千年不腐的青砖是怎么炼成的？

古建筑历史悠久。几千年来，硬度和强度都远远大于红砖。青砖密度高，无变形，抗冻性好，抗氧化、防水泡、耐磨、耐风雨剥蚀，千年无腐蚀。那么，青砖是怎么烧成的呢？

青砖是用粘土烧制的，粘土是某些铝硅酸矿物长期风化的产物，粘性强。将粘土与水混合，制成砖坯，放入砖窑中煅烧(900℃-1100℃,而且要持续8-15小时才能做砖。粘土中含有铁，三氧化铁在烧制过程中完全氧化，即最常用的红砖；如果在烧制过程中加水冷却，粘土中的铁就不会完全氧化（Fe3O4)青色，即青砖。

我们可以理解制砖的整个过程。红砖是氧化气氛中的烧结。红砖变绿砖的关键过程是加水冷却，即砖瓦人所说的饮水（阴）窑过程。人们给了他很多关于饮水窑的传奇色彩，所以今天我们继续延续这个神秘的传说。

但是，青砖真的是由水引起的吗？答案是错误的！从文学的角度来看，人们给了青砖更多的诠释，但从科学的角度来看，这确实是一种美丽的误解。

传统烧制青砖的烧制过程可分为两部分，一是烧制红砖，二是使红砖变成青砖。青砖和红砖的区别在于砖烧成后自然冷却成红砖，而红砖变成青砖，则进行以下工序，第一道工序叫隔窑。传统操作如下：判断窑内砖烧成后，要做两项工作，一是加煤，二是密封窑体。密封窑体的目的是通过窑体密封，隔离窑外空气（氧气）的输入；煤是通过煤燃烧窑内和砖坯中的氧气，可以快速耗尽窑内的氧气，即恢复烧结。当达到还原烧结时，如何隔离外部空气入侵，将这种状态持续到完全冷却，祖先们使用了水在高温下变成蒸汽的简单原理，即饮用窑。由于水在高温下渗入窑内，水变成蒸汽体积膨胀，在窑内形成正压，正压隔离外部空气的侵入，确保砖在缺氧气氛中冷却到不能再氧化的温度，完成整个绿化工作。

从隔窑密封到下水饮窑，再到开窑出砖，前两道工序一次完成，窑内砖瓦颜色的变化是在人们无法观察到的情况下完成的。红砖变成青砖的环节形成了模糊的概念。从操作环节来看，由于窑的时间很短，人们往往认为窑是饮用窑的准备工作，水工作持续几天，需要很多技能，如初始水和后续水，同时防止大量水进入窑，饮用水的连续性，这些工作和要求人们可以看到，操作也付出了很多努力，因此，形成了饮用窑的概念。这个概念形成后，烧砖人没有澄清，这可能与保守的概念有关。毕竟，有人担心学徒饿死。这套连续的工艺砖瓦人生动地称之为闷青。一个闷热的词把烧青砖的技术描述到极致，能隐约观察到烧砖人的技术保守心理。

青砖变色始于恢复初期。恢复结束后，返青过程已经完成。饮用窑的开始表明返青结束。水只是保持这种状态，直到最后开窑，而不是饮用窑工艺造就了青砖。

由于某些错误导致返青失败，窑内砖瓦呈不同程度的青色、红色、青红色等。烧砖的人之为花窑青砖烧成青砖一般是由三种错误引起的。一是还原烧结时间不够，还原气氛和浓度不符合完全耗氧的要求，导致砖堆某些部位或砖内部在不同程度上为氧化气氛下的红色。例如，虽然窑内可以形成缺氧还原气氛，但由于还原气氛浓度、时间、温度等因素，还原气氛不稳定，会导致青红砖的出现。

这也证实了形成青砖的关键是烧还原过程，而不是下水过程。例如，如果一个窑需要3个小时才能完全还原，将其时间压缩为2.5小时，下水时间保持不变，其窑产品将出现青砖红心现象。砖体外部已完成绿化。由于还原时间不够，砖体内的氧气没有丢失，虽然下水时间没有压缩，但由于之前的还原烧结不彻底，青红砖现象出现了。

