建筑材料3烧土制品及玻璃.ppt

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1、建筑材料第三章烧土制品及玻璃烧土制品概述烧土制品是以粘土为主要原料，经成型、干燥、高温焙（bèi）烧而制得的产品。建筑工程中常用的墙体材料、屋面材料、装饰材料和卫生洁具等都离不开烧土制品，如烧结粘土砖和瓦、内墙面砖、外墙面砖、地砖、卫生陶瓷制品和耐火制品等。第一节烧土制品的原料及生产工艺简介一、烧土制品原料（一）粘土1．粘土的组成主要组成矿物为粘土矿物：层状结晶结构的含水铝硅酸盐（mSiO2·nAl2O3·xH2O），SiO2和Al2O3的含量分别为55%～65%和10%～15%。常见的粘土矿物：高岭石、蒙脱石、水云母等。粘土中除粘土矿物外，还含有石英、长石、

2、碳酸盐、铁质矿物及有机质等杂质。2．粘土的技术性能（1）可塑性粘土加入适量水调和后具有可塑性，能制成各种形状的坯体，而不发生裂纹。粘土可塑性的大小与其中的矿物成分、颗粒分散度、级配及水用量有关。当石英砂含量少，颗粒越细、级配好、吸附水多，则可塑性就好。粘土的颗粒组成直接影响其可塑性。可塑性是粘土的重要特性，它决定了制品成型性能。粘土中含有粗细不同的颗粒，其中极细（小于0.005mm）的片状颗粒，使粘土获得极高的可塑性。这种颗粒称作粘土物质，含量愈多，可塑性愈高。（2）收缩性粘土在干燥和焙烧过程中，体积会发生收缩，干燥过程的收缩称气缩，是粘土中自由水分的蒸发，气缩

3、值约为3％～12％。焙烧过程中，由于化合水的排除及易熔物质熔化并填充于颗粒空隙间，使粘土进一步收缩，称为烧缩，烧缩值约为1％～2％。粘土塑性越大，收缩也越大，会影响制品的几何尺寸。（3）烧结性与可熔性粘土坯体在焙烧过程中将发生一系列物理化学变化。加热至粘土中Al2O3、SiO2、CaO、MgO等重新化合，形成硅线石及易熔硅酸盐类，出现液相流入颗粒间的缝隙中，起粘结作用，增加了密实度，强度相应增大，这一过程称为烧结。粘土在焙烧过程：当温度升至450~850℃时，各种矿物的结晶水脱出；温度升高至950~1050℃时。易熔物熔化，并流入未熔颗粒的间隙中，使孔隙率下降，

4、坯体收缩而变得紧密，强度则随之提高，此时称为烧结。当温度继续升高，则各矿物熔化，此时称为熔融。3.粘土的种类：（通常按其杂质含量、耐火度及用途不同）（1）高岭土（瓷土）。杂质含量极少，为纯净粘土，不含氧化铁等染色杂质。焙烧后呈白色。耐火度高达1730℃～1770℃，多用于制造瓷器。（2）耐火粘土(火泥)。杂质含量小于10%，焙烧后呈淡黄至黄色。耐火度在1580℃以上，是生产耐火材料，内墙面砖及耐火、耐酸陶瓷制品的原料。（3）难熔粘土（陶土）。杂质含量为10%～15%，焙烧后呈淡灰，淡黄至红色，耐火度为1350℃～1580℃，是生产地砖、外墙面砖及精陶制品的原料。

5、（4）易熔粘土（砖土、砂质粘土）。杂质含量高达25%。耐火度低于1350℃，是生产粘土砖瓦及粗陶制品的原料。当其在氧化气氛中焙烧时，因高价氧化铁的存在而呈红色。在还原气氛中焙烧时，因低价氧化铁的存在而呈青色。4．粘土焙烧时的变化粘土焙烧后能成为石质材料，这是其极为重要的特性。（1）粘土成为石质材料的过程一般的物理化学变化大致如下：焙烧初期，粘土中自由水分逐渐蒸发；110℃时，自由水分完全排出，粘土失去可塑性。500℃～700℃时，有机物烧尽，粘土矿物及其他矿物的结晶水脱出。随后粘土矿物发生分解。1000℃以上时，已分解出的各种氧化物将重新结合生成硅酸盐矿物。与此

6、同时，粘土中的易熔化合物开始形成熔融体（液相），一定数量的熔融体包裹未熔的颗粒，并填充颗粒之间的空隙，冷却后便转变为石质材料。随着熔融体数量的增加，焙烧粘土中的开口孔隙减少，吸水率降低，强度、耐水性及抗冻性等提高。（2）粘土的烧结性粘土在熔烧过程中变得密实，转变为具有一定强度的石质材料的性质，称为粘土的烧结性。（二）工业废渣1．页岩页岩中含有大量粘土矿物，可用来代替粘土生产烧土制品。2．煤矸石它是煤矿的废料。煤矸石的化学成分波动较大，适合作烧土制品的是热值相对较高的粘土质煤矸石。煤矸石中所含黄铁矿（FeS）为有害杂质，故其含硫量应限制在10%以下。3．粉煤灰用电

7、厂排出的粉煤灰作烧土制品的原料，可部分代替粘土。通常为了改善粉煤灰的可塑性，需加入适量粘土。二、烧土制品生产工艺简介烧结普通砖或空心砖的工艺流程为：坯料调制——成型——干燥——焙烧——制品。烧结饰面烧土制品（饰面陶瓷）的工艺流程为：坯料调制——成型——干燥——上釉——焙烧——制品。粘土砖瓦在墙体材料中，目前砖占主要地位，而在砖材料中，烧结粘土砖又是主要的。古老的秦砖汉瓦至今还有一定的生命力，这主要是粘土原料来源广泛，生产工艺简单，其制品有一定的强度，耐久性、防火、隔热的特点，并价格低廉，应用灵活，具有一定的装饰性。具有2000年以上历史的墙体材料--砖土坯：公元

8、前8000年粘土实心砖：