不同种类墙体材料样品制备、力学性能检测技术差异性研究

周颖

(广州市盛通建设工程质量检测有限公司)

0 引言

墙体材料是指用于墙体的砖、砌块等材料，亦包括轻质隔墙条板等材料，是墙体工程的主要材料。随着我国经济的繁荣发展，人们对住宅质量安全水平的提高，墙体工程得到较大发展。墙体材料是以烧结粘土砖为主的耗能高、污染重的材料，逐步形成了以蒸压加气混凝土砌块、普通混凝土小型砌块、混凝土实心砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、轻质隔墙条板等新型墙体材料[1]。新型墙体材料具有能耗低、污染少、节能效果好、方便施工等诸多优点。满足节能减排的要求，为我国建筑技术进步与经济可持续发展做出贡献。

力学性能，是墙体材料的重要指标，对整个砌体工程的质量安全有着重要影响。然而新型墙体材料产品标准众多，力学性能试验方法各异，为产品质量控制、进场送检、验收等工作带来诸多困难。本文就烧结普通砖、蒸压加气混凝土砌块、普通混凝土小型砌块、混凝土实心砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、轻质隔墙条板等主要墙体材料的抗压强度样品制备、试验检测等进行探讨与研究，为墙体材料的生产、检测、验收提供技术参考。

1 主要产品及试验方法

主要墙体材料的产品标准、试验方法标准见表1。

表1 主要墙体材料产品标准、力学性能试验方法标准[2-11]

2 样品制备技术

2.1烧结普通砖、蒸压灰砂砖

⑴如样品表面不平整，需采用一次成型制样，采用专用浆料、模具、振动台进行找平、成型、振实。浆料应符合GB/T25183的要求，模具、振动台应符合GB/T25044的要求。

将砖锯成两个半截砖，放入室温水中浸泡20～30分钟后取出，在钢丝网架上静置滴水20～30 分钟。然后两半截砖断口呈相反方向叠加放入制样模具进行成型；叠合部分尺寸≥100mm；叠合部分之间净浆材料的厚度≤5mm；砖的大面找平净浆材料的厚度≤3mm。试样经振实，静置至净浆材料达到初凝时间后拆模。烧结普通砖见图1，一次成型制样见图2。

图1 烧结普通砖

图2 一次成型制样

⑵如样品表面平整，则无需进行表面找平处理，将砖锯成两个半截砖，两半截砖切断口呈相反方向叠加；叠合部分尺寸≥100mm。

⑶试件养护：采用一次成型制样的，应在不通风的室内养护4小时，且室内温度≥10℃。

2.2蒸压加气混凝土砌块

⑴制品切割制样，试件沿制品发气方向的中心部位，按上、中、下顺序锯取。上块的上表面距离制品顶面30mm，下块的下表面应距离制品底面30mm，中块在制品正中心处，示意图见图2。加工好的试件为100mm×100mm×100mm 的立方体，试件应表面平整，不得有裂纹等缺陷，尺寸允许偏差为±1mm。蒸压加气混凝土砌块制品见图3，切割制样示意图见图4。

图3 蒸压加气混凝土砌块制品

图4 蒸压加气混凝土砌块试件制作示意图

⑵试件状态调节，抗压强度试验应在试件含水率在(10±2)%范围内进行，如试件含水率不在此范围内，应在(60±5)℃的电热鼓风干燥箱中烘至该含水率，并在室内放置6小时以后进行抗压强度试验。

2.3普通混凝土小型砌块

根据样品的高宽比H/B进行制样。

⑴高宽比H/B≥0.6 时，可以直接进行试件制备，以样品铺样面为承压面，进行坐浆，找平材料厚度≤3mm；当承压面的水泥砂浆找平材料终凝2 小时后，将样品翻身，进行另一面的坐浆。普通混凝土小型砌块见图5，坐浆制样见图6。

图5 普通混凝土小型砌块

图6 普通混凝土小型砌块坐浆

⑵高宽比H/B＜0.6 时，将两块样品先用找平材料重叠粘结在一起，粘结层厚度≤3mm，两块样品应规格相同，开孔应基本对齐。在粘结材料终凝2h 后，再进行两个承压面的找平处理。

⑶试件养护，将制备好的试件，放在(20±5)℃，湿度50±15%的室内进行养护，养护时间根据找平和粘接材料而定，例如采用普通水泥砂浆制备的试件，需养护3天，采用快硬硫铝酸盐水泥砂浆制备的，需养护1天。

2.4混凝土实心砖

根据样品的高度进行制样。

⑴当样品的高度40mm≤高度＜90mm 时，将样品切断两个半截砖，切断后半截砖的长度≥90mm。将两个半截砖的坐浆面用湿布擦拭后，以断口呈相反方向叠放，用PO42.5 级水泥调制的水泥净浆粘结，粘结厚度不超过3mm；上下两面用同种净浆找平，找平厚度不超过3mm。制备好的试件上下两面应相互平行，且垂直于侧面。混凝土实心砖见图7，坐浆制样见图8。

