[科普中国]-粘土实心砖

定义

粘土实心砖是以粘土以及根据需要加入的掺合料等为原料，经加水搅拌、成型、高温焙烧而制成的实心砖块，主要用于砌筑承重和非承重墙体，是一种应用广泛的建筑墙体材料。根据五金手册查询，粘土实心砖的密度是1.7克每立方厘米，也就是1700千克每立方米。

粘土实心砖的生产和使用，在我国已有3000多年历史。现今，建设工程中使用的墙体材料中，粘土实心砖仍占主导地位。虽然粘土砖存在诸多不足，但由于价格低廉、工艺简单、设计和施工技术成熟以及人们的使用惯性等原因，粘土砖在今后相当长的时间内，特别是在农村，仍然是主要的建筑墙体材料之一。

粘土实心砖各部位名称：

大面：承受压力的面称大面，即240×115的面为大面。

条面：垂直于大面的较长的侧面称为条面，即240×53的面为条面。

顶面：垂直于大面较短侧面称为顶面，即115×53的面为顶面。1

生产工艺原料粘土实心砖的主要原料为粉质或砂质粘土，其主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3和结晶水，由于地质生成条件的不同，可能还含有少量的碱金属和碱土金属氧化物等。粘土砖的生产工艺主要包括取土、炼泥、制坯、干燥、焙烧等。

原料中杂质的含量对粘土实心砖的焙烧温度及成品的颜色等也产生较大的影响。

焙烧是制砖工艺的关键环节。一般是将焙烧温度控制在900～1100℃之间，使砖坯烧至部分熔融而烧结。

如果焙烧温度过高或时间过长，则易产生过火砖。

过火砖的特点为色深、敲击声脆、变形大等。

如果焙烧温度过低或时间不足，则易产生欠火砖。

欠火砖的特点为色浅、敲击声哑，强度低、吸水率大、耐久性差等。

当砖窑中焙烧时为氧化气氛，因生成三氧化铁（Fe2O3）而使砖呈红色，称为红砖。

若在氧化气氛中烧成后，再在还原气氛中闷窑，红色Fe2O3还原成青灰色氧化亚铁（FeO），称为青砖。青砖一般较红砖致密、耐碱、耐久性好，但由于价格高，生产应用较少。此外，生产中可将煤渣、含碳量高的粉煤灰等工业废料掺入制坯的土中制作内燃砖。当砖焙烧到一定温度时，废渣中的碳也在干坯体内燃烧，因此可以节省大量的燃料和5%～10%的粘土原料。内燃砖燃烧均匀，表观密度小，导热系数低，且强度可提高约20%。

应用粘土实心砖既有一定的强度，又有较好的隔热、隔声性能，冬季室内墙面不会出现结露现象，而且价格低廉。虽然不断出现各种新的墙体材料，但烧结砖在今后一段时间内，仍会作为一种主要材料用于砌筑工程中。

粘土实心砖可用于建筑维护结构，砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等。可与轻骨料混凝土、加气混凝土、岩棉等隔热材料配套使用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的轻体墙。可在砌体中配置适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌筑体，代替钢筋混凝土柱、过粱等。

粘土实心砖优等品用于清水墙的砌筑，一等品、合格品可用于混水墙的砌筑。中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。

技术性能① 形状尺寸。粘土实心砖为长方体，其标准尺寸为240mm×115mm×53mm，加上砌筑用灰缝的厚度，则4块砖长，8块砖宽，16块砖厚分别恰好为1m，故每1m砖砌体需用砖512块。

② 强度等级。粘土实心砖的强度等级根据10块砖的抗压强度平均值、标准值或最小值划分，共分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级，在评定强度等级时，若强度变异系数δ≤0.21时，采用平均值——标准值方法；若强度变异系数δ>0.21时，则采用平均值——最小值方法。各等级的强度标准应符合下表规定值。

其具体要求如下表所示。

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③ 抗风化性能。抗风化性能是粘土实心砖重要的耐久性指标之一，对砖的抗风化性能要求应根据各地区的风化程度而定（风化程度的地区划分详见GB/T5101-1998）。砖的抗风化性能通常用抗冻性、吸水率及饱和系数三项指标划分。抗冻性是指经15次冻融循环后不产生裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现象；且重量损失率小于2%，强度损失率小于规定值。吸水率是指常温泡水24h的重量吸水率。饱和系数是指常温24h吸水率与5h沸煮吸水率之比。

严重风化区中的1、2、3、4、5等5个地区所用的粘土砖，其抗冻性试验必须合格，其他地区可不做抗冻试验。

④ 石灰爆裂。原料中若夹带石灰或内燃料（粉煤灰、炉渣）中带入CaO，在高温熔烧过程中生成过火石灰。过火石灰在砖体内吸水膨胀，导致砖体膨胀破坏，这种现象称为石灰爆裂。GB/T5101-1998规定，优等品不允许出现最大破坏尺寸大于2mm的爆裂区域；一等品不允许出现最大破坏尺寸大于10mm的爆裂区域；合格品中每组砖样2～15mm的爆裂区不得大于15处，其中10mm以上的区域不多于7处，且不得出现大于15mm的爆裂区。

⑤ 泛霜。是指砖内可溶性盐类在砖的使用过程中，逐渐于砖的表面析出一层白霜。这些结晶的白色粉状物不仅影响建筑物的外观，而且结晶的体积膨胀也会引起砖表层的疏松，同时破坏砖与砂浆层之间的粘结。

GB 5101-2003还规定，优等品不允许有泛霜现象，合格品中不允许出现严重泛霜，且不得夹杂欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。

⑥ 质量等级。

根据国家标准GB 5101-2003的规定，粘土砖的技术要求包括形状、尺寸、外观质量、强度等级和耐久性等方面。根据尺寸偏差和外观质量、泛霜和石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）3个等级。

粘土砖的孔隙率约为30%，吸水率18%～20%左右，表观密度为1800kg/m左右。

外观检查1．取样：在成品堆垛中按随机抽样法取得，抽样前，预先确定好抽样方案。如每隔几垛，在垛上那一部位，取某一个位置上的几块，使所取得的样品能均匀分布该批成品的堆垛范围内，具有代表性，数量为200块。

2．外观检查方法。

(1)尺寸量法

长度、宽度在两个大面的中间处测量，厚度在两个条面的中间处测量。共计六个尺寸，以mm为计量单位，不足1mm者，以mm计。

(2)弯曲测定法

弯曲测定法主要测大面和条面的两种弯曲，测定时均以钢尺沿棱边贴放，择其弯曲最大处量砖面至钢尺的距离，但应避开因杂质或碰伤而造成的凹处，精确至1mm。

(3)缺棱掉角检查法

缺棱掉角在砖块上造成的破坏程度，以破坏部分对砖长、宽，厚三个棱边的投影尺寸来衡。但确定完整面时，只需测量缺棱掉角在条面上造成破坏面的两个投影尺寸，如遇石灰爆炸或杂质引起的凹坑，亦按缺棱掉角处理。

(4)裂纹检查法

在砖表面任何裂纹，均需在长度、宽度和水平三个方向检查其是否符合部标准JO149—73第5条规定。当裂纹在两条以上时，择其最长的裂纹进行检查，并以此确定等级。裂纹的长度是指裂纹对其被测方向的投影长度，如果大面上袭纹延伸到条顶面上，需累计延伸的投影长度在内。2