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燒結普通磚石灰爆裂現象及消除途徑
燒結普通磚石灰爆裂現象及消除途徑
[摘 要]石灰爆裂現象是影響磚強度和外觀的主要因素之一，也是影響建筑物質量、美觀和使用壽命的主要因素之一，更是磚瓦企業比較棘手的技術難題.因此，認真研究石灰爆裂的形成，采取有效措施提高磚的質量已經是一項迫在眉睫的任務。
文章首先概述了燒結磚耐久性的影響因素，分析了石灰爆裂的產生原因，提出了相關消除途徑及配套措施。
[關鍵詞]燒結普通磚;石灰爆裂;消除途徑
燒結普通磚石灰爆裂現象是由于原料中含有石灰石過多，并且由于沒有粉碎到一定的粒度，在燒制過程中，高溫使石灰石變成氧化鈣(生石灰)，出窯后吸取了空氣中的水分變成氫氧化鈣(熟石灰)，體積劇烈膨脹，使磚局部產生爆裂。
輕則導致燒結磚表面有小坑爆點，影響制品外觀;重則缺棱掉角磚表面形成不貫通的裂紋，甚至開裂破壞、松散解體。
若把這些剛出窯的含有氧化鈣的燒結磚用在房屋建筑中、勢必造成墻體結構破壞、強度損失，建筑物倒塌的嚴重后果。
1. 燒結普通磚耐久性的影響因素
磚砌體結構的耐久性是指結構在其使用過程中抵抗外界環境或內部自身所產生的侵蝕破壞的能力。
燒結普通磚是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料，經焙燒而成的尺寸為240×115×53mm六面體塊材。
其結構是由塊材和石灰交錯排列而成的復合體，由于塊材的各向異性和尺寸各異，二者材性、厚度不一，接觸面作用機理復雜，加之砌筑方式及施工質量的影響使得燒結普通磚結構的耐久性能十分復雜。
從產生耐久性損傷的直接原因來看，主要如下：
1.1材料特性
燒結普通磚原料的主要礦物成分是石英、長石和伊利石，其它礦物成分有閃石、透輝石、方解石和赤鐵礦等。
砌筑砂漿是由膠凝材料、細骨料和水以及根據性能確定的其它組分按適當比例配合、攪拌硬化而成的工程材料。
一般來說，如果材料密實度差，其內部孔隙率就大，外部環境中的各種液體和氣體滲透進入其內部的可能性就會增大，外部介質侵入的機率也隨之增加，這將加速磚砌體結構的劣化。
由于產生的條件和原因不同，孔隙的孔形、尺寸、數量和分布對材料的滲透性能有很大的影響。
1.2外部環境
由于環境條件對結構耐久性有著重要影響，一般環境中的二氧化碳、環境溫度與環境濕度、酸雨等將使砌筑砂漿碳化，造成配筋砌體中的鋼筋產生銹蝕，而環境溫度與環境濕度等則是影響鋼筋銹蝕的最主要因素;特殊環境中的酸、堿、鹽是導致磚砌體腐蝕破壞主要原因;災害環境主要指地震、火災等對結構造成的偶發損傷，這種損傷與環境損傷等因素的共同作用，也將使結構性能隨時間劣化。
2. 石灰爆裂的產生與原因
當原料土中夾雜有石灰質時，則燒磚時將被燒成過燒的石灰留在磚中。
石灰有時也由摻入的內燃料帶入。
這些石灰在磚體內吸水消化時產生體積膨脹，導致磚發生脹裂破壞，這種現象稱為石灰爆裂。
石灰爆裂對磚砌體影響較大，輕者影響外觀，重者將使磚砌體強度降低直至破壞。
磚中石灰質顆粒越大，含量越多，則對磚砌體強度影響越大。
從發生機制上來說，當制磚原料中含有較多的石灰質，且破碎后原料顆粒較大時，焙燒過程中在磚體內形成尺寸較大的生石灰顆粒。
生石灰顆粒不斷吸收空氣中的水分，逐步水化成消石灰。
生石灰水化形成消石灰的過程是一個體積膨脹的過程。
隨著生石灰不斷水化成消石灰，磚體內生石灰聚集物體積不斷增大，磚體承受生石灰聚集物膨脹所產生的拉應力也越來越大，當該壓力大于磚體的抗拉強度時，即會對磚體形成破壞。
少量的生石灰聚集物可形成磚體表面破壞，大量的生石灰聚集物則造成磚體酥裂。
我國已經明確提出禁止使用粘土磚，用工業廢料、粉煤灰、生石灰、水泥等;經過蒸壓制成的加氣磚是新型的墻體材料，它是利用廢料生產的，具有節能環保的優點，同時這種加氣磚質量較輕，可以抗震、隔音、耐火的優勢，在鋼筋混凝土的時代，加氣磚已經是不可代替的好墻體材料，已經成為時代的先鋒，承擔者艱巨而光榮的使命。
我國相關標準規定：燒結普通磚優等品不允許出現最大破壞尺寸大于2mm的爆裂區域;一等品不允許出現最大破壞尺寸大于10mm的爆裂區域，在2～10mm間爆裂區域，每組磚樣不得多于15處;合格品不允許出現最大破壞尺寸大于15mm的爆裂區域，在2～15mm間的爆裂區域，每組磚樣不得多于15處，其中大于10mm的不得多于7處。
