文/李波林 廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西南寧 530007

本文擬以礦場(chǎng)頁(yè)巖石及黏土為主要原料，通過(guò)調(diào)整原材料參合配比、完善工藝裝備、優(yōu)化生產(chǎn)方法，開發(fā)生產(chǎn)不同顏色、不同規(guī)格、不同面紋的燒結(jié)裝飾磚產(chǎn)品，開展制品力學(xué)、熱工、聲學(xué)性能檢測(cè)，同時(shí)探討研究坯釉結(jié)合機(jī)理，為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有效控制產(chǎn)品質(zhì)量提供理論依據(jù)。通過(guò)對(duì)溫度的改變，在最合適的溫度研制出的燒結(jié)頁(yè)巖裝飾磚不但具有以往空心磚質(zhì)輕、保溫、隔音等節(jié)能優(yōu)點(diǎn),而且其外表有顏色的裝飾,可直接作為墻體的外表面而不需要其它裝飾,可以加快施工速度,減少施工費(fèi)用,是創(chuàng)新型的兼具墻體磚及外墻裝飾磚功能的新一代墻體材料。

1、頁(yè)巖原料化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)分析

頁(yè)巖是一種沉積巖，由泥砂在湖泊、海洋等低洼地區(qū)沉積后，經(jīng)過(guò)上億年的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，在巨大的壓力及膠結(jié)作用下形成的巖石，其層理明顯，巖質(zhì)致密均一，硬度低，不透水，經(jīng)過(guò)開采、粉碎、加工處理后，是理想的制磚原料。而頁(yè)巖磚的原料也非常簡(jiǎn)單，主要是頁(yè)巖，可配以粉煤灰、沙子、石粉、礦渣等工業(yè)廢渣資源。頁(yè)巖原料需要粉碎才能制磚，粉碎好的原料經(jīng)均勻給料、加水?dāng)嚢?、陳化后可提高塑性和成型度。由于各地的?yè)巖原料不盡相同，故試生產(chǎn)前，應(yīng)對(duì)頁(yè)巖采樣分析比較。以了解頁(yè)巖資源中主要頁(yè)巖成分，塑性指標(biāo)，化學(xué)成分含量等。再根據(jù)頁(yè)巖原料其本身的塑性特點(diǎn)，才能確定不同配合比、成型方式和含水率。

2、燒結(jié)頁(yè)巖磚坯體燒結(jié)工藝優(yōu)化

對(duì)原頁(yè)巖磚燒制生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及工藝稍作改造后，生產(chǎn)出符合國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的不同顏色、不同規(guī)格、不同孔型、不同面紋的燒結(jié)裝飾磚產(chǎn)品。同時(shí)，生產(chǎn)出的裝飾磚，兼具墻體磚及外墻裝飾磚功能，具有良好的保溫、隔熱、隔音、防水、抗凍、不變色、耐久、環(huán)保無(wú)放射性等優(yōu)良品質(zhì)。而且外表有顏色的裝飾,可直接作為墻體的外表面而不需其它裝飾。施工周期短、整體性好、質(zhì)量穩(wěn)定，因此具有十分迫切的市場(chǎng)需求，推廣應(yīng)用前景良好。另外還可以從多個(gè)角度對(duì)燒結(jié)工藝進(jìn)行優(yōu)化改革，比如對(duì)工業(yè)固體廢物制備陶瓷清水磚的坯體組成進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,得到較優(yōu)性能的坯體,從而探討清水磚的裝飾方法,研究釉料與坯體的結(jié)合機(jī)理。可以以氧化鋁工業(yè)的廢物赤泥及粉煤灰和低品位粘土頁(yè)巖為主要原料,通過(guò)加入一些改變成型及燒成性能的添加劑,分別采用壓制成型和擠出成型二種成型方法,制備性能優(yōu)良的環(huán)保型清水磚。目前已經(jīng)有人成功研制燒成具有溫度低，適宜快燒等特點(diǎn)的低溫硼釉頁(yè)巖磚并進(jìn)行量產(chǎn)。我們也可以了解到近代青磚的生產(chǎn)工藝狀況，表面處理法（化裝土裝飾法和可溶性金屬鹽浸染法）和整體染色法在氧化氣氛下生產(chǎn)青磚。還有目前設(shè)計(jì)釉料配方和添加劑,成功制備出燒成溫度低于800℃的優(yōu)質(zhì)低溫陶瓷釉面，用對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)、微觀形貌、形成過(guò)程等進(jìn)行了表征,研究了超低溫釉的低溫?zé)蓹C(jī)理和最佳燒成制度。這些都屬于對(duì)燒結(jié)頁(yè)巖磚坯體燒結(jié)的工藝優(yōu)化，可以使得其生產(chǎn)量增加，產(chǎn)生的利益更也多。

3、燒結(jié)頁(yè)巖裝飾磚性能測(cè)試和微觀表征

對(duì)于多孔磚來(lái)說(shuō),其導(dǎo)熱系數(shù)是指磚質(zhì)材料與孔洞中空氣的平均導(dǎo)熱系數(shù),而矩形、圓形、正方形等孔洞形狀的變化帶來(lái)了傳熱方式的復(fù)雜化，燒結(jié)巖石有著良好的熱工性能，可以實(shí)現(xiàn)墻體的自保溫或者輔助保溫，并且還能滿足建筑節(jié)能的要求，與砌塊相比，燒結(jié)頁(yè)巖有更好的保溫隔熱效果，能有效地改變夏熱冬冷的狀況。并且它有進(jìn)一步發(fā)展為多孔磚的良好技改空間，砌塊要想提高熱工性能雖有外保溫、孔內(nèi)填充等方法，但不僅在生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)都增加了難度，而且會(huì)極大地增加投資。而頁(yè)巖磚進(jìn)一步發(fā)展為多孔磚只需在生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)改造。最重要的是方便施工，提高工效；與粘土相比，由于頁(yè)巖與粘土本身性能的差異，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就要求頁(yè)巖磚抗風(fēng)化性能優(yōu)于粘土磚，由于頁(yè)巖本身塑性指數(shù)優(yōu)于粘土，所以在實(shí)際生產(chǎn)中頁(yè)巖 磚的尺寸偏差普遍小于粘土磚，還能節(jié)約資源，不占用土地。

