仿古青砖与烧结普通砖（红砖）的质量研究分析

杨玮玮 温小卫（甘肃省产品质量监督检验西部分中心，甘肃 张掖 734000）

仿古青砖与烧结普通砖（红砖）的质量研究分析

杨玮玮 温小卫（甘肃省产品质量监督检验西部分中心，甘肃 张掖 734000）

古建修葺对于历史悠久文化丰富的中国具有深远的意义，现代仿古建筑也越来越多受到人们的喜爱。而仿古青砖做为古建修葺和现代古建的主要建筑材料被大量使用，成为当今古建设计师的首选之材。本文通过大量实验数据，从外观质量、尺寸偏差、抗压强度、抗风化性能、泛霜、石灰爆裂、放射性核素7个方面，对仿古青砖与红砖的质量技术指标进行了比较分析，寻找两者的不同之处。得出结论：仿古青砖比烧结普通砖（红砖）抗压强度高，吸水率低，抗风化性能好。

仿古青砖；烧结普通砖（红砖）；质量技术指标；分析

仿古青砖：仿古青砖是一种烧结砖，它是仿照古青砖的各类款式、按照古青砖的烧制方法，采用古青砖所用的粘土材料现代烧制而成的青砖。它的主要原料为粘土，粘土加水调和后挤压成型制成砖坯，阴干后的砖坯放入砖窑中，加热至900℃-1100℃持续煅烧13天—15天（300-360小时），保持真空状态下遇水（缺氧）冷却4天（80-100小时），在开放状态下冷却48小时出窑。

烧结普通砖：烧结普通砖是用粘土、页岩、煤炭等原材料，粉碎后将混合物手动捏合或机械压制，干燥在约900℃的温度下经过氧化烧结、焰焙烧5-8天，风冷后出窑。

本文通过大量的试验数据，从外观质量、尺寸偏差、抗压强度、抗风化性能、泛霜、石灰爆裂、放射性核素7个方面进行数据论证，对仿古青砖与烧结普通砖的质量技术指标作如下比较分析。

1 尺寸偏差

尺寸偏差在砖砌体结构设计房屋中有非常重要的作用，它大小直接影响整个房屋结构的轴线位移及砖缝结合程度。提取试验验证过程中的10组仿古青砖样品数据，仿古青砖尺寸240mm×115mm×53mm，尺寸偏差平均值：长-0.26mm，宽-0.48mm，高-0.68mm；随机抽取试验验证过程中的10组红砖样品数据，红砖尺寸240mm×115mm×53mm，尺寸偏差平均值：长-1.8mm，宽-1.0mm，高-1.0mm。经样品对比分析：仿古青砖较之红砖尺寸更加规整、均匀。仿古青砖因其传统烧制工艺和原料配比，烧制成的青砖收缩变形度小而均一，整体尺寸较规整；红砖因其烧结时间短，内燃添加多，收缩大，导致尺寸偏差大，从而减少了红砖使用范围。

2 外观质量

外观质量是衡量烧结砖产品质量的主要因素。提取试验验证过程中的10组青砖样品数据，仿古青砖两条面平均高度差不大于3mm；无弯曲；杂质凸出平均高度不大于3mm；无缺棱掉角，三个面的破坏尺寸不同时大于15mm；裂纹长度不大于15mm；无破坏面；颜色基本一致，无明显色差［1］。随机抽取试验验证过程中的10组红砖样品数据：外观质量有6组不符合《烧结普通砖》GB5101-2003外观质量合格品要求，其中两条面高度差、杂质凸出高度、裂纹长度、颜色等质量指标都有不同程度的偏离。经样品对比分析：仿古青砖相比红砖外观更加平整、适合清水墙、装饰墙砌体。仿古青砖采用钢制坯模，压实后，用铁线弓戛平其面，致使在烧结过程中，两条面高度差小，无弯曲，又因仿古青砖原料天然成分稳定、配比得当，焙烧时间长、砖坯收缩小，粉煤灰细化完全，致使其杂质凸出高度小，裂纹少，且无破坏面；红砖采用传统的木质脱模技术，用铁线弓刮去多余的泥，整个制坯全部人工工艺，近年来，新型墙体材料的上市，对红砖有一定的打压，厂家为降低成本，减少焙烧时间，采用煤矸石、粉煤灰等作助燃剂，原料配比不合理，砖坯收缩大，表面粗糙，致使红砖在外观质量上与标准要求有不同程度的偏差。

