采用拋光磚廢渣制備輕質(zhì)外墻磚的研究.pdf

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1、藕鬻麓赫蕤藕慧黼蕤罄寨鬟纂瑟蘩鞣攀囊瓣懣黍藜l辮瓣熬囊蒸簿攀簟霧奏蘩鎣糞霉、●■●●盈囂圈采用拋光磚廢渣制備輕質(zhì)外墻磚的研究廖建斌(中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心廣州分中心，廣東廣州510000)摘要：本文研究采用拋光磚廢渣等工業(yè)廢渣為主要原料制備陶瓷輕質(zhì)外墻磚，通過(guò)分析拋光磚制作工藝和影響拋光磚性能的因素，提出如何利用拋光磚廢渣制備出質(zhì)量和性能達(dá)標(biāo)的高強(qiáng)、質(zhì)輕、保溫的輕質(zhì)外墻磚。關(guān)鍵詞：拋光磚廢渣；輕質(zhì)外墻磚；導(dǎo)熱系數(shù)；容重；抗壓強(qiáng)度1實(shí)驗(yàn)1．1原料環(huán)境友好型陶瓷輕質(zhì)外墻磚除了利用工業(yè)廢渣為主要原料外，石英、高可塑性粘土、黑滑石等輔助原

2、料也必不可少，還含有些許分散劑、增塑劑(三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素)和豐富色彩所需的色料。1．2試樣制備將拋光磚廢渣、廢瓷粉烘干后粉碎，將其作為主要原料；將石英、高可塑性粘土、黑滑石等配制成輔助原料，過(guò)220目篩；分散劑(三聚磷酸鈉)、增塑劑(羧甲基纖維素)和水混合比例均有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出最佳比例為1：9。主要工藝流程為：先將一定配比的拋光磚廢渣、廢瓷粉、石英、高可塑性粘土、黑滑石、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素和色料按照一定比例均勻混合，然后進(jìn)入球磨機(jī)磨成細(xì)度達(dá)標(biāo)的粉質(zhì)原料，過(guò)篩將超標(biāo)粉質(zhì)剔除后脫水，再進(jìn)入干壓機(jī)壓縮

3、成型，最后經(jīng)過(guò)烘干程序燒制后檢測(cè)輕質(zhì)外墻磚性能，最終制成性能、外觀均達(dá)標(biāo)的輕質(zhì)外墻磚。2結(jié)果與分析2．1輕質(zhì)外墻磚性能決定因素主要有容重、抗壓能力和隔熱能力等，影響這些因素的原因有許多，拋光磚廢渣用量影響較大，隨著廢渣用量的增大，容重、抗壓能力和隔熱能都隨之降低(導(dǎo)熱系數(shù)升高)，可以看出：當(dāng)拋光磚廢渣的用量超過(guò)一定百分(0．70)比時(shí)，輕質(zhì)外墻磚的容重、抗壓能力下降速度明顯加大。造成這樣結(jié)果的原因是：第一，由于拋光磚廢渣用量的不斷提高，導(dǎo)致氣孔直徑隨之升高，氣孔率的提高又致使輕質(zhì)外墻磚容重下降(同體積的磚坯被大量孔隙占據(jù)其容

4、重必然下降)。輕質(zhì)外墻磚的強(qiáng)度降低的本質(zhì)原因是輕質(zhì)外墻磚有效承載負(fù)荷面積減少。第二，高溫?zé)Y(jié)助劑的量的多少影響著拋光磚廢渣顆粒之間的結(jié)合程度降低，拋光磚廢渣用量的提高，必然得相應(yīng)減少輔助原料的供應(yīng)，輔助原料少了對(duì)應(yīng)高溫?zé)Y(jié)助劑也相應(yīng)減少，導(dǎo)致磚體燒結(jié)程度下降，導(dǎo)熱系數(shù)相應(yīng)增大?？梢?，要強(qiáng)生產(chǎn)出質(zhì)量性能優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)外墻磚必須控制好強(qiáng)度、容重、導(dǎo)熱三大特性的相互矛盾。為了達(dá)到三者性能的均衡，本研究確定的拋光磚廢渣用量以70％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最為適宜，此時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)為0．20w／m*K，容重為0．959，cm3，抗壓強(qiáng)度為14．5MPa

