3.第三章 烧土及熔融

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1、第三章烧土及熔融制品烧土制品是以粘土为主要原料，经成型及焙烧所得的制品。建筑工程中广为应用的粘土砖瓦，素有“秦砖汉瓦”之称，可见使用历史之悠久了。随着科学技术的发展，烧土制品的概念也在变化。现在不少工业废渣具有与粘土相近的化学成分，如粉煤灰、煤矸石、页岩等，以它们代替粘土，同样可制得性能优良的烧土制品。将适当成分的矿物质原料，在高温下熔化成熔融态，再成型为一定形状的制品称之为熔融制品。不同成分的原料，通过不同的冷却制度，可以得到结构和性能不同的熔融制品，例如玻璃、铸石等。4.1烧结普通砖烧结普通砖是以粘土

2、或页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的实心或孔洞率不大于15%的砖。其公称尺寸为240mm×115mm×53mm。目前以粘土为主要原料制成的实心砖仍是主要品种。烧结普通砖的生产工艺分为下面几个基本工序：采土→配料调制→制坯→干燥→焙烧→成品。焙烧是生产砖瓦的关键性工序，它不仅直接影响到产品的质量，而且改变焙烧气氛尚可烧制出青砖或红砖。红砖焙烧时窑内供氧充分，呈氧化气氛，粘土中的氧化铁以Fe2O3存在，砖呈红色。青砖多在土窑内焙烧，开始在氧化气氛中进行，当达到烧结温度时，封闭火门及窑顶，减少入窑空气

3、并在窑顶闷水，使坯体在还原气氛中继续焙烧，此时氧化铁将FeO或Fe3O4形式存在，砖呈青灰色。空心砖与实心砖轻质硅酸盐加气混凝土砖4.1.1烧结普通砖的主要技术性质国家标准《烧结普通砖》（GB5101-93）对产品的技术要求、试验方法、检验规则等均作了具体规定。具体检验方法按《砌墙砖试验方法》（GB/J2542-92）进行。1．产品等级烧结普通砖的外形为矩形体，公称尺寸为240mm×115mm×53mm，4个砖长，8个砖宽，16个砖厚，加上砌筑砂浆缝的厚度均为1m。1m3砖砌体用砖512块。根据砖的尺寸偏

4、差、外观质量、泛霜和石灰爆裂的程度将其分为优等品和合格品。新砌的砖墙泛霜现象所谓泛霜现象是指在新砌的砖墙表面有出现的一层白色粉状物。出现泛霜的原因是由于所用粘土中含有较多的可熔性盐类如硫酸钠等，这些盐类在砌筑施工中溶解于进入砖内的水中，当水被蒸发时被带到砖的表面而结晶。这些结晶的粉状物不仅有损于建筑的外观，而且结晶膨胀也会引起砖表层的疏松甚至剥落。当砖内夹有生石灰块时，在使用过程中吸水熟化而变为氢氧化钙（熟石灰），此时体积严重膨胀而导致砖块裂缝，严重时甚至使砖砌体强度降低直至破坏。这一现象为石灰爆裂。优等

5、品砖可用于砌筑清水砖墙，合格品可用于混水墙建筑。中等泛霜的砖不得用于潮湿部位。2．强度等级烧结普通砖按抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、五个强度等级。各强度等级应满足的强度指标列于表4-2中。表中的强度标准值是砖石结构设计规范中砖强度取值的依据，其数值为：式中的S为砖强度正态分布的标准差，由计算而得。以标准值作为设计取值依据可以保证砖石结构具有95%以上的强度保证率。3．抗风化性能抗风化性能是材料耐久性的重要内容之一，是指在干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下，材料不变

6、质、不破坏而保持原有性质的能力。显然，地域不同，风化程度不同。我国按风化指数将各省市划分为严重风化区和非严重风化区。如表4-3所示。风化指数所谓风化指数是指气温从正温降至负温或从负温升至正温的每年平均天数与每年从霜冻之日起至消冻之日止这一期间的降雨总量（以毫米计）的平均值的乘积。风化指数大于等于12700为严重风化区，小于者为非严重风化区。用于严重风化区中的1、2、3、4、5地区的砖经受15次冻融循环（-15℃5h，15～20℃3h）后，其性能应满足表4-4的要求。严重风化区严重风化区中的其它省市和非严重

7、风化区中的省市用砖，当其吸水率和饱和系数符合表4-5规定时可不进行抗冻性检验。4.1.2烧结普通砖的应用1．烧结普通砖包括粘土砖、页岩砖、烧结粉煤灰砖与烧结煤矸石砖等。目前粘土砖仍占80%以上，其它品种正在推广之中。粘土砖既有一定的强度，又因多孔而具有良好的保温性能、透气性和热稳定性。通常其导热系数仅0.78W/m·k左右，为普通混凝土的一半左右。粘土砖具有较好的耐久性。加之原料广泛，工艺简单，因而是应用历史最久、应用范围最广的建筑材料之一。在建筑工程中主要用作墙体材料，也可砌筑柱、拱、烟囱、沟道及基础等

8、，也可与轻质混凝土等隔热材料复合作用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的复合墙体。粘土砖的最大缺点是自重大、能耗高、尺寸小、施工效率低、抗震性能差，尤其是毁田烧砖后果更为严重。2．清水砖墙清水砖墙是指墙体砌成后，在其表面仅做勾缝或涂透明色浆所形成的砖墙体。清水砖墙是一种传统的墙体装饰方法，具有淡雅凝重的独特的装饰效果，而且其耐久性好，很好的墙面装饰方法。即使在新型墙体材料及工业化施工方法已经居主导地位的西方发达国家，清水砖墙仍在