3 石灰爆裂的消除方法
3.1淋水消解
磚在出窯以后，立即通過淋水工序過一道，使磚坯完全浸濕、浸透為原則，淋水裝置采用架空水箱的形式進行淋水，水箱下面是淋水車位，水箱下設置專門設計的條形淋水嘴，使水箱中的水呈水簾狀流下。
調整水箱溢流裝置，可改變水箱水面高度，從而調節淋水嘴淋水量。
淋水后的余水沉沙后排入循環水池，由循環水泵循環利用，效果比較好。
除了淋水的方法以外，將出窯的燒結普通磚浸在水槽中進行消解效果更好，消除石灰爆裂的危害更徹底。
因為淋水的效果往往受淋水強度、淋水時間和磚垛大小的影響，弄不好消解不徹底，不能根本消除石灰爆裂的影響。
淋水消解的方法雖然可行，但是卻增加了生產工序和生產成本。
3.2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系，成品磚強度越高，石灰爆裂產生的危害越小。
適當提高焙燒溫度和延長焙燒時間，提高成品磚的燒結程度和成品磚的強度，降低石灰石爆裂產生的危害。
所要提高磚的內在質量，提高抵御石灰爆裂的能力，此外，磚坯中的相關物質成分在高溫下固相反應，生成穩定的硅鋁酸鹽礦物，消耗了部分石灰石，進一步減輕石灰爆裂的壓力。
3.3控制細度
大顆粒的生石灰顆粒存在于磚體內，水化產生的膨脹量大，因而在磚體內部產生很大的應力，當內應力超出磚體的彈性變形范圍時，磚體即被脹裂。
因此石灰石顆粒尺寸越大，成品磚內熟石灰水化產生的集中應力越大。
不難理解，控制細度就是最大限度地減輕石灰石顆粒在磚坯在的危害，實踐證明，當石灰石顆粒小于1mm時，“石灰爆裂”的危害程度降低80%以上，顆粒小于0.5mm時，“石灰爆裂”的影響基本消失。
不僅如此，采取充分攪拌的方式，使原料中的石灰石細顆粒處于高分散狀態，避免成品磚內生石灰顆粒聚集，防止水化所產生的集中應力，也大大降低了“石灰爆裂”產生的危害。
因此，降低原料的細度是解決“石灰爆裂”最關鍵的措施。
4. 石灰爆裂的消除配套措施
4.1增加土質檢測
對于申請建立的燒結磚廠，應在建廠前對其進行嚴格的土質檢測，看是否適合燒磚。
筆者在工作中就曾遇到過一個磚廠剛建好就燒磚失敗的例子，該廠所燒的磚全部凝結在一起，導致磚窯作廢，建廠失敗，造成不必要的經濟損失。
比如某某地區的大多數燒結磚廠所用的原料為頁巖，所燒的磚都通稱為“頁巖磚”，而頁巖中石灰石的含量不穩定，含量超過要求的可能性非常大，其導致產生石灰爆裂的危險性也很高，由此，就必須加強對土質的檢測，以杜絕和減少石灰爆裂事故的發生。
4.2加強巡查監管
當前因建筑材料不合格引起的質量事故，同樣會造成重大生命財產損失，在此，筆者建議，質監部門用于對食品加工企業進行定期巡查的辦法，應同樣用于對燒結磚生產企業，在制定對燒結磚生產企業巡查的辦法時，要注意判定需要解決的內容，以減少石灰爆裂等建材質量事故的產生。
總之，燒結普通磚在生產時，未經檢驗就出廠銷售，就不可避免帶來安全隱患，甚至有可能引起嚴重的社會問題。
為此需要對石灰爆裂現象的研究，并積極進行消除。
參考文獻
[1]王亮，詹予忠，沈國鵬等.粘土磚的腐蝕劣化機理[J].四川建筑科學研究，2008，34(1)：142-145.
[2]童麗萍，雷小娟.黃河淤泥燒結多孔磚抗凍性能研究[J].新型建筑材料.2008(10)：23-26.
[3]童麗萍，高振鵬，雷小娟等.黃河淤泥承重多孔磚耐久性研究[J].中國建材，2008， (10)：97-99.
[4]Charles Selwitz， Eric Doehne.The evaluation of crystallization modifiers for controlling salt damage to limestone Journal of Cultural Heritage，2012：205-216.
[5]涂啟華，王勝年，潘德強等.基于耐久性壽命預測的海工混凝土結構檢測評估[J].水運工程，2008(12)：64-69.
[6]王勝年，潘德強.港口水工建筑物檢測評估與耐久性壽命預測技術[J].水運工程，2008(4)：50-56.
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