中國人大部分去美國考察過的人員有一個錯誤的印象,那就是在幾個大城市看到的使用燒結(jié)制品的建筑物比較少,因而得出結(jié)論說:美國取消了燒結(jié)制品。其實不然,根據(jù)美國制磚協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù),美國不但沒有取消燒結(jié)制品,反而是生產(chǎn)量和使用量逐年增加。本文介紹美國全國的燒結(jié)磚生產(chǎn)和使用情況力圖給出一個全面的正確的結(jié)論。
1 美國燒結(jié)磚的市場與產(chǎn)量
美國的建筑市場每年的總需求約為2200億美元,包括鋼材、水泥、玻璃、塑鋼、涂料、裝飾材料、墻體材料等等所有的原料與材料,其中用燒結(jié)裝飾磚砌墻部分的市場總需求約為200億美元,占每年建筑市場總需求的十一分之一。美國的制磚工業(yè)目前有84家公司205個制磚廠,加拿大有4家公司10個制磚廠,在美國和加拿大的燒結(jié)磚銷售商總共有400~500家。
美國200多個制磚廠每年的生產(chǎn)能力為99億塊標磚(美國標準磚尺寸:寬:90mm,高:57mm,長:190 mm),每年的生產(chǎn)量如下表:
從上表看出,近幾年美國燒結(jié)磚的產(chǎn)量逐步上升,到2005年幾乎與生產(chǎn)能力持平。
當然美國燒結(jié)磚的產(chǎn)量與用量并不是一直是呈直線上升,也有高峰與低谷的年份。近幾年由于房地產(chǎn)市場較好,因而帶動了美國燒結(jié)磚的產(chǎn)量與用量處于高峰狀態(tài),如表2所示。
最低產(chǎn)量和用量的年份是20世紀80年代初,見表3所示。
2 美國燒結(jié)磚的產(chǎn)量用量分布與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
美國的國土面積較大,各地區(qū)燒結(jié)磚的產(chǎn)量和用量相差也較大。根據(jù)美國制磚協(xié)會的統(tǒng)計,將美國分成九個地區(qū):西海岸的太平洋地區(qū)、緊靠太平洋地區(qū)的山區(qū)、中部西北區(qū)、中部東北區(qū)、中部西南區(qū)、中部東南區(qū)、南大西洋區(qū)、中大西洋區(qū)和新英格蘭區(qū),各地區(qū)燒結(jié)磚的產(chǎn)量和用量見表4和圖1。
很顯然,美國燒結(jié)磚產(chǎn)量和用量最高的地區(qū)集中在美國東南部,其中南大西洋區(qū)(包括佛羅里達州、佐治亞州、南卡羅里那州、北卡羅里那州、弗吉尼亞州、西弗吉尼亞州、馬里蘭州和特拉華州八個州)產(chǎn)量和用量最高。西海岸的太平洋地區(qū)雖然居住人口不少,但由于是地震帶,因此燒結(jié)磚的產(chǎn)量和用量受到了限制。
圖1直觀地給出了美國各地區(qū)燒結(jié)磚的產(chǎn)量和用量,其中第一行數(shù)字表示產(chǎn)量,為最高數(shù)字;第二行數(shù)字表示用量,為最低數(shù)字。M代表1百萬塊標磚,B代表10億塊標磚。
美國的燒結(jié)磚大部分用于清水墻的承重裝飾,而不是僅僅用于填充使用。他們認為,燒結(jié)磚是一種高級的自然的很有特色的墻體裝飾材料,如果僅用在墻體內(nèi)部用做填充材料,那才是極大的浪費。
從表5中的數(shù)字可以看出美國燒結(jié)磚的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
這也可以從美國燒結(jié)磚生產(chǎn)出的產(chǎn)品尺寸品種所占的比例得到證明。美國燒結(jié)磚的產(chǎn)品尺寸見表6。
3 美國燒結(jié)磚的產(chǎn)品質(zhì)量
美國對燒結(jié)磚質(zhì)量的內(nèi)在要求很嚴,對抗壓強度、抗折強度、吸水率、抗凍融性和尺寸誤差等都有明確的標準。特別是吸水率很關鍵,如果燒結(jié)磚的吸水率能夠達到8%,其他指標就很容易通過;如果吸水率達不到這個指標,其他指標必須嚴格測試,檢驗手續(xù)就很麻煩。吸水率的指標一方面能反映燒結(jié)磚的抗凍融性和強度,同時也能反映燒結(jié)磚的自潔性。因此他們檢驗燒結(jié)磚的質(zhì)量,首先要看吸水率。他們之所以這樣做,道理很簡單。燒結(jié)磚是作為外裝飾面或者鋪路使用的,首要的標準是安全,絕對不允許發(fā)生因為質(zhì)量問題斷裂掉下來砸死人的事故。在燒結(jié)磚的外表絕對不需要再貼釉面磚或水刷石。美國也有工廠專門生產(chǎn)釉面磚,但必須是整體的,即在一般的磚體表面再施一層釉,然后一起燒成。
