CN105084860A - 一种耐火隔热保温节能琉璃瓦 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,属于建筑材料技术领域。该琉璃瓦在现有琉璃瓦生产工艺的基础上,对坯料、底釉、面釉料的组成进行调整及优选,其中坯料中引入部分工业废弃物,可节省能源,降低生产成本,提高经济效益;底釉中含有氧化铈、氧化铁、氯化亚锡等物料,可吸收紫外线、防辐射;面釉中含有氟硅酸钠、聚丙烯酸钠等物料,可增强琉璃瓦成品的耐酸性、抗腐性、稳定性。该琉璃瓦坯釉适应性好,具有耐火保温、隔热隔音、耐候抗冻、重量轻、不易碎、强度高、寿命长,釉面光滑细腻、色泽鲜亮、吸水率低等特点。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,具体地涉及一种耐火隔热保温节能琉璃瓦。
背景技术
流光溢彩的琉璃瓦是中国传统的建筑物件,经过历代发展,已形成品种丰富、型制讲究、装配性强的系列产品,常用的普通瓦件有:筒瓦、板瓦、句头瓦、滴水瓦、罗锅瓦、折腰瓦、走兽、挑角、正吻、合角吻、垂兽、钱兽、宝顶等等。从传统琉璃瓦演变发展而来的西式琉璃瓦最先在日本和西班牙、意大利等欧洲一些国家得到应用,它将筒瓦、板瓦型制合二为一,结构合理,挂装简便,有效覆盖面积大,屋顶承重小。釉色丰富达百种以上,同时,它没有铅釉瓦釉面反铅影响装饰效果的现象。因此,西式瓦、琉璃瓦在现代建筑上越来越得到广泛应用。
现有技术生产的琉璃瓦部分产品含有铅、镉、锶等重金属,在使用过程中会溶出对人的身体健康造成伤害;部分产品烧成后釉面宜开裂,且壁厚、重量大,提高了对屋架、墙壁、地基的承受力,工程造价大;部分琉璃瓦隔热差、寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有琉璃瓦存在的不足,提供一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,该琉璃瓦耐火隔热、稳定性好、抗腐性能强、耐候抗冻、可吸收紫外线、防辐射、重量轻、强度高,利用工矿废料,节省原料,降低成本。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,是由陶瓷素坯、底釉、面釉组成的。其中,陶瓷素坯的组成原料(按重量份数计)为凹凸棒石粘土尾矿粉12-16份、煤矸石12-16份、高岭土37-42份、膨胀蛭石10-15份、水泥6-10份、页岩粉6-10份、石膏粉6-10份、氧化铝2-5份、明矾2-5份、硅酸锆0-1份;底釉的组成原料(按重量份数计)为石膏粉6-8份、硅藻土8-12份、高岭土14-16份、石英15-20份、钾长石10-15份、氧化铝6-8份、氧化锌3-5份、氧化钙3-5份、硼砂6-10份、六偏磷酸钠0-0.5份、有机硅树脂0-0.8份、氧化钛0-1.5份、氧化铈0-1份、氧化铁0-1.5份、氯化亚锡0-1.5份;面釉的组成原料(按重量份数计)为氟硅酸钠0-0.8份、聚丙烯酸钠份0.2-0.6份、六偏磷酸钠0.2-0.6份、环氧树脂0-1.5份、有机硅树脂份0-1.5份、高岭土份6-10份、硅藻土份10-15份、石英份6-8份、钠长石份6-8份、氧化铝2-5份、氧化锌2-5份、氧化钛0-1.5份、硅酸锆0.5-1.5份。
优选的,所述的陶瓷素坯的组成原料(按重量份数计)为凹凸棒石粘土尾矿粉15份、煤矸石14份、高岭土40份、膨胀蛭石12份、水泥8份、页岩粉8份、石膏粉8份、氧化铝4份、明矾3份、硅酸锆0.5份。
优选的,所述的底釉的组成原料(按重量份数计)为石膏粉7份、硅藻土10份、高岭土15份、石英18份、钾长石12份、氧化铝7份、氧化锌4份、氧化钙4份、硼砂8份、六偏磷酸钠0.3份、有机硅树脂0.4份、氧化钛0.8份、氧化铈0.6份、氧化铁1份、氯化亚锡0.8份。
