砖（烧结普通砖、烧结空心砖、烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、混凝土实心砖、混凝土路面砖）检测

砖体材料检测技术综述

砖作为基础性建筑材料，其质量直接关系到建筑工程的安全、耐久与节能性能。依据原材料与生产工艺的不同，主要分为烧结类（普通砖、多孔砖、空心砖）、蒸压类和混凝土类等。对各类砖进行科学、系统的检测是确保材料合格、指导工程应用的关键环节。

一、 检测项目、方法与原理

砖的检测项目根据其类型、用途和标准要求而有所不同，核心在于评价其力学性能、耐久性能、物理性能及尺寸外观。

1. 烧结普通砖与混凝土实心砖

• 抗压强度：核心力学指标。将试样（通常为半砖或整砖，两个半砖叠合中间用净浆粘结）置于压力试验机承压板中心，以恒定速率加载直至破坏，记录最大荷载。计算强度平均值和标准值，以此确定强度等级。

• 抗折强度（烧结普通砖）：对于厚度较大的实心砖，评估其抵抗弯曲破坏的能力。试样平置于抗折试验装置的两个支辊上，通过上方的加荷辊单点或两点集中加载至断裂。

• 体积密度：试样在（105±5）℃下烘干至恒重，冷却后测量其质量和体积（通过测量尺寸计算或排水法测定），计算单位体积的质量。

• 吸水率和饱和系数：反映砖的孔隙率和烧结程度。先称量干砖质量，浸水24h后称量吸水后质量，计算吸水率。饱和系数则通过测定砖在常温水下浸泡24h的吸水率与沸煮5h后的吸水率之比获得，用于评估其抗冻性能潜力。

• 抗冻性：评估砖在含水状态下抵抗冻融循环的能力。试样吸水饱和后，置于（-15℃以下）低温箱中冻结，再在（15-20℃）水中融化，为一个循环。完成规定循环次数后，检查外观破坏情况，并测试其抗压强度损失和质量损失。

• 石灰爆裂（针对烧结砖）：检验原料中石灰质颗粒在烧结后遇水消解膨胀导致砖体开裂的倾向。将试样置于蒸煮箱内，在压力容器中蒸汽处理规定时间，冷却后检查表面破损情况。

• 泛霜（针对烧结砖）：检测砖内可溶性盐类在水分迁移蒸发后于表面析出结晶的现象。将试样置于浅盘中，注入蒸馏水，在一定温湿度环境下循环蒸发，观察并记录表面盐析情况。

• 尺寸偏差与外观质量：使用卡尺、钢直尺、塞尺、直角尺等工具，测量砖的长度、宽度、高度尺寸，检查缺棱掉角、裂纹弯曲等缺陷。

2. 烧结多孔砖与烧结空心砖（空心砌块）

• 除包含上述部分项目（如抗压强度、体积密度、吸水率、抗冻性等）外，有其特殊要求：

• 抗压强度：试样制备需用水泥净浆找平，确保受力均匀。强度计算以毛面积（含孔洞）为准，评定其强度等级。

• 孔洞率及其结构：关键物理指标。通过测量试样的毛体积密度和材料密度（将砖破碎磨细后测定）计算总孔洞率。同时需检查孔型、孔洞尺寸、孔洞排列及壁/肋厚度是否符合设计要求。

• 体积密度：作为评价轻质化和保温性能的依据。

• 放射性核素限量：对用于民用建筑的烧结制品，必须检测其镭-226、钍-232、钾-40的比活度，以确保室内环境安全。

3. 蒸压粉煤灰砖

• 抗压强度与抗折强度：基本力学性能测试，方法同烧结砖，但试样处理按相应标准进行。

• 干燥收缩值：重要指标，反映其干缩变形特性。将标准尺寸试件置于（50±1）℃的烘箱中干燥至恒重，或在规定温湿度条件下，用比长仪定期测量其长度变化，计算收缩率。

• 抗冻性：同烧结砖。

• 碳化系数：评估砖在二氧化碳环境中强度稳定性的指标。将试样置于碳化箱中，在一定浓度的CO₂、湿度及温度条件下碳化一定时间后，测试其碳化后的抗压强度与未碳化抗压强度之比。

