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议烧结砖的优异性能

日期:2024-06-26 14:40:00 人气:216

浅议烧结砖的优异性能

曹世璞

 人们大都知道中国古代有四大发明,它们分别是“指南针、火药、造纸和印刷术”。其实中国古代还有一大发明,比这四大发明的历史更久远.且和人们的生活密不可分,时至今日仍为广大人民所需要并深受人们喜爱之建筑材料——烧结砖。大到万里长城、皇家宫殿、帝王园林、古刹佛塔、小至古城民居、亭台楼阁直至方寸之间的各种画像砖、刻有义字图案的各种瓦当,无一不是在向人们展示其无穷魅力的同时又诉说着历史的辉煌与沧桑。

 烧结砖同时也为广大人民提供着遮风避雨的场所。今天,在号称世界最大的发达困家美国,烧结砖仍占据其墙体材料的半壁江山。在欧洲的许多国家,烧结砖被视为奢侈的建筑材料。欧洲建筑协会一位有识的权威人士曾经这样说过:现在世界上出现了许多所谓的新型墙体材料,它们都在拼命地模仿烧结砖的性能,但它们都只能模仿烧结砖的一种性能能或几种性能而不能模仿烧结砖的仝部性能,可以说烧结砖是墙体材料中的十项全能冠军,烧结砖具有多种优点。

  1烧结砖具有的优点

  1.1 封闭性能

  大到万里长城曾经挡住了北方匈奴,小到一截短墙使内外有别,都起着隔离和一定的封闭作用。

  1.2 承重功能

我国现行烧结砖的质量标准规定承重砖的抗压强度最低为l0 MPa,实际上早在20世纪60年代四川省永荣矿务局矸砖厂已生产出了60 MPa。(当时叫600号)以上的烧结砖。84m

高的开元寺砖塔和西安大雁塔等高大建筑也都证明了烧结砖具有强大的承重能力。

    1.3  耐久性能

    奥地利维也纳山砖厂骄傲地向世界公开保证它生产的烧结砖的使用寿命是200年,而事

实早已证明中国生产的烧结砖已达到千年不朽。纵观世界保留下来的具有数百年以上历史的古建筑,其都是砖或石材砌筑的。

    1.4 防火性能   

    烧结砖是在1000℃左右的高温下烧结而成的,一般的火灾根本奈何它不得,所以公安部消防总局认定其为A级防火建筑材料。

    1.5 防水性能

    屋面瓦防水是人尽皆知。屋面瓦是烧结砖家族中的一员。烧结砖也有一定的防水功能,许多池、窑、小型堤坝用砖砌筑就是证明。

    1.6 耐候性   

    烧结砖在±100℃仍能保持强度及其重要性能,美国宇航局认为今后要在月球上建人类

的庇护所,唯一可用的材料是烧结砖。

    1.7 稳定性

    烧结砖基本没有干湿收缩,热膨胀系数也很小向且是不弯宁断,不会因受外界应力而变形。  

    1.8 保温性能

    众所周知,水泥瓦屋面的房子与烧结瓦(小青瓦或平瓦)屋面的房子相比,夏天炎热,冬天更冷,这是因为普通混凝上传递热能的速度更快。实测表明,烧结普通实心砖的传热能力仅为普通混凝土的60%~70%,所以烧结砖比普通混凝上的保温性能好多了。

