论文《浅析“变色砖”现象》 

                              袁东海

            

                    浅析“变色砖”现象

                            鹤壁  袁东海

                 （电子邮箱：[e-mail]   电话：[phone]）

烧结砖变色一般是指出窑时产品本色，在一段时间后逐渐变成其他颜色，例如比较典型的就是红砖变白砖。

红砖泛霜变白常见，一般人也不奇怪。如果砖出窑、出厂都为红色，砌筑上墙后逐渐变为紫色或黑红色，与周围建筑物产生巨大色差，这时用户看到的就不是色的问题了，直接怀疑的就是砖的质量。如果砖厂给用户说不清原因，无法在技术上给出合理的解释，不能及时消除色差问题，会给企业带来很大的负面影响。这一现象虽然少见，但具体到一家砖厂或某一地区，其负担也是企业无法承受的。

砖变色这个神秘的现象到底是怎么回事，以笔者的亲身经历来浅析这种现象;

某砖厂拆除轮窑改建隧道窑，原料为页岩和铁矿尾砂，整个生产工艺为一次码烧隧道窑工艺,产品生产、销售顺利，一切正常。可一段时间后，陆续有用户反应砖的质量问题，焦点就是“变色”，从用户使用现场观察，变色问题的确严重（如图）。

对砌筑过程及墙体观察：砖浸水后无变化，砌筑上墙后无变化，一天后砖的颜色开始暗淡、变色，随后几天颜色逐渐加深，随着墙体脱水干燥，变色基本停止。

 

对墙体变色砖观察情况为：变色砖所占数量比例不一，颜色变化不一。出现严重变色的部位及规律为：顶面较条面严重，压花周边较其他部位严重。

对砖厂生产工艺调查，情况如下：

原料：制砖原料由黏土改为页岩和铁矿尾砂。在使用黏土时也添加过尾砂，产品出现轻微的白色泛霜。委托有资质的建材设计院对页岩进行理化分析，特别是钙、镁、钾、钠有害质重点监测，其检测结果显示均在合理范围内，有害质不会造成严重泛霜和变色。

搅拌加水：搅拌加水为当地井水，和轮窑和生产黏土砖时没有变化。

 

成型及码坯：从砖坯成型质量和码坯量观察，没有问题。但窑车在进干燥窑时发现经过静停后脱水后的砖坯从砖垛外表看有异常现象（如图）。

干燥：干燥后砖坯由于有霜的遮掩，片状异常现象无法直观到（如图）。

烧结：进车时间70分钟，最高烧结温度为900℃左右。

 

产品：产品强度、外观合格，颜色为正常页岩砖色泽（如图）。

从砖厂原料和生产工艺来看，有两个环节有一些异常现象，主要表现在：砖坯静停后砖坯外观出现片状不均匀现象；产品砖出窑后仔细观察有淡淡的紫色物析出（如图）。观察存放10天左右的砖在压花部位有轻微颜色变化（如图）。

观察用户使用情况时发现，墙体的底部和上部变色较中间部位严重，这种现象是底层砖回潮和顶层砖雨淋有关；同一生产日期的砖在不同墙体中变色的程度不一；砖变色程度与砌筑砂浆的配比有很大关系，即：砂浆中水泥使用量越高，砖的颜色变化愈加严重，当使用黏土砂浆时，颜色变化轻微（如图）。对水泥的调查发现，为当地一家规模不大的建材企业生产。

通过以上调查，对制砖原料、生产工艺进行调整，调整的依据为综合相关资料和经验分析。

总结处理砖变色的技术手段主要有以下几个环节：

原料：烧结砖变色一般与泛霜现象伴生，部分地区页岩、黏土由于镁、钙等物质含量较高，会出现这种现象。特别近二十年利用工业废弃物煤矸石、尾砂、赤泥等为原料(燃料）制烧结砖，且采用内燃工艺时，制品的泛霜现象更加突出。该厂原料页岩为两种，采用逐一试验的方法，找出危害较重的页岩予以淘汰，从源头进行控制。

燃料：在选择烧砖用煤方面，对煤炭的有害质要进行检测，主要为硫的含量。在选用炉渣替代燃料时要对锅炉脱硫工艺进行了解，如果采用固硫法脱硫的炉渣，其氧化钙、镁的含量较高，很容易造成烧结砖泛霜（一家砖厂采用化工厂锅炉炉渣替代燃煤，采用内燃的办法烧砖，产品出现严重泛霜，被中央电视台七套曝光。由于炉渣出自化工厂，被当地百姓称为“化工砖”，影响极大）。

工艺：尽量控制成型水分，加强干燥，降低干燥残余水分，调整烧结温度，缓慢升温，减少压花；适当提高烧结温度（该厂以前以黏土为原料，烧结温度为900℃，改为页岩后烧结温度没有调整，当出现轻微泛霜时，欠火砖出现粉化现象。将烧结温度提到940℃后，产品强度随之增加，变色现象也减弱。从同一窑砖变色程度不同来分析，干燥、烧结有很大影响，不可忽视）。

变色除砖本身因素外，砌筑砂浆中的水泥碱性物质或其他物质对变色因素影响很大。特别是一些小厂水泥，由于原料和工艺因素，水泥中的镁、钙含量较高，随砂浆水分侵入砖体中，与其形成新的析碱反应。针对这种现象我们不能限制用户选择水泥的权力，只能从我们自己砖厂内部进行技防，在对用户进行解释时，可采用不同品种水泥对比的方式予以讲解，消除不良影响。 

我们常见的烧结砖中具有代表性的泛霜如下图：

 

以煤矸石为原料烧制的产品,由于含硫较高，泛霜严重。泛霜程度和颜色不同，为白色和黄色。

添加赤泥（电解铝尾矿）原料的产品泛霜如图:

泛霜一般表现为制品的外表，特别是楞、边角及高凸部位较为明显，严重时会大面积出现。而断开砖的内部很少见到，这主要是砖体内部的可溶性盐在水分的作用下析出，在砖的表面形成晶体所致。这种析出物以盐类白色晶体形式存在，当受到其他物质（水泥中的碱类）会发生更为复杂的化学反应，一定情况下反应形成的晶体会呈现不同颜色，给人的直观就是“变色砖”。

 

常见千年青砖，难见百年红砖。采用内燃及氧化气氛烧结砖瓦，对制品的质量影响很大，红砖和青砖烧制工艺只有冷却时氧化气氛和还原气氛这一点区别，但两者的寿命却大不相同，其中风化一项是重点。泛霜是烧结制品的缺陷，也是内燃砖的通病，国家标准给予了相应的判断依据和风化地区分类，其目的是要求企业在生产中严格控制产品质量，降低危害。