美國ASTM標準中針對燒結(jié)制品制定的標準有10幾個,每一個標準都有明確的嚴格的規(guī)定,現(xiàn)從有關標準中摘抄兩項列表如下:
實際上在美國磚生產(chǎn)和工程應用中對燒結(jié)磚的要求比標準還要高,有的要求鋪路磚抗壓強度高達80~100MPa,吸水率有的要求低于6%。同時對于尺寸要求也嚴格得多。
美國的標準模數(shù)磚或者標準承重空心磚,他們一般稱為面磚,主要用于樓房和別墅的內(nèi)外清水墻的砌筑,是量大面廣的磚型。因為一般墻體內(nèi)都有單獨的保溫層,因此對孔型無要求,一般常用三個圓孔,孔洞率約25%。既然對孔型無要求,那么最簡單的圓形或橢圓孔模具可靠性和壽命最高,模具制造方便,既能滿足市場需要,又能節(jié)省成本,因而應用最普遍。這就是為什么美國的大部分承重空心磚是三孔磚的原因。該種磚的抗壓強度一般20MPa以上,有的要求不低于50MPa,吸水率不能高于8%。
4 美國燒結(jié)磚制造工廠的概況
美國200多個燒結(jié)磚制造工廠,大部分是大中型工廠,小型工廠早已被淘汰。平均每個工廠每年的生產(chǎn)能力為5370萬塊標準美國磚,實際每個工廠的每年平均產(chǎn)量為4690萬塊標準美國磚,產(chǎn)能比為87.3%。平均每個工廠的職工數(shù)為112人。
在磚坯成型方法方面,大部分美國燒結(jié)磚制造工廠都采用真空擠出成型法,約占93.5%;而采用模壓成型的工廠只有5.6%;采用干壓成型的工廠只有1~2家,占0.9%。
根據(jù)20世紀90年代的統(tǒng)計數(shù)據(jù),大部分美國燒結(jié)磚制造工廠都采用隧道窯焙燒,使用中的隧道窯為204條(側(cè)燒132條,頂燒43條,側(cè)燒和頂燒合用的29條),間歇窯77座(星形70座,矩形7座)。
美國燒結(jié)磚窯爐使用的燃料種類大部分為天然氣,約占工廠總數(shù)的65.9%;有10.8%的工廠使用鋸末做燃料,9.6%的工廠使用煤,7.8%的工廠使用燃油,5.9%的工廠使用液化石油氣。
根據(jù)20世紀90年代的統(tǒng)計數(shù)據(jù),美國在磚坯和成品磚的處理設備方面既有自動操作方式,也有手動操作方式。碼坯設備自動操作方式有122臺套,手動操作方式有52臺套;卸磚設備自動操作方式有54臺套,手動操作方式有118臺套。可見在成品磚卸載方面手動操作方式多于自動操作方式。近十多年雖有長足的發(fā)展,但是手動操作方式仍然存在。
美國沒有建材設計院之類的機構(gòu),在建設一個新的燒結(jié)磚工廠時,只要有機械設備公司和制磚窯爐公司兩家的合作就可完成。機械設備公司負責原料制備和濕坯成型的機器,窯爐公司負責切碼運設備和制磚窯爐設計及建造。美國的制磚窯爐公司有多家,例如美國SD公司、美國Harrop公司、法國賽力克(CERIC)美國分公司等,但是美國的制磚機械設備公司大型的只有美國斯蒂爾公司。
美國斯蒂爾公司創(chuàng)建于1889年,家族性私有公司,現(xiàn)在是第四代掌管。最早開一個饅頭窯磚廠,后發(fā)明硬塑擠出成型技術(shù),專門致力于生產(chǎn)硬塑擠出成型設備和原料粉碎、原料處理設備。現(xiàn)有幾千臺套設備在世界50余國運行。在澳大利亞、中國、南非設有分公司,德國翰德樂公司、丹麥皮特森公司是美國斯蒂爾公司的控股公司。
5 美國燒結(jié)磚的應用概況
在美國,燒結(jié)磚很少做填充使用。他們對把燒結(jié)磚當做填充墻材使用很不理解、很不贊同,在他們看來,那么昂貴的磚,那么漂亮有韻味的產(chǎn)品,那么舒適的綠色建材,怎么能夠稀里糊涂地砌到墻內(nèi),而且外表再花一筆冤枉錢貼釉面磚或水刷石呢?當然,燒結(jié)磚用于面磚(即清水墻裝飾磚)的前提條件是燒結(jié)磚的質(zhì)量必須保證。
眾所周知,燒結(jié)磚墻體建筑的歷史十分悠久,框架結(jié)構(gòu)僅僅開始于1900年代。雖然現(xiàn)在在美國的商業(yè)建筑和公共建筑中鋼和混凝土框架結(jié)構(gòu)占優(yōu)勢,在住宅建筑中木框架占優(yōu)勢(鋼框架在住宅建筑中剛開始并有小幅上升),但是作為外墻裝飾材料,燒結(jié)磚是以高檔、自然、綠色環(huán)保、尊貴、顯示身份來使用的。因而只有在高檔別墅區(qū)、高檔住宅區(qū)、大型公共建筑,如教堂、商場、大學等才用得起燒結(jié)磚。在美國,燒結(jié)磚產(chǎn)量的90%用于外墻裝飾,外墻裝飾磚的80%用于住宅,見表8。
