中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑衛(wèi)生陶瓷用原料 粘土

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB／T 1.1－2009給出的規(guī)則起草。

請注意本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容可能涉及專利。本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國建筑材料聯(lián)合會提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國建筑衛(wèi)生陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC／TC 249）歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)負責(zé)起草單位：咸陽陶瓷研究設(shè)計院、國家建筑衛(wèi)生陶瓷質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：四川省新萬興瓷業(yè)有限公司、廣東省潮安縣康納陶瓷潔具有限公司、廣東省潮州市陶瓷行業(yè)協(xié)會。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王博、馬小鵬、田濤、楊中英。

1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建筑衛(wèi)生陶瓷用粘土礦物原料的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷坯、釉用粘土礦物原料。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB／T 5950 建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測量方法；

GB／T 6003.1 金屬絲編織網(wǎng)試驗篩；

GB／T 16399 粘土化學(xué)分析方法。

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1 線收縮率fired contraction

干燥線收縮率和燒成線收縮率的總和。原料試樣干燥前后標(biāo)線長度的差值與干燥前標(biāo)線長度的百分比稱為干燥線收縮率。已經(jīng)干燥的原料試樣燒成前后標(biāo)線長度的差值與燒成前標(biāo)線長度的百分比稱為燒成線收縮率。

3.2 干燥抗折強度 modulus of rupture

原料試樣完全干燥后測得的抗折強度。

3.3 粘度viscosity

泥漿流體流動的難易程度。

3.4 化學(xué)成分chemical composition

粘土礦物原料中 SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O和燒失量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.5 酸堿度pH value

粘土原料中酸性物質(zhì)與堿性物質(zhì)強弱的程度。用pH值表示。

3.6 篩余量residue

篩分后的篩上物占原試樣總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.7 標(biāo)樣standard sample

經(jīng)供需雙方認(rèn)可，在同一批產(chǎn)品中抽取若干數(shù)量的原料保存，用于檢驗比對的樣品。

3.8 可塑性指數(shù)plasticity index

粘土呈可塑狀態(tài)時含水率上限和下限之間的范圍，用液性限度（液限）含水率和塑性限度（塑限）含水率之差表示。

4 產(chǎn)品分類

1）粘土按照可塑性指數(shù)分為高可塑性粘土、中可塑性粘土、低可塑性粘土、非可塑性粘土4類，見表1。

表1 粘土按照可塑性指數(shù)分類

2）粘土按照礦物中Al2O3的含量可分為高鋁質(zhì)粘土、高堿性粘土、堿性粘土、半酸性粘土、酸性粘土5類，見表2。

表2 粘土按照礦物中Al2O3的含量分類

5 技術(shù)要求

5.1 外觀質(zhì)量

與標(biāo)樣外觀基本一致。

5.2 化學(xué)成分

和燒失量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由供需雙方商定。

5.3 含水率

產(chǎn)品含水率由供需雙方商定。

5.4 篩余量

與標(biāo)樣對比，最大允許絕對誤差為±0.5%。

5.5 干燥抗折強度

與標(biāo)樣對比，最大允許絕對誤差為±0.2MPa。

5.6 線收縮率

與標(biāo)樣對比，最大允許絕對誤差為±0.5%。

5.7 白度

與標(biāo)樣對比，最大允許絕對誤差為±2。

5.8 粘度

用涂－4流速杯測定時，為（標(biāo)樣值±2.0）s；用旋轉(zhuǎn)粘度計測定時，為（標(biāo)樣值±標(biāo)樣值×5%）dPa.s。

5.9 酸堿度

各類產(chǎn)品的pH值范圍應(yīng)為5.5～8.0。

5.10 可塑性指數(shù)

與標(biāo)樣對比，最大允許絕對誤差為±1。

6 試驗方法

6.1 外觀質(zhì)量

用目測方法進行。將樣品和標(biāo)樣同時在烘干箱內(nèi)于105～110℃烘干2h，取出冷卻后，分別平鋪在白紙或白瓷片上，在自然光下目測比較。

6.2 化學(xué)成分

按照GB／T 16399進行。

6.3 含水率

6.3.1 儀器設(shè)備

1）樣品盤或板。

2）恒溫干燥箱。

3）天平：精度1g，l mg。

4）稱量瓶。

5）干燥器。

6.3.2 測定步驟

6.3.2.1 塊狀試樣

稱取500～1 000g試樣，精確到2g，放入已稱量的樣品盤中，將樣品盤放入恒溫干燥箱于105～110℃烘干3h。取出試樣放入干燥器中冷卻至室溫，稱量，以后每烘干1h冷卻稱量1次，直到2次稱量差不大于2g止。6.3.2.2 粉狀試樣

