CN100497237C - 彩色轻质墙面砖及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种彩色轻质墙面砖及制造方法，属于功能性墙面装饰材料领域。目前，墙面装饰砖比重大，与墙体的粘结强度低，而装饰涂料耐候性差，并且保温隔热作用差，不利于建筑物节能。一种彩色轻质墙面砖，包含以重量份数计的以下组分：玻璃原料10～95份，矿物原料和废渣30～65份，两者比例为1～6.5∶1，无机粘结剂2～6份，碳酸盐、硫酸盐发泡剂0.2～10份，无机颜料着色剂0.5～6.5份，水5～10份。其制备过程为原材料干燥、研磨、混料、压模成坯、烧制。本发明外观颜色丰富，耐候性和安全性好，并具有良好的保温隔热性能，它可以直接通过粘结材料粘结在墙面上。

Description

彩色轻质墙面砖及制造方法

技术领域

一种彩色的轻质墙面砖及制造方法，属于墙面装饰材料领域，具体的涉及一种新型墙面装饰用保温隔热功能的彩色轻质墙面砖及制造方法。

背景技术

目前，墙面装饰通常采用瓷砖、马赛克、石材装饰板，因为它们比重大，与墙体的粘结强度低，脱落成为建筑物的安全隐患之一。如果采用涂料装饰墙面，虽然颜色艳丽，但是其耐侯性差，两年以后就发生明显褪色。瓷砖、马赛克、石材装饰板、涂料这些产品不具有很好的保温隔热作用，不利于建筑物节能。因此，需要开发一种具备装饰、节能、安全和耐久性一体化的功能性墙面饰面材料。

发明内容

本发明针对现有材料的不足之处，提供一种外观颜色丰富，良好耐侯性，较好安全性和良好保温隔热性能的新型彩色轻质墙面砖，此种墙面砖可直接通过粘结材料粘结在墙面上。

此种墙面砖内部为多孔结构，是将玻璃原料、矿物原料和废渣按比例混合均匀，加入碳酸盐、硫酸盐作发泡剂，无机颜料作着色剂，用无机粘结剂粘结，压力机压制成型，加热烧制成多孔彩色轻质墙面砖。

本发明一种彩色轻质墙面砖，其特征在于，包含以重量份数计的以下组分：玻璃原料10～95份，比例为1～6.5:1的矿物原料和废渣30～65份，无机粘结剂2～6份，碳酸盐、硫酸盐发泡剂0.2～10份，无机颜料着色剂0.5～6.5份，水5～10份。

所述的玻璃原料为各种废旧玻璃，包括废旧瓶罐玻璃、废旧平板玻璃、废旧器皿玻璃、废旧仪器玻璃。

所述的矿物原料为火山灰、石英、长石、页岩、滑石、锂辉石、蛭石尾矿、珍珠岩尾矿中的一种或任意几种。

所述的废渣为炉渣、钢渣中的一种或者两种都用。

所述的碳酸盐、硫酸盐发泡剂为碳酸钙、碳酸镁、白云石、碳酸钠、碳酸锶、硫酸钠、硫酸钙、硫酸钡中的一种或任意几种。

所述的无机粘结剂为粘土、高岭土中的一种或两种。

所述的无机颜料是各种耐高温的陶瓷色料、搪瓷颜料中的任意一种或几种颜料。

各种原料的作用是：玻璃原料的作用主要起到彩色轻质墙面砖烧结连接剂，发泡剂气体包裹材料，炉渣、钢渣、火山灰、石英、长石、页岩、滑石、锂辉石、蛭石尾矿、珍珠岩尾矿等原料作用为彩色轻质墙面砖烧结材料的支撑材料，减少彩色轻质墙面砖烧结过程中的形体收缩变形，增强结构强度。发泡剂主要作用是在烧结过程中，产生二氧化碳、二氧化硫气体，使彩色轻质墙面砖内部产生气孔结构，使彩色轻质墙面砖内部变得疏松，使彩色轻质墙面砖起到保温隔热作用。粘土、高岭土作用是使彩色轻质墙面砖压制成型过程中，起到低温粘结剂作用。无机颜料作用是使彩色轻质墙面砖制品外观呈现出各种颜色。水作用是润湿各种原料和粘结剂，实现压制过程中粉料塑性成型。

