淺議燒結(jié)磚的優(yōu)異性能

曹世璞

 人們大都知道中國古代有四大發(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，時至今日仍為廣大人民所需要并深受人們喜愛之建筑材料——燒結(jié)磚。大到萬里長城、皇家宮殿、帝王園林、古剎佛塔、小至古城民居、亭臺樓閣直至方寸之間的各種畫像磚、刻有義字圖案的各種瓦當(dāng)，無一不是在向人們展示其無窮魅力的同時又訴說著歷史的輝煌與滄桑。

 燒結(jié)磚同時也為廣大人民提供著遮風(fēng)避雨的場所。今天，在號稱世界最大的發(fā)達(dá)困家美國，燒結(jié)磚仍占據(jù)其墻體材料的半壁江山。在歐洲的許多國家，燒結(jié)磚被視為奢侈的建筑材料。歐洲建筑協(xié)會一位有識的權(quán)威人士曾經(jīng)這樣說過：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

  大到萬里長城曾經(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)時叫600號)以上的燒結(jié)磚。84m

高的開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)早已證明中國生產(chǎn)的燒結(jié)磚已達(dá)到千年不朽。縱觀世界保留下來的具有數(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，美國宇航局認(rèn)為今后要在月球上建人類

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)磚基本沒有干濕收縮，熱膨脹系數(shù)也很小向且是不彎寧斷，不會因受外界應(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，這就給我們營造了一個

相對清靜的小環(huán)境。

    1．10 呼吸功能

    燒結(jié)磚中有數(shù)不清的微孔，它們在空氣濕度高時吸收空氣中的水分，使人們減輕悶熱，而在空氣相對干燥時它們又緩慢地釋放這些水分，從而降低人們的燥熱感覺。

    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

中國建筑科研院抗震研究所和中國建筑西北設(shè)計(jì)院的實(shí)測數(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)測表明，當(dāng)建筑物的自重減少約20％時，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7級以上的強(qiáng)烈地震，

是四川省僅有的3個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)第一個日前仍是唯一一個“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，而且砌筑時擠進(jìn)孔洞和凹槽的砂漿凝固后形成的銷鍵作用增強(qiáng)了

砂漿與磚的結(jié)合強(qiáng)度及砌體的整體抗震性能。  

    b．需知磚不是單個使用的，而是成千上萬塊磚之間依靠水泥砂漿粘結(jié)材料組成一個具

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。整個地震災(zāi)區(qū)無淪是遺留下來的殘

垣斷壁，還是沒有倒塌的墻上的裂縫，都是沿磚的灰縫折斷、開裂、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：“質(zhì)量不好的燒結(jié)磚肯定建不出質(zhì)量優(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)量優(yōu)良的建筑物”。如果沒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，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的空心磚時只需用193塊總重約800g的磚。

    2．3降低工程造價

    如前所述當(dāng)使用普通實(shí)心磚時，每1 m高的砌體有1 7條水平灰縫，使用KPI型多孔磚時只有10條灰縫，而當(dāng)使用外形尺寸為240 mmx40mmx90 mm的空心磚時只有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，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，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㎡多孔磚民居，按建筑面積計(jì)算，每平方米造價降低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”也沒有了，所以“不暖和”了。燒結(jié)多孔磚、空心磚以其縱橫交錯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，我國日前建筑物的取暖降溫能耗約占全國總能耗的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得到一個經(jīng)久耐用、永不褪色而光彩奪目的外表，實(shí)屬一舉三得。