采用抛光砖废渣制备轻质外墙砖的研究.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懑黍藜l辫瓣熬囊蒸簿攀簟雾奏蘩蓥粪霉、●■●●盈嚣圈采用抛光砖废渣制备轻质外墙砖的研究廖建斌(中国质量认证中心广州分中心，广东广州510000)摘要：本文研究采用抛光砖废渣等工业废渣为主要原料制备陶瓷轻质外墙砖，通过分析抛光砖制作工艺和影响抛光砖性能的因素，提出如何利用抛光砖废渣制备出质量和性能达标的高强、质轻、保温的轻质外墙砖。关键词：抛光砖废渣；轻质外墙砖；导热系数；容重；抗压强度1实验1．1原料环境友好型陶瓷轻质外墙砖除了利用工业废渣为主要原料外，石英、高可塑性粘土、黑滑石等辅助原

2、料也必不可少，还含有些许分散剂、增塑剂(三聚磷酸钠、羧甲基纤维素)和丰富色彩所需的色料。1．2试样制备将抛光砖废渣、废瓷粉烘干后粉碎，将其作为主要原料；将石英、高可塑性粘土、黑滑石等配制成辅助原料，过220目筛；分散剂(三聚磷酸钠)、增塑剂(羧甲基纤维素)和水混合比例均有严格的标准，经过大量实验总结出最佳比例为1：9。主要工艺流程为：先将一定配比的抛光砖废渣、废瓷粉、石英、高可塑性粘土、黑滑石、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素和色料按照一定比例均匀混合，然后进入球磨机磨成细度达标的粉质原料，过筛将超标粉质剔除后脱水，再进入干压机压缩

3、成型，最后经过烘干程序烧制后检测轻质外墙砖性能，最终制成性能、外观均达标的轻质外墙砖。2结果与分析2．1轻质外墙砖性能决定因素主要有容重、抗压能力和隔热能力等，影响这些因素的原因有许多，抛光砖废渣用量影响较大，随着废渣用量的增大，容重、抗压能力和隔热能都随之降低(导热系数升高)，可以看出：当抛光砖废渣的用量超过一定百分(0．70)比时，轻质外墙砖的容重、抗压能力下降速度明显加大。造成这样结果的原因是：第一，由于抛光砖废渣用量的不断提高，导致气孔直径随之升高，气孔率的提高又致使轻质外墙砖容重下降(同体积的砖坯被大量孔隙占据其容

4、重必然下降)。轻质外墙砖的强度降低的本质原因是轻质外墙砖有效承载负荷面积减少。第二，高温烧结助剂的量的多少影响着抛光砖废渣颗粒之间的结合程度降低，抛光砖废渣用量的提高，必然得相应减少辅助原料的供应，辅助原料少了对应高温烧结助剂也相应减少，导致砖体烧结程度下降，导热系数相应增大。可见，要强生产出质量性能优质的轻质外墙砖必须控制好强度、容重、导热三大特性的相互矛盾。为了达到三者性能的均衡，本研究确定的抛光砖废渣用量以70％(质量分数)最为适宜，此时，导热系数为0．20w／m*K，容重为0．959，cm3，抗压强度为14．5MPa

5、。2．2成型压力对轻质外墙砖性能的影响由图2可见，一个很明显的拐点出现在成型压力为14MPa时，当成型压力小于14MPa时，随成型压力增加，轻质外墙砖的容重、抗压强度增加幅度剧烈；当成型压力大干14MPa后，随成型压力增加，轻质外墙砖容重、抗压强度增加幅度减缓。(导热系数有相同变化特征，不过是和压力成反比)分析其原因是：成型压力小于14MPa时，抛光砖废渣颗粒在压力作用下主要原料颗粒发生剧烈移动，并且迅速排位，使得坯体空隙减少，密度增加。当成型压力达到14MPa后，再继续加以压力后，轻质外墙砖坯体中颗粒位移缓慢，其密度增加幅

6、度有限，所以成型压力的增加使制品容重、强度提高和保温性能降低的作用趋干平缓。为此，采用压制成型工艺制造轻质外墙砖，应综合考虑成型压力对轻质外墙砖容重、强度和保温性能的影响才能得到理想效果。图2不同成型压力对轻质外墙砖性能的影响2．3烧成制度对轻质外墙砖质量的影响为了确定的烧成制度，我们研究了温度对素砖坯粉料性能的影响，并总结出了素砖坯粉料性能随热力的变化，结果见图3。图3最佳性能素砖坯粉料的TG-DSC曲线从图3中的DSC曲线可知：由于素砖坯粉料有吸附水特性，在温度达到52．4摄氏度左右后的吸热能力最强达到最高峰；400摄氏

7、度～733摄氏度之间存在一系列吸热峰，主要原因是水和有机物分解所致。无机盐的分解也是吸热峰出现的一个很2016年39托。喾卵l103；n9#7e．j。，：如。洲‰oi重要的原因，在温度达到700摄氏度以上的吸热峰就这个原因所致；由图3的TG曲线可知，由于吸附水的挥发，结合水、有机物以及无机盐的分解形成烧失量。这才导致素砖坯粉料在烧成过程产生了2．40％的失重，其失重曲线的特征在0摄氏度到733摄氏度之间都有所体现。结合图3的分析结果，本文研究确定了两种烧成制度A和B：两种制度温度区间第一温度区间为20摄氏度-750摄氏度：升

8、温速率不同A的升温速率为5摄氏度／min；B为升温速率为10摄氏度／min。；第二温度区间为750摄氏度-1170摄氏度：A的升温速率为15摄氏度／min，B为升温速率为10摄氏度／min。最后1170摄氏度保温10分钟；再让其自然冷却。两种烧成制度的实验结果表明：采用A烧成制度时，最终砖