燒結(jié)磚在建筑中的表現(xiàn)力與建構(gòu)技術(shù)研究

白艷偉　劉顯義

摘 要：粘土類磚是極具潛力的建筑材料。在建筑市場(chǎng)中的應(yīng)用狀況存在的諸多問題，通過對(duì)建筑應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)分析，從設(shè)計(jì)角度對(duì)燒結(jié)磚未來建筑中的應(yīng)用前景提出幾點(diǎn)設(shè)想與展望。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)磚；技術(shù)；應(yīng)用

建筑是人類文明的有形載體，它比文字出現(xiàn)得更早。并與之共同見證了人類從原始發(fā)展至今幾千年的歷史變遷與文明演進(jìn)。建筑的發(fā)展史同時(shí)也是材料的發(fā)展史。磚塊是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的設(shè)計(jì)價(jià)值觀的發(fā)展過程而生存下來的 。作為一種建筑材料，在磚窯中被焙燒出來的磚塊是相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工程。現(xiàn)在，大量的燒制粘土磚被應(yīng)用于墻體的建設(shè)中，磚的生產(chǎn)形成了一套完整成熟的應(yīng)用體系。磚砌對(duì)材料的認(rèn)識(shí)是在使用中不斷地發(fā)展變化著

1 燒結(jié)裝定義與性能

1.1 宏觀定義為

粉體原料經(jīng)過成型、加熱到低于熔點(diǎn)的溫度，發(fā)生固結(jié)、氣孔率下降、收縮加大、致密度提高、晶粒增大，變成堅(jiān)硬的燒結(jié)體，這個(gè)現(xiàn)象稱為燒結(jié)。其微觀定義為：固態(tài)中分子（或原子）的相互吸引，通過加熱，質(zhì)點(diǎn)獲得足夠的能量，進(jìn)行遷移使粉末體產(chǎn)生顆粒粘結(jié)，增加強(qiáng)度并導(dǎo)致致密化和再結(jié)晶的過程稱為燒結(jié)。 燒結(jié)的特點(diǎn)有三點(diǎn)：第一，燒結(jié)溫度遠(yuǎn)低于熔點(diǎn)溫度下，質(zhì)點(diǎn)發(fā)生遷移、擴(kuò)散、開始燒結(jié)溫度在 0.3-0.5T m 范圍內(nèi)，這樣便節(jié)省了大量的能源利于環(huán)境保護(hù)。

1.2 性能

1.2.1 形狀尺寸。燒結(jié)磚為了達(dá)到在鋪裝的過程中美觀的效果，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)絲合縫的鋪裝。設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)尺寸為240mm×110mm×53mm，加上砌筑用灰縫的厚度，一立方米磚砌體需用磚512塊。

1.2.2 強(qiáng)度等級(jí).普通粘土磚的強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)磚的抗壓強(qiáng)度平均值來劃分，采用標(biāo)準(zhǔn)值方法；若強(qiáng)度變異系數(shù)δ>0.21時(shí)，則采用平均值標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合下表規(guī)定值。

1.2.3 抗風(fēng)化能力。燒結(jié)磚具有的抗風(fēng)化能力，對(duì)磚的抗風(fēng)化性能要求應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域的風(fēng)化程度而定。一般情況下用抗凍性、吸水率及飽和系數(shù)來劃分?？箖鲂允侵附?jīng)多次凍融循環(huán)后不產(chǎn)生分層、掉皮、缺棱、掉角等凍壞現(xiàn)象。且重量損失強(qiáng)度損失率小于規(guī)定值。的爆裂區(qū)不得大于15處，其中10mm以上的區(qū)域不多于7處，且不得出現(xiàn)大于15mm的爆裂區(qū)。

1.2.4 泛霜。在磚的使用過程中，在磚的表面析出一層白霜，這種粉狀物不結(jié)晶的體積膨脹也會(huì)引起磚表層的疏松，破壞磚與砂漿層之間的粘結(jié)。

