1、2010 年第 5 期www.brick- 2010Brick & Tile%本栏编辑 ：孙爱玲关于 轻集料混凝土小型空心砌块 （ GB/T15229- 2002）中值得商榷的几个问题李庆繁 （辽宁省墙体材料协会 ，辽宁 抚顺 113008）摘要 ：就 轻集料混凝土小型空心砌块 （GB/T 15229-2002）规定的轻集料小砌块的分类 、轻集料混凝土干体积密度 、保温砌块 、吸水率 、煤渣在砌块中的应用以及 “强度等级 ”与 “密度等级 ”等有关问题进行了讨论 ，旨在促进轻集料小砌块的技术进步和产品质量的提高 。关键词 ：混凝土干表观密度 ；强度等级 ；密度等级 ；双控 ；保温砌块 ；吸水率
2、 ；煤渣中图分类号 ：TU522.3+4文献标识码 ：A 文章编号 ：1001-6945（2010）05-0036-071 前言笔者在学习和应用国家标准 轻集料混凝土小型空心砌块 （GB/T 15229-2002）过程中 ，感到存在一些问题 ，不利于轻集料小砌块的技术进步和产品质量的提高 ，下面就此进行讨论 。2 关于轻集料混凝土小型空心砌块的分类在国家标准 轻集料混凝土小型空心砌块 （GB/T15229-2002）“4.1 类别 ”中 ，将轻集料小型空心砌块分为五类 ，“实心 （0）”砌块作为其中的一类不尽合理 。从标准的名称 轻集料混凝土小型空心砌块 看 ，应该说该标准是针对 “空心砌块
3、” 制定的 。 由 GB/T15229-2002 引用的文件 砖和砌块名词术语 JC/T790-1985（1996）可知 ，“空心砌块 ”是指 ：“空心率等于或大于 25%的砌块 ”， 而实心砌块是指 ：“无孔洞或空心率小于 25%的砌块 ”。因此 ，将 “实心 ”砌块作为 “轻集料混凝土小型空心砌块 ”的一类值得商榷 。 如将实心砌块列为该标准的一类 ，该标准的名称则应变更为 轻集料混凝土小型砌块 。3 关于轻集料小砌块混凝土的干表观 （体积 ）密度在国家标准 轻集料混凝土小型空心砌块 （GB/T15229-2002）中 ，没有明确给出轻集料混凝土小型空心砌块的定义 ，而是以第二章 “引用标
4、准 ”的形式 ，并在第三章 “术语 ”中明确 ：“本标准所采用的术语见 JC/T 790 和 JGJ 51”，因此 ，间接地给出了轻集料混凝土小型空心砌块的定义 。由 JC/T 790砖和砌块名词术语 可知 ，轻集料混凝土小型空心砌块是指 “用轻集料混凝土制成的小型空心砌块 ”，而空心砌块是指 “空心率等于或大于 25%的砌块 ”。何谓 “轻集料混凝土 ”？ 在 JGJ 51轻集料混凝土技术规程中 给出了明确的定义 ：“用轻粗骨 （集 ）料 、轻砂 (或普通砂 )、水泥和水配制而成的干表观 （体积 ）密度不大于 1950 kg/m3的混凝土 ”。 轻集料混凝土又有全轻混凝土 、砂轻混凝土和大孔
5、轻骨 （集 ）料混凝土之分 ，它们所具有的共同特征是 ：粗集料均为轻粗集料和混凝土干表观密度不大于 1950 kg/m3。显然对于轻集料混凝土来说 ，一个重要的定量指标是 “干表观 （体积 ）密度不大于 1950 kg/m3”。因此 ，轻集料混凝土小型空心砌块的完整定义可表述为 ：用轻粗集 （骨 ）料 、轻砂 (或普通砂 ) 、水泥和水配制而成的干表观 （体积 ） 密度不大于 1950 kg/m3的混凝土的拌和物 ，经成型 、养护制成的空心率不小于 25%的小型砌块 。在国家标准 GB/T 15229-2002 “6.3 密度等级 ”中 ，仅对轻集料混凝土小型空心砌块的密度等级作了规定 ，要求
6、小砌块的干体积密度不应大于 1400 kg/m3。在 “6.4 强度等级 ”中 ，对于不同强度等级的小砌块 ，规定了不同的密度等级范围 ，如强度等级为 MU5.0 的小砌 块 与 墙 板362010 年第 5 期www.brick-2010Brick & Tile砌块的密度等级范围为不大于 1200 级 ， 同时又规定了 “密度等级范围不满足要求者为合格品 ”。 然而 ，国标 GB/T 15229-2002 中 ，没有对轻集料混凝土小型空心砌块的混凝土的干体积密度提出要求 ，不尽合理 。如某企业采用煤渣 （或其他轻粗集料 ）作轻粗集料 ，以废石屑 （代砂 ）做细集料 ，配制砂轻混凝土 ，生产的