本发明提供一种彩色轻质墙面砖的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将上述各种原材料干燥；

2)将干燥后的原材料进行干法研磨，得到粒度为40～400目研磨细粉；

3)将得到的研磨细粉在混合设备中混拌，在混拌过程中加入水，得到混合料；

4)将混合料移至模具内，使用10～10000kN的压力机压成坯体后脱模；

5)将脱模后的坯体放置在铺有隔离剂的耐火承托板上，然后放入加热炉内烧制，烧制温度制度为：按5～15℃/min升温速度，将制品加热到700～1100℃，保温10～40分钟，按10～20℃/min降温速度，降温至540℃～580℃，然后按1～5℃/min降温速度到360℃～400℃，然后按照3～10℃/min降温，得到成品彩色轻质墙面砖。

烧成的墙面砖是一种具有气孔结构烧结材料，其具有彩色的装饰效果，具有轻质高强，较佳的防火性能，较低的吸水率的特点，其产品装饰表面可制成具有平面型和立体凸凹效果文化石外形，四周轮廓的尺寸偏差为±3mm，产品可以独立使用和切割使用。彩色轻质墙面砖特点是表观密度小，一般在350～1050kg/m³，抗压、抗折强度在1.2～3.65Mpa，吸水率一般在1～5vol％，导热系数在0.096～0.238W/m·k之间。而瓷砖、马赛克、石材的表观密度在2100～2800kg/m³，它们的抗压、抗折强度在1.6～6.5Mpa，吸水率一般在0.5～15vol％，导热系数在0.356～0.536W/m·k之间。彩色轻质墙面砖是一种纯无机材料，具有优良的防火性能，产品厚度范围为6～24mm，该产品的隔热能力相当于80～150mm厚的建筑墙体；并且具有优良的化学稳定性、良好的耐候性。另外其膨胀系数为6.5～7.8×10^-6/K与墙面材料的膨胀系数6.0～8.4×10^-6/K十分接近，可以保障其与建筑墙体热稳定性，不会因风吹雨淋，冻融循环，墙面砖与墙体材料质检开裂，或者风化剥落现象发生，使其具有安全性。

具体实施方式

实施例1

彩色轻质墙面砖配方为，以重量份数计：

废旧瓶罐玻璃         10

炉渣                 4

钢渣                 6

火山灰               10

石英                 20

长石                 20

页岩                 3

滑石                 2

碳酸钙               2

白云石               2.5

硫酸钠               1.0

高岭土               6

咖啡色无机颜料       3.5

水                   6

将各种原材料进行干燥，按规定比例称量，投入到卧式球磨机进行干法研磨，最终达到研磨粒度40目。将干粉加入到混凝土搅拌机中进行混合，混合时间在10分钟，保证混合料均匀性，通过喷淋方式将相应份数水在机器运转过程中分3次加入。采用摩擦式压力机作为成型机器，组合钢模具尺寸为(L*B*H)100*50*16mm，一个模具上具有12个模腔，通过自动给料，将含水配合料把模腔填满，将模具上方多余配合料用直板沿模具上方刮平，采用10kN压力压制配合料，配合料形成致密坯体，坯体厚度为4mm，通过机械脱模，移出坯体。通过机械传动，将坯体送入加热炉进行加热，加热炉是推板窑。

