CN105084860A - 一种耐火隔热保温节能琉璃瓦 - Google Patents

一种耐火隔热保温节能琉璃瓦 Download PDF

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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

一种耐火隔热保温节能琉璃瓦
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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