蒸压加气混凝土砌块抗压强度试验方法的研究（一）

吴汝莉

（云南省建筑材料产品质量试验研究院 云南 昆明 650106）

0 引言

蒸压加气混凝土砌块（Autoclaved aerated concrete blocks）是以硅质材料（主要含SiO2）和钙质材料（主要含CaO）为主要原料，并以金属铝粉为发气剂，经配料、搅拌、浇筑、静停、切割、蒸气养护等工艺过程制成的多孔轻质硅酸盐砌块，是一种具有自重轻、强度高、保温性能好，易加工、可锯、可刨、可钉，工厂生产效率高、施工方便、原材料来源广泛，并可利用工业废渣的良好性能，被广泛用于建筑物的墙体材料中，在新型建筑材料发展中占有重要的地位。

在GB/T 11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》产品标准中规定了该产品的技术要求，分别有尺寸偏差、外观质量、抗压强度、干密度、强度级别、干燥收缩、抗冻性和导热系数（干态）共八项指标，在这八项指标中最重要的是抗压强度，抗压强度是评价墙体材料内在质量的关键指标，是建筑物结构承载的必备条件，其高低直接影响建筑物结构的承载能力和抗震性能，关系到广大人民群众生命和财产安全，因此在试验时一定要严格执行抗压强度试验方法标准，为生产控制、建设单位、设计、施工、监理等提供准确无误试验结果，以保证建筑物的安全性能。

在GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》标准第3.2.6 条款中，规定了蒸压加气混凝土抗压强度试验在含水率8%～12%下进行，如果含水率超过上述规定范围，则在60℃±5℃下烘至所要求的含水率，试验时要检查试块的外观，测量试块的尺寸，将试块放在材料试验机的下压板的中心位置，试块受压方向应垂直于制品的发气方向，以（2.0±0.5） kN/s 的速度连续而均匀地加荷，直至试块破坏，还要将试验后的试件全部或部分立即称取质量，然后在105℃±5℃下烘至恒质，计算其含水率。

由上述试验方法标准可以看出，该试验主要影响因素有试块含水率、发气方向和加荷速度这三个方面，试块的发气方向和加荷速度试验人员都容易控制，但含水率要控制8%～12%就非常困难，因为在做抗压强度时不知道蒸压加气混凝土砌块的含水率。如果试验后的试块全部或部分立即称取质量，得出试块烘干前的质量，然后在105℃±5℃下烘干至恒质，再得出试块烘干后的质量，计算出的含水率往往不符合8%～12%要求。通常蒸压加气混凝土生产企业产品出蒸压釜后露天堆场，经过风吹雨淋日晒，堆放时间较长时，含水率都会低于或者高于8%～12%，如果直接做抗压强度试验后再测定含水率可能将会导致抗压强度试验结果无效。为了保证蒸压加气混凝土砌块抗压强度试验结果的准确性和有效性，不同试验室、同一试验室的不同试验人员都采取了各种方法，保证试块的含水率在8%～12%下进行抗压强度试验，但试验结果有一定的误差，而且试验工作量大，试验周期长。

因此，针对目前该试验方法存在的问题，介绍了新旧蒸压加气混凝土砌块产品标准和试验方法标准制定和修订过程，抗压强度试验方法存在的问题，对蒸压加气混凝土砌块抗压强度试验方法进行了研究，根据研究结果提出了GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》和GB/T 11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》标准修订的建议。

1 标准制定和修订过程

1.1 GB/T 11968-2006 制定和修订过程

1982 年由原国家建筑材料工业部制定发布建材工业部部标准JC315-1982《蒸压加气混凝土砌块》，推广了蒸压加气混凝土砌块在全国各省市使用。之后在1989 年制定并首次发布了GB11968-1989《蒸压加气混凝土砌块》，首次发布实施日期是1990 年8 月1 日，原JC315-1982《蒸压加气混凝土砌块》标准作废。在GB11968-1989《蒸压加气混凝土砌块》标准中抗压强度分为10，25，35，50，75共五个级别。该标准的贯彻实施对促进我国蒸压加气混凝土砌块发展和提高产品质量方面起到了积极的作用，随着蒸压加气混凝土砌块品种的增加和建筑工程使用量的增大，标准有些内容已不能适应建筑工程的需求，要进行必要的修订和补充，以适应行业发展的需要。

在1997 年标准进行了第一次修订，内容增加了按强度级别划分产品等级的规定，提出了导热系数的要求，标准编号和名称是GB/T 11968-1997《蒸压加气混凝土砌块》，实施日期是1998 年6 月1 日，标准名称不变，原GB11968-1989《蒸压加气混凝土砌块》标准作废。在GB/T 11968-1997《蒸压加气混凝土砌块》标准中抗压强度分为A1.0，A2.0，A2.5，A3.5，A5.0，A7.5，A10.0 共七个级别，比GB11968-1989《蒸压加气混凝土砌块》标准增加了A2.0 和A10.0 两个级别。

