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來源：互聯(lián)網

空心磚（hollow brick）的孔洞總面積占其所在磚面積的百分率，稱為空心磚的孔洞率，一般應在40%以上，孔的尺寸大且數量少的磚，一般規(guī)格是 390×190×190mm。是一種建筑行業(yè)常用的墻體主材，常用于非承重部位，由于質量較輕、消耗原材料少等優(yōu)勢，已經成為國家建筑部門首先推薦的產品。空心磚制造材料來源十分廣泛，例如，頁巖、煤矸石及黏土等，均可用作空心磚的生產材料。中國使用的空心磚可分為燒結空心磚、粘土空心磚、蒸壓灰砂空心磚、水泥空心磚等。

戰(zhàn)國中晚期，空心磚在河南新鄭鄭韓故城產生。1952年燒結空心磚開始在北京生產。1992年國務院頒布了《關于加快墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的意見》，中國開始大規(guī)模施行墻體材料革新，常用的就有燒結頁巖空心磚。燒結頁巖空心磚生產線的規(guī)模大多在3000萬塊/年以上，最大的單線規(guī)模年產已經超過1億標塊。但混泥土空心砌塊占建筑墻體的比例在13%以下。波蘭、俄羅斯、朝鮮等國家蒸壓灰砂空心磚發(fā)展很快，產量較高，均占這些國家墻材總量的30%以上，成為墻材的主導產品。空心磚仍在世界各國快速發(fā)展，產量也在不斷地增長。

空心磚是以粘土、頁巖等為主要原料，經過原料處理、成型、燒結制成。空心磚可節(jié)省大量的土地用土和燒磚燃料，減輕運輸重量。并且，空心磚可以減輕制磚和砌筑時的勞動強度，加快施工進度，減輕建筑物自重，加高建筑層數，降低造價。但空心磚具有抗震性能差的缺點，在實際施工過程中要嚴格按照施工標準與要求進行施工，保證相關建筑的質量以及使用壽命。

歷史發(fā)展

中國

空心磚出現(xiàn)于兩千多年前的春秋戰(zhàn)國時期，戰(zhàn)國中晚期在河南新鄭鄭韓故城產生。隨著時代變遷，自清朝以后空心磚在中國國基本上絕跡，大部分磚瓦燒結工藝也已經失傳。1949年新中國成立以后，各類墻體材料得以重新發(fā)展。1952年燒結空心磚開始在北京生產。1965年中國已有17個省市研制生產空心磚，產量為1.4億塊，占全年磚總產量的0.14%。1992年國務院頒布了《關于加快墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的意見》，中國開始大規(guī)模施行墻體材料革新，常用的就有燒結頁巖空心磚，燒結頁巖空心磚生產線的規(guī)模大多在3000萬塊/年以上，最大的單線規(guī)模年產已經超過1億標塊。但混凝土空心砌塊占建筑墻體的比例在13%以下。

其他國家

世界發(fā)達國家燒結制品結構產品主要是空心磚，歐洲各國空心磚產量占磚總產量的85%以上，產品向多功能方向發(fā)展。空洞率為30%左右的豎空心磚的容重約1300kg每立方。孔洞率40%以上的空心磚產量逐年上升。在波蘭、俄羅斯、朝鮮等國家蒸壓灰砂空心磚發(fā)展很快，產量較高，均占這些國家墻材總量的30%以上，成為墻材的主導產品。美國斯蒂爾公司、德國翰德爾公司、法國賽利克公司、意大利柏岱斯蒂等公司，這些公司每年為世界各國提供上百條年產8000萬塊磚以上的先進生產裝備與技術。由此可見空心磚仍在世界各國快速發(fā)展，產量也在不斷地增長。

類別

水泥空心磚、粘土空心磚以及頁巖空心磚是三種主要空心磚類型。空心磚的常見制造原材料是粘土和煤渣灰，中國空心磚大致分燒結多孔磚、空心磚、空心砌磚和蒸壓灰砂空心磚、水泥多孔磚、廢渣空心磚等。

基于原料分類

水泥空心磚

水泥空心磚是新型墻體材料的一種，具有自重輕、強度高、保溫性能好等優(yōu)點。生產和使用這類新型墻體材料，可以實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、利廢、增大建筑有效使用面積、縮短施工周期等目的，具有傳統(tǒng)粘土磚不可比擬的優(yōu)越性，是替代實心粘土磚的首選材料之一，受到國家產業(yè)政策的大力支持。

粘土空心磚

粘土空心磚具有保溫、隔熱、抗震性能好、造價低廉、施工方便、快捷等優(yōu)點，對于保護耕地、節(jié)約能源、保護環(huán)境等有積極意義，是中國重點推廣使用的新型墻體材料之一。