7、 “轻集料混凝土小型空心砌块 ”，其规格为 390 mm190 mm190 mm、单排孔 ，强度等级为 MU5.0，当除其干表观密度外 ，各项性能指标均符合国标 GB/T 15229-2002 一等品的规定 ， 如其干表观密度为 1150 kg/m3，按 GB/T 15229-2002 规定 ，检测机构应判定其符合强度等级 MU5.0 一等品的规定 ；如若其干表观密度为1 300 kg/m3， 按 GB/T 15229-2002 规定亦应判定为合格品 。轻集料小砌块混凝土的干体积密度 ，不仅与轻集料小砌块的干体积密度有关 ，而且与小砌块的空心率密切相关 。上述规格为 390 mm190 mm1
8、90 mm、单排孔小砌块 ，当壁厚为 30 mm、肋厚为 25 mm，其空心率将不低于 45%，即实心率不大于 55%，无论小砌块的干体积密度为 1300 kg/m3还是为 1150 kg/m3，小砌块混凝土的干体积密度均已超过 1950 kg/m3， 分别为2363 kg/m3和 2091 kg/m3。又如 ，以上述砂轻混凝土拌和物 ，生产壁 、肋平均厚度为 27.5 mm 的单排孔空心砌块 ，空心率可达 56%，强度等级若为 MU3.5，当小砌块的干体积密度为 950 kg/m3，按 GB/T 15229-2002 规定 ，检测机构应判定其符合强度等级 MU3.5 一等品的规定 ，此时期混
9、凝土干体积密度达 2159 kg/m3。 因此 ，尽管上述小砌块混凝土的粗集料采用了轻粗集料 ，还是不应属于轻集料混凝土小型空心砌块 。 然而 ，由于国标 GB/T 15229-2002 没有对小砌块混凝土的干体积密度作出规定 ，按标准规定就应判定上述小砌块为一等品或者为合格品 。因此 ，在 GB/T 15229-2002 中 ，仅对轻集料混凝土小型空心砌块的密度等级作出规定 ，而不对轻集料小砌块混凝土的干体积密度限值作出规定的做法 ，值得商榷 。 另外 ，对于不符合与强度等级相对应的密度等级范围要求者为合格品的规定 ，亦值得商榷 。4 关于保温砌块在 GB/T 15229-2002“6.1.
10、2”条中的表 1，提出了术语 “保温砌块 ”，但没有给出 “保温砌块 ”的定义 。 依据表 1 关于砌块壁厚和肋厚的规定 ，除承重轻集料小砌块外 ，可以认为所有自承重或非承重轻集料小砌块均为 “保温砌块 ”，不尽合理 。将轻集料混凝土小型空心砌块作为 “保温砌块 ”，就应具有良好的保温性能 ，这就要求砌块不仅要具有较低的干体积密度 ，即较低的密度等级 ，更应具有以下两点 ，一是多排孔洞 ，以形成多排空气隔热层 ，提高热阻 ，降低传热系数 ；二是轻集料混凝土要有较低的干体积密度 ，如超轻陶粒混凝土 ，以使混凝土具有较低的导热系数 ，减少热桥造成的热损失 。 然而 ，在 GB/T 15229-20
11、02 中 ，并没有对此作出明确规定 ，仅就主规格砌块的强度等级及与其相对应的密度等级范围 ，或者说干体积密度作了规定 ，似乎只要砌块的密度等级或干体积密度低保温性能就好 。在 20 世纪 90 年代和 21 世纪初 ， 众多轻集料小砌块生产企业 ，为降低产品成本 ，大量利用劣质煤渣 ，按 GB/T 15229-94 的规定 ，生产强度等级为 MU1.5 和MU2.5 的轻集料小砌块 ， 由于其耐久性和干燥收缩性能极差 ，使建筑工程质量受到严重影响 。 因此 ，在建设部于 2002 年 10 月以建质 2002236 号文 ，发布的国家建筑标准图集 02J102-2 图集 ，对框架结构填充用的小
12、型空心砌块及其质量要求作出了明确的规定 。 其中规定 “外墙小砌块强度等级不应小于 MU5.0，内墙不应小于 MU3.5”。 为保证建筑工程的质量和安全 ，这一规定已在全国实施 。 然而 ，这一规定对于具有优异的保温和耐久性能的超轻陶粒砌块的生产和应用受到严重影响 。有关专家曾撰文指出 ：“超轻陶粒在黑龙江省发展很快 。 超轻陶粒小砌块在高层建筑围护结构中应用占主导地位 ， 已使用 10 多年的历史 。 不仅保温性能好 ，耐久性也好 。 由于吸水率小 ，50 次冻融完全符合国标要求 ，同时自身重量与 1200 级砌块相比 ，减轻自重50以上 ，对降低建筑物重量 ，可起到明显作用 ”。 文中强调
