烧结制品与熔融制品精品文稿.ppt
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1、烧结制品与熔融制品第1页,本讲稿共60页学习目的和要求 1.掌握烧结普通砖、多孔砖、空心砖的性质、应用及 烧结普通砖强度测试方法,熟悉烧结普通砖、多孔 砖、空心砖的技术要求,了解多孔砖、空心砖的特 点以及采用这类烧结砖的经济、技术意义。2.了解常用陶瓷、玻璃的品种、性质及应用。3.了解岩棉、矿渣棉、玻璃棉的特性与应用。重点:烧结普通砖的外观尺寸、质量、强度等级,国家现阶段大力推广使用的新型墙体材料的一系列有关知识:多孔砖、空心砖的规格、主要技术性能、应用等。建筑材料-烧土与熔融制品 第2页,本讲稿共60页第三章烧土制品与熔融制品 烧结制品是以粘土或煤矸石、页岩为主要原料,经成型、干燥、焙烧所得
2、的产品。其主要品种有烧结普通砖、烧结粘土瓦、烧结多孔砖和烧结空心砖,以及陶瓷釉面砖、墙地砖、锦砖、卫生陶瓷等。熔融制品是将适当成分的原料经熔融、冷却成型所得的产品。其主要品种有玻璃、玻璃制 品、铸石、矿物纤维等。建筑材料-烧土与熔融制品 第3页,本讲稿共60页3.1 烧结制品的原料及生产一、原料1.粘土原料l粘土的矿物组成(1)粘土矿物含水铝硅酸盐,层片状晶体结构,颗粒细小(小于0.005mm),具有胶体性质。粘土矿物的种类和含量决定可塑性、收缩性 以及烧结坯体的物理力学性质。(2)杂质(非粘土矿物及有机物)直接影响制品 的性质l化学组成:主要为SiO2、AI2O3和少量的Fe2O3。建筑材料
3、-烧土与熔融制品 第4页,本讲稿共60页粘土的种类粘土的种类(按耐火度分,不仅可说明粘土在高温下(按耐火度分,不仅可说明粘土在高温下 的性质,还能反映其纯净程度)的性质,还能反映其纯净程度)(1 1)高岭土(瓷土):)高岭土(瓷土):1730 1770 1730 1770,杂质含量,杂质含量 极少。焙烧后呈白色,生产瓷器。极少。焙烧后呈白色,生产瓷器。(2 2)耐火粘土(火泥):)耐火粘土(火泥):1580 1580 以上,杂质含量小以上,杂质含量小 于于10%10%。焙烧后呈淡黄色至黄色,生产墙地。焙烧后呈淡黄色至黄色,生产墙地 砖砖 (3 3)难熔粘土(陶土):)难熔粘土(陶土):1580
4、 1350 1580 1350,杂质,杂质 含量含量10%15%10%15%。焙烧后呈淡灰、淡黄色至红。焙烧后呈淡灰、淡黄色至红 色,生产建筑陶瓷。色,生产建筑陶瓷。(4 4)易熔粘土(砂土);)易熔粘土(砂土);低于低于1350 1350,杂质含量大,杂质含量大 于于15%15%。焙烧后呈红色,生产砖、瓦。焙烧后呈红色,生产砖、瓦。建筑材料-烧土与熔融制品 第5页,本讲稿共60页粘土的性质粘土的性质(1 1)可塑性:可塑性:在外力作用下塑成各种形状,当外力撤消后,仍在外力作用下塑成各种形状,当外力撤消后,仍 能保持原状,并不出现裂纹。这是粘土能保持原状,并不出现裂纹。这是粘土必备必备的性质。
5、粘土的性质。粘土 可塑性好,其制品易成型。但可塑性可塑性好,其制品易成型。但可塑性过大,过大,坯体随脱水会坯体随脱水会 出现较大的收缩,而影响砖的外观和规格。可塑性出现较大的收缩,而影响砖的外观和规格。可塑性过小,过小,制制 品不易成型。品不易成型。(2 2)烧结性:烧结性:熔融物填充颗粒空隙并粘结颗粒。随温度升高,熔融物填充颗粒空隙并粘结颗粒。随温度升高,熔融物增多,坯体熔融物增多,坯体孔隙率降低,使其强度、耐水性和抗冻性均相孔隙率降低,使其强度、耐水性和抗冻性均相应提高,应提高,该过程称为粘土的烧结。当坯体达到烧结温度后,继续升该过程称为粘土的烧结。当坯体达到烧结温度后,继续升高温度会形成
6、更多的熔融物,使坯体软化,变形增大,成为废品。高温度会形成更多的熔融物,使坯体软化,变形增大,成为废品。烧制粘土制品时,应控制在烧制粘土制品时,应控制在部分熔融部分熔融状态,即烧结状态。状态,即烧结状态。(3 3)收缩性:气缩)收缩性:气缩+烧缩烧缩=总收缩总收缩建筑材料-烧土与熔融制品 第6页,本讲稿共60页(二二)其它原料其它原料 1 1粉煤灰粉煤灰 粉粉煤煤灰灰为为细细粉粉状状,呈呈灰灰色色或或灰灰白白色色(含含水水时时为为黑黑灰灰色色)。灰灰分分本本身身具具有有一一定定发发热热量量,作作为为生生产产砖砖的的原原料料有有一一定定的的节节煤煤效效果果,生生产产出出来来的的砖砖不不但但强强度
