摘 要：本文以陶瓷工廠拋光磚污泥、黑泥、章丘土、臨朐長(zhǎng)石、沂水長(zhǎng)石以及秦莊長(zhǎng)石為原料，制備了六組廣場(chǎng)磚樣品，其污泥含量分別為10%、20%、30%、40%、50%和100%。然后對(duì)樣品進(jìn)行各種物理性能測(cè)試和研究。結(jié)果表明：當(dāng)拋光磚污泥的含量<30%時(shí)，可以用于廣場(chǎng)磚的生產(chǎn)，且污泥含量越低產(chǎn)品的性能越好。

關(guān)鍵詞：拋光磚污泥；廣場(chǎng)磚；再利用

1 引言

眾所周[1-5]，拋光磚在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥主要是瓷磚拋光時(shí)和原料車間生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的廢料。以往陶瓷原料價(jià)格便宜，人們的環(huán)保意識(shí)比較薄弱，大量的拋光磚污泥作為建筑垃圾處理。但是近些年[6-12]，隨著陶瓷原料價(jià)格上漲，以及國(guó)家環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，迫使越來越多的陶瓷廠把拋光磚污泥的再利用提到議事日程上來。所以，本研究結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，采用拋光磚污泥作為原料，使其循環(huán)應(yīng)用到對(duì)坯體質(zhì)量要求相對(duì)較低的廣場(chǎng)磚生產(chǎn)中，既降低了生產(chǎn)成本，又變廢為寶，大大減輕了對(duì)環(huán)境的污染。

2 實(shí)驗(yàn)

將黑泥、章丘土、臨朐長(zhǎng)石、秦莊長(zhǎng)石和沂水長(zhǎng)石按一定的比例混合作為基料，基料與拋光廢料配比見表1。按表1中的比例配好100g原料，并裝入球磨罐中，加入適量的減水劑，球磨16min。將漿料過60目篩，使其平鋪在干凈的吸水板上，待泥漿凝固后，放入低溫烘箱中，待烘干后，冷卻至室溫，再均勻滴加8%的水，打粉使其過20目篩，將所得粉體陳腐30min以上，待壓制成形后烘干，然后放入廣場(chǎng)磚（燒成最高溫度為1080℃左右，燒成周期為2h）燒成窯中燒制。

3 結(jié)果與討論

3.1 直觀圖分析

圖1為六種不同配方樣品的表面圖及斷面圖。從圖1(a)中可以清晰地看出六組磚中，A1、A2和A3表面比較平整，樣品形狀比較規(guī)則，其外形符合實(shí)際生產(chǎn)的要求；A4、A5和A6表面有些凹凸不平，樣品變形比較明顯，不符合實(shí)際生產(chǎn)的要求。

從圖1(b)中可明顯看出，隨著廢料含量的增加，其燒成樣品致密度降低，氣孔率明顯增加。A4～A6樣品出現(xiàn)了明顯的氣孔，尤其是A6氣孔率很高，結(jié)構(gòu)非常疏松。再與表面直觀圖進(jìn)行對(duì)比，可以得知樣品平整度和變形性與其內(nèi)部氣孔的含有量有關(guān)，樣品內(nèi)部氣孔率越大，樣品平整度越差，變形越厲害。

3.2 SEM分析

從圖2中可以看出，兩樣品的表面致密度都很好，沒有出現(xiàn)明顯的孔洞，但是斷面的SEM圖顯示，兩樣品均有氣孔，且形狀不規(guī)則、大小不均勻、大孔的直徑達(dá)50um以上。相對(duì)而言，A1樣品的氣孔率和大小均小于A5，即A1樣品的氣孔率較低。樣品在燒成過程中由于升溫階段較為緩慢，處于高溫階段的時(shí)間也比較長(zhǎng)，雖然樣品內(nèi)部有很多氣體產(chǎn)生，并且一部分從表面溢出，但是由于高溫下表面產(chǎn)生的液相具有很好的流動(dòng)性，又有足夠的時(shí)間進(jìn)行自我修護(hù)，從而使表面具有較好的致密性。污泥中所含的有機(jī)成份的揮發(fā)，從而導(dǎo)致在坯體中留下閉口氣孔，氣孔的增多，又會(huì)造成樣品體積增大，這與圖1目測(cè)結(jié)果一致。

3.3 燒失量分析

樣品燒失量的情況見表2。

從表2中可以看出，隨著廢料含量的增加，樣品的燒失量也在增大，其中A1的燒失量最小為2.36%，A6最大達(dá)到3.77%。當(dāng)廢料含量低于40%時(shí)，燒失量相差不大，在2.36%～2.65%之間；當(dāng)廢料含量>50%時(shí)，樣品燒失量>3%，不符合公司產(chǎn)品生產(chǎn)要求。因?yàn)闊Я窟^大會(huì)導(dǎo)致樣品嚴(yán)重變形，以及強(qiáng)度降低，所以當(dāng)廢料含量>50%時(shí)樣品性能較差。燒失量的大小跟樣品產(chǎn)生氣體的量成正比，從而也驗(yàn)證了圖2斷面直觀圖中隨著廢料含量的增加氣孔率增加這一結(jié)論。廢料中含有少量易氧化分解的物質(zhì)，它們?cè)诟邷貢r(shí)氧化或分解變成氣體，一部分殘留在樣品中；另一部分則從表面溢出，進(jìn)入大氣中，所以廢料的含量越高樣品燒失量越大。

