CN1283583C - 一种环保清水砖及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种墙体材料及其制造方法。一种环保清水砖，其特征是：它由80-90wt%基料和10-20wt%着色坯料组成，先将着色坯料放入成型模具内，再将基料填入成型模具中压制成砖坯后烧成；基料组成为：氧化铝赤泥60-80wt%，页岩10-30wt%，助熔添加剂2-10wt%，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石；着色坯料由底料和色料混合配置而成，其中色料的添加量占着色坯料总重量的5-20%，底料的组成与基料相同。将着色坯料和基料分两次放入有凹凸纹的模具中成型，经干燥、施釉和烧成。所制造的环保清水砖可直接用于建筑墙体的砌筑而无须外装饰，可获得较好的外墙艺术装饰效果。由于其本身是以固体废弃物赤泥为主要原料烧制的，因而具有环保的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种墙体材料及其制造方法，具体涉及一种利用固体废弃物制造的清水砖及其制造方法。
背景技术
清水砖是烧结砖的一种，比如我国古代就在一些古建筑中将大量的红砖、青砖直接砌筑墙体而不进行其他外部装饰，这种古代的清水砖墙自然古朴，但是不耐用，时间一长，表面剥落腐蚀，很不美观。随着时代的进步，以水泥砂浆(有时还配以外墙涂料)和陶瓷外墙砖贴面的墙体，逐渐取代裸露的砖墙，一是起保护作用，比较耐用；二是起装饰作用，比较好看；但是，这类墙体容易污染变色或脱落，而且施工起来费时费力。因此，开发一种新型的清水砖很有必要。
我国已在许多城市和地区禁止使用实心粘土砖(即“禁实”)，不能用粘土作为主要原料烧制，因此，用各种固体废弃物烧制墙体用的砖成为一个重要的趋势。目前，我国关于烧结砖的专利中，大多是以煤矸石、粉煤灰、磷渣、污泥甚至垃圾等固体废弃物为主要原料的环保型砖。但是这些固体废弃物烧制的砖一般颜色都不好看，如果不进行特殊装饰，均不能用作清水砖。
赤泥是用铝土矿制造氧化铝后产生的废渣，是一种有害的固体废弃物。我国已堆存数千万吨赤泥，对环境造成了严重污染。目前用赤泥制造的砖，赤泥掺加量少(小于50％)；且不美观。如：
粉煤灰赤泥烧结砖及其制造方法(中国专利CN1181363A)公布了一种以粉煤灰和赤泥为主要原料的烧结砖制造方法。其粉煤灰和赤泥是主要原料，但由于采用挤压成型，烧成温度仅为1050℃左右，所以其抗压强度较低。
一种赤泥烧结墙体材料(中国专利CN1225907A)在利用粉煤灰和赤泥的基础上又增加了煤矸石。但赤泥仅占25-30％，也是采用挤压成型，烧成温度为1100℃。它是一种轻质有保温性能的砖，主要用作填充砖使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保清水砖及其制造方法，所制造的环保清水砖直接用于建筑墙体的砌筑而无须外装饰，且本身是以高比例(赤泥掺加量超过50％)的固体废弃物赤泥为主要原料烧制的，又具有环保的意义。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种环保清水砖，其特征是：它由80-90wt％基料和10-20wt％着色坯料组成，先将着色坯料放入成型模具内，再将基料填入成型模具中压制成砖坯后烧成；基料组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石；着色坯料由底料和色料混合配置而成，其中色料的添加量占着色坯料总重量的5-20％，底料的组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石，底料的组成与基料相同。