烧成工艺过程为：坯体应放置在铺有隔离剂的耐火粘土砖承托板上，隔离剂材料是石英粉，隔离剂铺抹厚度在1mm，可以保障坯体烧结过程中对承托板的黏连。

烧制彩色轻质墙面砖坯体的温度制度为：按5℃/min升温速度，将制品加热到1100℃，保温40分钟，按10℃/min降温速度，降温至540℃，然后按1℃/min降温速度到360℃，然后按照3℃/min降温，出炉彩色轻质墙面砖产品表面具有咖啡色，四周外形基本平齐，厚度均匀一致，上下表面平整，利于内外墙施工使用，制品内部含有大量气泡，制品厚度为6mm，表观密度1050kg/m³，抗压和抗折强度分别为3.65Mpa、2.87Mpa，吸水率一般在1.0vol％，导热系数在0.238W/m·k。

实施例2

彩色轻质墙面砖配方如下，以重量份数计：

废旧瓶罐玻璃      35

废旧平板玻璃      30

废旧器皿玻璃      30

炉渣              5

钢渣              10

长石              15

碳酸镁            5

硫酸钡            3

硫酸钙            2

粘土              2

无机颜料灰色      0.5

水                5

将各种原材料进行干燥，除水以外按规定比例称量，投入到卧式球磨机进行干法研磨，最终达到研磨粒度400目。将干粉加入到V型搅拌器中进行混合，混合时间在30分钟，通过喷淋方式将水1次加入。采用液压压力机作为成型机器，钢模具产品尺寸规格为(L*B*H)200*80*20mm，一个模具上具有4个模腔，可以自动给料或人工加料，用加水松散配合料将模腔填满，将模具上方多余配合料用直板沿模具上方刮平，采用10000kN压力，压制配合料，配合料形成致密坯体，坯体厚度仅有4mm，通过机械脱模或手工脱模，移出坯体。通过机械传动或手工搬运，将坯体送入加热炉进行加热，加热炉是推板窑、金属网带炉、隧道炉、辊道窑任意一种。

烧成工艺过程如下：

彩色轻质墙面砖是通过坯体烧结的免切割产品，坯体应放置在铺有隔离剂的碳化硅及粘土质耐火承托板上，隔离剂材料可以长石粉任意一种或几种混合，隔离剂铺抹厚度在5mm，可以保障坯体烧结过程中对承托板的黏连。

烧制彩色轻质墙面砖坯体的温度制度为：按15℃/min升温速度，将制品加热到700℃，保温10分钟，按20℃/min降温速度，降温至580℃，然后按5℃/min降温速度到400℃，然后按照10℃/min降温，出炉产品为灰色，制品四周外形轮廓平直，上表面为立体凸凹效果，凸凹高度差在2～5mm，制品平均厚度9mm，下表面具有槽状结构，槽深1～3mm，有利于墙面施工使用时，增强制品与墙面附着强度，制品内部含有大量气泡，表观密度350kg/m³，抗压和抗折强度在1.45Mpa、1.20Mpa，吸水率一般在5.0vol％，导热系数在0.096W/m·k。

实施例3

彩色轻质墙面砖配方如下，以重量份数计：

废旧仪器玻璃      55

废旧平板玻璃      15

钢渣              10

珍珠岩尾矿        5

长石              20

锂辉石            30

碳酸镁            10

粘土              2

高岭土            4

无机颜料土黄色    5

水                6

将各种原材料进行干燥，除水以外按规定份数称量并配料，投入到卧式球磨机进行干法研磨，最终达到研磨粒度240目。将干粉加入到螺旋搅拌器中进行混合，混合时间在20分钟，通过喷淋方式将水4次加入。采用液压压力机作为成型机器，钢模具产品尺寸规格为(L*B*H)160*80*18mm，一个模具上具有8个模腔，可以自动给料，用加水松散配合料将模腔填满，将模具上方多余配合料用直板沿模具上方刮平，采用100kN压力压制配合料，坯体厚度为16mm，通过机械脱模，移出坯体。通过机械传动将坯体送入加热炉进行加热，加热炉是隧道炉。烧成工艺过为：将坯体放在有隔离剂的堇青石耐火承托板上，隔离剂材料为滑石粉，铺抹厚度在2mm，烧制坯体的温度制度为：按10℃/min升温速度，将制品加热到800℃，保温30分钟，按15℃/min降温速度，降温至580℃，然后按4℃/min降温速度到400℃，然后按照5℃/min降温，出炉产品表面具有土黄色文化石效果，制品平均厚度24mm，四周外形基本平齐，下表面有槽，有利于墙面施工使用，制品内部含有大量气泡，表观密度746kg/m³，抗压和抗折强度在2.13Mpa、1.79Mpa，吸水率一般在3.4vol％，导热系数在0.136W/m·k之间。

