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古建筑為何用青磚不用紅磚?
過去沒有輪窯,燒青磚叫馬蹄窯,青磚比紅磚耐這說法錯誤,在同樣工藝下肯定紅磚耐,紅磚屬于內燃磚有焦芯,可抗氧青磚好點。
過去沒有輪窯,燒青磚叫馬蹄窯,青磚比紅磚耐這說法錯誤,在同樣工藝下紅磚耐,紅磚屬于內燃磚有焦芯,可抗氧青磚好點,青磚的結實在于做工,過去青磚純手工,選料嚴謹所以做出來就優(yōu)于現(xiàn)代機制磚。青磚與紅磚除了燒制的工藝不同,原料也是有差異的。
紅磚一般用山土或深層的紅土,青磚的土質要細膩些。青磚燒結的溫度低一點,紅磚的溫度高一點。古代沒有電,少煤,自然燒青磚比較方便。紅磚做好了,高溫燒制出來,一樣很耐用。但現(xiàn)在工藝都粗糙了,實際上現(xiàn)在用這種心態(tài)燒制的青磚,質量遠不如80年代前的了。
青磚與紅磚強度上是沒有太大區(qū)別的,紅磚是直接燒制的,在高溫下泥土中的鐵是三氧化二鐵,也就是三價鐵所以是紅色的。而青磚是燒制完成后要在爐里淋水,高溫和還原性氣氛時鐵變成四氧化三鐵,鐵為二價所以是灰色的。
青磚是用普通木柴燒的,木柴發(fā)熱量低燒不了高溫,一般在千度以下又要淋水降溫,再沾上柴灰所以才是青黑色的,紅磚現(xiàn)在用煤燒,古時用木炭燒,先用硬木燒成炭,俗稱白炭,白炭密度高發(fā)熱量大,能快速燒到千度以上,快變形時快速冷卻,因溫高已發(fā)紅,所以顏色是紅的,白炭制造成本太高,燒紅磚的價格也升高一般人用不起只有皇家有錢用的起,黃色才是皇家專用,紅色百姓是可以用的,古時結婚都穿紅色婚衣,表示紅紅火火,白炭是后來發(fā)明,紅磚也是后來才有的,直到煤的發(fā)現(xiàn)才得到普及。
古建筑采用青磚,硬度,強度遠遠大于紅磚,青磚密度高,不變形,抗凍性能好,抗氧,防水泡,耐磨損,抗風雨剝蝕,千年不腐。而且青磚透氣性強,吸水性好,能夠保持室內空氣濕度,中國古代的“秦(青)磚漢瓦”,能經歷幾千年仍保存完好,就是青磚情能優(yōu)良是好的證明。
青磚耐風化確實還是比較好的,但不能說紅磚不耐風化,得看紅磚燒的質量和怎樣做坯,近代用煤燒自然冷卻出來的都是紅磚,以前用手工做磚坯子里面是不摻煤的,摻煤是后來用機器做磚才把煤粉碎混合在泥巴里,在燒紅磚行業(yè)里行內人把燒出來的磚分三個等級,差的叫嫩火磚,標準的叫中火磚,火力燒得過猛的叫老火磚,嫩火磚大約在六百度左右燒成,原因是磚附近煤放得少或處在角落溫度低而形成,確實不耐風化,中火磚在一千二百度左右燒成,手工做坯的耐風化完全比得上青磚,顏色呈豬肝色。而老火磚是燒紅磚時是煤放得稍多而使火力過猛達到一千三百度或以上時,磚會燒成黑青色嚴重的甚至熔成一堆,磚的結構強度遠遠超過青磚,耐風化也會超過青磚。
后來機械做磚磚土里摻煤,其工藝也是粘土擠壓式耐風化遠不及從前手工做的紅磚。 青磚燒制的時候要大量用水,紅磚不需要,而紅磚在制坯的時候就加入了煤粉,在燒制的時候有個自燃的過程,所以自內而外就是紅色的。紅磚的燒制方法是從西方引進的,燒制的時間大大低于青磚,而且紅磚燒制的窯是輪轉循環(huán)的,可以不間斷生產。
青磚的燒制方法是祖宗留下來的,只能一窯一窯的燒制,中間有停頓過程,生產效率大大低于紅磚的生產,所以青磚的生產成本要高于紅磚。為什么要青磚,我來告訴大家。 轉胚是一樣的泥吐,在加熱到五百到一千度時泥土中的鐵就會變?yōu)檠趸F,會變紅。
可五百度和一千度的轉強度不同,古人為了防造假,把五百度的磚冒充一千度的磚于是發(fā)明了青磚。只有到了一千度的轉慢慢的加水,原來紅色的氧化鐵才能變化為青色的氫氧化鐵,而五百度的轉變化不成青磚的。這是古人發(fā)現(xiàn)的好的制量控制辦法。 磚土中的鐵元素氧化物有三種,三氧化二鐵是紅色的,其余氧化亞鐵和四氧化三鐵是黑色的,磚瓦在高溫焙燒過程中鐵元素和氧元素充分燃燒氧化過程中化合為三氧化二鐵,冷卻后是紅磚了。
磚瓦在窯洞內高溫焙燒過程中多加點煤炭,在相對密閉的窯洞內形成還原狀態(tài)下的高溫燃燒條件下,C元素和磚土中的三氧化二鐵進行化學反映,而變成氧化亞鐵和四氧化三鐵,密封后加水浸入快速冷卻,開窯后取出來的就是青磚青瓦了!我在磚瓦廠工作十多年,知道了科學原理后你就能生產出青磚瓦和紅磚瓦了!