3 抗压强度

抗压强度是砖坯硬度的主要表现形式，是仿古青砖主要控制质量技术指标之一。提取试验验证过程中的10组青砖样品数据，如图1所示：

图1 仿古青砖与红砖抗压强度比较数据

10组青砖数据抗压强度平均值为29.93MPa，标准值平均为27.26MPa；随机抽取试验验证过程中的10组红砖样品数据，抗压强度平均值11.97MPa，标准值平均为9.90MPa，经样品对比分析：仿古青砖抗压强度明显高于红砖，且强度较均匀。这是因为仿古青砖烧制时间长，使粉料颗粒在粘结和气孔排除更彻底，在烧结初期以固相表面扩散传质为主，烧结中后期以少量液相作用下的颗粒重排和塑形流动传质为主［2］，致使仿古青砖表观密度小且抗压强度进一步提升；而红砖一般为机械化批量生产，往往在烧制中为节省成本会出现外层过火内层缺火的现象，红砖生产厂家为了缩减烧结时间，过分强调提高抗压强度，任意加大内燃配比，出窑“熊猫砖”较常见，同时导致欠火砖、酥砖也有一定比例出现。

4 抗风化性能

抗风化性能是仿古青砖寿命长、耐久性的重要质量技术指标。通常砖的抗风化性能是以吸水率、饱和系数及冻融后平均质量损失率这三个质量技术指标来衡量。提取试验验证过程中的10组青砖样品数据和10组红砖样品数据，如图2所示，10组青砖吸水率平均值为15.37%，10组红砖吸水率平均值为19.75%。

图2 仿古青砖与红砖吸水率比较数据

如图3所示，10组青砖饱和系数平均值为0.67%，10组红砖饱和系数平均值为0.84%。

图3仿古青砖与红砖饱和系数比较数据

图4 所示，10组青砖质量损失率平均值为0.33%，10组红砖质量损失率平均值为0.67%。

图4 仿古青砖与红砖平均质量损失比较数据

经样品对比分析，仿古青砖作为建筑物主要构件，吸水率低和冻融循环后质量损失小，抗风化性能好，耐久性强，较之红砖有明显的优势。甘肃省属于严重风化区第七类地区，地域气候特点明显，尤其是张掖地区，属于河西走廊扇形平原，受残山风蚀和明显的季节性降水气候影响，物理风化强烈，仿古青砖吸水率低、抗风化性能强是丝绸之路众多古建历经沧桑、煌越千年、完好无缺的重要原因。红砖多年来作为墙体主要构件之一，由于吸水率高，平均饱和系数高，质量损失率高等缺点，近年来已被现代新型材料逐渐代替，又因红砖为实心粘土砖，自国家下发“禁实令”后，红砖生产厂家及销售量有了一定的缩减，生产厂家逐渐完成了由原来的红砖向烧结空心砖、烧结多孔砖的模式转变，红砖生产逐渐被边缘化，又因红砖抗压强度低，建筑工地使用量较少，只应用于现代高层建筑混凝土柱体与各种砌块之间的狭缝连接［3］。

5 泛 霜

泛霜是烧结砖坯体内盐析反应的主要体现形式，是烧结砖主要质量技术指标之一。提取试验验证过程中的10组青砖样品数据，在温度为22℃，相对湿度为45%的潮湿环境中浸在水中7天，其中9组青砖样品无泛霜，1组出现轻微泛霜现象。随机抽取试验验证过程中的10组红砖样品数据，在同等试验条件下浸在水中7天，3组出现轻微泛霜现象。7组出现中等泛霜现象。经样品对比分析：仿古青砖因其传统技术与工艺，砖坯地质矿土内内燃单一，化学反应完全，可溶性盐类较少，所以只有少数出现轻微泛霜现象，而大多数无泛霜现象。仿古青砖因其独特的无泛霜优势，可直接运用于清水墙及装饰墙；红砖原料中大量采用煤矸石、煤渣等工业废渣，使得粘土坯体中的硫酸盐含量增加，在粘土转烧过程中，采用余热利用工艺技术，使得三氧化硫浓度加大，致使红砖硫酸盐含量超标，导致大范围出现泛霜并加重的趋势，从而降低红砖外观美感及强度。