13、 ：“陶粒小砌块正大面积使用 ，若强调围护结构全部使用强度等级 MU3.5 级 （及以上 ）的砌块 ，就等于排斥超轻陶粒小砌块在建筑工程中使用 ，因超轻陶粒生产 MU3.5 以上较困难 ，必须掺入中砂和增加水泥用量 ，很不经济 ，热工性能也明显降低 ，在市场没有竞争优势 ，因此只强调提高强度等级到 MU3.5 级使砌块质量上一个台阶的提法 ，忽视了砌块本身的材料质量好坏的内容 ，是不科学的 。 从图 1 可以看出强度等级为MU5.0 的煤渣砌块 ，使用 7 年就出现严重的冻融破坏 ，但正品陶粒小砌块强度等级为 MU1.5 级已使用 10 多年还完好无损 ，说明上台阶应与砌块的耐久性有密切的关系
14、 （见图 2）”。 由于 “当前市场上低于 MU3.5 的轻骨料混凝土砌块质量不好的原因是不少企业在产品中大量掺加了煤渣所致 ”。 因此 ， 建议 ：“如果 MU3.5砌 块 与 墙 板372010 年第 5 期www.brick- 2010Brick & Tile以下的产品 ，实际强度与密度双控 ，则掺煤渣的轻骨料混凝土砌块就不能达到这样的双控指标要求 ，只有全烧结 （超轻 ）陶粒的轻骨料混凝土砌块才能达到要求 ，就可以阻断假冒伪劣产品进入市场 ”。 为发展超轻陶粒 ，鼓励生产和应用超轻陶粒小砌块 ，采用强度等级和密度等级双控的方法 ， 应该说是可行的控制办法 。 然而 ，由于 GB/T 1
15、5229-2002 没有对保温砌块的混凝土干体积密度和孔洞排数作出规定 ，采用强度等级和密度等级双控的方法实难奏效 。 如要求砌块的强度等级为 MU2.5 时 ， 密度等级应不大于 800 级的规定 ，并非只有用超轻陶粒生产全轻混凝土小砌块而已 。图 1 齐齐哈尔交通银行 图 2 哈尔滨市常青大厦我国 20 世纪 70 年代末 ， 南方各省有关科研单位 ，对混凝土抗压强度和小砌块抗压强度相关关系做了大量的试验 ，获得经验公式为Rk/R1=0.9577-1.129K （1）式中 Rk混凝土砌块 28 d 抗压强度 ，MPa；R1混凝土立方体试件 28 d 抗压强度 ，MPa；K砌块空心率 （以小
16、数计 ）。如采用堆积密度为 800 kg/m3的浮石 、火山渣 、陶粒 、煤渣等做粗集料 ，所用细集料堆积密度小于 900kg/m3，则可配制干体积密度为 1 500 kg/m3、立方体抗压强度不低于 10 MPa15 MPa 的轻集料混凝土 ，现取 10 MPa。 若生产主规格双排孔轻集料小砌块 ，取壁厚和肋厚的平均值为 25 mm， 其空心率约为 0.49，由式 （1）计算可得 ，小砌块抗压强度可达 4 MPa，干体积密度为 765 kg/m3。 如若生产主规格单排孔轻集料小砌块 ，取壁厚和肋厚的平均值为 27.5 mm，其空心率约为0.56，由式 （1）可得 ，抗压强度可达 2.8 MP
17、a，干体积密度为 660 kg/m3。 显然 ，上述小砌块无论是双排孔还是单排孔 ， 均符合 GB/T 15229-2002 强度等级为 MU2.5、密度等级范围不大于 800 级的规定 。 由于干体积密度为1500 kg/m3的轻集料混凝土属结构混凝土 ， 具有较高的导热系数 ，平衡含水率条件下可达 0.67 W/mK（见表5），热桥会造成较大的热损失 。 双排孔砌块 ，虽有两排空气层 ，但空气层厚度达 55 mm，空气会有对流产生 ，保温隔热性能欠佳 ，单排孔则要更差一些 。 因此 ，虽然砌块的强度等级和密度等级可以达到双控的要求 ，但由于混凝土的干体积密度较大 ， 空气隔热层较厚 ，致使
18、保温隔热性能欠佳 。由 轻骨料混凝土技术规程 （JGJ 51-2002）“表4.1.4 轻骨料混凝土按用途分类 ”可知 ，混凝土强度等级为 LC5 的混凝土密度等级合理范围为不大于 800级 ， 依据混凝土强度标号与混凝土等级的换算关系 ，混凝土强度等级为 LC5 的混凝土 ，在强度数值上相当于 70 kg/m2即为 7 MPa 的混凝土 ，由式 （1）可知 ，完全可生产出抗压强度等级为 MU2.5、 小砌块密度等级不大于 600 级的三排孔小砌块 。 因此 ，用于生产强度等级为 MU2.5 的保温砌块的超轻陶粒全轻混凝土的密度等级范围不应大于 800 级 ，即混凝土干表观密度最高不应大于 8