所述的色料为钴蓝、锰红、铬绿色料中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上的组份混合时，其各组份的配比为任意配比。
一种环保清水砖的制造方法，包括以下步骤：
1)配料：a.砖的配料由80-90wt％基料和10-20wt％着色坯料构成；b.基料组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石；c.着色坯料由底料和色料混合配置而成，其中色料的添加量占着色坯料总重量的5-20％，底料的组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石，底料的组成与基料相同；
2)粉碎混合：将基料各组份原料放入球磨机中粉碎，粉碎时间为10-12小时，配料混合，然后过筛100-120目备用；
3)造粒：基料装入造粒机中，将占基料重量的5-10％的水喷入造粒机中，得到基料颗粒，在陈化库中均化2-3天备用；
4)压制：首先将着色坯料放入成型模具内，再将陈化后的基料颗粒填入成型模具中，用摩擦式压砖机或自动液压压砖机压制成砖坯，成型压力为20-40MPa；
5)干燥：压好的砖坯放在窑车或钢制的干燥坯车上，经隧道式或箱式干燥烘房80-120℃干燥8-12小时至含水率0.5-5％；
6)施釉：在砖坯有色的一侧表面施一层透明釉浆，在干燥烘房80-90℃中干燥1-2小时；
7)烧成：施好釉的砖坯在隧道窑或梭式窑中以1150-1250℃烧成，烧制时间为10-18小时。
所述的成型模具底面刻有凹凸的纹饰。施釉能起到保护砖的作用，既防水渗透又防变色；
本发明的砖高比例地使用赤泥(赤泥掺加量超过50％)，而且对这种砖进行装饰，克服了其比较难看的土黄色，使其成为比较好看的、艺术化的一种新型墙体材料。以往的砖没有实现这个目的。
本发明首次对以固体废弃物为主要原料的墙体砖进行装饰，不但明显提高了赤泥的用量，而且提高了这种产品的艺术含量，使其直接用作清水砖墙而无须外装饰。烧制的环保清水砖可作为中高档建筑和景观建构筑物的墙体，其抗压强度达50-60MPa，5h沸煮吸水率为12％，符合国家有关标准。且本身是以固体废弃物赤泥为主要原料烧制的，又具有环保的意义。本发明对扩大赤泥等固体废弃物的用量，创造更大的附加值提供了一条新途径。
具体实施方式
下面是实施本发明的优选方式：
实施例1：
一种带蓝色大理石纹饰的艺术型环保清水砖的制造方法，步骤如下：
1)配料：a.砖的配料由85wt％基料和15wt％钴蓝着色坯料构成；b.基料组成为：氧化铝赤泥80wt％，页岩18wt％，助熔添加剂2wt％，所述的助熔添加剂是透辉石；c.钴蓝着色坯料由底料和钴蓝色料混合配置而成，其中钴蓝色料的添加量占钴蓝着色坯料总重量的20％，底料的组成为：氧化铝赤泥80wt％，页岩18wt％，助熔添加剂2wt％，所述的助熔添加剂是透辉石，底料的组成与基料相同；
2)粉碎混合：将基料各组份原料放入球磨机中粉碎，粉碎时间为12小时，配料混合，然后过筛120目备用；
3)造粒：基料装入造粒机中，将占基料重量的5％的水喷入造粒机中，得到基料颗粒，在陈化库中均化3天备用；
4)压制：成型模具底面刻有仿大理石的条纹饰，首先将钴蓝着色坯料放入成型模具内，再将陈化后的基料颗粒填入成型模具中，用摩擦式压砖机压制成砖坯，成型压力为25MPa；
5)干燥：压好的砖坯放在钢制的干燥坯车上，经箱式干燥烘房80℃干燥8小时至含水率0.5％；
6)施釉：砖坯有色的一侧表面施一层透明釉浆，在干燥烘房80℃中干燥2小时；
7)烧成：施好釉的砖坯在梭式窑中以1250℃烧成，烧制时间为12小时；
制得的砖体是一面有清晰的蓝色大理石纹饰的清水砖，可直接使用于建筑上，建筑的外墙面因有大面积的蓝色大理石纹饰而十分美丽。
实施例2：
一种带有彩虹色带的艺术型环保清水砖的制造方法，步骤如下：
