙体, 本标准建议为推荐性标准发布。

1 2 贯彻标准的要求和措施建议

本标准发布实施后, 建议由归口单位进行宣贯, 并组织对标准执行情况进行联合检查。

1 3 有关专利情况

本标准未涉及专利。

1 4 结束语

GB5101《烧结普通砖》标准是我国最早制定的墙体材料国家标准, 经过几十年的实施和实际检验, 并经过多次修订完善, 各项质量技术指标、试验方法、检验规则符合我国实际, 科学可靠、简便且可操作性强。本次修订将淤泥、建筑渣土及其他固体废弃物纳入制砖原料范围, 并根据目前建筑应用和砖类产品生产企业的实际情况取消了产品质量优等品、一等品、合格品的划分, 产品质量只分合格品一个质量等级, 达不到合格品要求的则判为不合格。另一方面, 由于我国砖瓦产品生产工艺、机械装备自动化水平近年来用了显著提高, 因此, 本次修订较大幅度提高了产品质量技术指标, 在外观质量和尺寸偏差的技术指标方面, 将现行标准一等品指标作为修订后本标准的合格品指标;并结合实际增加了面密度的要求。