《混凝土多孔砖》（JC943-2004）解读

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《混凝土多孔砖》（JC943-2004）解读

7月3日，国家发改委第38号公告批准《混凝土多孔砖》为国家建材行业标准，标准编号为JC943-2004，于2004年11月1日起实施。      《混凝土多孔砖》（JC943-2004）该标准由浙江省新型墙体材料行业协会、建筑材料工业技术监督研究中心（原国家建筑材料工业标准化研究所）负责，组织有关科研单位和生产企业参加起草，技术归口单位为西安墙体材料研究设计院。       混凝土多孔砖是一种新型墙体材料，近几年来在浙江、上海、江苏、福建、湖北、湖南等省、直辖市有较快的发展。由于全国没有制订统一的产品标准，浙江、上海、江苏等地一些生产厂制定了企业标准，在检验产品质量，保证建筑工程质量哪挥了积极作用。但是这些标准中技术指标少，试验方法不统一，而且受到地域性影响，从而阻碍着这一产品的进一步推广使用。混凝土多孔砖行业标准的出台，对提高标准的准确性、科学性、可比性，有效地控制产品质量，从而保证建筑工程质量，稳步地推进混凝土多孔砖的推广使用，具有重大意义。本文介绍该标准的主要内容及技术指标。       1  制订依据       本标准根据生产与实际使用的需要，参考美国ASTM C55 《混凝土砖》，以及GB 8239《普通混凝土小型空心砌块》、GB 13544《烧结多孔砖》等国家标准，在试验验证的基础上制订的。       2  标准名称       定名为《混凝土多孔砖》，主要根据GB/T 18968《墙体材料术语》中的规范：（1）砖（brick）：建筑用人造小型块村。外型多为直角六面体，也有各种异形的。其长度不超过365mm，宽度不超过240mm，高度不超过115mm；（2）多孔砖（perforated brick）:孔洞率等于或大于25%，孔的尺寸小而数量多的砖。常用于承重部位。本标准产品的规格尺寸均在砖的限定尺寸范围内，孔洞率不小于30%，主要原材料为水泥和砂石等，因此命名为“混凝土多孔砖”。       3  术语和定义       为规范混凝土多孔砖的各部位名称，本标准       采用示意图的方式列示。混凝土多孔砖的各部位名称均采用GB/T 18968《墙体材料术语》的规范名称。       4  等级和标记       4.1  等级       按尺寸偏差与外观质量分为一等品（B）及合格品（C）；按强度等级分为MU10、MU15、MU20、MU25、MU30五个强度等级。根据抽样情况，目前生产企业的产品强度等级在MU7.5至MU20，使用于建筑物外墙围护结构（包括承重与非承重）和内墙分隔。考虑到现行设计、施工与验收规范中围护墙体规定采用MU10，且GB 5101《烧结普通砖》、GB 13544《烧结多孔砖》均取消了MU7.5，混凝土多孔砖将用于承重结构与墙体围护，为提高建筑物的使用寿命，标准中取消了MU7.5。       4.2  标记       产品名称代号采用其英文名称第一个字母组成：CPB，以便计算机检索。       5  一般规定       5.1  原材料       （1）水泥       混凝土多孔砖应采用GB175规定的硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥，以期获得较高的早期强度与相应的强度等级，减少干燥收缩。矿渣硅酸盐水泥的早期强度较低，在自然养护条件下，过多的缺棱掉角会影响制品外观质量；不宜采用火山灰质硅酸盐水泥，因其干燥收缩率较大，养护及施工不当会造成砖裂纹，影响建筑物的安全使用；采用粉煤灰硅盐水泥，在粉煤灰掺量较大的情况下，制品的干燥收缩率较大，控制不好，亦可使砖产生裂纹，引起结构破坏。因此，本标准要求使用符合GB175的硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥。       （2）细集料、粗集料       应符合GB/T 14684及GB/T14685的规定：重矿渣应符合YBJ20584的规定。粗集料的最大粒径不应大于最小肋厚。掺入适量石屑，可提高砖的密实性与强度。       外掺粉煤灰，本标准未予列入。原因之一：本产品名称为“混凝土多孔砖”，其原材料为普通混凝土，GB 8239《普通混凝土小型空心砌块》中也未涉及外掺粉煤灰。本标准未作系统研究，不拟超越此界定范围。原因之二：外掺粉煤灰不仅涉及粉煤灰质量，而且涉及其掺量范围，粉煤灰质量好坏、掺入量多少，对产品质量、性能影响很大，标准中应增列一些指标，如碳化系数、软化系数、放射性等，与硅酸盐制品的标准相关，超越了本标准的范围。因此，若确有必要，则将来应制定《粉煤灰多孔砖》标准，另行解决。       5.2  孔型结构       （1）本标准注意到矩形条孔对建筑节能的作用，参照GB 13544《烧结多孔砖》，根据现有各种砖型，规定了混凝土多孔砖的两种孔型设置，一种设置矩形条孔，一种采用矩形孔或其他孔型。