配料：a.砖的配料由85wt％基料和15wt％着色坯料构成；b.基料组成为：氧化铝赤泥80wt％，页岩14wt％，助熔添加剂6wt％，所述的助熔添加剂是硅灰石；c.着色坯料由底料与锰红色料以及铬绿色料混合配置而成，其中锰红色料的添加量占着色坯料总重量的4％，铬绿色料占着色坯料总重量的8％，底料的组成为：氧化铝赤泥80wt％，页岩14wt％，助熔添加剂6wt％，所述的助熔添加剂是硅灰石，底料的组成与基料相同；
2)粉碎混合：将基料各组份原料放入球磨机中粉碎，粉碎时间为11小时，配料混合，然后过筛100目备用；
3)造粒：基料装入造粒机中，将占基料重量的8％的水喷入造粒机中，得到基料颗粒，在陈化库中均化2天备用；
4)压制：成型模具底面刻有宽1毫米的带状条纹，首先将着色坯料放入成型模具内，再将陈化后的基料颗粒填入成型模具中，用自动液压压砖机压制成砖坯，成型压力为35MPa；
5)干燥：压好的砖坯放在窑车上，经隧道式干燥烘房120℃干燥9小时至含水率1％；
6)施釉：砖坯有色的一侧表面施一层透明釉浆，在干燥烘房90℃中干燥1小时；
7)烧成：施好釉的砖坯在隧道窑中以1150℃烧成，烧制时间为18小时；
制得的砖体是一种一面带有彩虹色带的艺术型环保清水砖，可直接用于砌筑墙体，得到外墙面有绚丽色彩的建筑。
实施例3：
一种仿古的艺术型环保清水砖的制造方法，步骤如下：
1)配料：a.砖的配料由90wt％基料和10wt％着色坯料构成；b.基料组成为：氧化铝赤泥65wt％，页岩30wt％，助熔添加剂5wt％，所述的助熔添加剂是硅灰石；c.着色坯料由底料与钴蓝色料以及铬绿色料混合配置而成，其中钴蓝色料的添加量占着色坯料总重量的6％，铬绿色料的添加量占着色坯料总重量的3％，底料的组成为：氧化铝赤泥65wt％，页岩30wt％，助熔添加剂5wt％，所述的助熔添加剂是硅灰石，底料的组成与基料相同；
2)粉碎混合：将基料各组份原料放入球磨机中粉碎，粉碎时间为10小时，配料混合，然后过筛120目备用；
3)造粒：基料装入造粒机中，将占基料重量的10％的水喷入造粒机中，得到基料颗粒，在陈化库中均化3天备用；
4)压制：成型模具底面刻有不规则多边形的块状凹凸槽，首先将着色坯料放入成型模具内，再将陈化后的基料颗粒填入成型模具中，用自动液压压砖机压制成砖坯，成型压力为40MPa；
5)干燥：压好的砖坯放在窑车上，经隧道式干燥烘房100℃干燥8小时至含水率2％；
6)施釉：砖坯有色的一侧表面施一层透明釉浆，在干燥烘房85℃中干燥1.5小时；
7)烧成：施好釉的砖坯在隧道窑中以1200℃烧成，烧制时间为15小时；
制得的砖体是一种有仿古韵味的艺术型环保清水砖，可直接用于砌筑墙体，得到的建筑外墙面具有返朴归真的艺术风格。
实施例4：
一种环保清水砖的制造方法，步骤如下：
1)配料：a.砖的配料由80wt％基料和20wt％着色坯料构成；b.基料组成为：氧化铝赤泥60wt％，页岩30wt％，助熔添加剂10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石；c.着色坯料由底料和锰红色料混合配置而成，其中锰红色料的添加量占着色坯料总重量的5％，底料的组成为：氧化铝赤泥60wt％，页岩30wt％，助熔添加剂10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石，底料的组成与基料相同；
2)粉碎混合：将基料各组份原料放入球磨机中粉碎，粉碎时间为10小时，配料混合，然后过筛100目备用；
3)造粒：基料装入造粒机中，将占基料重量的5％的水喷入造粒机中，得到基料颗粒，在陈化库中均化2天备用；
4)压制：首先将着色坯料放入成型模具内，再将陈化后的基料颗粒填入成型模具中，用摩擦式压砖机压制成砖坯，成型压力为20MPa；
5)干燥：压好的砖坯放在窑车上，经隧道式干燥烘房80℃干燥8小时至含水率5％；
6)施釉：砖坯有色的一侧表面施一层透明釉浆，在干燥烘房80℃中干燥1小时；
