[科普中国]-烧结砖

生产工艺原料

普通粘土砖的主要原料为粉质或砂质粘土，其主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3和结晶水，由于地质生成条件的不同，可能还含有少量的碱金属和碱土金属氧化物等。粘土砖的生产工艺主要包括取土、炼泥、制坯、干燥、焙烧等。1

除粘土外，还可利用页岩、煤矸石、粉煤灰等为原料来制造，这是因为它们的化学成分与粘土相似。但由于它们的可塑性不及粘土，所以制砖时常常需要加入一定量的粘土，以满足制坯时对可塑性的需要。另外，砖坯中的煤矸石和粉煤灰属可燃性工业废料，含有未燃尽的碳，随砖的焙烧也在坯体中燃烧，因而节约大量焙烧用外投煤。这类砖也称内燃砖或半内燃砖。

原料中杂质的含量对粘土砖的焙烧温度及成品的颜色等也产生较大的影响。

焙烧是制砖工艺的关键环节。一般是将焙烧温度控制在900～1100℃之间，使砖坯烧至部分熔融而烧结。

如果焙烧温度过高或时间过长，则易产生过火砖。

过火砖的特点为色深、敲击声脆、变形大等。

如果焙烧温度过低或时间不足，则易产生欠火砖。

欠火砖的特点为色浅、敲击声哑，强度低、吸水率大、耐久性差等。

当砖窑中焙烧时为氧化气氛，因生成三氧化二铁（Fe2O3）而使砖呈红色，称为红砖。

若在氧化气氛中烧成后，再在还原气氛中闷窑，红色Fe2O3还原成青灰色氧化亚铁（FeO），称为青砖。青砖一般较红砖致密、耐碱、耐久性好，但由于价格高，生产应用较少。此外，生产中可将煤渣、含碳量高的粉煤灰等工业废料掺入制坯的土中制作内燃砖。当砖焙烧到一定温度时，废渣中的碳也在干坯体内燃烧，因此可以节省大量的燃料和5%～10%的粘土原料。内燃砖燃烧均匀，表观密度小，导热系数低，且强度可提高约20%。

性能指标① 形状尺寸。普通粘土砖为长方体，其标准尺寸为240mm×115mm×53mm，加上砌筑用灰缝的厚度，则4块砖长，8块砖宽，16块砖厚分别恰好为1m，故每一立方米砖砌体需用砖512块。

② 强度等级。普通粘土砖的强度等级根据10块砖的抗压强度平均值、标准值或最小值划分，共分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级，在评定强度等级时，若强度变异系数δ≤0.21时，采用平均值——标准值方法；若强度变异系数δ>0.21时，则采用平均值——最小值方法。各等级的强度标准应符合下表规定值。

其具体要求如下表所示。

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③ 抗风化性能。抗风化性能是普通粘土砖重要的耐久性指标之一，对砖的抗风化性能要求应根据各地区的风化程度而定（风化程度的地区划分详见GB/T5101-1998）。砖的抗风化性能通常用抗冻性、吸水率及饱和系数三项指标划分。抗冻性是指经15次冻融循环后不产生裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现象；且重量损失率小于2%，强度损失率小于规定值。吸水率是指常温泡水24h的重量吸水率。饱和系数是指常温24h吸水率与5h沸煮吸水率之比。

严重风化区中的1、2、3、4、5等5个地区所用的普通粘土砖，其抗冻性试验必须合格，其他地区可不做抗冻试验。

④ 石灰爆裂。原料中若夹带石灰或内燃料（粉煤灰、炉渣）中带入CaO，在高温熔烧过程中生成过火石灰。过火石灰在砖体内吸水膨胀，导致砖体膨胀破坏，这种现象称为石灰爆裂。GB/T5101-1998规定，优等品不允许出现最大破坏尺寸大于2mm的爆裂区域；一等品不允许出现最大破坏尺寸大于10mm的爆裂区域；合格品中每组砖样2～15mm的爆裂区不得大于15处，其中10mm以上的区域不多于7处，且不得出现大于15mm的爆裂区。

⑤ 泛霜。是指砖内可溶性盐类在砖的使用过程中，逐渐于砖的表面析出一层白霜。这些结晶的白色粉状物不仅影响建筑物的外观，而且结晶的体积膨胀也会引起砖表层的疏松，同时破坏砖与砂浆层之间的粘结。

GB/T5101-1998还规定，优等品不允许有泛霜现象，合格品中不允许出现严重泛霜，且不得夹杂欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。

⑥ 质量等级。

根据国家标准GB/T5101-1998《烧结普通砖》的规定，普通粘土砖的技术要求包括形状、尺寸、外观质量、强度等级和耐久性等方面。根据尺寸偏差和外观质量、泛霜和石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）3个等级。普通粘土砖的孔隙率约为30%，吸水率18%～20%左右，表观密度为1800kg/m左右。