頁巖空心磚

對于缺乏粘土資源、山高溝深、無平坦場地的山區(qū)，利用頁巖生產空心磚發(fā)展是新型墻材的良策。頁巖具有化學性能穩(wěn)定，顆粒組成合理，塑性指數適宜，成型性良好，干燥敏感性系數較低，干燥脫水速度快，燒結溫度適中，燒結范圍較寬，制品強度較高等特點，是生產燒結空心磚不可多得的原料。頁巖空心磚建造房屋比應用粘土實心磚節(jié)省造價、節(jié)省砌筑用砂漿、用土量也節(jié)省；由于空心磚密度小、重量輕，可節(jié)省樁基等基礎造價，砌筑時由于砂漿灌入孔洞中形成水泥銷，增加了建筑物的抗震性能。生產應用空心磚還可吃丘造田、保護環(huán)境、具有社會效益和經濟效益。

玻璃空心磚

空心玻璃磚是一種隔音、隔熱、防水、節(jié)能、透光良好的非承重裝飾材料，由兩塊半坯在高溫下熔接而成，可依玻璃磚的尺寸、大小、花樣、顏色來做不同的設計表現(xiàn)。空心玻璃磚的化學成分是高級玻璃砂、純堿、石英粉等硅酸鹽無機化合物礦物，原料高溫熔化，并經精加工而成，無放射性物質及烴類、醛類等刺激性氣味元素，不含對人體有損害的物質，屬于綠色建材。

煤矸石空心磚

煤矸石空心磚是利用煤矸石燒制的一種磚，性能與黏土磚相同，甚至有部分性能優(yōu)于黏土磚。煤矸石空心磚具有較好的使用性能，不但具有隔聲隔熱、保溫、防震的功效，同時抗壓強度高。更重要的是煤矸石空心磚使用的原材料為煤矸石，能夠節(jié)約大量資源，具有較高的經濟效益。煤矸石空心磚的強度較高，大約為15MPa，同時具有較好的使用性能，其制成的墻體符合現(xiàn)代建筑的要求，能夠作為各種承重墻與非承重墻的施工材料，且由于孔洞率＞15%，因此具有較好的保溫性能，能夠進一步減輕建筑暖通空調系統(tǒng)的負荷。

基于工藝分類

燒結空心磚

燒結空心磚簡稱多孔磚，燒結空心磚是指以頁巖，煤矸石或粉煤灰為主要原料，經焙燒而成的具有豎向孔洞(孔洞率不小于25%，孔的尺寸小而數量多)的磚。燒結空心磚具有輕質、高強、保溫、隔熱，并有裝飾功能，能利用工業(yè)固體廢棄物、節(jié)能、節(jié)土和生產大塊制品等優(yōu)良性能。

蒸壓灰砂空心磚

蒸壓灰砂磚是以砂和生石灰為主要原料，允許摻入其它輔材，經攪拌、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護而成的墻體材料。中國從1958年開始研制和發(fā)展蒸壓灰砂磚，它是僅次于燒結制品、混凝土砌塊（磚）、蒸壓加氣砌塊的建筑墻體塊材。

特點

優(yōu)點

經濟性

隨著中國建筑工程行業(yè)的快速發(fā)展，空心磚的市場規(guī)模與國產化率呈現(xiàn)顯著的變化趨勢。與其他建筑材料相比，空心磚的原材料成本更加低廉。一般來說，空心磚制造材料來源十分廣泛，例如，頁巖、煤矸石及黏土等，均可用作空心磚的生產材料。空心磚制作對材料的要求并不高，空心磚的制造成本下降有效控制了民用建筑的建造成本。

環(huán)保性

現(xiàn)如今民用建筑的空心磚生產制備已經能夠脫離燒結工藝，只需要正常的水電供應便能夠滿足生產要求，降低了空心磚生產的能耗，實現(xiàn)了建筑材料的節(jié)能和環(huán)保，符合中國新型墻體材料推廣的目的和要求。在制作空心磚時，如果存在材料浪費的情況，可在制造空心磚時對材料進行回收與利用，從而使材料的利用率得到明顯改善，符合中國環(huán)保與節(jié)能工作的要求。

批量生產

材料科學技術的發(fā)展，使空心磚生產技術不斷完善。在生產制造空心磚過程中，由于燒結時間比傳統(tǒng)磚更短，而且孔隙可以自動出現(xiàn)，加快了空心磚的生產，為實現(xiàn)批量化生產創(chuàng)造了條件。

