張小愉

（定西市產品質量監(jiān)督檢驗所，甘肅 定西 743000）

為推進建筑墻體材料改革，促進燒結多孔磚生產企業(yè)積極生產輕質、高強、節(jié)能、利廢的新型墻體材料產品，國家2011 年頒布了GB 13544—2011《燒結多孔磚和多孔砌塊》標準[1]。但是該標準實施以來，給定西市的燒結磚生產企業(yè)帶來了很多的困難，通過多年的試驗生產，很多原來能夠生產圓型孔多孔磚的原料，怎么也生產不出合格的矩型條孔或矩型孔多孔磚，生產出來的泥坯出現孔洞變形、肋變形及裂縫，加之窯爐改造的大背景下，使得生產損耗較大，或者生產出的多孔磚破損率高或者外觀差、質量差，強度和孔洞率不符合國家標準要求。企業(yè)為了生存，已改型的磚廠企業(yè)又返回到以前的生產工藝，即生產圓型孔的燒結多孔磚（19 孔燒結多孔磚）非標產品。造成以上現象的主要原因是生產企業(yè)對原料預處理環(huán)節(jié)重視不足，對各種原料的技術性能要求不了解，對相關的技術標準和生產工藝理解不到位[2]。

1 燒結多孔磚技術要求

燒結多孔磚多使用于建筑物承重部位，根據GB 13544—2011《燒結多孔磚和多孔砌塊》規(guī)定，提高了孔洞率相關技術指標，新增設了密度等級，主要技術要求為：

1.1 孔型及孔洞率

燒結多孔磚孔型采用矩型孔或矩型條孔，孔洞尺寸和排列滿足（見表1）要求，增加了孔洞尺寸的要求，取消了圓型孔和其他孔型。這一條款的變化，主要是為了減輕建筑物自重，改善和提高節(jié)能效果，降低產品的導熱和傳熱性能，提升隔熱隔音性能[3]。

表1 孔型孔結構

1.2 強度等級

燒結多孔磚強度等級采用抗壓強度平均值和強度標準值進行評定，抗壓強度（抗壓強度平均值、強度標準值/兆帕）分為MU30（30、22）、MU25（25、18）、MU20（20、14）、MU15（15、10）、MU10（10、6.5）五 個強度等級。

1.3 密度等級

燒結多孔磚的密度等級分為1000、1100、1200、1300 4 個等級，3 塊磚干燥表觀密度平均值分別為900～1000m3/kg、1000～1100m3/kg、1100～1200m3/kg、1200～1300m3/kg。

以上主要技術指標設置和變更，在生產過程中增加了坯體孔洞成型的難度，也是對燒結多孔磚生產工藝的技術改進，要求生產企業(yè)必須摒棄傳統(tǒng)的生產工藝，加強對原料的預處理、配比等方面生產工藝管理，采用新技術，精管理，從而提升產品質量[4]。

2 陳化工藝的作用

陳化工藝，是將原料經破碎混拌后加水在陳化庫存放一定時間，通過對原料的粒度、水分、時間、溫度進行有效的技術管理控制，達到改進原料物理性能，增強可塑性，其作用如下：

2.1 原料混拌

燒結多孔磚多以粘土和頁巖、煤矸石、粉煤灰和其它固體廢棄物等為原料，為了有效利用建筑垃圾、工業(yè)廢渣等固體廢棄物，解決環(huán)境污染和資源浪費的問題，將其他固體廢棄物納入制磚原料范圍，使得各種原料顆粒粒度、密度的不相同，容易在原料機械混拌過程中造成原料顆粒離析現象。通過原料陳化使原料顆粒疏解，泥團松散，從而使原料充分均勻混拌[5]。

2.2 原料塑性

原料的塑性就是通常指的粘性，即原料中的水分與原料中的粘土顆粒形成膠狀體，通過原料陳化使顆粒表面的水分充分滲透到顆粒內部，增加粘土顆粒的粘膠能力。陳化后的原料經過真空擠出機擠壓后形成泥胚，在擠壓過程中，使原料中的水分滲出，起到潤滑的作用，從而增加了原料的塑性，便于擠壓制坯成型[6]。

2.3 提升質量

通過對原料陳化工藝的控制，讓原料均化，提高了原料流動性和粘結性，通過真空擠壓機排除混拌料部分空氣，使空隙總量減小，將使成型的坯體密實性增加，從而能夠有效地減少坯體干燥裂紋，提高了坯體干燥質量和磚坯的強度。同時，對提高燒結磚多孔磚成品的密度、抗壓強度等級、抗凍性有重要的作用，整體上提升產品的質量。