优选的,所述的面釉的组成原料(按重量份数计)为氟硅酸钠0.5份、聚丙烯酸钠0.4份、六偏磷酸钠0.4份、环氧树脂0.8份、有机硅树脂份0.6份、高岭土份8份、硅藻土份12份、石英份7份、钠长石份7份、氧化铝3份、氧化锌3份、氧化钛0.8份、硅酸锆0.8份。
所述耐火隔热保温节能琉璃瓦的制备方法,具体包括:
⑴陶瓷素坯制备
按所述重量份称取各组分原料,混合后加水球磨,研磨成细度为250目筛余2%~4%的浆料,研磨浆料比重1.50-1.55g/ml,研磨时间为8-12h,浆料含13-15%水份,经除铁过筛喷雾干燥制成含5-7%水份的粉料,陈腐1-3天,在350-450kg/cm2压力下自动液压机成型,干燥窑干燥,辊道窑烧成,烧成温度为1140℃-1230℃,烧成周期55-65min,即得;
⑵釉料制备
①底釉:按所述重量份称取石膏粉、硅藻土、高岭土、石英、钾长石、氧化铝、氧化锌、氧化钙、硼砂、氧化钛、氧化铈、氧化铁、氯化亚锡,混合后熔块池窑熔制,熔制的温度范围1350-1450℃,时间为3-4h,然后以水为介质淬制,并加入六偏磷酸钠、有机硅树脂,球磨磨成细度为250目筛余0.2%-0.3%的釉浆,备用;
②面釉:按所述重量份称取高岭土、硅藻土、石英、钠长石、氧化铝、氧化锌、氧化钛、硅酸锆,混合后熔块池窑熔制,熔制的温度范围1350-1450℃,时间为3.5-4.5h,然后以水为介质淬制,并加入氟硅酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、环氧树脂、有机硅树脂,球磨磨成细度为250目筛余0.3%-0.4%的釉浆,备用;
⑶产品制备
将步骤⑴得到的素坯体,先施步骤⑵-①所得的底釉釉浆,施釉量为0.55-0.65kg/m2,待底釉刚刚干时再施步骤⑵-②所得的面釉釉浆,施釉量为1.10-1.30kg/m2,待釉面干透后,进入辊道窑釉烧,在1150-1230℃的温度中烧制,时间45-65min,经修磨、打边等工序,即可制成成品。
所述凹凸棒石粘土尾矿粉、煤矸石、高岭土、膨胀蛭石、页岩粉、钠钾长石、硅藻土经粉碎后,颗粒细度≦0.090mm。
本发明的有益效果是:
⑴本发明所用原料中包含凹凸棒石粘土尾矿粉、煤矸石不仅有利于提高资源利用率,变废为宝,还能减少占用土地,保护和净化环境,节省能源,降低生产成本,提高经济效益;
⑵本发明在底釉中合理引入氧化铈、氧化铁、氯化亚锡和六偏磷酸钠等物料,有利于吸收紫外线、防辐射,增强坯釉适应性;
⑶本发明在面釉中合理引入氟硅酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、环氧树脂、有机硅树脂等物料,有利于增强琉璃瓦成品的耐酸性、抗腐性、稳定性;
⑷本发明的琉璃瓦耐火保温、隔热隔音、耐候抗冻、重量轻、不易碎、强度高、寿命长,釉面光滑细腻、色泽鲜亮、吸水率低。
具体实施方式
结合实施例及产品质量检测试验进一步对本发明作阐述,不构成对本发明的限制。
实施例1
一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,原料组成(按重量份数计,每份为1千克)包括:
陶瓷素坯:凹凸棒石粘土尾矿粉12份、煤矸石16份、高岭土37份、膨胀蛭石15份、水泥6份、页岩粉10份、石膏粉6份、氧化铝5份、明矾2份、硅酸锆0.2份;
底釉:石膏粉6份、硅藻土8份、高岭土14份、石英15份、钾长石10份、氧化铝6份、氧化锌3份、氧化钙3份、硼砂6份、六偏磷酸钠0.1份、有机硅树脂0.1份、氧化钛0.5份、氧化铈0.2份、氧化铁0.2份、氯化亚锡0.2份;
面釉:氟硅酸钠0.2份、聚丙烯酸钠份0.2份、六偏磷酸钠0.2份、环氧树脂0.2份、有机硅树脂份0.3份、高岭土份6份、硅藻土份10份、石英份6份、钠长石份6份、氧化铝2份、氧化锌2份、氧化钛0.2份、硅酸锆0.5份。