保溫強

空心磚是通過降低磚的導熱系數來提局墻體的保溫隔熱性能。其建筑墻體自保溫性能高。

隔音效果

空心磚有較好的隔音性能。由于聲音在空氣中傳播的能力遠遠小于固體物質，因此隔音效果更好。

抗壓強度

空心磚抗壓強度的離散性明顯受孔洞形式影響，相比較而言，六孔空心磚的抗壓強度分布最集中，離散性最小。

防火性能

燒結空心磚是在1000℃左右高溫下燒結而成，公安部消防總局認定其為A級防火建筑材料。

缺點

抗震性能差

在歷次地震中，即使在地震烈度相對較低的區(qū)域，空心磚填充墻都遭受了不同程度的破壞。如云南景谷地震垮塌房屋多由空心磚砌成。

空心磚填充墻強度低

填充墻嚴重破壞會危及人們的生命安全。空心磚填充墻是以非結構構件存在于房屋建筑中。如在2013年蘆山地震和5·12汶川地震中地震烈度相當于或低于設防烈度的地區(qū)，在主體框架結構完好的情況下，空心磚填充墻的震害非常普遍。

制備工藝

制備流程

原料的加工處理

硬質粘土、陶土、頁巖、煤矸石等需進行破碎處理，以提高塑性和成形性能，便于干燥控制和焙燒。粉碎的最終粒度不大于3mm，有害雜質粒度粉碎至2mm以下，必要時進行分級破碎。內摻燃料最大粒度不大于3mm，以免顆粒過大在成形中產生較大摩擦力，磨損模具，增加內燃料細度有利于焙燒時充分燃燒。淤泥原料因含水量過大，需進行脫水處理，瘦化處理便于成形和干燥。

原料的陳化均化

原料均應進行陳化和均化，使原料充分疏解和混合，提高原料工藝性能和物料均勻度，尤其是多種原料配料，除加強陳化操作外，應充分重視原料均化，各種原料混合均勻有利于后續(xù)加工中各項工藝參數的穩(wěn)定控制和產品質量的穩(wěn)定。采取多種處理方式，防止在成形、干燥和焙燒過程中出現(xiàn)缺陷，影響產品質量。

內燃料摻配

內燃料的選用和要求應考慮原料的物理化學性能，內燃料的熱值、顆粒組成等應結合制品成形、干燥和焙燒的特點及要求合理摻配。達到最優(yōu)配比。根據工藝特點和要求，可采用全內燃焙燒，條件不具備時也可采用半內燃焙燒。如果采取余熱利用、人工干燥等，也可以采用超內燃焙燒，但應注意內燃料粒度和摻配均勻性并嚴格控制燒成操作，保持氣流通暢，避免燃燒不完全造成燃料浪費，甚至造成產品煙熏、黑心、鼓包、過燒等質量缺陷。

成形

成形操作室空心磚生產的關鍵環(huán)節(jié)。加強泥料處理，在保證良好成形性能的前提下，盡量減少成形水分，提高濕坯強度。機頭、機口和芯具的設計，應根據產品形狀規(guī)格、磚機性能、泥料特性等合理確定最終壓縮長度、愈合長度、機口長度和機口內壁錐度等參數。按規(guī)程仔細調試，保證良好的擠出質量，尤其注意機口各部位出泥速度的均勻性，保證各部位密度均一，避免泥條彎曲、斷裂、凹凸等現(xiàn)象，以利于制品均勻收縮，保證尺寸公差和外觀質量。

干燥

干燥過程可采取自然干燥或人工干燥，自然干燥的優(yōu)點是工藝簡單、投資少、能耗低、生產調節(jié)靈活。缺點是易受氣候等外部條件及人員操作等因素影響，占地面積大、干燥周期長，勞動強度大。人工干燥的優(yōu)點是占地小、產量大、干燥快、質量穩(wěn)定、減輕工人勞動強度，同時不受天氣、季節(jié)等外部因素限制。缺點是一次性投資較大，工藝參數控制要求嚴格。

碼燒

合適的碼窯形式決定窯內氣體運動的好壞，是焙燒空心磚的關鍵，應根據制品特點、焙燒要求、窯爐結構等合理碼窯。當碼窯密度相同、形式合理時，燃料與空氣需要量少，焙燒火行速度快、產量高。焙燒是空心磚生產的最后一環(huán)，需根據內燃摻量、碼窯形式、規(guī)格尺寸、窯爐性能、氣候等特點調整，保證窯爐各部位溫度均勻，燒透，避免出現(xiàn)啞磚、酥磚、硫磚、壓花、煙熏等缺陷。

