不同種類墻體材料樣品制備、力學性能檢測技術差異性研究

周穎

(廣州市盛通建設工程質量檢測有限公司)

0 引言

墻體材料是指用于墻體的磚、砌塊等材料，亦包括輕質隔墻條板等材料，是墻體工程的主要材料。隨著我國經濟的繁榮發展，人們對住宅質量安全水平的提高，墻體工程得到較大發展。墻體材料是以燒結粘土磚為主的耗能高、污染重的材料，逐步形成了以蒸壓加氣混凝土砌塊、普通混凝土小型砌塊、混凝土實心磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、輕質隔墻條板等新型墻體材料[1]。新型墻體材料具有能耗低、污染少、節能效果好、方便施工等諸多優點。滿足節能減排的要求，為我國建筑技術進步與經濟可持續發展做出貢獻。

力學性能，是墻體材料的重要指標，對整個砌體工程的質量安全有著重要影響。然而新型墻體材料產品標準眾多，力學性能試驗方法各異，為產品質量控制、進場送檢、驗收等工作帶來諸多困難。本文就燒結普通磚、蒸壓加氣混凝土砌塊、普通混凝土小型砌塊、混凝土實心磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、輕質隔墻條板等主要墻體材料的抗壓強度樣品制備、試驗檢測等進行探討與研究，為墻體材料的生產、檢測、驗收提供技術參考。

1 主要產品及試驗方法

主要墻體材料的產品標準、試驗方法標準見表1。

表1 主要墻體材料產品標準、力學性能試驗方法標準[2-11]

2 樣品制備技術

2.1燒結普通磚、蒸壓灰砂磚

⑴如樣品表面不平整，需采用一次成型制樣，采用專用漿料、模具、振動臺進行找平、成型、振實。漿料應符合GB/T25183的要求，模具、振動臺應符合GB/T25044的要求。

將磚鋸成兩個半截磚，放入室溫水中浸泡20～30分鐘后取出，在鋼絲網架上靜置滴水20～30 分鐘。然后兩半截磚斷口呈相反方向疊加放入制樣模具進行成型；疊合部分尺寸≥100mm；疊合部分之間凈漿材料的厚度≤5mm；磚的大面找平凈漿材料的厚度≤3mm。試樣經振實，靜置至凈漿材料達到初凝時間后拆模。燒結普通磚見圖1，一次成型制樣見圖2。

圖1 燒結普通磚

圖2 一次成型制樣

⑵如樣品表面平整，則無需進行表面找平處理，將磚鋸成兩個半截磚，兩半截磚切斷口呈相反方向疊加；疊合部分尺寸≥100mm。

⑶試件養護：采用一次成型制樣的，應在不通風的室內養護4小時，且室內溫度≥10℃。

2.2蒸壓加氣混凝土砌塊

⑴制品切割制樣，試件沿制品發氣方向的中心部位，按上、中、下順序鋸取。上塊的上表面距離制品頂面30mm，下塊的下表面應距離制品底面30mm，中塊在制品正中心處，示意圖見圖2。加工好的試件為100mm×100mm×100mm 的立方體，試件應表面平整，不得有裂紋等缺陷，尺寸允許偏差為±1mm。蒸壓加氣混凝土砌塊制品見圖3，切割制樣示意圖見圖4。

圖3 蒸壓加氣混凝土砌塊制品

圖4 蒸壓加氣混凝土砌塊試件制作示意圖

⑵試件狀態調節，抗壓強度試驗應在試件含水率在(10±2)%范圍內進行，如試件含水率不在此范圍內，應在(60±5)℃的電熱鼓風干燥箱中烘至該含水率，并在室內放置6小時以后進行抗壓強度試驗。

2.3普通混凝土小型砌塊

根據樣品的高寬比H/B進行制樣。

⑴高寬比H/B≥0.6 時，可以直接進行試件制備，以樣品鋪樣面為承壓面，進行坐漿，找平材料厚度≤3mm；當承壓面的水泥砂漿找平材料終凝2 小時后，將樣品翻身，進行另一面的坐漿。普通混凝土小型砌塊見圖5，坐漿制樣見圖6。

圖5 普通混凝土小型砌塊

圖6 普通混凝土小型砌塊坐漿

⑵高寬比H/B＜0.6 時，將兩塊樣品先用找平材料重疊粘結在一起，粘結層厚度≤3mm，兩塊樣品應規格相同，開孔應基本對齊。在粘結材料終凝2h 后，再進行兩個承壓面的找平處理。

⑶試件養護，將制備好的試件，放在(20±5)℃，濕度50±15%的室內進行養護，養護時間根據找平和粘接材料而定，例如采用普通水泥砂漿制備的試件，需養護3天，采用快硬硫鋁酸鹽水泥砂漿制備的，需養護1天。

2.4混凝土實心磚

根據樣品的高度進行制樣。

⑴當樣品的高度40mm≤高度＜90mm 時，將樣品切斷兩個半截磚，切斷后半截磚的長度≥90mm。將兩個半截磚的坐漿面用濕布擦拭后，以斷口呈相反方向疊放，用PO42.5 級水泥調制的水泥凈漿粘結，粘結厚度不超過3mm；上下兩面用同種凈漿找平，找平厚度不超過3mm。制備好的試件上下兩面應相互平行，且垂直于側面。混凝土實心磚見圖7，坐漿制樣見圖8。