实施例2
一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,原料组成(按重量份数计,每份为1千克)包括:
陶瓷素坯:凹凸棒石粘土尾矿粉16份、煤矸石12份、高岭土42份、膨胀蛭石10份、水泥10份、页岩粉6份、石膏粉10份、氧化铝2份、明矾5份、硅酸锆1份;
底釉:石膏粉8份、硅藻土12份、高岭土16份、石英20份、钾长石15份、氧化铝8份、氧化锌5份、氧化钙5份、硼砂10份、六偏磷酸钠0.5份、有机硅树脂0.8份、氧化钛1.5份、氧化铈0.8份、氧化铁0.8份、氯化亚锡0.8份;
面釉:氟硅酸钠0.8份、聚丙烯酸钠份0.6份、六偏磷酸钠0.6份、环氧树脂1.5份、有机硅树脂份1.5份、高岭土份10份、硅藻土份15份、石英份8份、钠长石份8份、氧化铝5份、氧化锌5份、氧化钛1.5份、硅酸锆1.2份。
实施例3
一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,原料组成(按重量份数计,每份为1千克)包括:
陶瓷素坯:凹凸棒石粘土尾矿粉14份、煤矸石14份、高岭土40份、膨胀蛭石12份、水泥8份、页岩粉8份、石膏粉8份、氧化铝3份、明矾4份、硅酸锆0.5份;
底釉:石膏粉7份、硅藻土10份、高岭土15份、石英18份、钾长石12份、氧化铝7份、氧化锌4份、氧化钙4份、硼砂8份、六偏磷酸钠0.3份、有机硅树脂0.4份、氧化钛0.8份、氧化铈0.5份、氧化铁0.8份、氯化亚锡0.6份;
面釉:氟硅酸钠0.4份、聚丙烯酸钠份0.4份、六偏磷酸钠0.4份、环氧树脂0.8份、有机硅树脂份0.8份、高岭土份8份、硅藻土份12份、石英份7份、钠长石份7份、氧化铝3份、氧化锌3份、氧化钛0.6份、硅酸锆0.7份。
上述实施例中,均采用以下制备方法,将原料烧制加工成成品,具体包括:
⑴陶瓷素坯制备
按所述重量份称取各组分原料,混合后加水球磨,研磨成细度为250目筛余3%的浆料,研磨浆料比重1.50g/ml,研磨时间为10h,浆料含14%水份,经除铁过筛喷雾干燥制成含6%水份的粉料,陈腐2天,在400kg/cm2压力下自动液压机成型,干燥窑干燥,辊道窑烧成,烧成温度为1180℃,烧成周期60min,即得;
⑵釉料制备
①底釉:按所述重量份称取石膏粉、硅藻土、高岭土、石英、钾长石、氧化铝、氧化锌、氧化钙、硼砂、氧化钛、氧化铈、氧化铁、氯化亚锡,混合后熔块池窑熔制,熔制的温度范围1400℃,时间为4h,然后以水为介质淬制,并加入六偏磷酸钠、有机硅树脂,球磨磨成细度为250目筛余0.2%的釉浆,备用;
②面釉:按所述重量份称取高岭土、硅藻土、石英、钠长石、氧化铝、氧化锌、氧化钛、硅酸锆,混合后熔块池窑熔制,熔制的温度范围1400℃,时间为4h,然后以水为介质淬制,并加入氟硅酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、环氧树脂、有机硅树脂,球磨磨成细度为250目筛余0.3%的釉浆,备用;
⑶产品制备
将步骤⑴得到的素坯体,先施步骤⑵-①所得的底釉釉浆,施釉量为0.60kg/m2,待底釉刚刚干时再施步骤⑵-②所得的面釉釉浆,施釉量为1.20kg/m2,待釉面干透后,进入辊道窑釉烧,在1180℃的温度中烧制,时间60min,经修磨、打边等工序,即可制成成品。
产品质量检测试验
随机抽取本发明实施例1、2、3所制的琉璃瓦样品,分别进行吸水率、抗冻性、耐急冷急热、耐酸耐碱性能测试试验,以检测产品质量。
A、吸水率试验