本条规定了矩形条孔的基准要求。       （2）本标准根据浙江和上海的混凝土多孔砖的砌体和墙片试验数据，从建筑设计上可直接替代黏土多孔砖的角度考虑并注意到混凝土材料的特性，为防止制品在墙体的抗震中产生应力集中点，规定了矩形孔或矩形条孔的4个角应为半径大于8mm的圆角。       （3）本标准根据浙江和上海的混凝土多孔砖的砌体和墙片试验数据，从建筑设计上可直接替代黏土多孔砖的角度考虑，规定了铺浆面应为半盲孔，并考虑到砌筑砂浆满铺的要求，规定了半盲孔内切圆直径不大于8mm。       生产企业在设计确定混凝土多孔砖的外型尺寸、外壁厚、肋厚、孔形、孔洞率时，应与产品强度、砌体强度、建筑热工性能等因素综合研究考虑。       5.3  养护工艺及场地       本标准注意到实际生产中制品28d养护期对制品质量的保证作用，特作此规定。       6  技术要求       6.1  规格       本标准根据现行砌墙砖的基本模数，参照GB 13544《烧结多孔砖》，并注意到模数砖的尺寸和实际使用要求，规定了混凝土多孔砖的规格尺寸。       GB 13544《烧结多孔砖》对外壁厚与肋厚未作规定。本标准基于浙江和上海的混凝土多孔砖砌体和墙片试验的试件尺寸，规定混凝土多孔砖最小外壁厚不应小于15mm，最小肋厚不应小于10mm。       产品的尺寸允许偏差分为一等品、合格品两个等级，其指标高于GB 8239《普通混凝土小型空心砌块》中的优等品、一等品，见表1       表1    尺寸偏差比较表 项目 名称 本标准 GB 8239 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 长度 ±1 ±2.0 ±2 ±3 ±3 宽度 ±1 ±2.0 ±3 高度 ±1.5 ±2.5 ±3 -4       6.2  外观质量       本标准规定产品的外观质量分为一等品与合格品，其指标相当于GB 8239《普通混凝土小型空心砌块》中的优等品与一等品。       6.3  孔洞排列       本标准根据现行建筑结构设计对制品容重的要求，规定混凝土多孔砖的孔洞率应大于或等于30%。 本标准注意到矩形条孔对建筑节能的作用，参照GB 13544《烧结多孔砖》，根据现有各种砖型，规定了混凝土多孔砖的两种孔型设置和孔洞排列，一种设置矩形条孔，一种采用矩形孔或其他孔型，并规定在条面方向至少要有2排孔。       6.4  强度等级       在GB 8239《普通混凝土小型空心砌块》中，普通混凝土小型空心砌块的强度等级为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0和MU20.0；在GB/T 15229《轻集料混凝土小型空心砌块》中，轻集料混凝土小型空心砌块的强度等级为：MU1.5、MU2.5、MU3.5、MU5.0、MU7.5和MU10.0；在GB 13544《烧结多孔砖》中，烧结多孔砖的强度等级为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。这些标准中的低强度等级的制品主要用于围护结构，作填充墙、隔热保温等；高强度等级的制品用于承重结构。本标准根据当前实际生产使用情况，并考虑今后的发展，将混凝土多孔砖强度等级分为MU10、MU15、MU20、MU25和MU30五个等级，其强度等级的平均值与单块最小值，根据试验验证数据，并参照GB 8239《普通混凝土小型空心砖块》的规定作出。       6.5  干燥收缩率       干燥收缩率指标是反映混凝土多孔砖在温、湿度即环境条件变化下其体积收缩变形的一个重要指标，产品密实程度差，吸水率大，则其干燥收缩肯定大。混凝土多孔砖上墙后，由于其收缩变形可能导致墙体开裂，使墙体失去围护或承重结构的功能。因此，国内外产品标准中均对此值作出规定。在美ASTM C55《混凝土砖》中规定，砌块的干燥收缩率不应大于0.065%，在JC 862《粉煤灰小型空心砌块》中，干燥收缩率规定不应大于0.06%；在GB/T 15229《轻集料混凝土小型空心砌块》中，干燥收缩率亦规定不应大于0.065%。本标准依据浙江和上海地区产品抽样检验数据，从建筑设计上可直接替代黏土多孔砖的角度考虑，并注意到混凝土材料的特性，规定混凝土多孔砖的干燥收缩率应小于0.045%。       6.6  相对含水率       相对含水率是混凝土多孔砖出厂时的含水率与其吸水率的比值。这一指标是为控制墙体砌筑时因制品的干燥收缩引起墙体裂缝而制定的。美国在上世纪30年代就已控制砌块上墙时的相对含水率，日本标准也作了规定。表2列出了美国ASTM C55《混凝土砖》中对I型砌块相对含水率的规定，日本在JISA5406《混凝土空心砌块》中规定的相对含水率应小于40%。       