对于生产烧结砖来说：“原料是基础”这就和 用小麦制成的面粉可以作面条，而用玉米制成的玉米 面做不出面条是一个道理。 隧道窑

古人用粘土做砖，也不是说什么粘土都能做出 好砖，宋朝的工部尚书(工业部长)在其所著 《营造法式》一书中就明确指出制砖用的粘土应“ 挖地三尺取其粘不腻疏而不散者为佳”。就是这种“ 为佳”的粘土还必须经过反复处理才能使用。书中 指出：挖出来的粘土浸水后“人驱数牛，交趾踩之” 搅拌。这还不算，踩匀以后还必须“堆置覆以草， 逾七日一陈化”，“如是者三”，才能使用。

就是在上个世纪五十年代，在北京、成都等地 的一些老砖厂也还保留着用“隔年土”的习惯，即头 年把土挖出来堆在一起任凭风吹雨打、霜冻，次年 才用于做砖。

1原料的技术要求

1.1化学成份和矿物分析

1.1.1化学成份 二氧化硅(SiO2)是烧结砖原料中的主要成份， 含量宜为55~70%。超过时，原料的塑性太低，成型 困难，而且烧成时体积略有膨胀，制品的强度也会降低。太少时制品的抗冻性能将下降。

三氧化二铝A1₂O₃在制砖原料中的含量宜为 0~25%。过低时，将降低制品的强度，不抗折；过 高则必然提高其烧成温度，加大烧成煤耗，并使制品的颜色变淡。

三氧化二铁(Fe₂O₃：是制砖原料中的着色剂， 含量宜为3~10%。太高时将降低制品的耐火度，并 使其颜色更红。

氧化钙(CaO即生石灰，在原料中常以石灰 石(CaCO₃)的形式出现，是一种有害物质，含量不 得超过10%。否则，不仅会缩小制品的烧结温度范 围，给焙烧带来困难，当其粒径大于2mm时，还 会造成制品的石灰爆裂，或吸潮、松解、粉化。 氧化镁(MgO)：是一种有害物质，含量越少 越好，不许超过3%。它和硫酸钙(CaSO4)、硫酸镁 (MgSO4)一样，都将使制品出现“泛霜”，甚至剥 层、风化。

硫酐SO₃最好完全没有，顶多也不能超过1%。 否则，制品将在焙烧时产生气体，使砖体积膨胀、 疏解粉碎。

1.1.2矿物分析

对原料进行矿物分析，有助于了解其某些物理 性能，以便采取相应的工艺措施，予以改变，以满足 制砖的要求。如原料中的长石将降低制品的抗冻性 能，当其含量超过15%时制品将不抗冻。又如蒙托石 (膨润土)，粘性极高，吸水后使体积剧烈膨胀，干燥 后又强烈收缩，其线收缩率高过13~23%，造成坯体 大量干燥裂纹，实践证明当原料中蒙脱石的含量达 到20%时，干燥裂纹已无法避免。坐产中常利用高塑性膨润土作为粉煤灰的粘合剂，以生产各种优质的 粉煤灰砖。长石不论如何敲，碎块均为条状，故名长石。

 膨胀土在矿山多以青灰色或浅灰色的层状出现， 质地松软，手捏即散，粉末滑腻，遇水成浆，泥浆较 粘，粘手难洗。

如该灰色岩层多呈片状，质地脆硬，遇水不化 则极可能是石灰岩的沉积层。 出现上述情况，仅管数量并未超标，亦应注意 强化细碎，充分混匀，以免聚集成灾。

1.2物理性能

1.2.1硬度

当采用页岩、煤矸石制砖时，还应考虑其硬度，因 为不同硬度的原料其所适宜的工艺和破碎设备并不完。

硬度一般分为十级，一级最软、十级最硬，石膏 的硬度为一级，金刚石为十级，硬度可以由专门的硬 度计检测，也可以在现场用直观的办法找出其硬度的 近似值，办法是：取一块表面干净的岩石，用大手指 甲在上面用力一划，如岩石表面被划出一道凹沟，说 明其是软质页岩，硬度约为2度以下。 如果没有划出凹痕，只有一条印子，而指甲也未 见磨损，则为中等偏软，硬度约为3度。 如只在岩石上留一条白线而手指甲已磨损 块，应为中等偏硬约为4度或更高的硬度。

1.2.2合理的颗粒级配  隧道窑

颗粒组成：或称颗粒级配。尽管原料粒度越细， 其比表面积越大，水份滲透越好，原料的塑性也越 好。但制砖原料绝不是越细越好。因为，全是太细的 原料不利于制品的干燥和焙烧。不同粒度的原料在制 品中所起的作用是不一样的粒径小于0.05mm的粉 料称塑性颗粒，用于产生成型所需要的塑性。当然 这些细小的颗粒必须是粘土或具有类似粘土性能的页 岩、煤矸石或其它材料。否则，如对于河沙，粉磨得再细，也是没有塑性的。其次是粒径为0.05 -1.2mm的部份叫填充料的颗粒，其作用是控制产品 所发生的过度的收缩、裂纹及在塑性成型时赋予坯体一定的强度。至于粒径为1.2~2mm的粗颗粒，在 坯体中起到骨架作用，有利于干燥时排出坯体中的 水分。空心砖生产原料颗粒不宜大于2mm。