稱取約10g試樣，精確至0.001g，放入已稱量的稱量瓶中，將稱量瓶放入恒溫干燥箱于105～110℃烘干2 h，加蓋取出放入干燥器中冷卻至室溫，稱量，以后每烘干1h稱量一次，直至兩次稱量差不大于0.002g止。

6.3.3 結(jié)果計算

含水率X1（%）按式（1）進行計算：

式中：m1——烘干前試樣及樣品盤或稱量瓶質(zhì)量，g；

m2——烘干后試樣及樣品盤或稱量瓶質(zhì)量，g；m0——烘干前試樣質(zhì)量，g。所得結(jié)果修約至一位小數(shù)。

6.4 篩余量的測定

6.4.1 干篩法（適用于顆粒直徑大于0.1mm的試樣）

6.4.1.1 儀器設(shè)備

1）試樣篩：應(yīng)符合GB／T 6003.1的規(guī)定。

2）中楷羊毛筆：毛長25～30mm。

3）天平：精度0.1mg。

6.4.1.2 測定步驟

稱取約10g試樣，精確至0.01g，放入325目（0.043mm）試樣篩內(nèi)。手持篩子的上端輕輕搖動，用中楷羊毛筆將試樣輕輕刷下，直至無粉粒下落為止，然后將剩余物仔細刷出稱量，精確至0.1mg。

6.4.1.3 結(jié)果計算

干篩法篩余量X2（%）按式（2）進行計算：

式中：m——篩余物質(zhì)量，g；

m0——試樣質(zhì)量，g。

所得結(jié)果修約至2位小數(shù)。

6.4.2 濕篩法（適用于顆粒直徑小于0.l mm的試樣）

6.4.2.1 試劑和儀器設(shè)備

1）10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）六偏磷酸鈉溶液。

2）恒溫干燥箱。

3）電動攪拌器。

4）帶旋轉(zhuǎn)篩座的試樣篩：應(yīng)符合GB／T 6003.1的規(guī)定。

5）中楷羊毛筆：毛長25～30mm。

6）噴頭：可控制水壓在0.03～0.05MPa。

7）天平：精度0.1g，0.l mg。6.4.2.2 測定步驟

稱取約100g試樣，精確至0.1g，放于適當(dāng)容器中，加六偏磷酸鈉溶液10ml及水400ml，浸泡10min，將容器置于攪拌機下以1 200r／min轉(zhuǎn)速攪拌30min，以水沖凈攪拌葉片后取出容器。

將容器內(nèi)的懸浮液和沉淀物全部倒入置于水池內(nèi)的旋轉(zhuǎn)篩［325目（0.043mm）］中，洗凈容器并控制水壓在0.03～0.05MPa范圍內(nèi)，連續(xù)沖洗篩內(nèi)殘余物，直至篩座下溢出的全部是清水時為止。

將試樣篩從篩座上取下，于105～110℃的恒溫干燥箱內(nèi)烘干1h，取出冷卻，用毛筆刷出篩中殘余物，進行稱量，精確至0.1mg。

6.4.2.3 結(jié)果計算

濕篩法篩余量X3（%）按式（3）進行計算

式中：m——篩余物質(zhì)量，g；

m0——試樣質(zhì)量，g。

所得結(jié)果修約至3位小數(shù)。

6.5 干燥抗折強度的測定

將原料在110℃±5℃下烘干，在同等試驗條件下，將樣品與標(biāo)樣制成粉料，將粉料以10%～12%水分造粒，用L×W×D＝80mm×80mm×8mm正方形模具在30MPa壓力下壓制成形。將壓制好的試樣置于110℃±5℃恒溫干燥箱中烘干，冷卻至室溫，用強度試驗機進行試驗，并計算干燥抗折強度。