在1997 年完成第1 次修订后，我国蒸压加气混凝土行业随着建筑业的快速发展，企业的规模、数量增加，生产技术水平迅速进步，在2006 年标准又进行了第二次修订，修订时参考了德国、日本、英国、俄罗斯、法国等相关标准，提高了优等品和合格品的尺寸允许偏差、外观质量和优等品的抗冻性要求，标准编号和名称是GB/T 11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》，实施日期是2006 年12 月1 日，标准名称不变，原GB11968-1989《蒸压加气混凝土砌块》标准作废。在GB/T 11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》标准中抗压强度仍为七个级别，两次标准修订的抗压强度平均值和单组最小值的技术指标要求没有变化。例如建筑工程中普遍使用抗压强度A3.5 和A5.0 级别，在GB11968-1989《蒸压加气混凝土砌块》标准中表2（砌块的性能）、GB/T 11968-1997《蒸压加气混凝土砌块》标准中表3（砌块的抗压强度）和GB/T 11968-2006 蒸压加气混凝土砌块》标准中表3（砌块的立方体抗压强度）技术要求都是一样，A3.5级别平均值≥3.5 MPa，单组最小值≥2.8 MPa，A5.0 级别平均值≥5.0MPa， 单组最小值≥4.0MPa。

1.2 GB/T 11969-2008 制定和修订过程

1980 年由原国家建筑材料工业部制定发布建材工业部部标准JC267-1980《加气混凝土抗压强度试验方法》，在全国各省市规范了蒸压加气混凝土砌块抗压强度试验。1989 年制定并首次发布GB 11971-1989《加气混凝土力学性能试验方法》，首次发布实施日期是1990 年8 月1 日， 原JC267-1980《加气混凝土抗压强度试验方法》作废。在GB 11971-1989《加气混凝土力学性能试验方法》标准中第4.3.1 条款要求抗压强度试块的含水率为35%±10%下进行试验。

在1997 年标准进行了第一次修订，修订时参考了国外先进标准，结合我国国情并保留了原标准中科学合理的部分，对一部分内容和条款进行了修订，标准中抗折强度，轴心抗压强度和静力受压弹性模量试验，由含水率6%～10%修改为含水率8%～12%下进行试验，标准编号和名称为GB/T 11971-1997《加气混凝土力学性能试验方法》，实施日期是1998 年6 月1 日，原GB 11971-1989《加气混凝土力学性能试验方法》标准作废。在GB/T 11971-1997《加气混凝土力学性能试验方法》标准中第4.3.1 条款要求抗压强度试块含水率为25%～45%下进行试验，与GB 11971-1989《加气混凝土力学性能试验方法》标准要求一样，同时规定如果含水率超过上述规定范围，则在60℃±5℃下烘制所要求的含水率，其他情况下可将试块浸水6h，从水中取出用干布抹去表面水分，在60℃±5℃下烘至所需要的含水率。在2008 年标准又进行了第二次修订，修改了抗压强度试验含水率要求，增加了干燥收缩特性曲线绘制方法，标准编号和名称是GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》，实施日期是2009 年3 月1 日，标准名称发生改变，原GB/T 11971-1997《加气混凝土力学性能试验方法》标准作废。在GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》标准中第3.2.6 条款要求抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量的试块在含水率8%～12%下进行试验，如果含水率超过上述规定范围，则在60℃±5℃下烘至所要求的含水率，并且还规定了将试验后的试块全部或部分立即称取质量，在105℃±5℃下烘干至恒质，计算其含水率。GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》标准将GB/T 11971-1997《加气混凝土力学性能试验方法》抗压强度试块含水率由原来25%～45%降低为8%～12%，而且没有明确如果试块含水率低于8%～12%时，如何调整含水率进行抗压强度试验方法。

2 抗压强度试验方法存在的问题

笔者从事三十多年蒸压加气混凝土砌块的委托试验、监督抽查和仲裁检验，经历了GB 11971-1989《加气混凝土力学性能试验方法》、GB/T 11971-1997《加气混凝土力学性能试验方法》和GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》变化，2008 年针对GB/T 11971-1997《加气混凝土力学性能试验方法》中抗压强度试验方法，在《建材标准与检测》杂志2008 年第2 期上发表了一篇《影响测定加气混凝土强度的因素》的文章，该篇文章中介绍了测定加气混凝土强度中应考虑试件切割位置、试件受压方向和试件含水率对加气混凝土强度的影响。

