什么是燒結磚？

    我國磚瓦歷史悠久，素有“秦磚漢瓦”之美稱(chēng)。在陜西周王廟考古發(fā)現就有生產(chǎn)黏土實(shí)心磚和空心磚，據今已有三千多年歷史。實(shí)際上中國的燒結磚歷史可以追溯到7000年前。用黏土燒磚主要是用于建房，同時(shí)也用于軍事工程，主要是建造軍事防御工程如長(cháng)城。我國歷史上制磚技術(shù)先進(jìn)，工藝精湛。大窯專(zhuān)制官邸、寺院等建筑用磚。小土窯則為民間建房燒制普通磚瓦。

    燒結空心制品在西周早期就已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)，但在工業(yè)和民用建筑中全面推廣應用應在上世紀50~60年代。以黏土（頁(yè)巖、煤矸石、粉煤灰、淤泥、建筑廢棄土及工業(yè)固體廢棄物等）為主要原料，經(jīng)坯料制備、擠出成型、焙燒而成，具有一定孔洞率的制品，用于工業(yè)或民用建筑承重部位的砌體材料叫燒結多孔磚；用于工業(yè)或民用建筑非承重部位的砌體材料叫燒結空心磚或空心砌塊。一般說(shuō)來(lái)，豎孔多用于承重的磚叫多孔磚；水平孔多用于保溫、隔熱的非承重制品稱(chēng)之為燒結空心磚或空心砌塊。

    燒結多孔磚及空心磚(砌塊)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題

    磚以前稱(chēng)之謂“燒結磚”，主要取決于燒結工藝(土窯、立窯、輪窯)。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，以及建筑體系的變化，現代的燒結磚主票采用隧道窯生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品以多孔磚、空心磚及砌塊為主。但是，不管采用什么樣的技術(shù)及生產(chǎn)工藝，要燒好一塊磚，“原料是關(guān)鍵，技術(shù)是條件，管理是保障”。古代人制磚十分重視原料的選擇及處置，在這個(gè)古老行業(yè)中，一直以來(lái)有二句“行話(huà)”，叫做“三分工藝七分原料，三分燒七分碼”。明張問(wèn)之《造磚圖說(shuō)》中記載：對制磚的原料處置是“凡七轉而后得土，六轉而成泥，閱八月而成坯，凡百三十日而后窨水出窯。必面背四旁無(wú)燥紋，無(wú)墜角，叩之聲震清者，乃為入格”。

    從國家及我省多次對燒結制品質(zhì)量抽檢或多或少地存在著(zhù)質(zhì)量問(wèn)題，根據燒結制品質(zhì)量情況分析，大多數的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題是原料處置不當所致。

    尺寸偏差

    原因：主要問(wèn)題是原料的顆粒級配及陳化時(shí)間不夠。

    解決辦法：

    1）對原料進(jìn)行篩分，解決原料的顆粒級配；

    2）增加原料的陳化時(shí)間，提高原料的可塑性指數。一般要求，根據企業(yè)的產(chǎn)能規模，存化庫的面積最小應能夠滿(mǎn)足七天的生產(chǎn)量；

    3）對擠出機的擠出機口尺寸進(jìn)行改進(jìn)。對現有的原料進(jìn)行全分析，特別是原料的可塑性指數，使擠出機擠出的泥條尺寸接近原材料收縮值的偏差值范圍。

    棱角裂縫

    原因：原材料（混合料）中大顆粒比例偏高，成型水分偏低，增加擠出機擠出泥條的阻力。

    解決辦法：

    1）提高原材料破碎細度或減小篩子的孔徑，適當調整原料級配，減少泥條的阻力；

    2）檢查高速細碎對輥的間隙，調整高速細碎對輥的間隙(3mm)；

    3）適當調整原材料的含水率。

    肋、壁水平長(cháng)度裂縫

    在燒結多孔磚及燒結空心磚、砌塊中常見(jiàn)。

    原因：主要問(wèn)題是原材料中大顆粒比例偏高，造成原料中的粗細顆粒收縮不統一而產(chǎn)生收縮裂縫；干燥室溫度過(guò)高或干燥速度過(guò)快。

    解決辦法：

    1）合理調整原材料的顆粒級配；

    2）合理調節干燥室溫度，一般干燥室溫度控制溫度范圍：坯體進(jìn)入干燥室溫度控制在40℃左右，干燥室進(jìn)風(fēng)溫度控制在110℃左右；

    3）根據干燥室內的溫度和濕度，合理調節坯體的干燥時(shí)間，調節干燥室風(fēng)機的速度。

    欠火磚

    在隧道窯生產(chǎn)的燒結磚的過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)現窯車(chē)底部?jì)蓚扔休^嚴重的欠火磚，其顏色發(fā)白；強度很低，造成成品磚破碎率高。