7、度高高,而而且且重重量量轻轻。但但需需要要将将粘粘结结料料(粘粘土土、水水玻玻璃璃等等)与与粉粉煤煤灰灰以以一一定定比例配合作为制砖原料。比例配合作为制砖原料。2 2煤矸石煤矸石 煤煤矸矸石石是是煤煤矿矿的的工工业业废废渣渣,使使用用时时需需进进行行破破碎碎。使使用用煤煤矸矸石石烧砖时,由于其本身含有大量的碳,可不用或少用煤,节能节土。烧砖时,由于其本身含有大量的碳,可不用或少用煤,节能节土。3 3页岩页岩 页岩是粘土岩的构造变种,具有页理构造页岩是粘土岩的构造变种,具有页理构造(即岩石平行层理方面可即岩石平行层理方面可分裂成层状或纸片状)的粘土岩,生产砖瓦时不用粘土,不但节省农分裂成层状或纸
8、片状)的粘土岩,生产砖瓦时不用粘土,不但节省农田,而且可开山造田。田,而且可开山造田。建筑材料-烧土与熔融制品 第7页,本讲稿共60页三、生产工艺简介三、生产工艺简介 烧结砖的工艺过程为:烧结砖的工艺过程为:饰面烧结制品的工艺生产过程为:饰面烧结制品的工艺生产过程为:也有的制品在成型、干燥后先焙烧也有的制品在成型、干燥后先焙烧(素烧素烧),然后上釉再焙烧一次,然后上釉再焙烧一次(釉烧釉烧)。建筑材料-烧土与熔融制品 施釉原料成 型干 燥焙 烧制 品原料成 型干 燥焙 烧制 品(关键)第8页,本讲稿共60页1.1.成型方式成型方式(1)(1)塑塑性性成成型型法法 用用含含水水量量为为151525
9、%25%可可塑塑性性良良好好的的坯坯料料,通通过过挤挤泥泥机机挤挤出出一一定定断断面面尺尺寸寸的的泥泥条条,切切割割后后获获得得制制品品的的形形状状。此此法法适适合成型烧结普通砖、烧结多孔砖及烧结空心砖。合成型烧结普通砖、烧结多孔砖及烧结空心砖。(2)(2)半半干干压压或或干干压压成成型型法法 用用含含水水量量低低(半半干干压压法法为为8 81212,干干压压法法为为4 466),可可塑塑性性差差的的坯坯料料,在在压压力力机机上上成成型型。由由于于坯坯料料含含水水量量少少,有有时时可可不不经经干干燥燥立立即即进进行行焙焙烧烧,简简化化了了工工艺。墙地砖多用此法成型。艺。墙地砖多用此法成型。(3
10、)(3)注注浆浆成成型型法法 用用含含水水量量高高达达4040,呈呈泥泥浆浆状状态态的的坯坯料料,注注入入石石膏膏模模型型中中,石石膏膏吸吸收收水水分分使使坯坯料料变变干干而而获获得得制制品品的的形形状状。此此法法适适合合成成型型形形状状复复杂杂或或薄薄壁壁制制品品。卫卫生生陶陶瓷瓷、釉釉面面砖砖多多用用此法成型。此法成型。建筑材料-烧土与熔融制品 第9页,本讲稿共60页2.2.干燥与焙烧干燥与焙烧 成成型型后后的的生生坯坯,其其含含水水量量必必须须降降至至8 8一一1010,才才能能入入窑窑焙焙烧烧,因因而而需需要要进进行行干干燥燥。干干燥燥是是生生产产工工艺艺的的重重要要阶阶段段,制制品品
11、裂裂缝缝多多半半是是在在这这个个阶阶段段形形成成的的。干干燥燥分分自然干燥与人工干燥。自然干燥与人工干燥。焙焙烧烧是是生生产产工工艺艺的的关关键键阶阶段段。焙焙烧烧的的目目的的是是使使粘粘土土产产生生烧烧结结,从从而而使使制制品品产产生生强强度度,并并具具有有相相应应的的其其它它性性质质。因因此此,焙焙烧烧温温度度是是否否适适当当对对烧烧结结制制品品来来说说是是非非常常重重要要的。的。建筑材料-烧土与熔融制品 第10页,本讲稿共60页欠火制品:欠火制品:当焙烧温度当焙烧温度低于低于烧结温度烧结温度下限下限时产生的。时产生的。其其持持点点是是:坯坯体体孔孔隙隙率率大大,强强度度低低,耐耐久久性性