干燥抗折強度X4（MPa）按式（4）進行計算：

式中：F——破壞荷載，N；

L——兩根支撐棒之間的跨距，mm；

b——試樣的寬度，mm；

h——試驗后沿斷裂邊側(cè)得的試樣斷裂面的最小厚度，mm。

6.6 線收縮率

6.6.1 儀器設(shè)備

1）游標(biāo)卡尺：0.02mm。

2）恒溫干燥箱。

3）電爐。

6.6.2 試驗步驟

將原料在110℃±5℃下烘干，在同等試驗條件下，將樣品與標(biāo)樣制成粉料，將粉料以10%～12%水分造粒，用L×W×D＝80mm×80mm×8mm正方形模具在30MPa壓力下壓制成形。用游標(biāo)卡尺測量壓制后試樣的對角線尺寸L0。然后將試樣置于烘箱內(nèi)于110℃±5℃下烘干至恒重，用游標(biāo)卡尺測量烘干后試樣的相同位置的對角線尺寸L1。然后將試樣裝入電爐中，在一定溫度下燒成，并保溫30min，取出試樣冷卻至室溫，用游標(biāo)卡尺測量燒成后相同位置的對角線尺寸L2。

6.6.3 線收縮率的計算

6.6.3.1 干燥收縮率的計算

干燥收縮率X5（%）按式（5）進行計算：

式中：L0—— 干燥前線性尺寸，mm；

L1—— 干燥后線性尺寸，mm。

6.6.3.2 燒成收縮率的計算

燒成收縮率X6（%）按式（6）進行計算：

式中：L1——干燥后線性尺寸，mm；

L2——燒成后線性尺寸，mm。

6.6.3.3 總線性收縮率的計算

總線性收縮率X7（%）按式（7）進行計算：

式中：L0——干燥前線性尺寸，mm；

L2——燒成后線性尺寸，mm。

6.7 白度

1）試樣制備。將原料在110℃±5℃下烘干，在同等試驗條件下，將測定樣品與標(biāo)樣制成粉料，將粉料以10%～12%水分造粒，用L×W×D＝80mm×80mm×8mm正方形模具在30MPa壓力下壓制成形。選取表面平整的試樣，在一定溫度下燒成，并保溫30min，作為待測樣品。

2）白度測定。按GB／T 5950測定試樣的白度。

6.8 粘度

將粘土加入適量的水，以干料∶水＝2∶1共300g，再加入0.5%～1.0%的三聚磷酸鈉，放入快速研磨機中球磨10min，漿料全部通過20目篩，用涂－4流速杯測定其流速，單位為秒（s）；若用涂－4流速杯無法測定，則用旋轉(zhuǎn)粘度計測定其粘度，單位為分泊 （dPa.s）。

6.9 酸堿度的測定

6.9.1 儀器設(shè)備

1）酸度計：精度0.l pH。

2）燒杯：50ml，250ml。

3）天平：精度0.1g。

4）電動攪拌器。

6.9.2 測定步驟

稱取10.0g試樣，放入250ml燒杯中，加100ml pH值為6.8～7.2的蒸餾水，以電動攪拌器攪拌5min，將部分懸浮液移入50ml燒杯中，用酸度計測定懸浮液pH值。

所得結(jié)果表示至一位小數(shù)。

6.10 可塑性指數(shù)的測定

6.10.1 儀器設(shè)備

1）華氏平衡錐：質(zhì)量76g，圓錐頂角30°。

2）分析篩：網(wǎng)孔尺寸為0.15mm。

3）金屬模環(huán)：內(nèi)直徑為50mm，厚度為2mm。

4）材料試驗機。

6.10.2 液性限度的測定

稱取通過網(wǎng)孔尺寸為0.15mm分析篩的粘土200～300g，放入樣品盤中，徐徐加水調(diào)和，直至泥料呈液限狀態(tài)時，將泥料倒在濕布上揉練均勻，并隔著布用手捏成泥團，用華氏平衡錐測試泥料自由沉入泥料10mm深左右。若沉入深度超過10mm，可在干布上揉練以吸除水分；若沉入深度小于10mm，則加入少量的水，繼續(xù)在濕布上揉練。反復(fù)操作，直至泥料接近液性限度含水率后，用塑料布將泥料包好，陳腐24h，使水分進一步均勻。

將制備好的試樣用布包著再揉練一次，用華氏平衡錐測其液性限度。若錐體下沉的深度剛好為10mm，即表示試樣恰好達到液性限度，否則按試樣制備方法調(diào)整試樣的含水率，直至達到液性限度為止。用烘干稱量法測定達到液性限度試樣的含水率。