近十多年来,笔者在蒸压加气混凝土砌块试验工作中，不断总结了抗压强度试验的关键控制点和影响因素，对试块含水率不同试验方法和受压方向这两个因素进行了大量试验，分析和研究得出了这两个因素往往会给试验结果带来一定的风险，在GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》标准第3.2.6 条款规定了试块在含水率8%～12%下进行试验，如果含水率超过规定范围，则在60℃±5℃下烘至所要求的含水率，但是如果含水率低于规定范围，在该标准中没有明确含水率如何进行试验。并且在该条款中明确规定了试块的受压方向应垂直于试块的发气方向，但在日常检验过程中，都出现过试块未标注发气方向或标注发气方向不正确的情况。

如果样品含水率超过8%～12%范围，按照GB/T 11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》标准中第8.2.2 条款和第8.3.3 条款要求，样品数量出厂试验3 组9 块，型式试验5 组15 块，在日常试验过程中，笔者的操作方法是样品数量出厂试验增加1 组3 块和型式试验2 组6 块，作为备用试块，用于预先试验试块含水率。试验时将备用试块称取烘干前质量，然后放在105℃±5℃下烘干至恒质，测量出备用试块含水率。根据已知备用试块含水率，在60℃±5℃下烘至所要求的试块含水率，抗压强度试验后的试块全部或部分立即称取质量，然后在105℃±5℃下烘干至恒质，计算试块含水率并确认是否符合8%～12%。如果备用试块含水率没有代表性或者试块的含水率波动大，也会出现试验后试块含水率不在8%～12%范围，将会导致试验结果无效，影响试验完成时间。

如果样品含水率低于8%～12%，在GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》标准中没有明确含水率低于8%～12%如何进行试验，带来抗压强度试验时存在很大的困难，试验周期也比较长，一般在7d 以后才能得出抗压强度试验结果。目前全国大多数试验室基本都采用下面三种方法，第一种是先做试块烘干后质量，然后泡水6～8h，将试块从水中取出，用毛巾抹去表面水分，再放入电热鼓风恒温干燥箱，在60℃±5℃温度下烘至所需求含水率8%～12%的试块烘干后质量，符合试验条件要求后做抗压强度。第二种也是先做试块烘干后质量，根据试块烘干后质量反推计算出试块含水率8%～12%质量，然后泡水20～90s，浸入一定量的水，将试块从水中取出，用毛巾抹去表面水分，用电子天平称取试块质量，符合含水率8%～12%的试块放入恒温恒湿养护箱养护或放入塑料袋包装密封常温养护3d 做抗压强度试验，试验后的试块全部或部分立即称取质量，然后在105℃±5℃下烘干至恒质，再次确认含水率是否符合要求。第三种还是先做试块烘干后质量，根据试块烘干后质量反推计算出试块含水率8%～12%质量，然后泡水20～90s，浸入一定量的水，将试块从水中取出，用毛巾抹去表面水分，用电子天平称取试块质量，符合含水率8%～12%的试块，立即将做抗压强度试验。

这三种方法笔者做了大量的试验，认为GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》标准抗压强度试验时，试块在含水率8%～12%下进行的可操作性太差，而且试块泡水和养护时间不统一，将造成试块外湿内干或者內湿外干，内部水份不均匀，这样不均匀的水份会给抗压强度试验结果带来一定风险，导致不同的试验室或者同一试验室的试验结果误差很大，判定结果不一致。

笔者通过大量抗压强度试验研究得出：当采用不同方法测量含水率、试块不同含水率和不同受压方向，不同企业同一批蒸压加气混凝土砌块抗压强度试验结果都会增加或减小，如果试验人员未考虑到以上几个方面的影响，那么就不能保证试验结果准确性。

3 抗压强度试验

3.1 砌块种类和规格型号

砌块种类有水泥-石灰-粉煤灰加气混凝土砌块和水泥-石灰-砂加气混凝土，试验主要以水泥-石灰-粉煤灰加气混凝土砌块为主，规格型号有A3.5 B06 600×240×200 B、A3.5 B06 600×240×100 B、A5.0 B07 600×200×190 B、A5.0 B07 600×200×120 B 和A5.0 B07 600×200×200 B，由云南省昆明市、曲靖市、玉溪市、红河州和迪庆州共40多家蒸压加气混凝土砌块企业生产。

3.2 试验仪器设备

YAW-4206 型微机控制全自动压力试验机（图1），一级精度，量程0～2000kN；T5000 型电子天平，称量0～2 000kg，感量1g；101-4A 型电热鼓风恒温干燥箱，使用范围10～300℃，精度±2℃，功率9 000 w，工作室尺寸800×800×1000mm；钢直尺，规格为300mm,分度值为0.5mm；HWS-1000 恒温恒湿养护箱，湿度使用范围10～100%，精度:±2%，温度使用范围10～100℃，精度±0.5℃，工作室尺寸1 000×1 000×1 000mm。

图1 YAW-4206 型微机控制全自动压力试验机