试验方法:将实施例1、2、3所制的琉璃瓦样品各取10件,擦拭干净,放置在110℃的烘箱中,24h后取出,冷却至室温,称量其干燥质量m0,将干燥试样分别垂直浸没在20℃清水中,使水面高出试样50mm,24h后取出,迅速用湿布擦干试样,称吸水后的质量m1,计算吸水率,公式为:吸水率(%)=[m1-m0]/m0×100。各实施例10件样品的吸水率取算术平均值,即平均吸水率,具体试验结果如下:
试验样品 | 样品量 | 平均吸水率(%) |
实施例1 | 10 | 9.1 |
实施例2 | 10 | 9.4 |
实施例3 | 10 | 8.9 |
试验结果表明:本发明的实施例1、2、3所制的琉璃瓦吸水率均小于国家《建筑琉璃制品》标准规定的12%,属于优质产品。
B、抗冻性试验
试验方法:将实施例1、2、3所制的琉璃瓦样品各取10件,擦拭干净,浸入20℃的水中,24h后取出,快速擦干,分别竖直放于-20℃的冷冻箱中,试样间互不接触,8h后取出,将试样立即放入20℃的水中,融化6h后取出,擦干,观察有无剥落和裂纹;重复以上操作10次。具体试验结果如下:
试验样品 | 样品量 | 操作次数 | 裂纹 | 剥落 | 分层 | 变形 |
实施例1 | 10 | 10 | 无 | 无 | 无 | 无 |
实施例2 | 10 | 10 | 无 | 无 | 无 | 无 |
实施例3 | 10 | 10 | 无 | 无 | 无 | 无 |
试验结果表明:本发明的实施例1、2、3所制的琉璃瓦抗冻性能好,属于合格产品。
C、耐急冷急热性能试验
试验方法:将实施例1、2、3所制的琉璃瓦样品各取10件,擦拭干净,检查外观,合格后,放入150℃的烘箱中,试样之间、试样与烘箱壁间的间距为30mm,迅速关上烘箱门,在5min内重新加热至150℃,保持45min,取出后立即浸没于流动冷水槽中,急冷5min;重复上述急热急冷操作10次。具体试验结果如下:
试验样品 | 样品量 | 操作次数 | 炸裂 | 剥落 | 掉棱 | 起鼓 | 贯穿裂纹 |
实施例1 | 10 | 10 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
实施例2 | 10 | 10 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
实施例3 | 10 | 10 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
试验结果表明:本发明的实施例1、2、3所制的琉璃瓦耐急冷急热性能良好,属于合格产品。
D、耐酸碱腐蚀性能试验
试验方法:将实施例1、2、3所制的琉璃瓦样品各取10件,擦拭干净,每个实施例均分成两组,分别进行耐酸性、耐碱性试验,其中耐酸性试验方法是将试样浸入3%硝酸溶液中,24h后取出,观察有无剥落、掉棱、退色等现象,重复上述操作10次;耐碱性试验方法是将试样浸入3%氢氧化钠溶液中,24h后取出,观察有无剥落、掉棱、退色等现象。具体试验结果如下:
试验结果表明:本发明的实施例1、2、3所制的琉璃瓦耐酸碱腐蚀性能良好。
综上所述,本发明的琉璃瓦吸水率低、抗冻性好、耐急冷急热、耐酸碱性强,属于优质合格产品,适于建筑行业推广应用。
Claims (6)
1.一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,其特征在于:由陶瓷素坯、底釉、面釉组成;其中,陶瓷素坯的原料组成按重量份数计,包括:凹凸棒石粘土尾矿粉12-16份、煤矸石12-16份、高岭土37-42份、膨胀蛭石10-15份、水泥6-10份、页岩粉6-10份、石膏粉6-10份、氧化铝2-5份、明矾2-5份、硅酸锆0-1份;底釉的原料组成按重量份数计,包括:石膏粉6-8份、硅藻土8-12份、高岭土14-16份、石英15-20份、钾长石10-15份、氧化铝6-8份、氧化锌3-5份、氧化钙3-5份、硼砂6-10份、六偏磷酸钠0-0.5份、有机硅树脂0-0.8份、氧化钛0-1.5份、氧化铈0-1份、氧化铁0-1.5份、氯化亚锡0-1.5份;面釉的原料组成按重量份数计,包括:氟硅酸钠0-0.8份、聚丙烯酸钠份0.2-0.6、六偏磷酸钠0.2-0.6份、环氧树脂0-1.5份、有机硅树脂份0-1.5份、高岭土份6-10份、硅藻土份10-15份、石英份6-8份、钠长石份6-8份、氧化铝2-5份、氧化锌2-5份、氧化钛0-1.5份、硅酸锆0.5-1.5份。