4、溫度對(duì)燒結(jié)頁(yè)巖磚基本性能的影響

4.1 合適的溫度能提高結(jié)頁(yè)巖的質(zhì)量

在燒制結(jié)頁(yè)巖磚的過(guò)程中溫度起著非常重要的作用，在胚體的形成過(guò)程中，有一個(gè)階段是干燥階段，在這一階段，升溫速率對(duì)頁(yè)巖磚是否產(chǎn)生裂縫有很重要的影響，所以設(shè)置合適的溫度，可以減少裂縫的數(shù)量，從而提高頁(yè)巖磚的質(zhì)量。燒焙溫度的高低，還需要看巖石的種類，因?yàn)椴煌N類的巖石尤其適應(yīng)的溫度范圍，頁(yè)巖磚的胚體經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的高溫焙燒之后，會(huì)發(fā)生很多的化學(xué)反應(yīng)，那么在最后的冷卻階段，如果溫度降低的過(guò)于快，就會(huì)導(dǎo)致頁(yè)巖磚的表面急劇收縮，內(nèi)部膨脹，在內(nèi)部的作用力下磚體會(huì)發(fā)生拉伸裂縫，所以在燒制的過(guò)程中，一定要結(jié)合其種類以及燒制工藝，選擇合適的溫度，從而提高其質(zhì)量。

4.2 試樣密度以及抗壓強(qiáng)度對(duì)溫度有嚴(yán)格要求

當(dāng)燒成溫度由750℃升至800℃時(shí)，抗壓強(qiáng)度增加的速率是非常慢的，但是由800℃升至900℃時(shí)，卻出現(xiàn)了增長(zhǎng)變快的現(xiàn)象；由900℃升至950℃，抗壓強(qiáng)度更加快速的減小。說(shuō)明了在一定燒成溫度范圍內(nèi)，抗壓強(qiáng)度隨著燒成溫度增加而增加，在900℃時(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大，燒成溫度對(duì)抗壓強(qiáng)影響顯著。并且保溫的長(zhǎng)短對(duì)于抗壓強(qiáng)度的影響也很大，隨著保溫時(shí)間的增加，抗壓強(qiáng)度存在著一定的增長(zhǎng)趨勢(shì)；但是相對(duì)于燒成溫度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響，保溫時(shí)間對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響相對(duì)較小。說(shuō)明在一定保溫時(shí)間范圍內(nèi)，壓強(qiáng)與時(shí)間的增加成正比，在7h時(shí)壓強(qiáng)最大。就整體而言，保溫時(shí)間能在一定程度上提高抗壓強(qiáng)度，但起到主要作用的還是燒成溫度大小?？偠灾谝欢ǚ秶鷥?nèi)升高燒成溫度和保溫時(shí)間，對(duì)抗壓強(qiáng)度起到積極的作用。

4.3 焙燒溫度對(duì)結(jié)頁(yè)巖磚吸水率的影響

隨著溫度的增加，頁(yè)巖燒結(jié)磚的密度不斷地加大，說(shuō)明轉(zhuǎn)體出現(xiàn)了整體的收縮；而吸水率是隨著溫度的增加而減小，我們可以了解到在溫度稍低的情況下，吸水率的變化幅度較小，而當(dāng)燒結(jié)溫度高于850度時(shí)，吸水率就會(huì)出現(xiàn)很大的變化，顯孔隙率隨溫度變化呈現(xiàn)的規(guī)律也是隨著溫度的增加而減小，在850℃后，吸水率和顯孔隙率出現(xiàn)了快速減小的現(xiàn)象，這主要是由于在850℃的范圍內(nèi)，達(dá)到頁(yè)巖的固熔點(diǎn)，在燒結(jié)磚內(nèi)部開始產(chǎn)生液相填充空隙，同時(shí)，進(jìn)行阻隔，分成各個(gè)微小的氣孔，從而導(dǎo)致吸水率和顯孔隙率突然的減小。由此可以看出溫度的重要作用。

結(jié)語(yǔ)：

新型節(jié)能型墻體材料的綜合利用具有鮮明的地域特色，與當(dāng)?shù)厮褂玫膲w材料構(gòu)成材料和傳統(tǒng)習(xí)慣有很大關(guān)系。像我國(guó)的廣西具有豐富的頁(yè)巖資源，而且各地區(qū)分布相對(duì)均勻，在我區(qū)通過(guò)技術(shù)改造和升級(jí)研發(fā)低溫?zé)Y(jié)高檔次、高品位、高附加值的“三高”彩色燒結(jié)頁(yè)巖裝飾磚,是開展本項(xiàng)目工作的出發(fā)點(diǎn)。并且還要明確溫度對(duì)于燒結(jié)頁(yè)巖基本性能的影響，了解到溫度是否會(huì)對(duì)頁(yè)巖磚造成損失，從而更具有針對(duì)性的燒制，從而可以大大提高工作效率，并且還能收獲更多利益。