• 吸水率与体积密度。

4. 混凝土路面砖

• 抗压强度与抗折强度：根据路面承受荷载的类型，选择相应强度测试。抗折强度通常采用三点弯曲试验。

• 耐磨性：核心耐久性指标。常用方法有滚珠轴承法（磨坑长度法）或旋转磨盘法（磨损量法），模拟车轮对路面的磨耗作用。

• 防滑性能：通常通过测量砖面的摆式摩擦系数值（BPN）来评价。

• 吸水率：影响其抗冻性和耐久性。

• 抗冻性：必须检测项目，方法类似，但结合其使用环境，要求更为严格。

• 透水性（针对透水路面砖）：采用定水位或变水位方法，测量单位时间内透过单位面积试样的水量。

二、 检测范围与应用领域

1. 建筑工程：烧结普通砖、多孔砖、空心砖、蒸压粉煤灰砖、混凝土实心砖主要用于墙体结构（承重与非承重）。检测重点为抗压强度、抗冻性、耐久性（泛霜、石灰爆裂）、尺寸一致性及放射性。

2. 市政与道路工程：混凝土路面砖用于人行道、广场、车行道。检测核心是抗压/抗折强度、耐磨性、防滑性、抗冻性和透水性。

3. 节能与围护结构：烧结空心砖、多孔砖、蒸压砖作为围护结构时，需额外检测其热工性能（如导热系数），以满足建筑节能设计要求。

4. 特殊环境工程：用于基础、地下工程或侵蚀性环境的砖，需强化抗冻性、耐腐蚀性（如硫酸盐侵蚀）等检测。

5. 产品质量控制与认证：生产企业的出厂检验、型式检验，以及第三方认证机构的质量评价。

三、 检测标准

检测工作严格依据国家、行业及国际标准执行，确保结果的可比性与权威性。

• 中国国家标准（GB）：

  • 通用基础：GB/T 2542 《砌墙砖试验方法》

  • 烧结类：GB 5101 《烧结普通砖》；GB/T 13544 《烧结多孔砖和多孔砌块》；GB/T 13545 《烧结空心砖和空心砌块》

  • 蒸压类：GB/T 11945 《蒸压灰砂砖》；JC/T 239 《蒸压粉煤灰砖》

  • 混凝土类：GB/T 21144 《混凝土实心砖》；GB 28635 《混凝土路面砖》

  • 安全环保：GB 6566 《建筑材料放射性核素限量》

• 国际与地区标准：

  • 国际标准化组织（ISO）：ISO 6792， ISO 13765等系列标准。

  • 欧洲标准（EN）：EN 771-1（粘土砌块规范）， EN 772-1（砌块抗压强度测试方法）等系列。

  • 美国材料与试验协会标准（ASTM）：ASTM C67（砖与结构粘土瓦取样与测试方法）， ASTM C140（混凝土砌块测试方法）等。

四、 检测仪器

检测仪器的精度与稳定性是保证数据准确的基础。

1. 力学性能测试设备：

   • 万能材料试验机/压力试验机：核心设备，用于抗压、抗折强度测试。需配备量程合适的传感器、用于砖抗折试验的抗折夹具以及用于抗压试验的上、下承压板。要求具有恒速率加载控制和数据自动采集功能。

2. 耐久性测试设备：

   • 冻融试验箱：能自动按程序进行冻结（-20℃以下）和融化（+20℃左右）循环的专用设备。

   • 蒸煮箱：用于石灰爆裂试验，可提供高温高压饱和蒸汽环境。

   • 耐磨试验机：如滚珠轴承式耐磨机或旋转磨盘式耐磨机，用于路面砖耐磨性测试。

   • 碳化试验箱：能精确控制CO₂浓度、温度、湿度的密封箱体，用于碳化试验。

3. 物理性能测试设备：

   • 恒温干燥箱：用于烘干试样至恒重，控温精度需达±2℃。

   • 电子天平：精度至少0.1g，用于称量质量。

   • 体积密度测定装置：包括测量尺（精度0.5mm）或排水法用的溢流水槽、吊篮等。

   • 干燥收缩测量仪（比长仪）：用于精确测量试件长度微小变化，分辨率通常为0.001mm。

   • 摆式摩擦系数测定仪：用于现场或实验室测定路面砖的防滑值（BPN）。

   • 透水系数测定装置：用于透水砖，主要由供水系统、试样夹持器、量具等组成。

4. 尺寸与外观检测工具：

   • 砖用卡尺、钢直尺、塞尺、直角尺等，精度需符合标准要求。

5. 放射性检测设备：

   • 低本底多道γ能谱仪：用于精确测定建筑材料中天然放射性核素的比活度。

结语
砖体材料的检测是一个系统化、标准化的过程。检测人员需深入理解各类砖的产品标准与试验方法原理，熟练操作和维护检测仪器，严格遵循标准流程，才能获得准确可靠的检测数据，为建筑材料的生产质量控制、建筑工程的设计选型与施工验收提供至关重要的技术依据。随着新材料、新工艺的发展，砖的检测技术也在不断更新与完善。