《建筑材料》教案 第六章 烧结砖（宣威第一职业技术学校）.doc

第六章 烧结砖 本章提要：砌墙砖按生产工艺不同分成烧结砖和非烧结砖。 本章将介绍各种烧结砖。烧结砖在我国已经有两千多年的历史，现在仍是一种很广泛的墙体材料。通过学习要了解各种烧结砖的技术性质，掌握其强度等级和质量等级的划分，充分认识推广使用多孔砖和空心砖的重要意义。 砖的种类很多，按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖等；按生产工艺可分为烧结砖和非烧结砖，其中非烧结 砖又可分为压制砖、蒸养砖和蒸压砖等；按有无孔洞可分为空心砖和实心砖。　　烧结砖：凡以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经成型和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖统称为烧结砖。 根据原料不同分为烧结粘土砖、烧结粉煤灰砖、烧结页岩砖等。 第一节 烧结普通砖 对孔洞率小于15%的烧结砖，称为烧结普通砖。 普通粘土砖的生产和使用，在我国已有3000多年历史。现今，建设工程中使用的墙体材料中，普通粘土砖仍占主导地位。虽然普通粘土砖存在诸多不足，但由于价格低廉、工艺简单、设计和施工技术成熟以及人们的使用惯性等原因，普通粘土砖在今后相当长的时间内，特别是在农村，仍然是主要的墙体材料之一。　一、生产工艺： 1、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。　　除粘土外，还可利用页岩、煤矸石、粉煤灰等为原料来制造烧结砖，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。 2、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，目前生产应用较少。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%。　　二、主要技术性能指标： 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1m3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。 其具体要求如表7-1所示。 表7-1 普通粘土砖的强度等级（MPa） 强度等级 抗压强度平均值≥ 变异系数δ≤0.21 变异系数＞0.21 强度标准值≥ 单块最小值≥ MU30 30.0 22.0 22.5 MU25 25.0 18.0 22.0 MU20 20.0 14.0 16.0 MU15 15.0 10.0 12.0 MU10 10.0 6.5 7.5 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（参见表7-7）。　　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