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烧结砖是墙体材料中的“十项全能选手”

2019-04-21 00:18:58 302

欧洲砖瓦协会一位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而不能模仿烧结砖的全部性能。在这种意义上,可以说烧结砖是墙体材料中的十项全能选手。

1、封闭性能:大到万里长城曾经挡住了北方匈奴,小到一片短墙可使内外有别,都起着隔离和一定的封闭作用。

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10Mpa,实际上早在上个世纪六十年代四川省永荣矿务局矸砖厂已生产出了60Mpa(当时叫600号)以上的烧结砖。历经近千年沧桑,饱受兵荒、地震的84M高的开元寺砖塔和西安大雁塔等高大的建筑也都证明了烧结砖的强大的承重能力。

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青砖已达到千年不朽!纵观世界目前保留下来的具有数百年以上历史的古建筑都是砖砌的或石材的。

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。

5、防水性能:层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、小型堤坝就是证明。

6、耐候性:烧结砖在±100℃仍能保持其强度等重要性能不变,所以美国宇航局认为“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。

7、稳定性:烧结砖基本没有干湿收缩、热膨胀系数也很小而且是不弯宁断,不存在受外界影响而变形。

8、保温性能:众所周知,水泥瓦屋面的房子,比烧结瓦(小青瓦或平瓦)屋面的房子,夏天炎热,冬天更冷,这是因为普通混凝土传递热能的速度更大。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土的保温性能好多了。

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240mm厚的普通实心砖墙的隔音能力为51.2分贝,这就给我们营造了一个相对清净的小环境。

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,减轻了人们的闷热感。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。

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给了我们一个“花花世界”。就连秦始皇陵出土的兵马俑也是粘土的烧结制品呢!

目前秦皇岛晨砻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“生出”有各种彩色,及“树皮”“拉毛”等花纹,建筑物不用贴瓷砖,不必搞外装修就可以色彩斑斓,而且永不脱落了。

12、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,构成想象中的“花花世界”。

13、可以重复利用的性能:2008年5.12汶川强烈地震后人们从废墟中检出很多完整的烧结砖,剃掉附着在上面的水泥沙浆用于灾后建房。

实际上这些经过强烈地震仍然完整的烧结砖质量都较好,完全可以再次使用。

据悉二次世界大战以后德国战后重建的最初几年,从战争废墟中检出再利用的烧结砖竞占其建筑市场的半壁江山。

遗憾的是生活在烧结砖包围圈里的不少人至今仍不熟知烧结砖的这些优异性能,这大概是“不识庐山真面目,只缘身在此山中”吧!

和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。

1、更好的抗震性能:据统计,在1975全国的多孔砖、空心砖的产量已有13亿块,占当年砖产量的2.2%。1976年唐山大地震也震垮了空心砖,到1985年全国空心砖的产量降到8.9亿块,仅为当年砖产量的0.3%。到1997年空心砖的产量上升到100亿块,但由于实心砖的产量增长更快,所以空心砖的质量仍仅为砖总量的1.62%。

多孔砖、空心砖真的不抗震吗?还是让科学实验数据说话吧。

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砌体抗剪强度比实心砖高18.4%,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%。在住宅建设中墙体重量常为建筑物总重量的一半以上,多孔(空心)砖比实心砖轻得多,建筑物的重量也减轻了,地震的惯性应力也减少了。实测表明,当建筑物的自重减少约20%时,水平地震应力减少约15%。

四川省凉山彝族自治州西昌市是一个老、少、边的县级市,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构造建筑全部使用空心砖作填充墙,一举成为西南地区第一个目前仍是唯一一个“空心砖化“了的城市。

当然,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:

1.1 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乳砖的孔洞和凹糟不仅增加了与砌筑砂浆的接触面积,面且砌筑时挤进孔洞和凹糟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。

1.2 需知砖不是单个使用的,而是成千上万快团结致才能构成一事坚固长寿的建筑物,它们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。

在这个问题上2008 年5.12汶川强烈地震给我们上了很好的一课。

整个地震灾区无论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“灰缝是墙体的薄勇环节”。

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物,而质量极好的烧结砖也不定就能建成质 最优良的建筑物”因为没有很好的固定在一起的钢砖也是很容易推倒的。

烧结多孔砖和空心砖比普通实心砖大,砌体的灰缝就少,墙的薄弱环节也少,因此就牢固多了。

当采用普面实心砖砌Im高的墙时有16.6条水平灰缝,面当采用外形尺寸为240x115x90mm的KP1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KP1型多孔砖而是外形尺寸为240x240x190mm的大块烧结多孔砖时,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。(注:目前国内已有了外形尺寸达290~340的烧结多孔空心砌块)

2、改善施工性能:

2.1 提高建筑施工工效,当采用烧结普通实心砖时,砖工要用684块总重约1700kg的砖才能完成1个立方米的砌体(实际施工中,扣除水泥砂浆约需530~550块m3);而当使用KP1型多孔砖时只需用402块总重1200~1300kg (未扣除水泥砂浆,以下同);当采用外形尺寸为240x240x190mm的空心砖时更只要用193块总重约800kg的砖。难怪在全市空心砖化了的西昌市的建筑工地上砖工首先要问“用的是什么砖”了。

2.2 降低工程造价:如前所述当使用普通实心砖时,每1m高的砌体有16条水平灰缝;使用KP1型多孔砖时只有10条灰缝;而当使用外形尺寸为240x240x190mm的空心砖时只有5条水平灰缝。每1m3砌体所需用的水泥砂浆分别为0.2m3、0 12m3和约0.06mm3。

2.3 由于普通实心砖的密度为1700kg/m3, KP1型砖约为1200kg/m3空心砖为800kg/m3。更低的建筑材料运输重量和费用也大幅下降。

2.4 在民用建筑中墙体重量约为建筑物总重的一半,砌墙砖的密度减轻了,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山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M2多孔砖民居,按建筑面积计算,每M2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、110.9米高的南京金陵饭店主楼,全部采用空心砖作填充墙,竣工决算表明:比用普通实心砖的砖体重量减轻49.7%,水泥砂浆减少59%,人工减少46%,材料的运输重量减轻15~18%。

3、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。绕结多孔砖、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上的空气,以隔热保温,一举两得。表一是几种常见墙体的传热系数,数值越大,传热越好,保温性能也越差。

烧结砖是墙体材料中的“十项全能选手”(图1)

应该说明的是墙体的保温性能往往比砖的保温性能更差,这是因为墙的大量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。

坐落在河北省秦皇岛市海港区的晨砻建材公司大楼,用的是本厂生产的自保温砖,没有其他任何保温措施,修建时有一套中央空调,据当时该公司汪福生总经理介绍建成后空调一直没有用过,笔者2006年冬去该厂,办公室内十分舒适。

统计表明,我国现在用于建筑物的取暖、降温能耗约占全国总能耗的四分之一以上,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,自保温砖不仅不需另外投资而且可以和建筑物本身同生死共命运。

4、隔音效果更好,实测表明240mm厚的普通实心砖墙的隔音能力为51.2分贝,而190mm厚的园形孔多孔砖墙的隔音能力达到46~54分贝。

目前,北京龙泉和泰皇岛晨砻都在生产外墙装饰砖,它们可以根据用户需求在多孔、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衣,实属一举三