6 石灰爆裂

石灰爆裂对砖砌体影响较大，轻者影响外观，重者将使砌体强度降低直至破坏。提取试验验证过程中的10组青砖样品仿古青砖进行石灰爆裂试验，其中4组样品无石灰爆裂现象，6组样品出现2-4处2-8mm爆裂区域。随机抽取试验验证过程中的10组红砖样品进行石灰爆裂试验，其中2组样品出现2-8处2-8mm爆裂区域，8组出现4-10处最大破坏尺寸大于2mm且小于等于15mm爆裂区域。经样品对比分析：仿古青砖烧结时间长，烧结温度恒定，在整个烧结过程中只有极少量或微量的粉煤灰颗粒未参加烧结过程，氧化钙（CaO）带入比例低，石灰爆裂现象少，红砖因其原料中带入大量的煤矸石、煤渣等工业废渣，原料加工不够细化，石灰质颗粒大，含量多，在高温烧制过程中生成过火石灰，吸水后过火石灰在砖体内膨胀，导致砖体石灰爆裂现象严重。

7 放射性核素

建材中的放射性元素主要为Ra（镭）、Th（钍）、K（钾）三种元素，放射性元素指数是判定烧结砖质量是否合格的重要安全质量指标。烧结砖作为砌体主要建筑材料，其放射性核素主要存在于原料粘土和内燃中。提取试验验证过程中的10组青砖样品数据，放射性核素内照射指数Ira比活度平均值为0.35，放射性核素外照射指数Ir比活度平均值为0.66。随机抽取试验验证过程中的10组红砖样品数据，放射性核素内照射指数Ira比活度平均值为0.69，放射性核素外照射指数Ir比活度平均值为0.79，如图5所示。

图5 仿古青砖与红砖放射性核素限量比较数据

经样品对比分析：仿古青砖因其传统工艺和技术，原料单一，粘土选择张掖祁连山麗独特的丹霞地质土层，粉煤灰使用配比小，质量高，且生产工艺传统，放射性核素较低。红砖因其在原料使用中大量使用煤矸石、煤渣等工业废料，煤矸石、煤渣等工业废料本身所含放射性元素就高于其他原料，所以青砖与红砖比较放射性核素有了一定的减少。

8 结 语

由传统方法烧制仿古青砖在各项质量技术指标上都明显优于烧结普通砖。古青砖抗压强度高，抗风化性能好，致使青砖建筑历经沧桑、千年不衰，仿古青砖选用传统烧制工艺，挑选特殊天然粘土，使仿古青砖更具有透气性强、吸水性好、可塑性强、净化空气、承传精粹的特点［4］，如今仿古青砖广泛用于古建修复，现代仿古等各类建筑工程中，展现出的雍容典雅的古建筑风格是其他外墙材料无法替代的，仿古青砖与烧结普通砖（红砖）的质量研究分析，为建筑使用单位提供更好的数据参考，更为提高古建筑质量控制奠定了一定的基础。

［1］刘大可 《传统青砖青瓦质量检验参考标准》古建园林技术》,2006(4):58-64

［2］蒲文军、陈伟 《隧道窑还原烧制仿古青灰色砖瓦技术》《砖瓦世界》,2009(9):28-31

［3］陈立成、李艳华 葛兴杰 《仿古青砖贴面施工技术》《工程质量》2011年 第5期 55-57页 共3页

［4］贾鸿儒、越二寅《论仿古建筑的文化价值》《中国建材科技》2014,23(4)

Antique blue brick and fired common brick on the quality of the research

Ancient building repair has profound significance for a long history and rich culture of the China, while modern antique buildings are more and more favored by modern people’s favorite．The antique brick main building material for the repair of ancient and modern architecture has been widely used,has become the first choice for designers of ancient materials．this passage through a large number of experimental data,looking for the difference between from the 7 aspects．and look for the quality indexes of antique bricks and red brick are analyzed．Conclusion:antique brick than red brick have high compressive strength,low water absorption and good weathering resistance．

antique brick；brick (red brick)；quality index；analysis

TU502+．4

B

1003-8965（2017）03-0020-03