实施例4

彩色轻质墙面砖配方如下，以重量份数计：

废旧平板玻璃      50

废旧器皿玻璃      15

钢渣              10

长石              40

蛭石尾矿          15

碳酸镁            3

碳酸钙            2

高岭土            2

粘土              2

无机颜料天蓝色    5

水                5.5

将各种原材料进行干燥，除水以外按规定比例称量，投入到卧式球磨机进行干法研磨，最终达到研磨粒度200目。将干粉原料加入到混凝土搅拌机中进行混合，混合时间在15分钟，通过喷淋方式将水4次加入。采用液压压力机作为成型机器，钢模具产品尺寸规格为(L*B*H)160*80*16mm，一个模具上具有10个模腔，可以自动给料，将配合料将模腔填满，将模具上方多余配合料用直板沿模具上方刮平，采用800kN压力压制配合料，形成的坯体厚度仅有10mm，通过机械脱模移出坯体。通过机械传动，将坯体送入加热炉进行加热，加热炉是辊道窑。烧成工艺过程为：坯体放置在铺有隔离剂的碳化硅耐火承托板上，隔离剂材料用3:2混合高岭土和长石粉，隔离剂铺抹厚度在3mm。烧制坯体的温度制度为：按8℃/min升温速度，将制品加热到780℃，保温25分钟，按15℃/min降温速度，降温至550℃，然后按4℃/min降温速度到380℃，然后按照6℃/min降温，出炉产品为表面为天蓝色，制品厚度为15mm，四周外形基本平齐，厚度均匀一致，上下表面是平整的，制品内部含有大量气泡，表观密度903kg/m³，抗压、抗折强度在3.12Mpa、2.35Mpa，吸水率一般在1.6vol％，导热系数在0.206W/m·k。

实施例5

彩色轻质墙面砖配方，以重量份数计：

废旧平板玻璃     45

废旧器皿玻璃     5

废旧仪器玻璃     25

火山灰           10

石英             15

锂辉石           25

滑石             2

碳酸钠           0.2

粘土             5

无机颜料翠绿色   6.5

水               8

将各种原材料进行干燥，除水以外按规定比例称量，投入到卧式球磨机进行干法研磨，最终达到研磨粒度120目。将干粉原料加入到螺旋搅拌器中进行混合，混合时间在25分钟，通过喷淋方式将相应份数水在机器运转过程中1次加入。

采用液压压力机作为成型机器，组合钢模具规格为(L*B*H)1200*60*16mm，一个模具上具有12个产品模腔，配合料将模腔填满，将模具上方多余配合料用直板沿模具上方刮平，采用600kN压力压制配合料，坯体厚度为8mm，机械脱模移出坯体。手工搬运将坯体送入加热炉进行加热，加热炉采用金属网带炉，烧成工艺过程为：坯体应放置在铺有隔离剂的碳化硅耐火承托板上，隔离剂材料是滑石粉，隔离剂铺抹厚度在5mm，烧制温度制度为：按15℃/min升温速度，将制品加热到960℃，保温10分钟，按20℃/min降温速度，降温至570℃，然后按5℃/min降温速度到370℃，然后按照10℃/min降温，出炉产品具有翠绿色文化石效果，制品平均厚度为11mm，四周外形基本平齐，上表面为凸凹文化石效果，下表面开槽，有利于内外墙施工使用，增加墙面附着强度，制品内部含有大量气泡，表观密度657kg/m³，抗压、抗折强度在2.41Mpa、1.98Mpa，吸水率一般在3.2vol％，导热系数在0.156W/m·k。

