3.2 块体材料

    1 含孔砖(砌块)的孔洞布置及孔洞率(空心率)是影响块材物理力学性能的主要因素。试验表明孔洞布置不合理的砖将导致砌体开裂荷载降低，尤其当多孔砖的中部开有孔洞时，砖的抗折强度大幅度降低，降低砌体的承载能力并造成墙体过早开裂。一些设备制造企业不了解块材孔型对砖应用的影响，以所谓节能要求为理由，对块材模具随意开孔，生产企业只注重块材的外观尺寸，对制品的肋(壁)厚度要求、孔型的重要性一无所知，对此必须予以高度关注。试验表明多孔砖的孔洞布置不合理或孔洞率大于35％时，砖的肋及孔壁相对较窄或孔壁较柔(孔的长度与宽度比大于2)，在荷载作用下易发生脆性破坏或外壁崩析(长沙理工大学、沈阳建筑大学及中国建筑东北设计研究院的研究成果均证明此点)。本规范在总结试验研究和工程实践的基础上给出了开孔要求及多孔砖孔洞率(空心率)的限值。砌块孔洞成型时不宜带有直角，以防孔洞尖角处的应力集中(注：孔的长度系指与块材长边相平行的长度)。

    3 承重单排孔混凝土空心砌块砌体对穿孔(上下皮砌块孔与孔相对)是保证混凝土砌块与砌筑砂浆有效粘结、混凝土芯柱成型所必需的条件。然而目前我国多数企业生产的砌块对此均欠考虑，生产的块材往往不能满足砌筑时的对穿孔，其砌体通缝抗剪强度必然比规范给出的强度指标有所降低，因《砌体结构设计规范》GB 50003给出的各项强度设计指标，是在块型必须保证在砌体中的对穿孔的前提下试验确定的。砌块墙体的非对穿孔势必会影响墙体结构的安全度。工程实践表明，由于非对穿孔墙体砂浆的有效粘结面少、墙体的整体性差，已成为空心砌块建筑墙体“渗、漏、裂”的主要原因。故必须对此予以强调，要求设备制造企业在砌块模具的加工时，就应对块材的应用情况有所了解。

    自承重块材的半盲孔面作为砌筑时的铺浆面，可使砂浆在半盲孔处形成嵌固钉楔，从而提高砌体沿水平通缝的抗剪能力(沈阳建筑大学、中国建筑东北设计研究院、天津城建学院等单位的研究表明可比无孔砖砌体沿水平通缝的抗剪强度提高1.5倍以上)。此举可有效减少墙体裂缝。

    4 试验表明，薄灰缝既可提高砌体的力学性能，又可减少专用砂浆用量而降低造价。减少块型外观几何尺寸误差是实现薄灰缝砌体的前提条件。

    5 现行的国家标准《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968给出的砌块长度标准为600mm，其合格品误差限值为±4.0mm，即按标准要求604mm长度的砌块当属合格品。然而这个尺寸却不满足工程应用的要求，以宽度为1.80m的窗间墙采用该砌块砌筑为例，用三整块砌筑其尺寸为：604×3＋2×15＝1842mm(15mm为竖缝宽度)，超出窗间墙的设计宽度42mm，致使门、窗无法正常安装，施工现场经常见工人对块材用斧、锯进行二次加工，其结果不但影响砌体的质量而且降低了施工速度，同时也影响了加气混凝土的推广与应用。

    6 蒸压加气混凝土为模具浇筑成型，为了制品脱模方便，通常要在模具表面涂刷废机油等脱模剂。若不将制品的油面切掉，必然严重影响墙体的砌筑与抹灰质量。工程调查发现，砌块表面为油面是导致墙体裂缝、空鼓的直接原因(如沈阳、哈尔滨一些建筑外墙饰面空鼓、脱落)，故生产企业必须具备制品“六面扒皮”的能力。同样当加气混凝土坯体切割钢丝过粗(直径大于0.8mm)时，切割面将残留较多的切割附着屑，这些浮着于块体表面的渣屑将成为影响墙体砌筑与抹灰质量的障碍。经验表明当采用高强细钢丝时可有效避免上述现象的发生。

    7 目前有些企业自行研制、开发了夹心复合砌块，即两叶薄型混凝土砌块中间夹有保温层(如EPS、XPS等)，并将其用于框架结构的填充墙。虽然墙的整体宽度一般均大于90mm，但每片混凝土薄块仅为30mm～40mm。由于保温夹层较软，不能对混凝土砌块构成有效的侧限，因此当混凝土梁(板)变形并压紧墙时，单叶墙会因高厚比过大而出现失稳崩坏，故内外叶墙间必须有可靠的拉结。

3.2.2 本条文对块体材料的强度等级作出了规定：

    1 目前多数块体材料标准对强度指标要求一般仅为平均值和单块最小值，企业在推广应用时也仅提供送检试样的送检报告(按标准检测)，用户对企业产品的综合质量状况无从知晓，很容易使鱼龙混杂的块材应用于墙体。而块体强度指标的变异系数是衡量企业管理水平、块体材料质量的一项综合指标，同时也是保证砌体安全性的前提条件。材料标准强化块体强度变异系数要求是控制产品质量稳定、确保砌体质量重要举措。

    2 实践表明，蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖等硅酸盐墙材制品的原材料配比直接影响着砖的脆性，砖越脆墙体开裂越早。研究表明，制品中不同的粉煤灰掺量，其抗折强度相差甚多，即脆性特征相差较大，因此规定合理的折压比将有利于提高砖的品质，改善砖的脆性，也提高墙体的受力性能。同样含孔洞块材的砌体试验也表明：仅用含孔洞块材的抗压强度作为衡量其强度指标是不全面的，因为该指标并没有反映孔型、孔的布置对砌体受力性能、墙体安全的影响，提出本款要求还可规范设备制造企业在加工块材模具、块材生产企业设计孔型方面更加满足工程应用要求。