    原因：

    1）窯車(chē)密封不嚴，車(chē)底冷風(fēng)進(jìn)入窯內，致使坯垛底部?jì)蓚葴囟认陆?，是造成欠火磚的主要原因；

    2）隧道窯的壓力、溫度和氣氛不平衡，窯內的壓力小于窯車(chē)下面的壓力；

    3）原材料中的內摻熱量不夠；

    4）求產(chǎn)量，燒結時(shí)間和保溫時(shí)間不夠。

    解決辦法：

    1）檢查窯車(chē)之間的密封以及窯墻兩側的砂封，及時(shí)修復砂封槽漏風(fēng)，砂封槽內有足夠的砂子，防止車(chē)底冷風(fēng)進(jìn)人窯內；

    2）調整窯內正壓、零壓與負壓之間的平衡，保持窯內各帶的溫度，減少窯車(chē)上的坯垛上下之間的溫差，確保坯體正常焙燒和保溫；

    3）分析原材料內摻熱值，適當提高焙燒溫度；

    4）嚴格控制焙燒和保溫時(shí)間，嚴格做到“定帶、定溫、定時(shí)”進(jìn)行焙燒和保溫，不以單求產(chǎn)而影響質(zhì)量。

    爆磚

    在隧道窯生產(chǎn)的燒結磚的過(guò)程中，磚垛中間及上部的磚出現彎曲變形或氣泡，俗稱(chēng)爆磚或過(guò)火磚。

    原因：

    1）原材料中熱量配制過(guò)高；

    2）坯體碼垛不合理；

    3）焙燒帶前移，焙燒和保溫時(shí)間過(guò)長(cháng)。

    解決辦法：

    1）分析原材料中熱量的摻入比，合理配置內燃熱值；

    2）改進(jìn)碼垛方式，適當增加坯體以及坯垛之間的空隙；

    3）嚴格控制焙燒和保溫時(shí)間。

    抗風(fēng)化性能

    在燒結磚檢測中，有不少燒結磚企業(yè)存在抗風(fēng)化性能差的問(wèn)題，應該說(shuō)，我省不列入嚴重抗風(fēng)區范圍，但問(wèn)題還是存在。

    原因：制磚的原材料發(fā)生變化，不少企業(yè)對原材料的陳化時(shí)間不夠，有的企業(yè)對原料破碎后沒(méi)有采取均化和陳化的措施，直接送入制擠出機制坯。坯體在窯內同一燒結溫度的情況下，坯體中的顆粒的固相與液相達不到燒結的要求，我們簡(jiǎn)稱(chēng)“夾生飯”或“燒結不均衡”。

    解決辦法：

    1）必須對原材料進(jìn)行均化和陳化處理；

    2）提高窯內燒成溫度；

    3）對劣質(zhì)原材料要提高破碎的顆粒細度。

    “石灰爆裂”

    石灰“爆裂”和“泛霜”是影響燒結磚質(zhì)量的兩大危害，嚴重影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。由于地質(zhì)成因和礦物組成的復雜性，這兩個(gè)問(wèn)題往往在以頁(yè)巖和煤矸石為原材料的磚廠(chǎng)中反映比較突出，也成為許多磚瓦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中亟待解決的質(zhì)量問(wèn)題。

    爆裂產(chǎn)生的原因

    “石灰石爆裂”是磚內部生石灰(CaO)受潮水化，引起體積膨脹而對產(chǎn)品造成的一種破壞現象。當制磚原材料含有較多的石灰質(zhì)(CaCO₃)，且破碎后原料顆粒較大時(shí)，焙燒過(guò)程中在磚體內形成尺寸較大的生石灰(CaO)顆粒。生石灰顆粒不斷吸收空氣中的水分，逐步水化成消石灰Ca(OH)₂。 CaO水化形成Ca(OH)₂的過(guò)程是一個(gè)體積膨脹的過(guò)程。隨著(zhù)CaO不斷水化成Ca(OH)₂，磚體內Ca(OH)₂聚集物體積不斷增大，磚體承受Ca(OH)₂聚集物膨脹所產(chǎn)生的應力也越來(lái)越大，當該應力大于磚體的抗拉強度時(shí)，即會(huì )對磚體形成破壞。少量的Ca(OH)₂聚集物可形成磚體表面破壞，大量的Ca(OH)₂聚集物則造成磚體酥裂。

    “16字解決方針”

