淺議燒結(jié)磚的優(yōu)異性能

曹世璞

 人們大都知道中國(guó)古代有四大發(fā)明，它們分別是“指南針、火藥、造紙和印刷術(shù)”。其實(shí)中國(guó)古代還有一大發(fā)明，比這四大發(fā)明的歷史更久遠(yuǎn)．且和人們的生活密不可分，時(shí)至今日仍為廣大人民所需要并深受人們喜愛(ài)之建筑材料——燒結(jié)磚。大到萬(wàn)里長(zhǎng)城、皇家宮殿、帝王園林、古剎佛塔、小至古城民居、亭臺(tái)樓閣直至方寸之間的各種畫(huà)像磚、刻有義字圖案的各種瓦當(dāng)，無(wú)一不是在向人們展示其無(wú)窮魅力的同時(shí)又訴說(shuō)著歷史的輝煌與滄桑。

 燒結(jié)磚同時(shí)也為廣大人民提供著遮風(fēng)避雨的場(chǎng)所。今天，在號(hào)稱世界最大的發(fā)達(dá)困家美國(guó)，燒結(jié)磚仍占據(jù)其墻體材料的半壁江山。在歐洲的許多國(guó)家，燒結(jié)磚被視為奢侈的建筑材料。歐洲建筑協(xié)會(huì)一位有識(shí)的權(quán)威人士曾經(jīng)這樣說(shuō)過(guò)：現(xiàn)在世界上出現(xiàn)了許多所謂的新型墻體材料，它們都在拼命地模仿燒結(jié)磚的性能，但它們都只能模仿燒結(jié)磚的一種性能能或幾種性能而不能模仿燒結(jié)磚的仝部性能，可以說(shuō)燒結(jié)磚是墻體材料中的十項(xiàng)全能冠軍，燒結(jié)磚具有多種優(yōu)點(diǎn)。

  1燒結(jié)磚具有的優(yōu)點(diǎn)

  1．1 封閉性能

  大到萬(wàn)里長(zhǎng)城曾經(jīng)擋住了北方匈奴，小到一截短墻使內(nèi)外有別，都起著隔離和一定的封閉作用。

  1．2 承重功能

我國(guó)現(xiàn)行燒結(jié)磚的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定承重磚的抗壓強(qiáng)度最低為l0 MPa，實(shí)際上早在20世紀(jì)60年代四川省永榮礦務(wù)局矸磚廠已生產(chǎn)出了60 MPa。(當(dāng)時(shí)叫600號(hào))以上的燒結(jié)磚。84m

高的開(kāi)元寺磚塔和西安大雁塔等高大建筑也都證明了燒結(jié)磚具有強(qiáng)大的承重能力。

    1．3  耐久性能

    奧地利維也納山磚廠驕傲地向世界公開(kāi)保證它生產(chǎn)的燒結(jié)磚的使用壽命是200年，而事

實(shí)早已證明中國(guó)生產(chǎn)的燒結(jié)磚已達(dá)到千年不朽?？v觀世界保留下來(lái)的具有數(shù)百年以上歷史的古建筑，其都是磚或石材砌筑的。

    1．4 防火性能   

    燒結(jié)磚是在1000℃左右的高溫下燒結(jié)而成的，一般的火災(zāi)根本奈何它不得，所以公安部消防總局認(rèn)定其為A級(jí)防火建筑材料。

    1．5 防水性能

    屋面瓦防水是人盡皆知。屋面瓦是燒結(jié)磚家族中的一員。燒結(jié)磚也有一定的防水功能，許多池、窯、小型堤壩用磚砌筑就是證明。

    1．6 耐候性   

    燒結(jié)磚在±100℃仍能保持強(qiáng)度及其重要性能，美國(guó)宇航局認(rèn)為今后要在月球上建人類(lèi)

的庇護(hù)所，唯一可用的材料是燒結(jié)磚。

    1．7 穩(wěn)定性

    燒結(jié)磚基本沒(méi)有干濕收縮，熱膨脹系數(shù)也很小向且是不彎寧斷，不會(huì)因受外界應(yīng)力而變形。  

    1．8 保溫性能

    眾所周知，水泥瓦屋面的房子與燒結(jié)瓦(小青瓦或平瓦)屋面的房子相比，夏天炎熱，冬天更冷，這是因?yàn)槠胀ɑ炷蟼鬟f熱能的速度更快。實(shí)測(cè)表明，燒結(jié)普通實(shí)心磚的傳熱能力僅為普通混凝土的60％～70％，所以燒結(jié)磚比普通混凝上的保溫性能好多了。

    1.9 隔音性能

    燒結(jié)磚體中極其細(xì)小的微孔及孔壁對(duì)音波傳遞構(gòu)成了極大的阻力，減弱和吸收了聲音及

其能量，實(shí)測(cè)證明240 mm厚的普通實(shí)心磚墻的隔音能力為512dB，這就給我們營(yíng)造了一個(gè)

相對(duì)清靜的小環(huán)境。

    1．10 呼吸功能

    燒結(jié)磚中有數(shù)不清的微孔，它們?cè)诳諝鉂穸雀邥r(shí)吸收空氣中的水分，使人們減輕悶熱，而在空氣相對(duì)干燥時(shí)它們又緩慢地釋放這些水分，從而降低人們的燥熱感覺(jué)。