应用现状烧结普通砖既有一定的强度，又有较好的隔热、隔声性能，冬季室内墙面不会出现结露现象，而且价格低廉。虽然不断出现各种新的墙体材料，但烧结砖在今后一段时间内，仍会作为一种主要材料用于砌筑工程中。

烧结普通砖可用于建筑维护结构，砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等。可与轻骨料混凝土、加气混凝土、岩棉等隔热材料配套使用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的轻体墙。可在砌体中配置适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌筑体，代替钢筋混凝土柱、过粱等。

烧结普通砖优等品用于清水墙的砌筑，一等品、合格品可用于混水墙的砌筑。中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。

解放以后,我国城乡建设有了较快的发展,对砖的需求量逐年增加,为满足市场需求,引进了国外先进的技术与设备,提高了产品产量和质量,加速了制砖行业的进步。但是,由于当时我国国民经济发展较慢,人民生活水平不是很高,长期以来执行的是低质量、低水平的产品标准,在市场上优质不优价,挫伤了企业生产积极性,影响了企业的技术进步和行业的发展。

我国年生产各种烧结砖6000多亿块,但能做承重清水墙的砖为数甚少,烧结装饰砖就更难找到了。1978年我国提出发展新型墙体材料、加速砖瓦企业技术进步和行业发。

我国烧结砖从无到有,经过10年的努力,生产能力达2亿多块左右,产品质量逐年提高,部分产品达到了先进国家同类产品的水平;市场不断拓宽,应用面逐渐扩大。具有中国建筑艺术氛围的高品位装饰建筑工程和具有多功能的广场道路将出现在我国广大城乡

技术改进烧结普通砖有自重大、体积小、生产能耗高、施工效率低等缺点，用烧结多孔砖和烧结空心砖代替烧结普通砖，可使建筑物自重减轻30%左右，节约粘土20%～30%，节省燃料10%～20%，墙体施工功效提高40%，并改善砖的隔热隔声性能。通常在相同的热工性能要求下，用空心砖砌筑的墙体厚度比用实心砖砌筑的墙体减薄半砖左右，所以推广使用多孔砖和空心砖是加快我国墙体材料改革，促进墙体材料工业技术进步的重要措施之一。

烧结多孔砖和烧结空心砖的生产工艺与烧结普通砖相同，但由于坯体有孔洞，增加了成型的难度，因而对原料的可塑性要求很高。

烧结多孔砖烧结多孔砖是以粘土、页岩或煤矸石为主要原料烧制而成的孔洞率超过25%，孔尺寸小而多，且为竖向孔的主要用于结构承重的多孔砖。

多孔砖使用时孔洞方向平行于受力方向；空心砖的孔洞则垂直于受力方向。多孔砖常用作六层以下的承重砌体

多孔砖的技术性能应满足国家规范GB 13544-2000《烧结多孔砖》的要求。根据其尺寸规格分为190 mm×190 mm×90 mm （M型）和240 mm×115 mm×90 m 圆孔直径必须≤22mm，非圆孔内切圆直径≤15mm，手抓孔一般为（30～40）×（75～85）mm。2

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多孔砖根据抗压强度平均值和抗压强度标准值或抗压强度最小值分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5共6个强度等级。强度指标见p64页表6-4。并根据强度等级、尺寸偏差、外观质量和耐久性指标划分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。

优等品和一等品的吸水率分别不大于22%和25%，对合格品的吸水率无要求。

烧结多孔砖主要用于六层以下建筑物的承重墙体。M型砖符合建筑模数，使设计规范化、系列化，提高施工速度，节约砂浆；P型砖便于与普通砖配套使用。

烧结空心砖烧结空心砖是以粘土、页岩或煤矸石为主要原料烧制而成的孔洞率大于35%，孔尺寸大而少，且为水平孔的主要用于非承重部位的空心砖。

空心砖则常用于非承重砌体。

空心砖规格尺寸较多，有290mm×190 mm×90 mm和240 mm×180 mm×115 mm两种类型，砖的壁厚应大于10mm，肋后应大于7mm。

空心砖的技术性能应满足国家规范GB13545-92《烧结空心砖与空心砌块》的要求。根据大面和条面抗压强度分为5.0、3.0、2.0三个强度等级，同时按表观密度分为800、900、1100三个密度级别。并根据尺寸偏差、外观质量、强度等级和耐久性等分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级。各技术指标见表

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烧结空心砖自重较轻，强度较低，多用于非承重墙，如多层建筑的内隔墙或框架结构的填充墙等。3

多孔砖和空心砖的抗风化性能、石灰爆裂性能、泛霜性能等耐久性技术要求与普通粘土砖基本相同，吸水率相近。