圖7 混凝土實心磚

圖8 混凝土實心磚坐漿

⑵當樣品的高度≥90mm 時，采用坐漿法，將受壓面用PO42.5 級水泥調制的水泥凈漿找平，找平厚度≤3mm。待水泥凈漿凝固后，將樣品反轉，對另一面進行坐漿。

⑶試件養護，將制備好的試件，放在不低于(20±5)℃的不通風室內養護，至少養護3天。

2.5蒸壓粉煤灰磚

根據樣品是否帶砌筑漿槽進行制樣。

⑴不帶砌筑漿槽的磚：將磚在(20±5)℃的水中浸泡24 小時，取出用濕布擦去表面水分，將樣品從中間部位切斷成兩個半截磚，交錯疊加，疊加部位長度以100mm為宜。

⑵帶砌筑漿槽的磚：將樣品從中間部位切斷成兩個半截磚，用等級不低于P.O42.5 級的水泥調制水泥凈漿，試樣在(20±5)℃的水中浸泡15 分鐘，在鋼絲網架上滴水3 分鐘后，用調制后的水泥凈漿將砌筑漿槽抹平。經(20±5)℃，濕度(50±15)%的環境下養護2 天后，進行交錯疊加，疊加部位長度以100mm為宜。

2.6輕質隔墻條板

沿輕質隔墻條板的板寬方向，截取厚度為墻板厚度尺寸，高度100mm，長度100m的單元體試樣，如為空心墻板，長度包括一個完整孔及兩條完整空間肋。如切割后的樣品上、下表面不平整，可調制水泥砂漿處理，并用水平尺調至水平，使之成為相互平行且與試樣孔洞圓柱軸線垂直的平面。輕質隔墻條板見圖9，抗壓試件見圖10。

圖9 輕質隔墻條板

圖10 輕質隔墻條板抗壓試件

不同種類的墻體材料，其樣品制備要求不同，這是由其材料特點決定的。例如蒸壓加氣混凝土砌塊，其材質多孔、質輕，材料吸水后，分子間的吸引力減弱，進而強度降低，因此隨著含水率的增加，抗壓強度明顯降低[12]。基于此，亦考慮工程現場施工實際情況，國家標準給出抗壓強度試驗應在試件含水率在(10±2)%范圍內進行的規定。

3 力學性能試驗

3.1試驗加載

測量試件承壓面尺寸，將試件置于壓力試驗機承壓板的中央，以標準要求的速率進行加載，直至試件破壞，記錄最大破壞荷載。不同種類的墻體材料，其加載速率不同，詳見表2。

3.2試驗結果計算與表征

按照標準規定的試件數量，進行抗壓強度試驗完畢后，應按照相關標準的規定進行試驗結果計算與表征。不同種類的材料，其方法不同，切勿混用，詳見表2。

表2 主要墻體材料抗壓強度加載速率、結果表征

需特別注意的是：

燒結普通磚，試驗結果表征時，先計算10 塊試件抗壓強度平均值與強度標準差，強度標準值=平均值—1.83×標準差。

蒸壓加氣混凝土砌塊，試件的受壓方向應垂直于制品的發氣方向，試驗后，立即稱取破壞后的全部或部分試件，放入電熱鼓風干燥箱，在（105±5）℃下烘至恒質，計算其含水率。如實測含水率超出（10±2）%的范圍，則該抗壓強度試驗結果無效。

普通混凝土小型砌塊，試件放在試驗機下壓板上時，要盡量保證試件的重心與試驗機壓板中心重合；試驗時，試件的開孔方向應與試驗機加壓方向一致。

4 案例分析

⑴某廠家送檢尺寸為200mm×200mm×600mm、強度等級A5.0、干密度等級B07的蒸壓加氣混凝土砌塊制品至某檢測機構進行抗壓強度檢測。檢測人員按標準規定加工切割制樣成尺寸為100mm×100mm×100mm 的標準試件，加工后含水率約25%，該檢測人員未按標準規定調整含水率至10%±2%范圍內，而是直接進行抗壓強度試驗，試驗結果為4.5MPa，評定為不合格。后經復查為未調整含水率至10%±2%導致，重新取樣切割加工，按要求調整含水率后進行試驗，試驗結果為5.4MPa，合格。前后抗壓強度差異達16.7%，此為不按照標準要求進行樣品調節導致的結果誤判。

⑵某工程項目進場一批蒸壓灰砂磚，尺寸240mm×115mm×53mm、強度等級MU20。由于蒸壓灰砂磚和工程現場的混凝土實心磚外觀類似，工地送檢人員送檢時，誤將其按照混凝土實心磚進行委托抗壓強度。檢測人員按照混凝土實心磚的要求進行切割，切斷后兩塊半截以斷口呈相反方向疊放，磚疊合部分長度為90mm，制樣后進行抗壓強度試驗，由于疊合部分的面積不符合蒸壓灰砂磚≥100mm 的要求，造成試驗結果失實。此為委托方選錯產品標準導致的失誤。

5 結語

新型墻體材料產品標準眾多，力學性能試驗方法各異，為產品質量控制、進場送檢、驗收等工作帶來諸多困難。因此，各種材料在進場、送檢、檢測、驗收等過程中，需嚴格按照設計及相關標準規范的規定進行，以避免失誤，確保整個砌體工程的質量。