合理的颗粒组成应该是塑性颗粒占35~50% 填充性颗粒占20~65%粗颗粒<30%，绝不允许有 大于3mm的颗粒。因其不仅会降低制品的强度，还 会因收缩不匀而产生干燥裂纹 笔者在西藏拉萨红墙烧结砖公司有过这样的经 验：该厂所用的煤矸石和页岩塑性指数低于4.6，硬 度高于普氏硬度5。“细碎”后基本都是粒径为1mm 左右的细沙，没有塑性的细粉，虽经加水搅拌陈化 72小时仍很难成型。后将其“细碎”后的筛余料( 约占总量的30%~50%)，不回入锤式粉碎机而直接 送人球磨机，研细到粒径小于0.05mm和筛下料混合 同搅拌，加水、陈化48小时，挤出成型，解决了 问题

1.2.3塑性指数

塑性，是烧结砖挤出成型时对泥料性能的基本要 求，塑性太低的泥料挤出成型时极为困难，塑性太高 的泥料在干燥过程中又十分麻烦。

塑性是指与适当水份混匀后的泥料在外力的作 用下能改变其形状，而在解除外力后仍能保持形状 不变的特性。

干透了的粉状泥料是不会有塑性的，就和干面 粉、干糯米粉一样，不管捏得多紧，手一松，全散 了。因为在全干的状态下，它们的塑性是发挥不出 来的。

泥料形成可塑性泥团的过程是全干的粉状泥 料，开始加少量水并混匀，其物理性能变化不大，并没有显现出塑性，仍为松散状态。继续加水混匀，泥 料开始出现粘结，显现一定的塑性，但稍加外力，粘结的泥料立即散开，此时继续加水混匀，泥料成为 可塑状态，取消外力而不变形，此时泥料的含水率 叫塑性限度，简称塑限。如果此时继续加水混匀， 泥料越来越软，直至成为可以流动的泥浆，这时泥 料的含水率叫液性限度，简称液限。显然只有泥料 的含水率介于其塑限和液限之间才能被挤出成型 这一范围越广泥料的成型越容易，反之，则困难 人们把液限和塑限之差叫塑性指数，作为衡量泥料 成型的一个技术参数，写成公式就是：泥料的液限 泥料的塑限=塑性指数。

一般认为：塑性指数大于15时为高塑性泥料 小于7则为低塑性泥料，只有塑性指数为7~15时的 中塑性泥料最适宜于挤出成型。

各种泥料的塑性指数十分悬殊，有的粘性土塑 性指数可达24或更高，有的煤矸石、页岩可低于4 粉煤灰、炉渣更几乎为零。当把泥料揉成泥团，手工 搓细小心拉长直到断裂，此时有的是先伸长后断裂 断裂部份长而细直有的则一拉就断，断裂部位粗而 短，显然，前者的塑性优于后者。原料的塑性指数可 以在现场用直观法测出其近似值。

取一块才打出新断面的页岩或煤矸石，在新断 面沾一下水，用大手指在上面搓能搓出浆来说明其塑 性指数大于7，能挤出成型，搓出来的泥浆越多，其 塑性指数也越高。 如果手指搓不出浆来则用刚打出来的同块页岩的 两个新断面都沾一下水互相对搓，能磨出浆来说明其 塑性指数有4-5，强化粉碎到颗粒级配中粘性颗粒( 粒度在0.05mm以下)占45%以上，经陈化，也可以 挤出成型。

对搓时磨出来的泥浆越多其塑性指数也越高。 泥料加水显现塑性只有用二者间的相互作用来 解释。 当泥料颗粒处于有水的环境时，水的离子被吸 附到泥料颗粒的表面。此时，围绕泥料颗粒表面建立了水的结构层。(OH) -离子被吸附到阳离子的位置使泥料颗粒表面被紧紧的包了一层很薄的“水膜"，依靠水的内聚力把相邻泥料颗粒“抱紧成团”，而有了塑性，这种水膜需水量有限。而可以在“水膜”(即泥料颗粒)之间自由行的水称之为“自由水”，

一旦自由水太多， 颗粒之间的空隙装不了超过液限，于是“溃坝”，泥团变成了泥浆，失去塑性。

有塑性的泥料必须具备以下的基本条件：

①泥料本身在常温下必须具有塑性。玻璃和砂粒在常温下无论如何处理也不会有塑性。

❷泥料本身必须是亲水性的，才可能和水分子牢固结合形成包围在颗粒外面的水膜。这就要求泥料遇水后产生离子反应从而具有较大电荷的不完全配位的阳离子，能牢牢地粘在泥料颗粒表面形成水膜。

③合理的颗粒极配使成型的坯体有一定的强度(湿强度)，才能在解除外力后保持其外形不变。

有塑性的泥料应具有以下的基本性能：

②   燥时产生收缩。其干燥时收缩的体积和其同期脱去的水分的体积基本相当。

②随着干燥的进行砖坯强度同步提高。面粉加水混匀揉紧以后可以蒸馒头、作大饼，厨师们常说“面揉得越好馒头越好吃。”如果做拉面更必须细揉慢捏(陈化)力拉，否则拉不出细的拉面来的，因为塑性不够。可见原料的塑性要求靠适当的加工才能“激发”出来。面粉是小麦做的但即使把小麦去皮加水，混匀也揉不成面团，做不成大饼，更不可能做拉面，这是

因为小麦的颗粒比面粉大多了，水份进不去，也就表现不出塑性。

做砖的泥料也一样，必须经过“加工”。摘至《墙材技术与装备》作者：曹世璞