在77%的住宅建筑中獨棟別墅建筑占80%,聯(lián)體別墅建筑占19%,其他非建筑物占1%。
在20%的非住宅建筑中商業(yè)樓占46%,工業(yè)建筑占6%,公共建筑占47%,其他非建筑物占1%。
美國的歷史很短,許多人反倒崇尚古代的、自然的、質(zhì)樸的東西。作為建筑材料的燒結(jié)磚,在他們看來不僅僅是滿足建筑物的結(jié)構(gòu)需要,而更重要的是要滿足人們的欣賞、享受的需要,因而燒結(jié)磚更是一種藝術(shù)品、裝飾品。一幢有品位的建筑物是一幅永恒的圖畫,是凝固的音樂。他們對磚的需求并不苛求其保溫性能(已有保溫層),而對磚的質(zhì)量(強度和吸水率)和作為清水墻的表面裝飾效果卻十分在乎。同時燒結(jié)磚建筑物還有保溫好、冬暖夏涼、居住舒適、沒有光和聲音污染、不易失火、保險費用低、結(jié)實維修費用低等特點,所以燒結(jié)磚使用越多的建筑物價格越高。許多制磚廠的廣告宣傳也反映了美國人的這種心理,例如“我的磚能使你的家變成一座古城堡”,“我的藝術(shù)磚能讓你享受宮殿的感覺”等等。磚表面凡是越光滑、顏色越一致單一的,就越?jīng)]有用戶,越賣不出去。現(xiàn)在這種光面、顏色單一的燒結(jié)磚已經(jīng)絕跡。磚表面越是粗糙、顏色變化無常的、越是仿古的,越是吃香,越是得到用戶的喜愛,價格就越賣得越高。人們觀念的不同已經(jīng)形成一種市場需求。在我們看來表面光滑顏色一致的紅磚,只能賣0.20美元/塊,而經(jīng)過二次加工,諸如拉毛、滾花、滾凹坑、鋪顏料等燒成的磚,能賣0.30~0.40美元/塊。
在美國廣泛應用的燒結(jié)鋪路磚鋪成的廣場、人車混用道路、人行道、別墅庭院或者室內(nèi)地面,比水泥磚地面更上檔次、更接近自然、更經(jīng)久耐用、更顯尊貴,因此其市場價格比水泥磚要貴許多。符合要求的燒結(jié)鋪路磚在美國的價格一般在0.4~0.5美元/塊。
6 美國燒結(jié)裝飾磚墻的組成
美國的燒結(jié)磚裝飾墻有一套單獨的建筑體系,這套建筑體系應該值得中國的建筑有關部門進行研究和學習。我們這里只是粗略地做些介紹。
燒結(jié)磚裝飾墻基本由三部分組成:外部的燒結(jié)裝飾磚墻、中間的隔熱層和金屬固定件、內(nèi)部的襯墻。
作為外裝飾磚的襯墻,可以是混凝土砌塊結(jié)構(gòu),也可以是輕鋼龍骨結(jié)構(gòu),也可以是木結(jié)構(gòu)。
圖2表示出襯墻是混凝土砌塊結(jié)構(gòu)的外裝飾磚的組成與固定。
圖2 燒結(jié)裝飾磚墻的組成與固定示意圖
鋼結(jié)構(gòu)襯墻和木結(jié)構(gòu)襯墻的組成與圖2所示的混凝土砌塊結(jié)構(gòu)襯墻的組成大同小異。
在施工時一般先建好襯墻,然后在地基或鋼架上砌燒結(jié)裝飾磚,同時鋪裝中間的保溫層和金屬固定件。
這樣的混合結(jié)構(gòu)體系有諸多優(yōu)點,充分做到了物盡其才、各盡所用。
7 結(jié)語
從美國的燒結(jié)磚生產(chǎn)和應用中,我們可以借鑒許多有益的東西。至少可以總結(jié)出以下幾條:
a.美國不但沒有取消燒結(jié)制品,而是生產(chǎn)量和使用量逐年增加。燒結(jié)制品在整個建筑市場中占有很重要的份額,扮演著很重要的角色。
b.燒結(jié)磚是最環(huán)保、最節(jié)省資源和最節(jié)省能源的產(chǎn)品,應該鼓勵生產(chǎn)。從美國的情況看,主要卡住兩條:一是國土資源,不能亂開亂采;二是產(chǎn)品質(zhì)量,不符合標準的產(chǎn)品不允許生產(chǎn)。
c.從產(chǎn)品應用可以看到,強求一塊磚做到多種功能是不現(xiàn)實的,應該發(fā)揮其最有價值的一面,那就是其自然、裝飾、環(huán)保的特色。 (中國磚瓦網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處)
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