3 陳化工藝的控制

陳化工藝的技術控制是提高燒結多孔磚產品質量的關鍵工藝，通過必要的原料破碎制備處理，以提高混拌料的均勻性、粘結性、成型性和后續(xù)的焙燒性，從而保證燒結多孔磚產品的質量。

3.1 粒度控制

控制好陳化前原料的粒度，對提高產品的性能、質量有著極為重要的作用。定西地區(qū)燒結多孔磚原料主要以粘土為主，但是也少量混拌頁巖、煤矸石、粉煤灰和其他固體廢棄物等瘠性原料，如果粒度比較大，粗細不均勻，在機械均化處理時，混拌料容易形成分層和離析狀態(tài)，破壞了混拌料混合均勻程度，在擠壓時成型難度大，坯體容易破損。原料陳化的過程中，可使原料中部分較大的顆粒吸水后疏解為更小的顆粒，原料粒度越細，水分越容易滲透到內部，其陳化效果越好。在保證陳化效果的前提下，粒度越細，可縮短陳化時間，而在規(guī)定的陳化時間不變的情況下，可以提高陳化效果。考慮到以上因素，結合定西市轄區(qū)燒結多孔磚生產以粘土為主原料、陳化時間等因素，原料最大顆粒要控制在＜5mm，其中1mm 以下顆粒占比要達到65%以上。

3.2 水分控制

原料水分的控制，是提高原料塑性重要控制環(huán)節(jié)，這就要求在原料陳化時需對水分應進行嚴格控制。在考慮一定比例范圍前提下，原料中的含水率越高，其陳化效果越好，塑性值也就越高。目前，定西地區(qū)燒結多孔磚生產以硬塑擠出（成型水分（濕基）12%～16%）的生產工藝，該工藝必須嚴格控制水分比例，否則一旦原料的含水率過高，降低坯體強度，不能進行碼垛，甚至造成坯體擠出變形，而含水率過低，擠壓時容易坯體破損。根據定西市地域的土質以及氣候變化以及真空擠壓機壓力控制等因素考慮，水分應控制在13%，使原料的水分接近或達到成型水分。

3.3 時間控制

陳化時間的控制，決定著原料陳化效果。陳化時間越長細粉料的含量就會越高（陳化時間的增加，陳化效果會逐漸緩慢），使原料松軟并且混拌越均勻，原料在成型擠出時壓力越小。陳化時間控制還需考慮到企業(yè)的生產條件，即陳化庫容量，時間越長，需要的庫容量越大，也直接影響到原料的機械均化和周轉時間。因此，陳化的時間因根據原料主要成分和當地氣候溫度變化而進行控制，最短時間應不少于72h，否則無法達到陳化效果。所以，根據定西生產期的氣候、原料成分和陳化庫容量等因素，陳化時間應控制在72h 是最合適的。如果陳化庫容量條件允許的情況下，陳化時間控制在5d，陳化效果會達很好的效果。

3.4 溫度控制

溫度控制，對原料的陳化效果也起著非常關鍵的作用。對原料粒度、水分和時間三個控制效果的最終控制，主要是對陳化庫溫度和原料溫度的控制。由于定西地區(qū)的氣候晝夜溫差大，企業(yè)生產時間只能在4—10 月，同樣的條件，夏天要比早春和晚秋陳化效果要好，露天堆場因環(huán)境污染防治和氣候因素，無法對原料和陳化庫溫度進行有效控制，應建設封閉式陳化庫，原料及陳化庫溫度控制在15±5℃。如果條件允許，可利用窯爐煙氣余熱回收方式，對陳化庫進行溫度控制和用蒸汽或熱水進行原料攪拌，解決原料陳化時間短、塑性較差的問題而造成坯體成型的困難。

4 結束語

通過對原料陳化工藝的控制，解決燒結多孔磚坯體成型的困難，是生產合格燒結多孔磚的基礎。由于孔型和孔洞率的變化，燒結多孔磚產品質量的提升，還涉及干燥、焙燒等多個環(huán)節(jié)和工藝，需要生產企業(yè)管理者統(tǒng)籌兼顧，精細化管理，對每個生產環(huán)節(jié)都需要進行工藝分析和控制，進一步提升燒結多孔磚的整體產品質量。