刘栋
关键词:烧结普通砖;强度检测;方法分析
烧结普通砖在我国建筑应用已有两千多年的历史,由于烧结普通砖生产工艺非常简单,而且价格相对较低,具有很高的性价比,所以在建筑工程中广泛应用。现阶段,虽然新型墙体材料大量涌现,但并没有影响到烧结普通砖的市场占有率,仍然是建筑业的主要材料之一,其应用范围非常广泛。大多数烧结普通砖生产企业重视产量,忽视了产品质量问题,因此加强烧结普通砖的强度检测尤为重要,应合理应强度检测方法检验烧结普通砖质量,以规范建筑材料市场。
一、烧结普通砖强度不足的原因
第一,尺寸偏差。由于部分烧结普通砖生产企业技术设备落后,缺乏质量控制意识,特别是偷工减料现象普遍存在,故意缩小模具尺寸,所生产的烧结普通砖产品强度无法达到标准。此外,一些生产企业的土坯含水率过高,容易造成尺寸存在偏差,导致强度发生变化。第二,石灰爆裂。由于生产烧结普通砖的主要原材料中含有石灰石,并且石灰石粉碎粒径未达到标准,烧结后形成氧化钙,与空气水分发生反应形成氢氧化钙,体积不断膨胀直到爆炸,导致烧结普通砖无法正常使用[1]。第三,泛霜不合格。烧结普通砖的生产需要高硫煤和页岩原料,烧制过程中会产生硫酸盐矿物。烧结普通砖一旦遇水,硫酸盐矿物溶解蒸发到砖表面,干燥后出现泛霜。第四,抗压强度不符合标准。抗压强度是检测烧结普通砖产品质量的重要指标,如果抗压强度不符合标准,砖体很容易发生破碎情况。出现这种问题的主要原因是焙烧温度控制不合理、工艺设备不过关、原料混合比不足等,导致产品强度不达标。
二、烧结普通砖强度检测的重要性
由于烧结普通砖的工艺流程非常简单,而许多烧结普通砖厂,但由于设备落后、技术不足,强度检测方法没有得到充分应用,检测人员往往只通过肉眼直接检测,或者通过敲击方法来检测强度[2]。然而,这种方法不能达到烧结普通砖强度检测的目的,无法满足质量标准要求。因此,要提升烧结普通砖的强度检测工作水平,必须加强技术方法管理,综合使用多种检测方法,确保烧结普通砖产品强度到达质量标准。烧结普通砖在建筑项目施工中广泛应用,如果烧结普通砖的强度达不到标准,不可避免地会带来安全隐患,严重时会出现安全事故,危及人们的生命财产安全。有鉴于此,开展烧结普通砖的强度检测就显得尤为重要,需要通过各种检测方法保障产品质量。
三、烧结普通砖强度指标
(一)抗风化
抗风化主要是指烧结普通砖抵抗雨、雪、风等自然因素作用的能力。在不同的环境中,对烧结普通砖的抗风化性能要求也存在差异,通常需要检测烧结普通砖的饱和系数和吸水率[3]。而在一些冬季气温较冷的地区,必须对烧结普通砖进行冻融试验,以确保烧结普通砖可以达到使用强度。
(二)泛霜
烧结普通砖的泛霜是指砖表面的可溶性盐结晶,即人们常说的“白霜”,出现这种情况,烧结普通砖会发生脱皮、掉屑、起粉等。根据GB/T2542,烧结普通砖的泛霜可分为四个等级,包括无泛霜、轻微泛霜、中等泛霜和严重泛霜。按照烧结普通砖制品标准,在烧结普通砖强度检测过程中,无严重泛霜即可视为合格品。
(三)石灰爆裂
石灰爆裂是指原料中的石灰石在焙烧过程中形成生石灰,吸水后体积膨胀爆裂。根据标准要求,烧结普通砖强度合格品的石灰爆裂尺寸>2毫米且≤15毫米的部位不得超过15处,超过10毫米的部位应不超过7处。同时,应在石灰爆裂检验后进行抗压强度测试,测试后的抗压强度损失应≤5MPa[4]。
(四)放射性核素限量
烧结普通砖的放射性核素限值也由国家有关部门具体规定,样品准备好后,放入低本底多道γ能谱仪中。当观察天然放射性链趋于平衡时,控制条件因素并测定镭钾-40、镭-226、钍-232的比活度,如果内照射指数IRa≤1.0、外照射指数Ir≤1.0,即可视为合格品。