19、50 kg/m3，其导热系数为 0.30 W/mK，而小砌块的强度等级不应大于 600 级 。因此 ，GB/T 15229-2002 仅提出 “保温砌块 ”的术语 ， 未对其混凝土干体积密度和孔洞排数作出规定 ，值得商榷 。5 关于吸水率在 GB/T 15229-2002 第 6.5.1 条中规定了 “（质量 ）吸水率不应大于 20 %”，笔者认为不尽合理 。5.1 用唯一的一个质量吸水率指标评价轻集料混凝土小型空心砌块的吸水性值得商榷轻集料混凝土的密度范围约为 2 500 kg/m32 700 kg/m3，现取为 2600 kg/m3，轻集料混凝土小型空心砌块混凝土干体积密度范围约为 800
20、 kg/m31 950kg/m3， 当小砌块混凝土的干体积密度为 800kg/m3，则其孔隙率约为 69.2%。 而按标准规定的吸水率不应大于 20%，单位体积混凝土所允许的最大吸水质量为160 kg，则允许的开口孔隙率不应超过 16%，闭口孔隙率则不应低于 53.2%。 如小砌块混凝土的干体积密度为 1950 kg/m3，其孔隙率约为 25%，按标准规定单位体积混凝土所允许的最大吸水质量为 390 kg，则允许的开口孔隙率为 39 %。 显然 GB/T 15229 规定的“（质量 ）吸水率不应大于 20%”，无论是对干体积密度为 800 kg/m3的混凝土 ， 还是对干体积密度为 1 950
21、kg/m3的混凝土 ， 与它们所能吸水的实际情况相差甚远 ，严重违背客观规律 ，尤其对干体积密度较低的轻集料混凝土来说极不合理 。因此 ，以唯一的质量吸水率限值 ：“吸水率不应大于 20%”，来判定小砌块的吸水性是否合格值得商榷 。美国混凝土承重砌块标准 ASTM C90-75 中 ， 为了使砌 块 与 墙 板382010 年第 5 期www.brick-2010Brick & Tile规定的吸水率指标符合干体积密度范围不同的混凝土的实际情况 ，使之更加科学合理 ，依据砌块混凝土干体积密度的不同 ， 规定了干体积密度不同范围的（质量 ）吸水率限值指标 ，见表 1，这一方法值得借鉴 。表 1 美
22、国 ASTM C90-75 混凝土砌块吸水率指标5.2 用质量吸水率来表示轻集料混凝土小型空心砌块吸水性的方法值得商榷吸水率是用来表示材料在水中吸收水分的性质 ，有质量吸水率 Wm和体积吸水率 Wv之分 。质量吸水率 Wm等于材料吸水饱和时所吸水的质量 与材料的绝干质量 m 之比的百分数 ，见式 （2）。 材料的绝干质量 m 又等于材料在自然状态下的体积 （包括材料内部所有闭口孔隙和开口孔隙的体积 ） 与材料干体积密度 的乘积 ，见式 （3）。 显然 ，质量吸水率与材料的干体积密度呈负相关 ，即吸水质量一定时 ，干体积密度越大 ，质量吸水率越小 ，反之亦然 。体积吸水率 Wv等于材料吸水饱和时
23、所吸水的体积与材料在自然状态下的体积 （包括材料内部所有闭口孔隙和开口孔隙的体积 ） 之比值的百分数 ， 见式（4）。 体积吸水率与材料的干体积密度无关 。Wm=mswm100% （2）m=W00d（3）Wv=VswV0100% （4）吸水率主要与材料的孔隙率 ，特别是开口空隙率有关 。 孔隙率大或体积密度小 ，特别是开口孔隙率大的亲水性材料具有较大的吸水率 。由于封闭孔隙不吸水 （常压下 ），而主要是开口孔隙吸水 ，因此 ，可以认为当材料吸水饱和时 ，材料所吸水的体积 Vsw与开口孔隙的体积 Vk相等 ， 即 Vsw=Vk。因此 ，开口孔隙率 Pk与体积吸水率 Wv相等 。 显然 ，体积吸水
24、率随着开口孔隙率增加而增加 ， 降低而降低 ，而与材料的干体积密度无关 。 质量吸水率与开口孔隙率则不存在这种必然的关系 ，因为质量吸水率还与材料的干体积密度相关 。由此可知由材料的体积吸水率可直接粗略的判断材料的部分内部结构及其性质 ，即可根据材料体积吸水率的大小 ，对多孔材料的密实度 、孔隙率 、孔隙状态以及材料的某些性质 ， 做出直观而粗略的评价 ，尤其是对于干体积密度不同的混凝土制品等多孔材料某些性质的优劣可直观的作出评价和对比 。 然而 ，质量吸水率对于干体积密度不同的混凝土制品等多孔材料某些性质的优劣 ，无法直观的作出评价和对比 。假设有两组轻集料混凝土小型空心砌块 ，A 组砌块质