2 燒結(jié)磚建構(gòu)技術(shù)研究

2.1 結(jié)構(gòu)技術(shù)

現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)理念簡(jiǎn)潔流暢，設(shè)計(jì)師們更加青睞極少變化的色彩，結(jié)構(gòu)技術(shù)達(dá)到了純粹雕塑品質(zhì)量的混合物，它顛覆了原有的材料應(yīng)用模式，用具有高技術(shù)含量的全新的材料與應(yīng)用體系代替了原來的模式。新的結(jié)構(gòu)體系對(duì)未來的建筑現(xiàn)象產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。黏土磚成了最廉價(jià)的墻體填充材料，在旋工周期及色彩選擇范圍等方面具有優(yōu)勢(shì)的建材成為磚材料市場(chǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。設(shè)計(jì)專業(yè)人員來掌握材料設(shè)計(jì)、決定材料市場(chǎng)，在客觀上會(huì)產(chǎn)生由外行，結(jié)果是建筑的最終效果設(shè)計(jì)者難以控制。磚建筑市場(chǎng)缺乏生機(jī)。建筑磚在生產(chǎn)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用這三個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)中存在的諸多問題，投資者在選擇材料時(shí)都要經(jīng)過慎重的比較和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。粘土磚土材料的物理特性與結(jié)構(gòu)技術(shù)快速發(fā)展之間的矛盾，應(yīng)用粘土磚將會(huì)引起占用耕地等一系列生態(tài)問題，這也是對(duì)磚建筑令人擔(dān)憂的研究態(tài)度

2.2 黏土燒結(jié)磚技術(shù)

在多層復(fù)合壤體中作為外墻飾面材辯有著非常大的發(fā)展?jié)摿?，此時(shí)的粘土磚強(qiáng)度和憎水性等物理指標(biāo)都更優(yōu)化。耐久性更好，接近于陶質(zhì)；擺脫了豎向重力作用的限制，它在形態(tài)與尺寸方面有著更大的發(fā)揮空間。

2.3 保溫磚技術(shù)創(chuàng)新

混合加水?dāng)嚢韬笫顾殖浞譂B透，防止泥料松散勻化，減少干燥和焙燒時(shí)的應(yīng)力，提高保溫磚的節(jié)能效果，保溫磚的熱工性能達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不需要在建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上做保溫系統(tǒng)，可以大大節(jié)約建設(shè)成本，從而降低造價(jià)。 建筑垃圾存在成份復(fù)雜、制磚成型難、燒磚能耗大，原塑性過高燒結(jié)容易變 0.33，抗壓強(qiáng)度 4.7MPa 可以用于非承重墻。但是建筑垃圾矩形孔多孔磚孔洞率比干燥敏感系數(shù)較大，并對(duì)實(shí)現(xiàn)有效內(nèi)養(yǎng)護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行梳理，

2.4 熱壓燒結(jié)技術(shù)

燒結(jié)礦一直是國(guó)內(nèi)外高爐的主要原料。隨著燒結(jié)技術(shù)研究發(fā)展，將燒結(jié)技術(shù)與納米材料、超導(dǎo)材料和復(fù)合材料等相聯(lián)系結(jié)合，開創(chuàng)了燒結(jié)技術(shù)的新天地。粉體原料收縮加大，晶粒增大，變成堅(jiān)硬的燒結(jié)體的現(xiàn)象稱為燒結(jié)。燒結(jié)主要是物理過程，易于控制燒結(jié)成品的物象成分。容易得到具有良好的機(jī)械性能的產(chǎn)品，而且能生產(chǎn)尺寸較精確的產(chǎn)品。成型和燒結(jié)同時(shí)完成的有助于顆粒的接觸擴(kuò)散、流動(dòng)傳質(zhì)過程的進(jìn)行，無需添加燒結(jié)助劑或成型助劑，可生產(chǎn)超高純度的陶瓷產(chǎn)品。熱壓燒結(jié)的缺點(diǎn)是過程及設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)控制要求嚴(yán)，模具材料要求高，能源消耗大，生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)成本高。

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