燒成中常見的問題

缺乏強度

磚坯干燥的早期升溫過急或風壓偏大、入窯焙燒時預熱制度欠妥、坯體含水率偏高使磚制品出窯后抗壓、抗折性能偏差，啞音、脆酥狀況明顯。

碎磚、斷磚率高

制坯泥料成分中骨料和細料配方不妥，比例失當，缺乏應有的陳化時間等使出窯的制品在卸車時有些呈現(xiàn)出碎塊或半截磚。

火行速度偏低

火行速度的快慢決定著窯爐產能的高低，大多情況下空心磚的火行速度比實心磚要快些，但有些空心磚在焙燒時反而比實心磚慢。是因為坯垛的結構不合理，造成預熱不良和風壓或閘形欠妥，風壓的大小影響焙燒提供氧氣多少和坯垛預熱。

應用領域

建筑施工

中國主要采用燒結空心磚和燒結多孔磚作為實心黏土磚的替代產品，燒結空心磚主要應用于非承重建筑內隔墻和填充墻，燒結多孔磚主要應用于磚混結構承重墻體。用燒結多孔磚或空心磚代替實心磚可使建筑物自重減輕，保溫隔熱性能和吸聲性能提高。

裝飾

玻璃空心磚可應用于外墻或室內間隔，提供良好的采光，并有延續(xù)空間的感覺。既具備墻的實體，又具備窗的通透，同時具有隔音防火等功能。玻璃空心磚用來裝飾，既能分割大空間，同時保證大空間的完整性。

發(fā)展趨勢

利用廢渣生產空心磚

中國年排放粉煤灰、煤矸石近3億噸，堆存量有60多億噸。每年利用排放渣可生產1000億塊空心磚，在煤礦矸石堆附近可建設煤矸石空心磚廠，生產多孔磚和空心磚。

提升孔洞率

在空心磚孔洞率方面，優(yōu)秀承重空心磚的孔洞率可達44-47%，中國生產的承重空心磚孔洞率僅能達到25%。承重空心磚的孔形狀和孔結構應向分布合理的高孔洞率方向發(fā)展，從圓孔洞向長條、多排孔發(fā)展，空心磚尺寸應逐步模數化、系列化。

提升裝飾性

空心磚表面可采用噴砂、滾花等工藝增加裝飾性。同時可以節(jié)省工料、降低建筑造價。其產品規(guī)格、尺寸仍按標準磚、空心磚的模數生產，不影響建筑體系的變化。因此應提升墻面用空心磚的裝飾性。

標準規(guī)范

中國標準

GB/T 36535-2018

蒸壓粉煤灰空心磚和空心砌塊（GB/T 36535-2018）對蒸壓粉煤灰空心磚的規(guī)格、等級和標記等做出規(guī)定，部分規(guī)定如下。

（1）蒸壓粉煤灰空心磚主規(guī)格尺寸長寬高為240mm*190mm*190mm。

（2）標記規(guī)則：蒸壓粉煤灰空心磚按產品代號（AFHI）、規(guī)格尺寸、密度等級、強度等級、標準編號的順序進行標記。例如：密度等級800，強度等級MU5.0的蒸壓粉煤灰空心磚標記為：AFHI240mm*190mm*190mm 800 MU5.0 GB/TXXXXX。

（3）

（4）

GB/T 13545-2014

燒結空心磚和空心砌塊（GB/T 13545-2014），對燒結空心磚的類別、規(guī)格等做出規(guī)定，部分規(guī)定如下。

（1）燒結空心磚按主要原料分為黏土空心磚（N）、頁巖空心磚（Y）、煤矸石空心磚（M）、粉煤灰空心磚（F）、淤泥空心磚（U）、建筑渣土空心磚（Z）、其它固體廢棄物空心磚（G）。

（2）

GB/T 24492-2009

非承重混凝土空心磚（GB/T 24492-2009），對非承重混凝土空心磚的分類、技術要求等做出規(guī)定，部分規(guī)定如下。

（1）非承重混凝土空心磚是指，以水泥、骨料為主要原料，可摻入外加劑及其它材料，經配料、攪拌、成型、養(yǎng)護制成的空心率不少于25%，用于非承重結構部位的磚，代號NHB。

（2）線性干燥收縮率應不大于0.065%。

（3）碳化系數應不小于0.80。

其它國家標準

美國標準

Standard Specification for Hollow Brick (Hollow Masonry Units Made From Clay or Shale)（美國空心磚標準規(guī)范，標準編號ASTM C652-22）中規(guī)定，空心磚是指空心粘土砌體單元，與孔洞垂直的任一平面實心率小于75%，由粘土、頁巖、耐火粘土或其混合物制成并燒制至初熔的空心建筑磚和空心飾面磚，用于為建筑提供結構和裝飾面的砌體。

德國標準

Hollow clay tiles (Hourdis) and hollow bricks, statically loaded（德國空心粘土瓦和空心磚標準規(guī)范，標準編號DIN 278）

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