    1.9 隔音性能

    烧结砖体中极其细小的微孔及孔壁对音波传递构成了极大的阻力,减弱和吸收了声音及

其能量,实测证明240 mm厚的普通实心砖墙的隔音能力为512dB,这就给我们营造了一个

相对清静的小环境。

    1.10 呼吸功能

    烧结砖中有数不清的微孔,它们在空气湿度高时吸收空气中的水分,使人们减轻闷热,而在空气相对干燥时它们又缓慢地释放这些水分,从而降低人们的燥热感觉。

    1.11 装饰功能

    不论是北京故宫的红墙还是古城民居的青砖,都给人们以回归自然的美的享受。色彩斑

斓的琉璃砖瓦更使建筑富丽堂皇。就连秦始皇陵出土的兵马俑也是粘土烧结制品。

    日前,秦皇岛晨龚生产的带有装饰功能的外墙砖,不仅保证节能还可以根据用户需要在

外墙面装饰瓷砖,不必搞外装饰就可以色彩斑谰,而且永不脱落。

    1.1 2灵活性   

    可以根据建筑师的丰富想象力建成各种花样的亭台楼阁、屋顶.地面、高塔、城堡。

2烧结多孔砖、空心砖具有的优点

   与烧结普通实心砖相比,烧结多孔砖、空心砖有更好的技术性能。

    2.1更好的抗震性能

中国建筑科研院抗震研究所和中国建筑西北设计院的实测数据表明:在同样条件下多孔砖的通缝抗剪强度比实心砖高l 8.4%.抗剪开裂载荷和极限承载能力分别提高17%和19%,当砌体带构造柱时更分别高出19﹪和26%,在住宅建设中墙体质量常为建筑物总质量的一半以上,多孔(空心)砖比实心砖轻得多,建筑物的质量也减轻了,地震应力也减少了。实测表明,当建筑物的自重减少约20%时,水平地震力减少约1 5%。四川省凉山彝族自治

州西昌市地处安宁河与则木河两条断裂带的交点,历史上多次发生过7级以上的强烈地震,

是四川省仅有的3个9度设防的县市之一,早在1993年2月就实现了全市框架结构建筑全

部使用空心砖作填充墙,一举成为西南地区第一个日前仍是唯一一个“空心砖化”了的城市。

当然,绝不是西昌人不怕地震,而是他们更相信科学。

    多孔砖、空心砖更好的抗震性能源于以下原因:

    a.空心砖比普通实心砖块大体轻。块大,则稳定性好,砌筑灰缝少,薄弱环节也少:

体轻,则所产生的地震应力也相应减少;空心砖表面的凹槽和多孔砖的孔洞和凹槽不仅增加

了与砌筑砂浆的接触面积,而且砌筑时挤进孔洞和凹槽的砂浆凝固后形成的销键作用增强了

砂浆与砖的结合强度及砌体的整体抗震性能。  

    b.需知砖不是单个使用的,而是成千上万块砖之间依靠水泥砂浆粘结材料组成一个具

有一定强度的墙体。在这里,水泥砂浆等粘结材料的粘结性能和施工质量(灰浆饱满度和其

与砖的粘结强度)起着至关重要的作用。

    2008年5.12汶川强烈地震给我们上了很好的一课。整个地震灾区无沦是遗留下来的残

垣断壁,还是没有倒塌的墙上的裂缝,都是沿砖的灰缝折断、开裂、极少有被腰斩的断砖。

这就明确地告诉我们灰缝是墙体的薄弱环节。

    难怪有人说:“质量不好的烧结砖肯定建不出质量优良的建筑,而质量极好的烧结砖也

不一定就能建成质量优良的建筑物”。如果没有能将砖很好固定在一起的粘结材料,钢砖墙

也容易被推倒。

    烧结多孔砖和空心砖的体积比普通实心砖大,砌体的灰缝就少,墙的薄弱环节也少,因

此就牢固多了。

    当采用普通实心砖砌1 m高的墙时有16.6条水平灰缝,而当采用外形尺寸为240 mm×l15 mm×90 mm的KPI型多孔砖时只有10条灰缝,灰缝少了40%,薄弱环节也减少了,墙的抗震性能也就高了。如果采用的不是KPI型多孔砖而是外形尺寸为240 mm×240 mm×190mm的大块烧结多孔砖,不仅水平灰缝只有5条,而且竖直灰缝也减少了,墙的抗震能力就更高了。