图7 混凝土实心砖

图8 混凝土实心砖坐浆

⑵当样品的高度≥90mm 时，采用坐浆法，将受压面用PO42.5 级水泥调制的水泥净浆找平，找平厚度≤3mm。待水泥净浆凝固后，将样品反转，对另一面进行坐浆。

⑶试件养护，将制备好的试件，放在不低于(20±5)℃的不通风室内养护，至少养护3天。

2.5蒸压粉煤灰砖

根据样品是否带砌筑浆槽进行制样。

⑴不带砌筑浆槽的砖：将砖在(20±5)℃的水中浸泡24 小时，取出用湿布擦去表面水分，将样品从中间部位切断成两个半截砖，交错叠加，叠加部位长度以100mm为宜。

⑵带砌筑浆槽的砖：将样品从中间部位切断成两个半截砖，用等级不低于P.O42.5 级的水泥调制水泥净浆，试样在(20±5)℃的水中浸泡15 分钟，在钢丝网架上滴水3 分钟后，用调制后的水泥净浆将砌筑浆槽抹平。经(20±5)℃，湿度(50±15)%的环境下养护2 天后，进行交错叠加，叠加部位长度以100mm为宜。

2.6轻质隔墙条板

沿轻质隔墙条板的板宽方向，截取厚度为墙板厚度尺寸，高度100mm，长度100m的单元体试样，如为空心墙板，长度包括一个完整孔及两条完整空间肋。如切割后的样品上、下表面不平整，可调制水泥砂浆处理，并用水平尺调至水平，使之成为相互平行且与试样孔洞圆柱轴线垂直的平面。轻质隔墙条板见图9，抗压试件见图10。

图9 轻质隔墙条板

图10 轻质隔墙条板抗压试件

不同种类的墙体材料，其样品制备要求不同，这是由其材料特点决定的。例如蒸压加气混凝土砌块，其材质多孔、质轻，材料吸水后，分子间的吸引力减弱，进而强度降低，因此随着含水率的增加，抗压强度明显降低[12]。基于此，亦考虑工程现场施工实际情况，国家标准给出抗压强度试验应在试件含水率在(10±2)%范围内进行的规定。

3 力学性能试验

3.1试验加载

测量试件承压面尺寸，将试件置于压力试验机承压板的中央，以标准要求的速率进行加载，直至试件破坏，记录最大破坏荷载。不同种类的墙体材料，其加载速率不同，详见表2。

3.2试验结果计算与表征

按照标准规定的试件数量，进行抗压强度试验完毕后，应按照相关标准的规定进行试验结果计算与表征。不同种类的材料，其方法不同，切勿混用，详见表2。

表2 主要墙体材料抗压强度加载速率、结果表征

需特别注意的是：

烧结普通砖，试验结果表征时，先计算10 块试件抗压强度平均值与强度标准差，强度标准值=平均值—1.83×标准差。

蒸压加气混凝土砌块，试件的受压方向应垂直于制品的发气方向，试验后，立即称取破坏后的全部或部分试件，放入电热鼓风干燥箱，在（105±5）℃下烘至恒质，计算其含水率。如实测含水率超出（10±2）%的范围，则该抗压强度试验结果无效。

普通混凝土小型砌块，试件放在试验机下压板上时，要尽量保证试件的重心与试验机压板中心重合；试验时，试件的开孔方向应与试验机加压方向一致。

4 案例分析

⑴某厂家送检尺寸为200mm×200mm×600mm、强度等级A5.0、干密度等级B07的蒸压加气混凝土砌块制品至某检测机构进行抗压强度检测。检测人员按标准规定加工切割制样成尺寸为100mm×100mm×100mm 的标准试件，加工后含水率约25%，该检测人员未按标准规定调整含水率至10%±2%范围内，而是直接进行抗压强度试验，试验结果为4.5MPa，评定为不合格。后经复查为未调整含水率至10%±2%导致，重新取样切割加工，按要求调整含水率后进行试验，试验结果为5.4MPa，合格。前后抗压强度差异达16.7%，此为不按照标准要求进行样品调节导致的结果误判。

⑵某工程项目进场一批蒸压灰砂砖，尺寸240mm×115mm×53mm、强度等级MU20。由于蒸压灰砂砖和工程现场的混凝土实心砖外观类似，工地送检人员送检时，误将其按照混凝土实心砖进行委托抗压强度。检测人员按照混凝土实心砖的要求进行切割，切断后两块半截以断口呈相反方向叠放，砖叠合部分长度为90mm，制样后进行抗压强度试验，由于叠合部分的面积不符合蒸压灰砂砖≥100mm 的要求，造成试验结果失实。此为委托方选错产品标准导致的失误。

5 结语

新型墙体材料产品标准众多，力学性能试验方法各异，为产品质量控制、进场送检、验收等工作带来诸多困难。因此，各种材料在进场、送检、检测、验收等过程中，需严格按照设计及相关标准规范的规定进行，以避免失误，确保整个砌体工程的质量。