5、。2．2成型壓力對(duì)輕質(zhì)外墻磚性能的影響由圖2可見，一個(gè)很明顯的拐點(diǎn)出現(xiàn)在成型壓力為14MPa時(shí)，當(dāng)成型壓力小于14MPa時(shí)，隨成型壓力增加，輕質(zhì)外墻磚的容重、抗壓強(qiáng)度增加幅度劇烈；當(dāng)成型壓力大干14MPa后，隨成型壓力增加，輕質(zhì)外墻磚容重、抗壓強(qiáng)度增加幅度減緩。(導(dǎo)熱系數(shù)有相同變化特征，不過(guò)是和壓力成反比)分析其原因是：成型壓力小于14MPa時(shí)，拋光磚廢渣顆粒在壓力作用下主要原料顆粒發(fā)生劇烈移動(dòng)，并且迅速排位，使得坯體空隙減少，密度增加。當(dāng)成型壓力達(dá)到14MPa后，再繼續(xù)加以壓力后，輕質(zhì)外墻磚坯體中顆粒位移緩慢，其密度增加幅

6、度有限，所以成型壓力的增加使制品容重、強(qiáng)度提高和保溫性能降低的作用趨干平緩。為此，采用壓制成型工藝制造輕質(zhì)外墻磚，應(yīng)綜合考慮成型壓力對(duì)輕質(zhì)外墻磚容重、強(qiáng)度和保溫性能的影響才能得到理想效果。圖2不同成型壓力對(duì)輕質(zhì)外墻磚性能的影響2．3燒成制度對(duì)輕質(zhì)外墻磚質(zhì)量的影響為了確定的燒成制度，我們研究了溫度對(duì)素磚坯粉料性能的影響，并總結(jié)出了素磚坯粉料性能隨熱力的變化，結(jié)果見圖3。圖3最佳性能素磚坯粉料的TG-DSC曲線從圖3中的DSC曲線可知：由于素磚坯粉料有吸附水特性，在溫度達(dá)到52．4攝氏度左右后的吸熱能力最強(qiáng)達(dá)到最高峰；400攝氏

7、度～733攝氏度之間存在一系列吸熱峰，主要原因是水和有機(jī)物分解所致。無(wú)機(jī)鹽的分解也是吸熱峰出現(xiàn)的一個(gè)很2016年39托。嚳卵l103；n9#7e．j。，：如。洲‰oi重要的原因，在溫度達(dá)到700攝氏度以上的吸熱峰就這個(gè)原因所致；由圖3的TG曲線可知，由于吸附水的揮發(fā)，結(jié)合水、有機(jī)物以及無(wú)機(jī)鹽的分解形成燒失量。這才導(dǎo)致素磚坯粉料在燒成過(guò)程產(chǎn)生了2．40％的失重，其失重曲線的特征在0攝氏度到733攝氏度之間都有所體現(xiàn)。結(jié)合圖3的分析結(jié)果，本文研究確定了兩種燒成制度A和B：兩種制度溫度區(qū)間第一溫度區(qū)間為20攝氏度-750攝氏度：升

8、溫速率不同A的升溫速率為5攝氏度／min；B為升溫速率為10攝氏度／min。；第二溫度區(qū)間為750攝氏度-1170攝氏度：A的升溫速率為15攝氏度／min，B為升溫速率為10攝氏度／min。最后1170攝氏度保溫10分鐘；再讓其自然冷卻。兩種燒成制度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用A燒成制度時(shí)，最終磚