液性限度試樣的含水率X9按式（8）進行計算：

式中：m1——濕試樣的質(zhì)量，g；

m2——干試樣的質(zhì)量，g。6.10.3 塑性限度的測定

將剛好為液性限度含水率的試樣由金屬模環(huán)（內(nèi)直徑為50mm，厚度為2mm）成形，取出試樣，在試樣上下表面放一塊絲綢布和一定厚度的濾紙。然后在材料試驗機上施加壓力，當(dāng)施加的力達到1 2847N±20N時，保持10min，然后解除壓力。稱取除去吸附水后試樣的質(zhì)量和干燥后試樣的質(zhì)量。

塑性限度試樣的含水率的計算與液性限度試樣的含水率的計算與式（8）相同。

6.10.4 可塑性指數(shù)的計算

可塑性指數(shù)＝液性限度－塑性限度

7 檢驗規(guī)則

7.1 組批與抽樣

1）袋裝產(chǎn)品以10～30t為一批（不足10t按一批計），按表3規(guī)定進行隨機抽樣。塊狀產(chǎn)品每袋取樣不少于2kg；粉狀產(chǎn)品每袋取樣不少于100g。

表3 袋裝產(chǎn)品隨機取樣表（袋）

2）散裝產(chǎn)品以500t為取樣單位（不足500t按500 t計），在礦堆之不同部位進行隨機取樣，取樣點不應(yīng)少于20個，每點取樣2kg。

7.2 樣品加工

將所取塊狀試樣全部混合，將試樣破碎至最大尺寸不超過30mm，混勻，以四分法縮分1次（裝運量30t以上或散裝500t以上縮分2次）。將縮分后試樣繼續(xù)破碎至最大尺寸不超過10mm，混勻，再縮分至最后試樣為4 kg。取2kg送試驗室，其余部分封存?zhèn)洳椤?/p>

粉狀試樣可直接混勻，以四分法縮分至最后試樣為4kg。取2kg送試驗室，其余部分封存?zhèn)洳椤?/p>

7.3 檢驗分類

檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。

1）出廠檢驗。出廠檢驗項目包括：外觀；Fe2O3、TiO2、Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；燒后白度。

2）型式檢驗。型式檢驗項目包括第5章技術(shù)要求的全部項目。有下列情況之一時，應(yīng)進行型式檢驗：①正常生產(chǎn)情況下一年進行一次；②當(dāng)?shù)V源質(zhì)量波動較大時；③加工工藝變更時；④長期停產(chǎn)后剛恢復(fù)生產(chǎn)時；⑤出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗結(jié)果有較大差異時。

7.4 判定規(guī)則

產(chǎn)品的各項質(zhì)量指標(biāo)全部符合第5章的要求時，判定該批產(chǎn)品合格。當(dāng)產(chǎn)品的某項質(zhì)量指標(biāo)不符合第5章的要求時，應(yīng)重新抽樣復(fù)驗不合格項，若復(fù)驗結(jié)果全部符合第5章的要求時，仍判定該批產(chǎn)品合格；若復(fù)驗結(jié)果該項質(zhì)量指標(biāo)仍不符合第5章的要求時，則判定該批產(chǎn)品不合格。

8 標(biāo)志、包裝、運輸和貯存

8.1 標(biāo)志

袋裝產(chǎn)品外包裝袋上均應(yīng)有產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)單位名稱、凈含量等標(biāo)志，產(chǎn)品應(yīng)附質(zhì)量檢驗報告。質(zhì)量檢驗報告內(nèi)容包括：

1）生產(chǎn)企業(yè)的名稱；

2）產(chǎn)品名稱和代號；

3）質(zhì)量檢驗報告號碼和日期；

4）批發(fā)貨量；

5）第5章所要求的技術(shù)性能的檢驗結(jié)果；

6）標(biāo)準(zhǔn)編號。

8.2 包裝

袋裝產(chǎn)品可以用內(nèi)襯塑料薄膜的塑料編結(jié)袋，以單層塑料編結(jié)袋、涂塑袋、各種類型紙袋進行包裝，不能造成顯著的粉塵外漏，每袋凈含量50kg±1kg。需方如有特殊要求可按協(xié)議進行。經(jīng)雙方協(xié)商可由需方自備包裝物進行包裝或散裝。

8.3 運輸和貯存

1）各種運輸工具均應(yīng)有防雨設(shè)施，防止產(chǎn)品受潮。

2）產(chǎn)品貯存、中轉(zhuǎn)應(yīng)有防雨設(shè)施，防止產(chǎn)品受潮。

3）裝卸過程中應(yīng)小心輕放，嚴(yán)禁拋擲和用鉤子提拉。嚴(yán)防鐵屑、煤屑、黃砂等雜質(zhì)污染。