    1．11 裝飾功能

    不論是北京故宮的紅墻還是古城民居的青磚，都給人們以回歸自然的美的享受。色彩斑

斕的琉璃磚瓦更使建筑富麗堂皇。就連秦始皇陵出土的兵馬俑也是粘土燒結(jié)制品。

    日前，秦皇島晨龔生產(chǎn)的帶有裝飾功能的外墻磚，不僅保證節(jié)能還可以根據(jù)用戶需要在

外墻面裝飾瓷磚，不必搞外裝飾就可以色彩斑讕，而且永不脫落。

    1．1 2靈活性   

    可以根據(jù)建筑師的豐富想象力建成各種花樣的亭臺(tái)樓閣、屋頂．地面、高塔、城堡。

2燒結(jié)多孔磚、空心磚具有的優(yōu)點(diǎn)

   與燒結(jié)普通實(shí)心磚相比，燒結(jié)多孔磚、空心磚有更好的技術(shù)性能。

    2．1更好的抗震性能

中國(guó)建筑科研院抗震研究所和中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)院的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明：在同樣條件下多孔磚的通縫抗剪強(qiáng)度比實(shí)心磚高l 8．4％．抗剪開(kāi)裂載荷和極限承載能力分別提高17％和19％，當(dāng)砌體帶構(gòu)造柱時(shí)更分別高出19﹪和26％，在住宅建設(shè)中墻體質(zhì)量常為建筑物總質(zhì)量的一半以上，多孔(空心)磚比實(shí)心磚輕得多，建筑物的質(zhì)量也減輕了，地震應(yīng)力也減少了。實(shí)測(cè)表明，當(dāng)建筑物的自重減少約20％時(shí)，水平地震力減少約1 5％。四川省涼山彝族自治

州西昌市地處安寧河與則木河兩條斷裂帶的交點(diǎn)，歷史上多次發(fā)生過(guò)7級(jí)以上的強(qiáng)烈地震，

是四川省僅有的3個(gè)9度設(shè)防的縣市之一，早在1993年2月就實(shí)現(xiàn)了全市框架結(jié)構(gòu)建筑全

部使用空心磚作填充墻，一舉成為西南地區(qū)第一個(gè)日前仍是唯一一個(gè)“空心磚化”了的城市。

當(dāng)然，絕不是西昌人不怕地震，而是他們更相信科學(xué)。

    多孔磚、空心磚更好的抗震性能源于以下原因：

    a．空心磚比普通實(shí)心磚塊大體輕。塊大，則穩(wěn)定性好，砌筑灰縫少，薄弱環(huán)節(jié)也少：

體輕，則所產(chǎn)生的地震應(yīng)力也相應(yīng)減少；空心磚表面的凹槽和多孔磚的孔洞和凹槽不僅增加

了與砌筑砂漿的接觸面積，而且砌筑時(shí)擠進(jìn)孔洞和凹槽的砂漿凝固后形成的銷(xiāo)鍵作用增強(qiáng)了

砂漿與磚的結(jié)合強(qiáng)度及砌體的整體抗震性能。  

    b．需知磚不是單個(gè)使用的，而是成千上萬(wàn)塊磚之間依靠水泥砂漿粘結(jié)材料組成一個(gè)具

有一定強(qiáng)度的墻體。在這里，水泥砂漿等粘結(jié)材料的粘結(jié)性能和施工質(zhì)量(灰漿飽滿度和其

與磚的粘結(jié)強(qiáng)度)起著至關(guān)重要的作用。

    2008年5.12汶川強(qiáng)烈地震給我們上了很好的一課。整個(gè)地震災(zāi)區(qū)無(wú)淪是遺留下來(lái)的殘

垣斷壁，還是沒(méi)有倒塌的墻上的裂縫，都是沿磚的灰縫折斷、開(kāi)裂、極少有被腰斬的斷磚。

這就明確地告訴我們灰縫是墻體的薄弱環(huán)節(jié)。

    難怪有人說(shuō)：“質(zhì)量不好的燒結(jié)磚肯定建不出質(zhì)量?jī)?yōu)良的建筑，而質(zhì)量極好的燒結(jié)磚也

不一定就能建成質(zhì)量?jī)?yōu)良的建筑物”。如果沒(méi)有能將磚很好固定在一起的粘結(jié)材料，鋼磚墻

也容易被推倒。

    燒結(jié)多孔磚和空心磚的體積比普通實(shí)心磚大，砌體的灰縫就少，墻的薄弱環(huán)節(jié)也少，因

此就牢固多了。

    當(dāng)采用普通實(shí)心磚砌1 m高的墻時(shí)有16．6條水平灰縫，而當(dāng)采用外形尺寸為240 mm×l15 mm×90 mm的KPI型多孔磚時(shí)只有10條灰縫，灰縫少了40％，薄弱環(huán)節(jié)也減少了，墻的抗震性能也就高了。如果采用的不是KPI型多孔磚而是外形尺寸為240 mm×240 mm×190mm的大塊燒結(jié)多孔磚，不僅水平灰縫只有5條，而且豎直灰縫也減少了，墻的抗震能力就更高了。