首先溫度問題:青磚是封閉窯,密閉下高溫,煙囪在窯底,密閉循環(huán)式聚溫窯,這種窯如果持續(xù)加熱,溫度可以融化所有土石,包括制金屬器皿模具的沙巖,一般燒制青磚時和燒瓷器差不多,溫度很高的,燒至磚色發(fā)白發(fā)亮,外壁磚角呈融化流狀,低溫度不下于一千五百度,土中鐵元素揮發(fā)汽化掉,再閉窯用水悶烹蒸,若溫度不夠,便成為花背帶磚,質量不合格。
而紅磚窯用圍窯或輪窯,屬于廠開式煅燒,八百度溫度就行。再就是泥不同,青磚用淘泥,也就是說水和土拌成濁水,舀濁水沉淀獲的澄泥再攪拌用摔打的方法制坯。而紅磚直接用普通粘土壓坯。當然紅磚也有用淘泥制作的好貨,一般為繪制涂色花磚,但很少。
燒制窰型和工藝不一樣,出窯冷卻方式不一樣,紅磚是開放空氣冷卻,青磚是閉窰水冷還原冷卻法,青磚燒造工藝是本土傳統(tǒng)工藝,紅磚工藝是由歐洲傳過來的,歐洲古建筑大多用紅磚,荷蘭當初占臺灣時建的古堡也是紅磚,還有馬六甲的荷蘭古堡也是,閩南一些古村落也有用紅磚的,也都數(shù)百年不壞,證明不是紅磚就比青磚差,僅僅工藝不同而已。
古代或近代的青磚青瓦和現(xiàn)在的紅磚所用的泥就不一樣,特別是瓦,不能含有沙粒,必須用純黃泥,如果有沙粒和小石子,瓦燒好后就有沙眼漏水,磚耐不耐風化取決于材質和火候,磚或瓦燒好后敲擊是鋼聲響,那一定耐風化,如果沒有燒透,那瓦幾年就風化壞掉,不論是古代和現(xiàn)代能燒出合格的瓦的師傅才算是有技術,當然青磚和紅磚也要嚴格的火候,火候不夠強度就不行,火候過大或者燒的過急就會把磚瓦燒化,這樣后果很嚴重,出窯時可能用炮炸。
青磚的黑色形成的原理很簡單,那就是。在窯內溫度高達1000多的時候,從窯頂放水下去,水在窯內高溫的作用下分解成氫離子和窯內的燃燒物所產生的煙氣中的硫根離子瞬間結合而形成liu化氫。劉華清竟然在磚坯上看起來就是青色的。所以剛出窯的磚我們可以聞到有臭臭的味道。早的燒磚技術,也是燒的紅磚,后來,在燒制過程中,天下中雨啦,無意中把燒制好的紅磚用雨水冷卻啦,結果發(fā)現(xiàn),紅磚變成啦青磚,而且強度比紅磚要好,經過多次實驗,逐漸掌握啦青磚的燒制技術。充分說明,青磚燒制技術,是我國古代人民智慧的結晶! 就算是古代的紅磚和現(xiàn)代的紅磚都不是同一概念。首先是選料,古代的青磚紅磚都要選純泥(不能滲雜有沙石)。
二是燒制方式,古代的無論青磚紅磚,都是閉合窯(青與紅只是工藝不同,即以水降溫或自然降溫),多用柴草或煤燒制,有火道,差不多是烘烤型?,F(xiàn)代紅磚用輪窯,磚坯之中已滲雜煤,再用煤直燒,這是現(xiàn)代一切講求快,大量產岀的結果?,F(xiàn)代紅磚易孵化,
一是坯中滲煤原因,二是講求量和效率,內化質量與古代的磚根本沒法可比,根本不會再有千年耐用,所以現(xiàn)代紅磚與古代的紅磚不是同一概念。 紅磚溫度高硬度大,缺點是尺寸誤差大,青磚工藝復雜溫度低硬度小尺寸誤差小,古人沒有水泥等合適的粘合濟,采用糯米漿做粘合濟成本很高,因此需磨磚對縫,因此青磚比紅磚合適,有水泥后青磚價格高自然被淘汰,現(xiàn)在只有修復古建筑才采用青磚。
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