3.4 吸水率分析

樣品吸水率情況見表3。

從表3中可以看出，A1、A2、A3和A4幾乎沒有吸水，測(cè)量的結(jié)果為零，A5吸水率為0.15%，A6吸水率為0.25%。由于吸水率跟樣品表面是否有開氣孔和內(nèi)部致密性密切相關(guān)。通過前面的斷面圖觀察及分析可知：A1、A2、A3和A4樣品表面致密性很好，沒有開氣孔；A5和A6開始出現(xiàn)少量開口氣孔，期測(cè)試結(jié)果與觀察結(jié)果一致。

3.5 燒成收縮率分析

樣品燒成收縮率情況見表4。

由表4中可以看出，A1～A4樣品都為收縮，A1的收縮率最大，A4收縮率幾乎為0；A5和A6樣品為膨脹，其中A6膨脹最為嚴(yán)重達(dá)到了21.16。因此，當(dāng)廢料含量<40%時(shí)，樣品為收縮且隨著廢料含量的增加，樣品收縮率減??；當(dāng)廢料含量>40%時(shí)，樣品為膨脹且隨著廢料含量的增加，樣品膨脹率增加。從圖1斷面直觀圖中可知，A1～A6樣品的氣孔率是明顯增加的，因此樣品產(chǎn)生氣體的量是影響其收縮率的主要原因。

3.6 抗折強(qiáng)度

樣品抗折強(qiáng)度情況見表5。

從表5可以看出，隨著廢泥含量的增加，樣品的抗折強(qiáng)度逐漸降低，其中A1抗折強(qiáng)度最高為43.44MPa，A6的抗折強(qiáng)度最低為5.98MPa。通過分析可知，隨著廢料的增加樣品氣孔率明顯增加，所以影響強(qiáng)度的主要因素為樣品的氣孔率。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)考察了污泥添加量分別為10%、20%、30%、40%、50%和100%時(shí)，對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明：隨著廢料含量的增加，樣品的氣孔率、燒失量、吸水率也隨之增加，但是樣品抗折強(qiáng)度隨之降低。當(dāng)廢泥含量<40%時(shí)，樣品的收縮率隨廢料含量的增加而減?。划?dāng)含量>40%時(shí)，樣品產(chǎn)生膨脹，且含量越大，膨脹越大。通過研究發(fā)現(xiàn)，將廢料當(dāng)作原料生產(chǎn)廣場(chǎng)磚時(shí)，其含量需≤30%，而且廢料含量越低產(chǎn)品的性能越好。

參考文獻(xiàn)

[1] 李家駒.陶瓷工藝學(xué)[M]. 北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2002，61-64.

[2] J.R.Correia.J.deBrito.A.S.Pereira.Effects on concrete durability of using recycled ceramic aggregates[J]. Materials and Structures，2006(39):169-177.

[3] F.Andreola，L.BarbieriI，A.Corradi，I.Lancellotti，T.Manfredini.The possibility to recycle solid residues of the municipal waste incinerationinto a ceramic tile body[J]. Journal of materials science ，2001(36):4869-4873.

[4] 謝代義，吳清仁，吳啟堅(jiān)等. 陶瓷拋光廢料對(duì)多孔陶瓷磚氣孔形成過程影響的研究[J].佛山陶瓷， 2008，8(142):5-9.

[5] 曾令可，金雪莉，稅安澤，夏海斌. 利用陶瓷廢料制備保溫墻體材料[J]. 新型建筑材料，2008，04:5-7

[6] 余愛民，俞康泰. 陶瓷廢料的再循環(huán)和環(huán)境材料學(xué)[J].陶瓷，2008，7:11-12.

[7] 謝代義，吳清仁，吳啟堅(jiān)等. 陶瓷拋光廢料對(duì)多孔陶瓷輕質(zhì)磚性能及結(jié)構(gòu)影響的研究[J].中國(guó)陶瓷，2008，1(44):26-29.

[8] 許愛民，曾令可. 陶瓷廢料的綜合利用[J]. 中國(guó)陶瓷工業(yè)，2006，13(6):16-20.

[9] 李小雷，韓復(fù)興，葉偉才. 建筑陶瓷廢料生產(chǎn)多孔陶瓷試驗(yàn)[J]. 河南建材，2002，01(3):7-9.

[10] 王敏.利用工業(yè)廢料生產(chǎn)彩色墻磚[J]. 建筑裝飾材料世界.2005， 4(26):62-63.

[11] 稅安澤，夏海斌，曾令可，程小蘇，王慧，劉平安，金雪莉，吳細(xì)桂，

簡(jiǎn)潤(rùn)桐. 利用拋光磚廢料制備多孔保溫建筑材料[J].2008，1(44):191-195.

[12] 余國(guó)明， 王貴生. 坯體中回用污泥渣——釉面磚節(jié)能減排新技術(shù)[J].佛山陶瓷.2009，19(8):8-11.