25、量吸水率为 13%，B 组为 21%，显然 B 组的吸水率不符合 GB/T 15229 的规定 ， 应判 A 组砌块吸水率为合格 ，B 组为不合格 。 另外 ，从 A 组砌块吸水率明显低于 B 组 ， 似乎还可以得出这样的结论 ：A 组砌块与吸水有关的性能要好于 B 组 。如果 A 组和 B 组砌块混凝土具有相同或极为接近的干体积密度 ，上述结论基本正确 ；如果两组砌块混凝土干体积密度具有较大的差异 ， 上述结论则是不合理的或者说是错误的 。 如 A组砌块混凝土干体积密度为 1700 kg/m3，B 组为 1000kg/m3，则 A 组砌块混凝土单位体积的吸水质量为 221kg/m3（体积吸水
26、率为 22.1 %），B 组为 210 kg/m3（体积吸水率为 21 %），B 组砌块混凝土单位体积的吸水质量明显小于 A 组 ，然而 ，依据 GB/T 15229 的规定却要判定 A 组砌块吸水率合格 ，B 组为不合格 ， 显然是不合理的 。 另外 ，由于前者混凝土干体积密度高于后者 ，则表明前者所用集料与后者相比 ，具有较高的颗粒密度 ，即颗粒具有较高的密实度较低的孔隙率 。 然而 ，前者体积吸水率却高于后者 ，则表明前者具有较高的水灰比并存在较严重的裂隙 。 因此 ，尽管 A 组砌块的 （质量 ）吸水率明显低于 B 组 ，但其某些性能 ，如耐久性和干燥收缩性能等就远不如 B 组 。也许
27、由于上述原因 ，在美国 20 世纪 70 年代混凝土砌块标准 ASTM C75 中 ，吸水率还采用质量吸水率 ，而在以后经多次修订的标准中 ， 采用了体积吸水率 。如美国材料与测试协会 （ASTM）标准 ASTM C90-2002承重混凝土砌块 和 ASTM C55-06 建筑用混凝土砖 ，对于砖和砌块规定了相同的 （体积 ）吸水率指标 ，见表 2。表 2 美国材料与测试协会标准混凝土砖和砌块的吸水率要求注 ：为笔者换算砌块种类混凝土干体积密 度 最大 （体积 ）吸水率质量吸水率范围/%英制 /lb/ft3公制 /kg/m3英 制 /lb/ft3公制 /kg/m3百分率/%普通重 混凝土砌块1
28、25 2000 13 208 20.8 10.4中等重 混凝土砌块1051251680200015 240 2414.312轻混凝 土砌块851051360168018 288 28.821.217.1砌 块 与 墙 板混凝土干体积密度 /kg/m3（质量 ）吸水率 /%2000 1016802000 121360 1680 171360 23392010 年第 5 期www.brick- 2010Brick & Tile另外 ，从表 2 和表 1 中不难看出 ，以体积吸水率判定混凝土的吸水性比质量吸水率更为科学合理 。 如对于干体积密度为 1 680 kg/m32 000 kg/m3的混凝土
29、 ，按表 2 的规定 ，干体积密度在这一区间内的任一混凝土 ，每立方米允许的最大吸水质量为 240 kg，这是唯一的标准 ，要求它们的开口孔隙率不允许超过 24%。按表 1 的规定 ， 干体积密度在这一区间内的混凝土 ，最大质量吸水率为 12%，混凝土将随着干体积密度的不同 ，每立方米允许的最大吸水质量不同 ，随着混凝土干体积密度的增加而增加 。 如两组砌块混凝土的干体积密度分别为 1700 kg/m3和 2000 kg/m3，它们每立方米所允许的最大吸水质量分别为 204 kg 和 240 kg，则前者开口孔隙率最大不允许超过 20.4%，而后者却允许达到 24%，即混凝土干体积密度越大 ，
