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千年不腐的青磚,是怎樣煉成的?

來源:s  發表時間:2023/8/7 9:08:26  點擊次數:【221】

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仿古青磚廠家闡述古建筑采用的青磚歷史很久遠,伴隨了我們幾千年,硬度、強度都遠遠大于紅磚,青磚密度高,不變形,抗凍性能好,抗氧化,防水泡,耐磨損,抗風雨剝蝕,千年不腐。那么,青磚是怎樣燒成的?

青磚是粘土燒制的,粘土是某些鋁硅酸礦物長時間風化的產物,具有極強的粘性而得名。將黏土用水調和后制成磚坯,放在磚窯中煅燒便制成磚。粘土中含有鐵,燒制過程中完全氧化時生成三氧化二鐵呈紅色,即常用的紅磚;而如果在燒制過程中加水冷卻,使粘土中的鐵不完全氧化則呈青色,即青磚。

傳統燒制青磚的過程可以分為兩部分,一是燒成紅磚,二是讓紅磚變青磚。青磚和紅磚兩者的區別是磚燒成后自然冷卻為紅磚,而讓紅磚變為青磚,則進行下面工序,第一道工序叫“隔窯”。傳統的操作是這樣的:

當判斷窯內磚燒成后,要進行兩項工作,一是加煤,二是密封窯體。密封窯體的目的是通過窯體密封,隔絕窯外空氣(氧氣)輸入;加煤是通過煤炭燃燒耗盡窯內、磚坯內的氧氣,兩種方法結合,能快速耗盡窯內氧氣,也就是還原燒結。當達到還原燒結后,如何隔絕外界空氣侵入,將這種狀態持續到完全冷卻,先輩們利用了水遇高溫變為蒸汽的簡單原理,也就是下水飲窯。因為水滲入窯內遇高溫,水變蒸汽體積膨脹,在窯內形成正壓,正壓隔絕了外界空氣的侵入,確保了磚瓦在缺氧的氣氛中一直冷卻到無法再次氧化的溫度,完成整個返青工作。

青磚變色是在還原初期開始的,還原結束,就已經完成了返青過程,飲窯的開始,也就預示著返青結束。下水只是保持了這種狀態一直持續到最后開窯,而不是下水飲窯工序造就了青磚。

由于某種失誤造成返青失敗,窯內磚瓦呈不同程度的青色、紅色、青紅色等,燒磚人稱為“花窯”,磚瓦呈青紅相間現象被稱為“青紅磚”。青磚燒成青紅磚一般為三類失誤造成的,一是還原燒結時間不夠,還原氣氛和濃度沒有達到完全耗盡氧份的要求,導致磚垛某些部位或磚的內部不同程度為氧化氣氛下的紅色。例如不燒還原直接下水飲窯,窯內雖然能形成缺氧的還原氣氛,但受還原氣氛濃度、時間、溫度等因素影響,還原氣氛不穩定,就會導致青紅磚出現。

這一點也證實了形成青磚的關鍵是還原過程而不是下水過程,例如:一座窯完全還原如果需要3個小時,將其時間壓縮為2.5小時,下水時間不變,其出窯產品則會出現“青磚紅心”現象,磚體外部完成了返青,磚內由于還原時間不夠呈紅色,雖然下水時間沒有壓縮,但由于之前的還原燒結不徹底,導致磚體內部的氧沒有丟失,青紅磚現象就出現了。

有些建筑物上經常見到的磚也呈青紅磚,但形成的原因則不一定是還原不足造成的。如果仔細觀察窯內不同部位出現的青紅磚,一般有規律的出現在排煙道口附近、底層,或窯門、觀火孔位置,之所以經常出現在這些部位,這要歸罪于窯體密封不好。在還原階段或者還原后高溫階段,由于窯的密封不好出現漏氣,造成外界的空氣(氧氣)進入窯內,導致還原氣氛不足或還原后回氧。還有就是還原完畢后高溫下水階段下水量不夠,蒸汽少窯內正壓壓力不足、不穩定,外界空氣從漏氣點侵入,也會形成青紅磚現象。所以,青磚隔窯工序另外一個重點就是窯體密封。

另外,高溫出窯造成的再次氧化也會形成青紅磚現象,燒磚人稱之為“回火”。紅磚中的三氧化二鐵在還原氣氛中由于氧的丟失形成黑色(青色、灰色)氧化亞鐵,也就是紅磚變青磚的化學反應過程。但是氧化亞鐵是很不穩定的,遇高溫會迅速氧化,再氧化成紅色的三氧化二鐵。從這一轉換的過程可以觀察到,紅磚變青磚和青磚變紅磚需要兩個基本條件,一是燒結氣氛,二是溫度。開窯時(打開窯門稱為開窯)溫度高是造成此類青紅磚現象的元兇,雖然相對燃燒的高溫來講這時屬于低溫階段,但由于氧化亞鐵不穩定,易氧化的特性,磚體溫度由低溫到完全冷卻滿足了氧化的條件,這種情況下青磚顏色慢慢丟失,逐漸變成紅磚或灰磚。開窯時溫度的高低決定了磚的變色程度,高溫為紅色,低溫為灰紅色或灰色。

青磚回火、氧化變紅變灰現象也可以從古建筑上觀察到。一座青磚建成的古建筑,經過幾百年的風吹雨打,寒暑交替,已經沒有了青磚的古樸,呈現的是灰磚的滄桑。在自然條件下青磚變灰磚,也是氧化的過程,只是這個過程由于溫度因素,時間過于漫長,人們沒有刻意關注而已。青磚在還原氣氛中形成,這是它區別于紅磚的唯一特性,青磚之所以比紅磚耐風化,就是青磚在空氣中逐漸被氧化,而后再開始風化期,而紅磚是直接進入風化,由于青磚有了還原——氧化的過程,也讓我們感受到千年青磚的歷史厚重。

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