四、烧结普通砖的强度检测方法
(一)感官法
感官法可以初步判断烧结普通砖的强度,既要观察烧结普通砖的外观,又要通过敲击听声来进行检测,从而初步确定强度。同时,通过对断面的观察,可以检验烧结普通砖的颜色是否均匀,也能够初步判断强度。如果颜色不均匀就意味着焙烧工艺存在问题,烧结普通砖的强度不能保证应用质量。在检测过程中,直接敲击烧结普通砖,如果不易破碎,则可以初步判断烧结普通砖强度较高,反之则说明强度较差。此外,敲击时如果烧结普通砖发出清脆的声音,意味着强度较高,如果声音沉闷则说明强度较差。
(二)试验法
在应用试验法的过程中,必须按照国家有关标准,取样检测每批烧结普通砖,一般选取50块砖检测外观质量,再从50块中随机抽取20块检测规格。同时,应开展多次抽样检测,以有效地检验此批烧结普通砖的基本特性,提升检测结果的可靠性。按照上述标准检测后,随机抽取10个砖样,检测烧结普通砖的抗压强度是否达到应用标准,以确保烧结普通砖的质量。在具体检测过程中,应注意样品应由采样员和检验员在生产场地进行检验,强度检测批次的形式及数量须合理,从砖垛中随机取样品。对于只能从周围砖垛中取样的条件,应确保砖垛足够大,否则无法开展取样工作。在确定取样位置时,需要进行标记,并對样品编号处理。烧结普通砖取样位置通常在砖垛中取样,但也可以在检验过的样品中取样。砖垛取样需要确定取样砖垛、取样数量、取样位置;在对检验过的样品进行抽样时,每次抽样根据需要的样品数量确定抽样间隔,随机数应在允许范围内确定,进而得到取样的起点,最后完成取样工作。烧结普通砖的强度检测在现场进行,可以消除样品运输的不便和损坏问题,以确保检测数据的准确性。
(三)回弹法
回弹法是检测烧结普通砖强度的主要方法之一,也是应用较为成熟的检测方法。现行的回弹法省去了从墙体中取出烧结普通砖的过程,只需用回弹仪直接检测墙体即可获得强度数据,具有明显的便捷性。回弹仪是一种先进的便携式仪器,可以现场直接判断烧结普通砖的抗压强度。在具体检测过程中,应随机选取十块烧结普通砖,用回弹仪现场测试,保证试验结果的准确性。首先,回弹仪应水平垂直放置,在杠杆荷重处用重锤压制砖样,将回弹仪的弹击杆垂直对准试样[5]。然后,将弹击杆放回到套筒中,脱钩重锤进行回弹检测。最后,回弹仪将显示数值,即烧结普通砖强度。与其它检测方法相比,回弹法总体上具有操作简单、稳定可靠、检测技术易于掌握、检测过程中不会对砌体结构造成较大损伤等优点。在检测过程中,通过将回弹仪显示的数据与标准值进行比较,可以提升检测结果的可靠性,并且检测数据能够反映一批次烧结普通砖的总体特征。在烧结普通砖强度检测过程中,通常大部分数值都能在一定程度上代表整体,但也会出现一些异常值,主要是由于随机试样存在异常现象,或者是由于检测现场条件存在影响,导致检测数据产生异常情况。在目前的回弹法检测标准中,样品砖的表面应清洁、平整,如建筑砌体存在饰面层、喷漆层等,需要利用砂轮处理后进行回弹检测。砖块受潮后的回弹值会降低,因此试样砖表面应处于干燥状态。同时,在进行检测时也可能会出现人为操作失误,直接影响最终的检测结果。因此,在对检测数据进行分析时,需要考虑可能导致数据出现误差的因素。回弹法为烧结普通砖的质量控制提供了依据,其检测的高精准度也为建筑物的砌体结构安全鉴定提供了数据支持。
(四)超声脉冲法