表2    美国ASTMC55《混凝土砖》相对含水率的要求 干燥收缩率（%） 最大含水率占吸水率的%（3块平均值） 施工现场或使用地的湿度条件D 潮湿A 中等B 干燥C 0.03或更低 45 40 35 0.03-0.045 40 35 30 0.045-0.065 35 30 25       注：A一年平均相对湿度大于75%             B一年平均相对湿度在50%—75%之间；             C一年平均相对湿度小于50%             D一为美国平均相对湿度分布图中规定的湿度条件       对于墙体开裂，人们一般从房屋受力状态与构造措施等因素去分析，而美国的研究认为，砌块的相对含水率是墙体开裂的主要内因。因此，为了保证制品出厂含水率与上墙时含水率基本一致，砌块生产厂在产品出厂时一般采用塑料袋包装。我国GB 8239《普通混凝土小型空心砌块》中，对砌块的相对含水率参照美国ASTM C55的干燥收缩率“0.03%或更低”的一档作出了规定。本标准根据混凝土多孔砖的干燥收缩率指标，参照美国ASTM C55《混凝土砖》相对含水率的规定，取消了0.045%-0.065%的一档。       生产企业应严格按照本标准规定，控制制品出厂时的相对含水率指标，可减少由于混凝土多孔砖的干燥收缩引起的墙体开裂，保证砌体的质量。       6.7  抗冻性       抗冻性是混凝土多孔砖的耐久性指标。本标准规定混凝土多孔砖采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。使用矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥，或外掺矿渣、煤渣、粉煤灰等混合材料，会影响混凝土多孔砖的抗冻性。同时，一些小型生产企业采用的混凝土多孔砖的制砖成型质量较差，早期养护不好，强度不够，都可能导致混凝土多孔砖的抗冻性下降。因此，本标准规定非采暖地区和采暖地区均进行抗冻性检验。       6.8  抗渗性       制品的抗渗性与其密实度有密切的关系。为保证工程质量，本标准规定用于外墙（包括清水墙）的混凝土多孔砖应进行抗渗性检验。       6.9  放射性       建筑材料的放射性指标为国家强制性规定。本标准规定混凝土多孔砖的放射性指标应符合GB 6566《建筑材料放射性核素限量》的要求。       7  试验方法       混凝土多孔砖的规格尺寸基于砌墙砖的规定，因此，其尺寸偏差、外观质量、孔洞排列及其结构、壁厚、肋厚的试验方法，按GB/T 2542《砌墙砖试验方法》的规定进行。根据试验验证结果，本标准规定孔洞率试验时的试件体积计算应精确到0.0001m3。因GB/T2542《砌墙砖试验方法》中未规定矩形孔圆角的试验方法，本标准规定矩形圆角试验采用半径为8mm的标准检测板。       混凝土多孔砖的材性为普通混凝土，相关技术要求与GB 8293《普通混凝土小型空心砌块》有相同之处，因此，混凝土多孔砖的强度等级、干燥收缩率、相对含水率、抗冻性和抗渗性的试验方法可依据GB/T 4111《混凝土小型空心砌块试验方法》进行。由于混凝土多孔砖的长度小于普通混凝土小型空心砌块，因此，其干燥收缩率的测定标距规定为150mm；由于混凝土多孔砖的壁厚小于普通混凝土小型空心砌块，根据试验验证数据，其抗渗性试验装置的玻璃管直径规定为30mm。同时，由于GB/T 4111《混凝土小型空心砌块试验方法》中未对试验标距作出规定，本标准规定了测定标距。       混凝土多孔砖的放射性试验按GB 6566《建筑材料放射性核素限量》的规定进行。       8  检验规则       检验批量的大小一是取决于生产企业的生产规模，二是企业的质量管理水平。企业生产规模越大，产品质量稳定，则检验批量可以大一些；反之，企业生产规模较小，产品质量波动较大，则检验批量应小一些。这样检验成本虽高一些，但承担的产品质量风险也小一些。GB 13544《烧结多孔砖》规定的检验批量为3.5万-15万块为一批，不足3.5万块的按一批计；GB 8239《普通混凝土小型空心砌块》以1万块为一批，每月生产的块数不足1万块者亦按一批计。本标准采用GB 13544《烧结多孔砖》的规定。       抽样规则的规定考虑到了目前一些小型生产企业生产的混凝土多孔砖的质量波动较大，因此尺寸偏差与外观质量检验的取样量按GB 13544《烧结多孔砖》的规定，为50块，强度等级为10块，其余试验项目的抽样数量按GB/T 4111《混凝土小型空心砌块试验方法》的规定。50块试样检验后多余样品作备用。 放射性试验的抽样规则按GB 6566《建筑材料放射性核素限量》的规定进行。       9  产品合格证、堆放和运输       我国混凝土砌块出厂一般不包装，砌块上墙时的含水率随出厂时间、环境温湿度条件而发生变化，砌块上墙时的含水率未得到应有的控制，这是造成砌块类墙体开裂的主要原因。控制混凝土多孔砖上墙时的含水率，对于防止混凝土多孔砖的墙体裂缝具有重要作用。本标准建议混凝土多孔砖出厂时宜适当包装。