30、允许的开口孔隙率越高 ，显然违背科学规律是不合理的 。因此 ，用质量吸水率来表示多孔材料 轻集料混凝土小型空心砌块吸水性的方法值得商榷 。6 关于煤渣在小砌块中的应用在国标 GB/ T 15229-2002“5.2.2”条中规定 ：“煤渣在陶粒混凝土中的掺量 ，不应大于轻粗集料总量的 30%”。上述规定的主要原因 ，据有关资料介绍有如下几方面 ：一是 “由于煤渣特别是民用锅炉煤渣因燃烧不充分 ，含碳量较高 ，有的高达 36.03 %，一般都以焦炭的形式出现 ，因此吸水率较大 ，造成小砌块的吸水率大都超过 15%，有的高达 35%。 由于吸水率大 ，冻胀破坏力大 ，造成砌块抗冻性差 ，冻融 25
31、 次即出现严重缺棱掉角 ，强度损失达 30%以上 ，严重影响产品和工程质量 ”。 此外 ，“黑龙江工程质检中心试验结果也证实 ，对煤渣掺量超过 30%的轻集料小砌块 ，经 25次冻融循环检验结果 ，均出现缺棱掉角 ，大面积剥落现象 ”。二是从 （GB/ T 15229-2002）编制组调查的资料来看 （见表 3），不同集料品种的小砌块 ，其吸水率 、干缩率的平均值除煤渣砌块 、 非煅烧陶粒砌块的干缩外 ，基本都能满足标准的要求 。 但煤渣砌块与陶粒砌块相差很大 ，平均吸水率大于 72%，平均干缩率大于110%（1.1 倍 ），这些数据主要从正式检测报告中收集到的 ，一般都是合格品 。 从国标修
32、编组调查中发现 ，还有一些不合格品没发正式报告 ，其煤渣砌块吸水率最高达 35%，干缩率更大 ，因此煤渣掺量过多会直接影响陶粒砌块的吸水率和干缩率 。简单地说 ，如果煤渣在陶粒混凝土中的掺量大于轻粗集料总量的 30%， 将会严重影响产品和工程质量 。因此 ，国标 GB/ T 15229-2002 明确规定 ：“煤渣在陶粒混凝土中的掺量 ， 不应大于轻粗集料总量的 30%”。然而国标 GB/ T 15229-2002 中 ，为保证产品质量仅限制了煤渣在陶粒砌块中的掺量 ，却没有限制在其他轻粗集料中的掺量和对全煤渣轻集料小砌块提出要求 。似乎轻粗集料百分之百为煤渣的小砌块的质量要优于煤渣掺量大于陶
33、粒和煤渣轻粗集料总量 30%的小砌块的质量 ，不禁令人感到困惑 。另外 ，利用煤渣生产轻集料混凝土小型空心砌块粗制滥造的现象极为严重 。 如某省建材产品质量检测机构于 2007 年对全省 107 家生产轻集料小砌块的企业进行了调研 ，调研结果表明 ，这 107 家的轻集料均以煤渣为主 ， 其中轻集料全部采用煤渣的企业有 23家 、占 21.5%，采用煤渣并掺加粉煤灰的有 52 家 、占48.6%，采用煤渣并掺加石屑的有 32 家 、占 29.9%。 煤渣破碎后 ，均不经筛分处理 ，而将粗 、细集料混用 。 在这一情况下 ，上述被调查的企业中有 78.5%，在粗 、细混合的炉渣中 ，还掺入了不适
34、宜做掺和料的劣质粉煤灰取代水泥 ，或用石屑作细集料 。 因此 ，多数企业的砂率远超过 50%， 调查发现有的企业砂率竟高达 80%。2009 年又抽检了 60 个企业 ，强度等级检测结果表明 ，大多数企业样品的抗压强度为 2.5 MPa 左右 ， 占受检总量 70左右 ， 也就是说 2009 年所生产的轻集料混凝土小型空心砌块 ，有 70%左右不能满足建筑工程对轻集料小砌块的质量要求 。 因此 ，以煤渣为集料的小砌块质量堪忧 。 图 3 所示为某企业的待破碎煤渣 、破碎后不经筛分处理的待用煤渣和劣质粉煤灰 。a）待破碎煤渣 b）破碎后待用煤渣 c）劣质粉煤灰图 3 某企业生产小砌块用炉渣和粉煤
35、灰由于高层建筑的不断涌现 ，我国轻集料混凝土小型空心砌块 ，具有较快的发展速度 。 然而 ，由于砌块采表 3 不同集料品种的小砌块吸水率和干缩率小砌块集料品种煤渣 浮石 、火山渣 自然煤矸石 陶粒 非煅烧陶粒最高值 平均值 最高值 平均值 最高值 平均值 最高值 平均值 单个值吸水率 /% 23.0 15.34 14.0 11.6 10.8 7.8 12.29 8.9 16.61干缩率 /% 0.12 0.084 0.069 0.056 0.051 0.037 0.059 0.04 0.081砌 块 与 墙 板402010 年第 5 期www.brick-2010Brick & Tile购不规