    烧结多孔砖抗折强度按相关标准规定的下式计算：

    式中：R_c——抗折强度(MPa)；

          P——最大破坏荷载(N)；

          L——跨距(mm)；

          B——试样宽度(mm)；

          H——试样高度(mm)。

    3 因蒸压加气混凝土制品的抗拉强度远小于抗压强度，当拉应力超过其抗拉强度时，制品必然开裂。较低的抗拉强度使得制品在二轴或三轴应力状态下发生劈裂或压酥剥落并导致破坏。也就是说制品的抗拉强度等级是一项非常重要的性能指标，其指标的大小将直接影响墙体能否容易开裂。然而制品的抗拉强度往往很难检测，即使检测也不准确，为了方便，工程中用比较简便的劈裂法测试出制品的劈裂强度并用劈压比来表征其抗裂能力的强弱。据悉，日本等国蒸压加气混凝土的劈压比指标为1/5，我国目前的块材大多为1/8～1/10，本规范出于应用的需要，以1/7为目标。因此企业应将提高制品的劈裂强度作为产品质量的攻关目标，将单纯用制品的抗压强度指标衡量其质量优劣改成用抗压强度和劈压比两项指标来判断。而要达到理想的劈压比指标，就一定要有原材料的选择、材料的配比、工艺养护等各环节的技术保障。

    4 通过试验研究及工程调查并参照国外承重块材的发展趋势，为确保承重墙的安全性及耐久性，本规范给出承重墙的砖强度等级最低限值。加气混凝土砌块用于多层房屋的承重墙体在我国已有多年的应用经验，国家已有相应的应用规程，强度等级不小于A5.0的块材可满足应用要求。

    烧结陶粒包括烧结页岩陶粒、黏土陶粒、粉煤灰陶粒等。轻骨料砌块的建筑应用，应采用以强度等级和密度等级双控的原则，避免只顾块体强度而忽视其耐久性，调查发现当前许多企业以生产陶粒砌块为名，代之以大量的炉渣等工业废弃物，严重降低了块材质量，为建筑质量埋下隐患。实践表明，自承重墙块体用全陶粒保温砌块强度等级不小于MU2.5、密度等级不大于800级的条件实施双控，以保证砌块的耐久性能，这既符合目前企业的实际生产能力，也可满足工程需要。

    调查发现，一些企业生产的轻骨料小砌块的煤渣质量及掺量不遵循相关标准，严重降低了砌块质量，给工程带来隐患，因此强调煤渣轻粗骨料掺量不应大于轻粗骨料总量的30％。

    蒸压加气混凝土砌块由于在制作过程中有严格的养护制度(高压、高温下十几个小时)保证，材料水化反应彻底，制品稳定且耐久性好，参照国外经验及国内几十年的应用实际状况，将用于自承重墙的蒸压加气混凝土砌块强度等级确定为不小于A2.5是合适的。

3.2.3 本条文对块体材料的物理性能提出了要求：

    1 工程实践及试验研究(武汉理工大学、沈阳建筑大学、长沙理工大学、辽宁省建设科学研究院等单位)表明，控制块体材料干燥收缩率和吸水率指标是防止墙体产生干缩裂缝的重要举措。但是，由于块体材料种类繁多，组成不同墙体材料的材料之间，干表观密度有较大差异，如生产普通混凝土小型空心砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块和蒸压加气混凝土砌块等用的混凝土，致使不同的墙体材料的吸水率和干燥收缩率差异较大；即使同一品种，如生产轻骨料混凝土小型空心砌块的轻骨料混凝土，干表观密度范围具有较大跨度，约为800kg/m³～1950kg/m³，如对其规定统一的吸水率和干燥收缩率指标，亦不尽合理。因此，本规范难以给出统一指标要求。编制材料标准时，应根据块体材料的固有特性和应用技术要求，给出相应的最高限值。

    2 非烧结块体材料，在大气中长期与二氧化碳接触产生的碳化作用，是导致墙体劣化的主要原因之一。目前一些企业片面追求利润，或用质量低劣的工业废弃物顶替材料标准要求的原材料，或简化工艺养护制度，使块材的碳化系数小于0.85，故对此予以强调。

    限制其碳化指标是保障墙体的耐久性和结构安全性的重要措施，同时也对生产企业原材料质量控制、工艺养护制度起到促进作用。

    3 软化系数是用来表示墙体材料耐水性的优劣，材料的耐水性主要与其组成在水中的溶解度和材料的孔隙率有关，因此，块材的原材料选择、成型和养护工艺等均对软化系数有较大影响。当软化系数小于0.85时材料强度降低，给墙体的安全性、耐久性带来影响。曾有过墙体由于软化系数过小而丧失承载能力的事故案例。

    4 材料抗冻性指标的高低，不仅能评价材料在寒冷及严寒地区的应用效果，还可表征材料的最终水化生成物的反应水平及其内在质量的优劣。工程实践表明：生产过程中的水化反应不彻底，将导致块体材料的抗冻性能降低，这将成为墙体劣化的重要原因之一，甚至直接威胁建筑的安全，此类工程事故已为数不少。为了强化非烧结块材的抗冻性能要求，以适应我国寒冷及严寒地区的工程应用，本条文根据所在地区及应用部位的不同，规定不同抗冻性能要求。