超声脉冲法主要是使用非金属超声波探测器对试样的强度进行检测,可以判断烧结普通砖内部缺陷情况,并且不会损伤样品砖,具有较高的灵敏度[6]。超声波探测器可以连续发射超高频波,在传输过程中遇到介质产生机械振动,并通过振动频率变化来确定烧结普通砖强度,可以快速、准确地获得检测结果。超声脉冲法以其穿透性强、无污染、定向准确等优势被广泛应用于烧结普通砖检测,能够详细分析烧结普通砖的缺陷。进行超声波检测前,首先要明确检测流程,正确安装检测仪器。其次,现场对样品砖进行检测,采取措施减少外界干扰,防止检测结果失真。最后,整理和分析各项检测数据,如果发现数据存在异常,需要查明原因并重新进行检测,提升检测数据的可靠性。为了充分发挥超声脉冲法在烧结普通砖强度检测中的作用,必须加强设备研究和技术改进,不断完善检测标准,以更好地满足强度检测需求。
(五)冲击法
冲击法是通过单位功作用下的表面积增量来测试处理后的砖块抗压强度,主要检测步骤需要选取试验用的砖堆或砖砌体,凿取一定量的碎砖块进行加工,使碎砖块变成直径约10毫米的圆形颗粒。然后,通过孔径自动筛选器检测试样颗粒直径,选取200克左右的试验材料放置于烘箱中,以50°C至60°C烘烤两小时[7]。试样冷却后,按每份50克分出三份试样,用冲击筒分别进行冲击测定密度。最后,根据单位功面积增量与抗压强度的关系,得出烧结普通砖试样的抗压强度。
五、烧结普通砖强度检测方法的应用比较
鉴于以上五种烧结普通砖的检测方法,各种方法都有优缺点,需要根据检测环境、技术设备、检测需求等合理选用检测方法。在以往的烧结普通砖强度检测过程中,由于技术设备条件较差,通常只通过目测和敲击方式来进行检测。这种方法无需专业仪器支撑,检测过程容易操作,但只能粗略检测强度,显然检测结果缺乏准确性。对于试验法、回弹法、超声脉冲法、冲击法而言,虽然有许多技术要求,检测过程更加复杂,但检测结果更具科学性、准确性、可靠性。试验法的缺点是操作较为复杂,在试验过程中由于操作出现的误差情况较多,需要規范试验操作流程;回弹法是目前检测烧结普通砖强度使用最广泛的方法,可以在不损坏砖结构的情况下使用,但检测结果的准确度有待提升;超声脉冲法需要先进的仪器支撑,检测过程中存在的影响因素较多;冲击法操作较为复杂,但在许多特殊情况下更适合进行强度检测工作。由于烧结普通砖强度检测涉及步骤较多,而且不同的检测方法所需要的专业知识和技术也不同,在检测过程中容易存在人员责任不明确、检测流程混乱、管理漏洞等问题,不利于提高强度检测的准确性。为了有效地检测烧结普通砖强度,有必要按照国家有关规定,明确检测规范化管理程序,从而降低误差的发生率。在此过程中,检测人员需要做好烧结普通砖取样工作,对于样品砖进行编号。在信息技术飞速发展的背景下,可以运用条形码和二维码等样品编号手段,能够有效地输入样品信息,同时利用二维码能够快速地呈现样品各项数据,充分保障了烧结普通砖强度检测的规范性,便于提高检测效率。此外,在应用每种烧结普通砖强度检测方法的过程中,需要提前制定检测方案,以减少出现检测数据误差的可能性,为强度分析工作提供支持。为了提高检测工作的效率,应确保常用仪器的高精度,根据烧结普通砖的检测条件合理选择仪器。
结束语:
综上所述,随着建筑产业的发展,建筑材料的消耗量越来越大,烧结普通砖以其诸多优势获得广泛应用。近年来,烧结普通砖强度检测指标不断完善,相应地出现了多种检测烧结普通砖的方法。每种检测方法各有优缺点,本文介绍了感官法、试验法、回弹法、超声脉冲法、冲击法五种烧结普通砖的强度检测方法,应根据检测环境、技术设备等,选择合适的检测方法,减少环境因素的干扰,充分保障强度检测结果的准确性,为烧结普通砖的生产质量管理提供支持。
参考文献:
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[7]毛海勇,杨曜,张洪波,等.回弹法检测烧结普通砖抗压强度的试验研究[J].四川建筑科学研究,2017,43(1):118-121.