36、范 ，只看价钱 ，不看质量 ；质量监督检测不到位 ，只对来样负责 ；工程监理和监督不到位 ，不能有效制止质量低劣的小砌块上墙 。 因此 ，鼓励和纵容了企业的无序竞争 ，只追求投资少 、见效快 、低成本 、高回报以及轻集料小砌块的粗制滥造 ，大量利用质量低劣的煤渣生产小砌块 。 这些在日常应用中出现的不少质量通病 （原因是多方面的 ，但产品质量是重要因素 ），严重影响了结构的安全使用 ，若如此发展下去 ，轻集料小砌块的生存条件必然受到影响 。 因此 ，为保证建筑工程的质量和安全 ，如何在轻集料小砌块中合理利用煤渣 ，避免粗制滥造 ，值得认真商榷 。7 关于小砌块的 “强度等级 ”与 “密度等级范
37、围 ”在国标 GB/ T 15229-2002“6.4”条的表 4 中 ，规定了砌块 “强度等级 ”与其相对应的 “密度等级范围 ”，应是针对主规格砌块作出的规定 。 笔者认为 ，所规定的“密度等级范围 ”偏高 ，下面以 MU3.5 和 MU5.0 的主规格砌块为例做以说明 。例 1：福州锦龙新型建筑材料有限公司 ，以 42.5普通硅酸盐水泥为胶凝材料 ，以电厂燃煤炉底渣和粘土陶粒为集料 ，生产的主规格尺寸 （390 mm 190 mm190 mm）四排孔轻集料混凝土小型空心砌块 ，如图 4所示 。图 4 四排孔小砌块配合比为 ：水泥 炉底渣 陶粒 =13.691.56。其主要技术性能见表 4
38、。表 4 四排孔轻集料小砌块主要技术性能从表 4 可以看出 ，小砌块除吸水率外 ，均符合 GB/T 15229-2002 强度等级 MU5.0 的要求 ，块体密度只有790 kg/m3， 其密度等级符合 800 级的要求 ， 远低于1200 级 ，应该说这是由于轻集料具有较低的堆积密度所致 。 这里需要说明的是 ，吸水率不合格 ，是由于标准规定吸水率限值不尽合理所致 。 由表 2 可知 ，美国标准规定用于生产混凝土承重砌块和混凝土砖的干体积密度为 1360 kg/m31680 kg/m3轻集料混凝土最大体积吸水率为 288 kg/m3，那么小于 1360 kg/m3的轻集料混凝土的所允许的最大
39、体积吸水率应大于 288 kg/m3。由表 4 可知四排孔小砌块的混凝土干体积密度应为1 254 kg/m3， 其孔隙率约为 51.8 %， 体积吸水率为275 kg/m3（27.5%），明显低于美国标准对承重砌块的规定 。例 2： 吉林新星宇建设有限公司研制的规格尺寸为 390 mm190 mm190 mm 煤矸石小型空心砌块 ，如图 5 所示 。所用自然煤矸石堆积密度为 1130 kg/m3、筒压强度为 6.9 MPa、烧失量为 6.9%、砂率约为 48%。图 5 煤矸石砌块强度等级为 MU5.0 的小砌块配合比为 ：水泥 粉煤灰 煤矸石 =17380， 其抗压强度平均值为 5.1 MPa
40、、最小值为 4.6MPa，空心率为 52%，干体积密度为 910 kg/m3密度等级范围小于 1000 级 。强度等级为 MU3.5 的小砌块配合比为 ：水泥 粉煤灰 煤矸石 =14482， 其抗压强度平均值为 4.4 MPa、最小值为 3.1 MPa， 空心率为 45%， 干体积密度为 820kg/m3，密度等级范围为 900 级 。尽管煤矸石具有较高的堆积密度 （达 1130 kg/m3），所生产的小砌块的密度等级范围 ，远小于标准规定的1200 级 。 因此 ，只要在生产小砌块时 ，其轻集料的品质 、混凝土的配比和拌制 ，认真贯彻执行 轻集料及其试验方法 第一部分 ：轻集料 （GB/T
41、17341.1）和 轻骨料混凝土技术规程 （JC 51）的规定 ，生产强度等级分别为 MU5.0 和 MU3.5 小砌块 ，要求其相对应的密度等检测项目 检测结果 GB15229-2002干体积密度 /kg/m3790 1200抗压强度 /MPa五块平均值 5.6 5.0单块最小值 5.0 4.0吸水率 /% 21.9 20抗冻性质量损失 /% 1 5强度损失 /% 8 20空心率 /% 37 -碳化系数 0.89 0.8干燥收缩率 /mm/m 0.41 -软化系数 0.81 0.75砌 块 与 墙 板412010 年第 5 期www.brick- 2010Brick & Tile资 料信息