7)烧成：施好釉的砖坯在隧道窑中以1150℃烧成，烧制时间为10小时。
实施例5：
一种环保清水砖的制造方法，步骤如下：
1)配料：a.砖的配料由90wt％基料和10wt％着色坯料构成；b.基料组成为：氧化铝赤泥80wt％，页岩10wt％，助熔添加剂10wt％，所述的助熔添加剂是硅灰石；c.着色坯料由底料和色料混合配置而成，其中铬绿色料的添加量占着色坯料总重量的20％，底料的组成为：氧化铝赤泥80wt％，页岩10wt％，助熔添加剂10wt％，所述的助熔添加剂是硅灰石，底料的组成与基料相同；
2)粉碎混合：将基料各组份原料放入球磨机中粉碎，粉碎时间为12小时，配料混合，然后过筛120目备用；
3)造粒：基料装入造粒机中，将占基料重量的10％的水喷入造粒机中，得到基料颗粒，在陈化库中均化3天备用；
4)压制：首先将着色坯料放入成型模具内，再将陈化后的基料颗粒填入成型模具中，用自动液压压砖机压制成砖坯，成型压力为40MPa；
5)干燥：压好的砖坯放在钢制的干燥坯车上，经箱式干燥烘房120℃干燥12小时至含水率0.5％；
6)施釉：砖坯有色的一侧表面施一层透明釉浆，在干燥烘房90℃中干燥2小时；施釉能起到保护砖的作用，既防水渗透又防变色；
7)烧成：施好釉的砖坯在梭式窑中以1250℃烧成，烧制时间为18小时。
Claims (4)
1.一种环保清水砖，其特征是：它由80-90wt％基料和10-20wt％着色坯料组成，先将着色坯料放入成型模具内，再将基料填入成型模具中压制成砖坯后烧成；基料组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石；着色坯料由底料和色料混合配置而成，其中色料的添加量占着色坯料总重量的5-20％，底料的组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石，底料的组成与基料相同。
2.根据权利要求1所述的一种环保清水砖，其特征是：所述的色料为钴蓝、锰红、铬绿色料中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上的组份混合时，其各组份的配比为任意配比。
3.如权利要求1所述的一种环保清水砖的制造方法，其特征是：包括以下步骤：
1)配料：a.砖的配料由80-90wt％基料和10-20wt％着色坯料构成；b.基料组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石；c.着色坯料由底料和色料混合配置而成，其中色料的添加量占着色坯料总重量的5-20％，底料的组成为：氧化铝赤泥60-80wt％，页岩10-30wt％，助熔添加剂2-10wt％，所述的助熔添加剂是透辉石或硅灰石，底料的组成与基料相同；
2)粉碎混合：将基料各组份原料放入球磨机中粉碎，粉碎时间为10-12小时，配料混合，然后过筛100-120目备用；
3)造粒：基料装入造粒机中，将占基料重量的5-10％的水喷入造粒机中，得到基料颗粒，在陈化库中均化2-3天备用；
4)压制：首先将着色坯料放入成型模具内，再将陈化后的基料颗粒填入成型模具中，用摩擦式压砖机或自动液压压砖机压制成砖坯，成型压力为20-40MPa；
5)干燥：压好的砖坯放在窑车或钢制的干燥坯车上，经隧道式或箱式干燥烘房80-120℃干燥8-12小时至含水率0.5-5％；
6)施釉：砖坯有色的一侧表面施一层透明釉浆，在干燥烘房80-90℃中干燥1-2小时；
7)烧成：施好釉的砖坯在隧道窑或梭式窑中以1150-1250℃烧成，烧制时间为10-18小时。
4.根据权利要求3所述的一种环保清水砖的制造方法，其特征是：所述的成型模具底面刻有凹凸的纹饰。
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