    2.2改善施工性能

    多孔砖和空心砖可提高建筑施工工效,当采用烧结普通实心砖时,工人需用684块总重约1700 kg的砖才能完成l立方米的砌体(实际施工中,扣除水泥砂浆约需530块/m3~550块/m3):而当使用KPl型多孔砖时只需用402块砖总重1 200 kg~l300 kg砖(未扣除水泥砂浆,以下同);当采用外形尺寸为240 mm×240 mm×190 mm的空心砖时只需用193块总重约800g的砖。

    2.3降低工程造价

    如前所述当使用普通实心砖时,每1 m高的砌体有1 7条水平灰缝,使用KPI型多孔砖时只有10条灰缝,而当使用外形尺寸为240 mmx40mmx90 mm的空心砖时只有5条水平灰缝,由于普通实心砖的密度为1700 kg/m3,KPl型砖约为1 200kg/m3,空心砖可达800kg/m3或更低,建筑材料的运输质量和费用也大幅下降。

    在民用建筑中墙体质量约为建筑物总重的一半,砌墙砖的容重减轻了,基础的负担也减

轻了,结构用的梁、柱的承载力也减少了,所以,当采用多孔砖、空心砖作墙体主材时,不

仅基础费用下降,钢材用量也同样减少。

    凉山州设计院的资料表明:当采用孔洞率为50%左右的空心砖取代普通实心砖作填充墙时,每平方米建筑面积可节约梁、柱使用的钢材5.5kg,相当于节省出全部楼面和屋面所需用的钢材。

    例如:北京石化卫星城住宅小区1997年新建18万㎡多孔砖民居,按建筑面积计算,每平方米造价降低25元,其中基础费下降10%,材料用量减少20%,工期缩短20%~25%,总造价下降3%~5%,使用面积增加3%~5%。

    又如70年代建成的37层ll0.9 m高的南京金陵饭店主楼,仝部采用空心砖作填充墙,竣工决算表明:砖体质量比用普通实心砖的减轻49.7%,水泥砂浆减少59%,人工减少46%,材料的运输、提升质量减轻1 5%~1 8%。

     2.4更好的保温性能   

众所周知,静止的空气是良好的隔热保温材料,新的棉絮在棉花纤维所组成的数不清的空隙中保有基本静止的空气,所以能保温。而用旧了已经板结的“老棉絮”棉花纤维中的缝隙被挤紧了,“静止的空气”也没有了,所以“不暖和”了。烧结多孔砖、空心砖以其纵横交错的肋和壁巧妙安排组成具有一定强度的砖并以其互相隔开的孔、缝贮存基本静止的空气,以隔热保温,一举两得。表1是几种常见墙体的传热系数,数值越大,传热越好,保湿性能也越差。

       应该说明的是墙体的保温性能往往比砖的保温性能更差,这是因为大量的墙的灰缝给热流传递提供了一个快速通道(热桥)。所以尽可能地加大砖的外形尺寸,减少砌筑灰缝,是提高墙的保温性能的有效手段。

    统计表明,我国日前建筑物的取暖降温能耗约占全国总能耗的1/4,成为节能减排的瓶颈。

    目前采用的外保温、内保温等措施不仅增加建筑成本而且其使用寿命远远低于建筑物本

身。烧结保温砌块的应用使建筑物不需内、外保温措施就达到了保温效果。

  2.5隔音效果更好

    实测表明,240 mm的普通实心砖墒的隔音能力为51.2 dB,而190mm的圆形孔多孔砖墙的隔音能力达46 dB~54dB。   

日前,北京龙泉和秦皇岛晨龚都在生产外墙装饰砖,它们可以根据用户需求在多孔砖、空心砖的外表面着色和加有自然形态的花纹。这种烧结多孔外墙砖可以在建筑主体工程完工之日就同时得到一个经久耐用、永不褪色而光彩夺目的外表,实属一举三得。