2.如权利要求1所述的一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,其特征在于:所述陶瓷素坯的原料组成,按重量份数计,包括:凹凸棒石粘土尾矿粉15份、煤矸石14份、高岭土40份、膨胀蛭石12份、水泥8份、页岩粉8份、石膏粉8份、氧化铝4份、明矾3份、硅酸锆0.5份。
3.如权利要求1所述的一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,其特征在于:所述底釉的原料组成,按重量份数计,包括:石膏粉7份、硅藻土10份、高岭土15份、石英18份、钾长石12份、氧化铝7份、氧化锌4份、氧化钙4份、硼砂8份、六偏磷酸钠0.3份、有机硅树脂0.4份、氧化钛0.8份、氧化铈0.6份、氧化铁1份、氯化亚锡0.8份。
4.如权利要求1所述的一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,其特征在于:所述面釉的原料组成,按重量份数计,包括:氟硅酸钠0.5份、聚丙烯酸钠0.4份、六偏磷酸钠0.4份、环氧树脂0.8份、有机硅树脂份0.6份、高岭土份8份、硅藻土份12份、石英份7份、钠长石份7份、氧化铝3份、氧化锌3份、氧化钛0.8份、硅酸锆0.8份。
5.如权利要求1所述的一种耐火隔热保温节能琉璃瓦的制备方法,具体包括:
⑴陶瓷素坯制备
按所述重量份称取各组分原料,混合后加水球磨,研磨成细度为250目筛余2%~4%的浆料,研磨浆料比重1.75-1.80g/ml,研磨时间为8-12h,浆料含13-15%水份,经除铁过筛喷雾干燥制成含5-7%水份的粉料,陈腐1-3天,在350-450kg/cm2压力下自动液压机成型,干燥窑干燥,辊道窑烧成,烧成温度为1140℃-1230℃,烧成周期55-65min,即得,备用;
⑵釉料制备
①底釉:按所述重量份称取石膏粉、硅藻土、高岭土、石英、钾长石、氧化铝、氧化锌、氧化钙、硼砂、氧化钛、氧化铈、氧化铁、氯化亚锡,混合后熔块池窑熔制,熔制的温度范围1350-1450℃,时间为3-4h,然后以水为介质淬制,并加入六偏磷酸钠、有机硅树脂,球磨磨成细度为250目筛余0.2%-0.3%的釉浆,备用;
②面釉:按所述重量份称取高岭土、硅藻土、石英、钠长石、氧化铝、氧化锌、氧化钛、硅酸锆,混合后熔块池窑熔制,熔制的温度范围1350-1450℃,时间为3.5-4.5h,然后以水为介质淬制,并加入氟硅酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、环氧树脂、有机硅树脂,球磨磨成细度为250目筛余0.3%-0.4%的釉浆,备用;
⑶产品制备
将步骤⑴得到的素坯体,先施步骤⑵-①所得的底釉釉浆,施釉量为0.55-0.65kg/m2,待底釉刚刚干时再施步骤⑵-②所得的面釉釉浆,施釉量为1.10-1.30kg/m2,待釉面干透后,进入辊道窑釉烧,在1150-1230℃的温度中烧制,时间45-65min,经修磨、打边等工序,即可制成成品。
6.如权利要求1-5所述的一种耐火隔热保温节能琉璃瓦,其特征在于:所述凹凸棒石粘土尾矿粉、煤矸石、高岭土、膨胀蛭石、页岩粉、钠钾长石、硅藻土经粉碎后,颗粒细度≦0.090mm。
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