42、（最新调价 ）下列资料可供函购 ，需要者可与 砖瓦 杂志社联系 。1. 砖瓦 合订本 ：19901997每年每套 30元 ，1998年每套 50元 ，1999年每套 50元 ，20002002年每套 50元 。 2003年 、2004年 、2005年合订本每套 100元 。2. 墙体屋面材料工业标准汇编 每册 30元 ；2000年全国墙体屋面材料生产技术及装备交流交易大会论文资料选集 每册 30元 ；窑炉热工测定国标宣贯读本 每册 3.00元 ；墙改与空心砖生产应用 每册 25元 ；轮窑隧道窑技术经验集锦 每册 25元 ；墙体材料革新与建筑节能 每册 20.00元 ；烧结砖瓦工业热工设备及热工
43、测量 每册 16.00元 ；2000年太原会议论文资料 每册 55元 ；2001西安会议论文集 每册 55元 ；最新书籍 2002杭州会议论文集 每册 55元 ；2003长沙会议论文集 每册 60元 ；2004沈阳会议论文集 （第 7期 ）每册 60元 ；全书 200页 40余篇有关烧结砖 、砌块 、墙板 、彩瓦和路砖方面的文章 。 最新书籍 砖厂实用技术数据手册 每册 16元 ；含原料 、干燥 、烧成及设备方面的基本数据 。 从成形 、干燥 、焙烧这三个章节阐述制空心砖的实用技术 。 砖瓦机械实用修理技术 每册 32元 ；怎样烧砖瓦 每册 20元 （数量有限 ）。敬请注意 ： 由于近来读者反
44、映邮局投递失误率较高 ，为了保证及时无误地收到书籍 ，请订购者在上述书款的基础上加挂号费 5元 /每本 ， 并注明挂号寄书 。级分别不大于 1000 级和 900 级是完全可行的 。另外 ，依据 轻骨料混凝土技术规程 （JC 51）关于轻集料 “混凝土强度等级的合理范围 ”与其相对应的“混凝土密度等级 （见表 5）合理范围 ”的规定 （见表6），完全可以降低 GB/T 15229-2002 规定的与小砌块强度等级相对应的 “密度等级范围 ”，从而可有利于促进企业认真研究小砌块的生产工艺技术 ，以及企业的技术进步和产品质量的提高 。 因此 ，如何合理规定与轻集料小砌块 “强度等级 ”相对应的 “
45、密度等级范围 ”值得商榷 。表 5 轻骨料混凝土的密度等级及导热系数 c注 ：c 为平衡含水率条件下的导热系数 。表 6 轻骨料混凝土按用途分类表8 结语笔者就以上 GB/ T 15229-2002 有关问题进行了讨论 ，为促进小砌块生产企业的技术进步和产品质量的提高 ，冒昧地提出了一些看法 ，以求共同商榷 。参考文献 ：1 余祥琪 ， 孟巧玲 . 混凝土小砌块生产工艺及设备M.北京 ：教育出版社 ，1988.2 严理宽 .混凝土砌块生产与应用 M.北京 ：中国建材出版社 ，1992.3 刘长俊等 .混凝土配合比设计手册 M.辽宁科学技术出版社 ，1994.4 葛勇 ，张宝生 .建筑材料 M.
46、北京 ：中国建材出版社 ，1996.5 周运灿 . 贯彻轻集料小砌块新国标的体会和建议J.建筑砌块与砌块建筑 ，2003（2）.6 陶乐然等 . 低品质工业废渣轻集料混凝土小型空心砌块的试验研究 J.建筑砌块与砌块建筑 ，2009（5）.7 赵立群等 . 四排孔陶粒混凝土轻集料小型空心砌块墙体热工性能研究 J. 建筑砌块与砌块建筑 ，2009（5）.收稿日期 ：2010-03-28密度等级干表观密度的变化范围 /kg/m3c/W/mK600 560650 0.25700 660750 0.27800 760850 0.30900 860950 0.331000 9601050 0.361100
47、 10601150 0.411200 11601250 0.47密度等级1300140015001600170018001900干表观密度的变化范围 /kg/m312601350136014501460155015601650166017501760185018601950c/W/mK0.520.590.670.770.671.011.15类别名称混凝土强度等级的合理范围混凝土密度等级的合理范围用途保温轻骨料混凝土LC5.0 800主要用于保温的维护结构或热工构筑物结构保温轻骨料混凝土LC5.08001400主要用于既承重又保温的混凝土LC7.5LC10LC15结构轻骨料混凝土LC1514001900主要用于承重构件或构筑物LC20LC25LC30LC60砌 块 与 墙 板42