建筑物上常见的砖也是青红砖，但形成的原因不一定是还原不足造成的。如果仔细观察窑内不同部位的青红砖，一般定期出现在排烟口附近、底部，或窑、观火孔位置，这些部位经常出现的原因是窑体密封不良。在恢复阶段或恢复后的高温阶段，由于窑密封不良，外部空气（氧气）进入窑，导致恢复气氛不足或恢复后的氧气。还有就是还原后高温下水阶段下水量不足，蒸汽少窑正压不足不稳定，外界空气从漏气点侵入，也会形成青红砖。因此，青砖隔窑工艺的另一个重点是窑体密封。

三是高温出窑造成的再氧化也会形成青红砖现象，烧砖人称之为回火。由于氧气的流失，红砖中的三氧化二铁形成黑色(青色、灰色)氧化亚铁，即红砖变青砖的化学反应过程。但氧化亚铁非常不稳定，在高温下会迅速氧化，然后氧化成红色的三氧化二铁。从这一转换过程中可以看出，红砖变青砖和青砖变红砖需要两个基本条件，一是烧结气氛，二是温度。开窑时(开窑称为开窑)高温是造成这种青红砖现象的罪魁祸首。虽然相对燃烧的高温属于低温阶段，但由于氧化亚铁不稳定，易氧化，砖的温度从低温到完全冷却，满足了氧化条件。在这种情况下，青砖的颜色慢慢丢失，逐渐变成红砖或灰砖。温度决定了砖的变色程度，高温为红色，低温为灰红色或灰色。

也可以从古建筑中观察到青砖回火、氧化变红变灰的现象。一座由青砖建造的古建筑，经过几百年的风风雨雨，寒暑交替，已古朴，呈现出灰砖的沧桑。在自然条件下，青砖变灰砖也是一个氧化过程，但由于温度因素，时间过长，人们没有刻意关注。青砖在恢复气氛中形成，这是他唯一不同于红砖的特点，青砖比红砖风化，是空气中逐渐氧化，然后开始风化期，红砖直接进入风化，因为青砖恢复氧化过程，也让我们感受到千年青砖的历史。

在水的作用下，三氧化二铁形成四氧化三铁，是红砖变青砖的化学过程，这一点也有待论证。四氧化三铁是我们常见的黑色磁铁。实验室制造的四氧化三铁工艺描述为：铁在蒸汽中加热，或将三氧化二铁加热到400℃四氧化三铁可以用氢还原制成。从这一描述中可以得出结论，由于青砖烧制后期加水产生蒸汽、还原气氛等表面现象与实验室四氧化三铁工艺相似，误导了条目作者。从360条关于氧化亚铁的解释中可以看出，对氧化亚铁的解释更为合适：FeO可以在900℃通过氧化铁与一氧化碳反应(在还原焰中加热氧化铁)获得方程Fe2O3+CO→2FeO+CO2。这个解释和青砖烧制过程一样:达到烧结温度后(不同原料的烧结温度不同，以粘土和页岩为例，烧结温度一般为900~940℃），当还原、密封和下水过程少于800时，开始恢复℃还原过程中，会出现俗称不上色的现象，即返青失败。

据报道，红砖烧制过程中的黑心、压花现象与青砖还原相似，存在偏差。青砖是氧化烧结后还原形成的，黑心压花砖是由于烧结过程中缺氧烧结形成的。一个是完全烧结后还原，另一个是烧结过程中不完全烧结的过程。虽然这两种现象都是由还原气氛引起的，但后果使产品呈黑色（绿色）颜色，但产品质量无法比拟，因为黑心压花砖是产品质量的严重缺陷和不合格产品，因为它们不抗冻融，容易风化，由于氧化气氛中形成的强度和还原气氛中形成的独特性质，青砖具有更好的质量。