    解決石灰爆裂的“16字方針”就是“揀選剔除、控制細度、加強焙燒、淋水消解”。

    揀選剔除

    如我市“長(cháng)廣時(shí)代”新型建材有限公司開(kāi)始利用煤矸石時(shí)也遇到類(lèi)似的情況。后來(lái)采取的措施是將煤矸石過(guò)一道鋼蓖子，先將大塊的石灰石剔除，然后用皮帶輸送機將破碎后的煤矸石運進(jìn)車(chē)間，利用石灰石與煤矸石硬度不同的性質(zhì)，再經(jīng)過(guò)回轉式圓篩過(guò)一遍，使大部分石灰石被剔除?！皰x剔除”結果是使石灰石含量下降到5%以下；

    控制細度

    石灰石顆粒粒徑越大，成品磚內熟石灰水化產(chǎn)生的集中應力越大?？刂萍毝?/span>

    就是最大限度地減輕石灰石顆粒對磚坯的危害。實(shí)踐證明，當石灰石顆粒小于1mm時(shí)，“石灰爆裂”的危害程度降低80%以上，顆粒小于0.5mm時(shí)，“石灰爆裂”的影響基本消失。因此，降低原料的細度是解決“石灰爆裂”最關(guān)鍵的措施；

    加強焙燒

    “石灰爆裂”對成品磚的破壞，也與成品磚本身的強度有關(guān)系，成品磚強度越高，石灰爆裂產(chǎn)生的危害越小。適當提高焙燒溫度(950℃)和延長(cháng)焙燒時(shí)間，提高成品磚的燒結程度和成品磚的強度，降低石灰石爆裂產(chǎn)生的危害?！凹訌姳簾?，就是要提高磚的內在質(zhì)量，提高抵御石灰爆裂的能力；

    “淋水消解”

    “淋水消解”是最后一關(guān)。CaCO3在600℃左右的時(shí)候開(kāi)始分解，913℃分解完畢，分解成CaO(生石灰)和CO₂，就是存在磚坯中的CaO吸收空氣中的水分以后，生成粉狀的Ca(OH)2并且伴隨很大的體積膨脹，產(chǎn)生巨大的內應力對磚構成嚴重的危害。但是，CaO在大量水化的情況下，生成膏狀的(也稱(chēng)液態(tài))Ca(OH)2，情況就大不一樣了，液態(tài)的Ca(OH)2可以向周?chē)目障稘B透和移動(dòng)，大大減輕了內應力的強度，從而使產(chǎn)品度過(guò)了“石灰爆裂”這道難關(guān)。做法很簡(jiǎn)單，磚在出窯以后，立即通過(guò)淋水工序過(guò)一道，使磚坯完全浸濕、浸透為原則。但是，需要特別指出的是，無(wú)論是“16字方針”或者是其他方法，控制原料的破碎細度都是首要的前提，沒(méi)有細度的保證，任何方法的效果都會(huì )大打折扣，甚至不起作用。

    泛霜

    燒結磚泛霜俗稱(chēng)“泛堿”，是由于磚內的水溶性鹽類(lèi)遇水溶解，隨水分的蒸發(fā)遷移至磚表面結晶成為白色粉末，故也叫“鹽析”。表現為磚面上生出一層白色粉末。這是磚體殘留有硫酸鈣、硫酸鎂等可溶無(wú)機鹽，吸水后滲出表層蒸發(fā)后的殘留物。由于泛霜鹽類(lèi)含有一定數量的結晶水，結晶后膨脹，因此，在泛霜時(shí)還會(huì )有崩裂磚的表層。為此，應控制泥料中氧化鎂的含量低于3%。原料處理過(guò)程中應強化粉碎，提高原料細度；焙燒過(guò)程中適當延長(cháng)焙燒及保溫時(shí)間，使生成不溶于水的硅酸鹽，減輕或杜絕危害。

    （1）硫是生成泛霜物質(zhì)的促進(jìn)劑，也是罪魁禍首，而硫的主要來(lái)源是從燃煤里帶來(lái)的，所以選擇低硫煤作燃料，能夠最有效地減輕泛霜現象的產(chǎn)生；

    （2）提高原材料的破碎細度，能夠有效地促進(jìn)原料中的堿性氧化物參與高溫下的物理化學(xué)反應，減少可溶鹽的產(chǎn)生，從而減低泛霜的程度。建議原料的破碎粒度控制在1.5 mm以下；

    （3）延長(cháng)焙燒時(shí)間。適當延長(cháng)焙燒時(shí)間，不僅能夠促使硅酸鹽礦物與堿性氧化物的反應，而且有利于二氧化硫氣體的分解逸出，從而降低硫酸鹽的生成，達到減少泛霜的目的；

    （4）杜絕欠火磚出廠(chǎng)。欠火磚既是廢品，又是泛霜最重要的禍首，不能貪圖小利而流入市場(chǎng)，否則因小失大。建議加強管理，堅決杜絕欠火磚出廠(chǎng)。

（中國磚瓦網(wǎng) 轉載請注明出處）

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