红砖建筑粉化带现象的研究

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1、红砖建筑粉化带现象的研究　　论文关键词：土木工程　红砖墙体粉化　毛细作用　结晶膨胀　　论文摘要：处于碱性环境（矿物质，无机盐类成分相对多，有机物成分相对少）中的红砖建筑，由于毛细作用，将地表的水分往上吸收，溶解在水中的盐类同时上升，沉积在离地面0.5m-1.5m的范围内，形成一个盐类富集区域，其中的红砖受到物理和化学腐蚀作用，再结合水分结冰膨胀，风化，雨淋等作用，日久会形成一个红砖粉化带，早于其他部位的失效。　　1.引言　　5.12四川大地震引起了我们对建筑物安全质量的关注，在8.0级地震面前，大部分的建筑物不堪一击，尤其是农村，医疗、交通等条件的落后，导致一旦

2、出现大规模的地震，农村的死伤就会比城市惨重。在中国的农村，建筑物普遍采用红砖，其本身强度就比混凝土结构弱，导致农村的建筑更容易在地震中垮塌，但仅仅是因为红砖不如混凝土就可以导致这一切吗，其实不然，红砖本身的性能并没有发挥到极限也是一个重要的原因，换一种说法就是，少量的红砖拖了整个建筑的后腿，这部分红砖早早失去了它们在整个建筑中应该起到的作用。这篇论文中，我们从物理，化学等方面阐述红砖建筑粉化带的成因，并用实验模拟红砖粉化现象，以验证其成因，最后，找出解决这一现象的办法。　　2红砖简介　　红砖是以粘土，页岩，煤矸石等为原料，经粉碎，混合捏练后以人工或机械压制成型，

3、经干燥后在900摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块。烧结普通砖的外形为直角六面体，其公称尺寸为：长240mm、宽115mm、高53mm。我国传统的青砖制作工艺是在烧成高温阶段后期将全窑封闭从而使窑内供氧不足，砖坯内的铁离子被从呈红色的三价铁还原成青色的低价铁而成青砖。据有关专家的研究，青砖在抗氧化，水化，大气侵蚀等方面性能明显优于红砖，中国古代的“秦砖汉瓦”，能历经上千年仍保存完好可见青砖性能优良。但是因为青砖的烧成工艺复杂，能耗高，产量小，成本高，难以实现自动化和机械化生产，所以轮窑及挤砖机械等大规模工业化制砖设备问世后，红砖得到了突飞猛进的发展

4、，而青砖除个别仿古建筑仍使用外，已基本退出历史的舞台，随着科学技术的发展和人们环保意识的加强，不断有新的各种免烧砖问世，但是专家们认为，迄今为止红砖依然是性能最优良，舒适感最好的建筑墙材。在农村和中小城市，由于其经济性，方便性以及诸如透气性等建筑性能，在今后相当长的时间红砖的地位，其他产品仍难以取代。　　3粉化原理　　红砖成分主要为硅酸盐，铁的氧化物和有机酸盐和无机酸盐，其中有机酸盐是红砖原料中的有机物经过不完全燃烧和其他物质发生复杂的化学反应生成。有两个原因导致红砖的粉化失效，共同的条件是红砖中要有水分：红砖中有很多弱酸盐，可以析出，而有机酸盐呈弱酸性，容易与

5、发生反应，导致红砖本身结构成分发生变化，砖体体积发生变化，从而崩碎粉化，这属于化学腐蚀；溶解在水分中的部分可以结晶的盐类，如，等，在水分充足的时候，完全以离子的形式存在于溶液中，当水分从红砖体表蒸发，这些盐类先生成结晶水合物，如，，，，结晶的过程中，体积会膨胀，将红砖破坏，这属于物理腐蚀，其效果比化学腐蚀更为严重。这就是红砖容易被碱性物质腐蚀的原因。讲到这里我们就明白了为什么制造红砖用的泥土要在露天堆放很久了。红砖原料粘土堆在露天，经由日晒、雨淋，经过长久的时间才能使用，因为粘土中含有水溶性的碱、盐类或有机物及杂物等，这些成分在红砖的制造过程和使用过程中所发生的

6、化学反应，不利用红砖的寿命，因此粘土最好经由日晒、雨淋。雨水可溶解粘土中之碱、盐类，日晒可风化、分解有机物及其他杂物，经长期之作用才可以供制造红砖之用。但是由于红砖制造周期短，生产粗放，量大占地多，故堆放过程只有几个月到几年的时间，相对于一些极品陶瓷的原料需要堆放几十年的时间来说，前者只是很短的时间，所以能起到一定程度上的作用，并不能解决红砖的弱酸怕碱特点，换一种说法就是，原料堆放过的红砖，只是比原料没有堆放过的红砖，质量好些而已。　　4粉化带现象　　这时候有人就说了，红砖容易粉化失效的原因都弄明白了，大不了在使用过程中注意就是了，给所有的红砖加上防护措施。这样

7、认为的话，难免有些鲁莽，要想延长红砖的使用寿命，不仅要明白红砖本身的性能和缺陷，还要熟悉红砖的具体使用情况，否则，会造成浪费，因为并非给所有的红砖加上防护措施，才有最大的经济价值。　　我们不妨在农村做一个观察，不难发现，年久的红砖建筑，确实出现了红砖粉化现象，以碱性土壤为地基的红砖建筑发生粉化现象相对更早更严重。而且，细心观察会发现一个有趣的现象，红砖粉化带既不位于环境最为复杂的地表，也不位于接受日光暴晒，风吹雨打最为严重的房檐附近，而是位于距离地表0.5m-1.5m的范围内（如图1）。任何一个整体的失效，取决于关键部分的最先失效。在红砖建筑其他部位，甚至木质房

8、梁，檩条等尚且完好的情况