实施例6

彩色轻质墙面砖配方，以重量份数计：

废旧平板玻璃     55

锂辉石           45

长石             18

滑石             2

碳酸锶           5

粘土             5

无机颜料红棕色   3.5

水               10

将各种原材料进行干燥，除水以外按规定比例称量，投入到气流磨中进行干法研磨，最终达到研磨粒度320目。将干粉原料加入到螺旋搅拌器中进行混合，混合时间在25分钟，通过喷淋方式将相应份数水在机器运转过程中1次加入。采用液压压力机作为成型机器，采用8模腔模具，产品尺寸规格为(L*B*H)100*50*16mm，人工加料，配合料将模腔填满，将模具上方多余配合料用直板沿模具上方刮平，采用1000kN压力压制配合料，坯体厚度为7mm，通过手工脱模，移出坯体。手工搬运将坯体送入加热炉进行加热，加热炉采用金属网带炉，烧成工艺过程为：坯体应放置在铺有隔离剂的碳化硅耐火承托板上，隔离剂材料是按2:1:3:2:1比例配合石英粉、长石粉、高岭土、页岩粉、滑石粉形成混合隔离剂，隔离剂铺抹厚度在5mm，烧制温度制度为：按15℃/min升温速度，将制品加热到890℃，保温10分钟，按20℃/min降温速度，降温至560℃，然后按5℃/min降温速度到380℃，然后按照10℃/min降温，出炉彩色轻质墙面砖产品表面具有红棕色文化石效果，制品平均厚度为10mm，四周外形基本平齐，上表面具有凸凹不平的立体效果，下表面具有槽状结构，有利于墙面施工使用，可以有效增加与墙面的附着强度。制品表观密度486kg/m³，抗压、抗折强度分别为1.69Mpa、1.15Mpa吸水率一般在4.2vol％，导热系数在0.132W/m·k。

Claims (6)

1.一种彩色轻质墙面砖，其特征在于，包含以重量份数计的以下组分：玻璃原料10～95份，比例为1～6.5:1的矿物原料和废渣30～65份，无机粘结剂2～6份，碳酸盐、硫酸盐发泡剂0.2～10份，无机颜料着色剂0.5～6.5份，水5～10份。

2.根据权利要求1所述的一种彩色轻质墙面砖，其特征在于，所述的玻璃原料为各种废旧玻璃，包括废旧瓶罐玻璃、废旧平板玻璃、废旧器皿玻璃、废旧仪器玻璃一种或任意几种。

3.根据权利要求1所述的一种彩色轻质墙面砖，其特征在于，所述的矿物原料为火山灰、石英、长石、页岩、滑石、锂辉石、蛭石尾矿、珍珠岩尾矿中的一种或任意几种。

4.根据权利要求1所述的一种彩色轻质墙面砖，其特征在于，所述的废渣为炉渣、钢渣中的一种或者两种都用。

5.根据权利要求1所述的一种彩色轻质墙面砖，其特征在于，所述的碳酸盐、硫酸盐发泡剂为碳酸钙、碳酸镁、白云石、碳酸锶、碳酸钠、硫酸钠、硫酸钙、硫酸钡中的一种或任意几种。

6.一种制造权利要求1所述彩色轻质墙面砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将上述各种原材料干燥；

2)将干燥后的原材料进行干法研磨，得到粒度为40～400目研磨细粉；

3)将得到的研磨细粉在混合设备中混拌，在混拌过程中加入水，得到混合料；

4)将混合料移至模具内，使用10～10000kN的压力机压成坯体后脱模；

5)将脱模后的坯体放置在铺有隔离剂的耐火承托板上，然后放入加热炉内烧制，烧制温度制度为：按5～15℃/min升温速度，将制品加热到700～1100℃，保温10～40分钟，按10～20℃/min降温速度，降温至540℃～580℃，然后按1～5℃/min降温速度到360℃～400℃，然后按照3～10℃/min降温，得到成品彩色轻质墙面砖。