    2．2改善施工性能

    多孔磚和空心磚可提高建筑施工工效，當(dāng)采用燒結(jié)普通實(shí)心磚時(shí)，工人需用684塊總重約1700 kg的磚才能完成l立方米的砌體(實(shí)際施工中，扣除水泥砂漿約需530塊／m3~550塊／m3)：而當(dāng)使用KPl型多孔磚時(shí)只需用402塊磚總重1 200 kg～l300 kg磚(未扣除水泥砂漿，以下同)；當(dāng)采用外形尺寸為240 mm×240 mm×190 mm的空心磚時(shí)只需用193塊總重約800g的磚。

    2．3降低工程造價(jià)

    如前所述當(dāng)使用普通實(shí)心磚時(shí)，每1 m高的砌體有1 7條水平灰縫，使用KPI型多孔磚時(shí)只有10條灰縫，而當(dāng)使用外形尺寸為240 mmx40mmx90 mm的空心磚時(shí)只有5條水平灰縫，由于普通實(shí)心磚的密度為1700 kg／m3，KPl型磚約為1 200kg／m3，空心磚可達(dá)800kg／m3或更低，建筑材料的運(yùn)輸質(zhì)量和費(fèi)用也大幅下降。

    在民用建筑中墻體質(zhì)量約為建筑物總重的一半，砌墻磚的容重減輕了，基礎(chǔ)的負(fù)擔(dān)也減

輕了，結(jié)構(gòu)用的梁、柱的承載力也減少了，所以，當(dāng)采用多孔磚、空心磚作墻體主材時(shí)，不

僅基礎(chǔ)費(fèi)用下降，鋼材用量也同樣減少。

    涼山州設(shè)計(jì)院的資料表明：當(dāng)采用孔洞率為50％左右的空心磚取代普通實(shí)心磚作填充墻時(shí)，每平方米建筑面積可節(jié)約梁、柱使用的鋼材5．5kg,相當(dāng)于節(jié)省出全部樓面和屋面所需用的鋼材。

    例如：北京石化衛(wèi)星城住宅小區(qū)1997年新建18萬(wàn)㎡多孔磚民居，按建筑面積計(jì)算，每平方米造價(jià)降低25元，其中基礎(chǔ)費(fèi)下降10％，材料用量減少20％，工期縮短20％～25％，總造價(jià)下降3％～5％，使用面積增加3％～5％。

    又如70年代建成的37層ll0．9 m高的南京金陵飯店主樓，仝部采用空心磚作填充墻，竣工決算表明：磚體質(zhì)量比用普通實(shí)心磚的減輕49．7％，水泥砂漿減少59％，人工減少46％，材料的運(yùn)輸、提升質(zhì)量減輕1 5％～1 8％。

     2．4更好的保溫性能   

眾所周知，靜止的空氣是良好的隔熱保溫材料，新的棉絮在棉花纖維所組成的數(shù)不清的空隙中保有基本靜止的空氣，所以能保溫。而用舊了已經(jīng)板結(jié)的“老棉絮”棉花纖維中的縫隙被擠緊了，“靜止的空氣”也沒(méi)有了，所以“不暖和”了。燒結(jié)多孔磚、空心磚以其縱橫交錯(cuò)的肋和壁巧妙安排組成具有一定強(qiáng)度的磚并以其互相隔開(kāi)的孔、縫貯存基本靜止的空氣，以隔熱保溫，一舉兩得。表1是幾種常見(jiàn)墻體的傳熱系數(shù)，數(shù)值越大，傳熱越好，保濕性能也越差。

       應(yīng)該說(shuō)明的是墻體的保溫性能往往比磚的保溫性能更差，這是因?yàn)榇罅康膲Φ幕铱p給熱流傳遞提供了一個(gè)快速通道(熱橋)。所以盡可能地加大磚的外形尺寸，減少砌筑灰縫，是提高墻的保溫性能的有效手段。

    統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)日前建筑物的取暖降溫能耗約占全國(guó)總能耗的1／4，成為節(jié)能減排的瓶頸。

    目前采用的外保溫、內(nèi)保溫等措施不僅增加建筑成本而且其使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于建筑物本

身。燒結(jié)保溫砌塊的應(yīng)用使建筑物不需內(nèi)、外保溫措施就達(dá)到了保溫效果。

  2．5隔音效果更好

    實(shí)測(cè)表明，240 mm的普通實(shí)心磚墑的隔音能力為51．2 dB，而190mm的圓形孔多孔磚墻的隔音能力達(dá)46 dB～54dB。   

日前，北京龍泉和秦皇島晨龔都在生產(chǎn)外墻裝飾磚，它們可以根據(jù)用戶需求在多孔磚、空心磚的外表面著色和加有自然形態(tài)的花紋。這種燒結(jié)多孔外墻磚可以在建筑主體工程完工之日就同時(shí)得到一個(gè)經(jīng)久耐用、永不褪色而光彩奪目的外表，實(shí)屬一舉三得。