烧土制品：人类最早的建筑材料

以天然粘土类物质为原料，经高温焙烧获得的材料叫做烧土制品。烧土制品是人类最早加工制作的人工建筑材料，可以说是与人类的文化、历史同步发展的一种建筑材料。

土坯是粘土砖的前身，将粘土用水拌合成泥，能产生塑性变形。利用这种性质，将粘土泥放入一定尺寸的模型中成型，然后利用太阳的光热干燥制成，这是人类最初加工制造的建筑材料，这种土坯最早在公元前8000年左右，就在中近东到埃及一带使用。在古埃及和美索不达米亚的遗迹中，有很多构筑物就使用了这种日晒土坯。土坯制作简单，成本低廉，保温性能好，直到现在，在一些干旱少雨、工业生产不发达的偏僻农村仍然使用土坯砌筑房屋的墙体或内墙。在北方寒冷地区，通常使用土坯砌筑火炕。但是土坯组织粗糙，强度低，吸水后软化。为了克服这些缺点，将土坯在高温下焙烧，能成为坚实、耐水的粘土砖。在土坯出现后大约经过了3000年（即公元前5000年左右），就出现了烧制的粘土砖，这种粘土砖最早被苏美尔人用于建造宫殿。

我国从西周时期（大约公元前1060～前711年）开始出现了粘土砖，到了秦汉时期，粘土砖已经作为最主要的房屋建筑、筑墙材料被大量使用，因此有“秦砖汉瓦”之称。粘土砖是烧土制品的代表性材料，与土坯相比，粘土砖强度高、耐水性好，同时外形规则、尺寸均一，易于砌筑，2000多年以来，粘土砖在我国房屋建筑中始终是墙体材料的主角。但是烧制粘土砖要破坏大量的耕地，随着人口的增多，土地资源的匮乏，我国正在逐步限制实心粘土砖的使用和生产，这种传统的墙体材料将逐步被其他材料所取代。

公元前3000年左右，美索不达米亚地方最早出现了屋顶瓦。最早的瓦是平板型，逐渐发展成平缓曲面形，最后发展成各种形状的瓦。我国从西周时代开始出现了粘土瓦，到了战国时期（公元前475～前221年），筒瓦、板瓦已作为屋顶材料广泛使用。到目前为止，粘土瓦仍然是常用的屋面材料。(www.xing528.com)

烧制石灰是最早的人工胶凝材料。生石灰的化学成分主要是CaO，是由天然的石灰石（CaCO3）经烧制分解而成的。石灰加水拌合成浆体，具有流动性和可塑性，经过一定时间，水分蒸发形成氢氧化钙结晶，同时与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙而产生强度，同时能把块状材料或散粒材料粘结起来。在西周时期的陕西凤雏遗址中，发现土坯墙上采用了三合土（即石灰、黄砂、粘土混合）抹面，说明我国在3000多年前已能烧制石灰。

玻璃也属于烧土制品的一种，其主要成分是硅酸盐。它是将高温下的熔融体快速冷却，固化形成的非晶体析出物。玻璃最大的特点是具有透明性，强度高、坚硬，抗压强度大约为600～1200MPa，是石材的10～20倍。玻璃的致命弱点是抗冲击性差。玻璃最早是作为装饰品或祭祀品使用，公元前2000年左右的埃及古墓中就已经有了透明的玻璃祭葬品。到中世纪左右，在欧洲玻璃的应用范围扩展到建筑和美术品，最开始在建筑上的应用是将彩色玻璃用于教堂建筑的内墙壁画，例如，公元1100年左右在俄国圣索非亚寺院的内墙就采用了彩色玻璃。而透明、用于门窗采光材料的玻璃，是1640年首先在俄国生产的。如今，透明的平板玻璃已成为建筑上不可缺少的采光材料，同时，各种功能的玻璃制品也广泛地应用在建筑物上。

烧土制品的出现，使人类建造房屋的能力和水平跃上了新的台阶，土坯、粘土砖作为块体材料用来砌筑墙体，其强度和保温隔热性能远远优于木骨抹泥的墙体，粘土瓦作为屋面材料大大提高了房屋的防雨、防渗漏功能，使居室环境得到改善。以石灰为胶凝材料可以拌制成砂浆，既可以用于块体材料之间的胶结，提高砌筑墙体的强度和整体性，又可以用于墙体的抹面，提高墙体的隔断性能和表面美观性。玻璃作为具有透光、透明性材料，用于房屋建筑的门窗，大大提高了居室的采光效果。因此，烧土制品作为最早的人工建筑材料，使人类的居住环境得到了根本性的改善。