12、差差,颜颜色色浅浅,敲之声音哑等;敲之声音哑等;过火制品:过火制品:当焙烧温度当焙烧温度高于高于烧结温度烧结温度上限上限时产生的。时产生的。其其特特点点是是:坯坯体体孔孔隙隙率率小小,密密实实度度大大,强强度度与与耐耐久久性性均均高高,导导热热性性较较强强,颜颜色色深深,敲敲之之声声音音响响,但但产产品品多多有有弯弯曲或扭曲变形。两者均属于曲或扭曲变形。两者均属于不合格不合格产品。产品。建筑材料-烧土与熔融制品 第11页,本讲稿共60页釉:由熔融温度低、易形成玻璃态的矿物原料(长石釉、石灰釉)和化工原料制成的釉浆,涂在坯体表面经焙烧而成的玻璃态薄层。釉的作用:提高制品的机械强度、化学稳定性和热
13、稳定性,掩饰坯体缺点,保护坯体不透水、不受污染,且有装饰效果。建筑材料-烧土与熔融制品 第12页,本讲稿共60页3.2 烧结普通砖烧结普通粘土砖:以粘土或煤矸石、页岩、粉煤灰等烧结普通粘土砖:以粘土或煤矸石、页岩、粉煤灰等为主要原料,经成型、焙烧而成的为主要原料,经成型、焙烧而成的实心或孔洞率不大实心或孔洞率不大于于25%25%的砖。的砖。一一 、烧结普通砖的种类、烧结普通砖的种类1.1.按原料分按原料分 烧结普通粘土砖:烧结普通粘土砖:1030 816 180019001030 816 18001900 烧结粉煤灰砖;烧结粉煤灰砖;1015 20 14001015 20 1400 烧结煤矸石
14、砖;烧结煤矸石砖;1020 15 15001020 15 1500 烧结页岩砖等:烧结页岩砖等:7.515 20 150027507.515 20 15002750 建筑材料-烧土与熔融制品 强度MPa吸水率%体积密度Kg/m3第13页,本讲稿共60页 当采用页岩、煤矸石、粉煤灰为原料烧砖时,因其当采用页岩、煤矸石、粉煤灰为原料烧砖时,因其 含有可燃成分,焙烧时可在砖内燃烧,不但节省燃料,含有可燃成分,焙烧时可在砖内燃烧,不但节省燃料,还使坯体烧结均匀,提高了砖的质量。还使坯体烧结均匀,提高了砖的质量。2.2.按焙烧气氛分按焙烧气氛分 红砖:氧化气氛,铁的氧化物是红砖:氧化气氛,铁的氧化物是
15、FeFe2 2OO3 3,砖呈淡红色砖呈淡红色 。青砖:还原气氛,铁的氧化物是青砖:还原气氛,铁的氧化物是 FeO FeO 或或 FeFe3 3OO4 4,砖呈砖呈 青灰色。(燃料消耗多青灰色。(燃料消耗多 )青砖比红砖结实、耐久,但价格较红砖高。青砖比红砖结实、耐久,但价格较红砖高。建筑材料-烧土与熔融制品 第14页,本讲稿共60页3.3.按焙烧温度分按焙烧温度分 过火砖过火砖:颜色深、声清脆、孔隙率小、强度高、变形:颜色深、声清脆、孔隙率小、强度高、变形 大、导热性强,保温隔热性差。大、导热性强,保温隔热性差。欠火砖欠火砖:颜色浅、声哑、孔隙率大,保温隔热性好,强:颜色浅、声哑、孔隙率大,
16、保温隔热性好,强 度低,耐久性差。度低,耐久性差。4.4.内燃砖内燃砖:为了节约燃料,常将炉渣等含可燃物的工业废:为了节约燃料,常将炉渣等含可燃物的工业废渣或农业废物(稻壳、麦杆)渣或农业废物(稻壳、麦杆)作为作为内内燃料燃料掺入粘土中,掺入粘土中,用以烧制而成的砖。不仅可节省外投煤、粘土原料,而用以烧制而成的砖。不仅可节省外投煤、粘土原料,而且体积密度小、保温隔热性好、强度高;同时处理工业且体积密度小、保温隔热性好、强度高;同时处理工业废渣和农业废物。废渣和农业废物。建筑材料-烧土与熔融制品 第15页,本讲稿共60页二、烧结普通砖的技术要求:二、烧结普通砖的技术要求:1.1.外形尺寸:外形尺
17、寸:24011553mm24011553mm的矩形体。的矩形体。4 8 16=5124 8 16=512 2.2.外观质量:包括条面高度差、裂纹长度、弯曲、缺棱掉角、外观质量:包括条面高度差、裂纹长度、弯曲、缺棱掉角、颜色等七项内容。颜色等七项内容。3.3.强度等级:根据砖样的强度等级:根据砖样的抗压抗压强度强度平均值平均值(f f)和抗压强度和抗压强度标准标准 值值(f fk k),将烧结普通砖分为,将烧结普通砖分为MU30MU30、MU25MU25、MU20MU20、MUl5MUl5、MUl0MUl0五个强度等级。五个强度等级。建筑材料-烧土与熔融制品 抗压强度标准值:抗压强度标准值:强度
18、标准差:强度标准差:第16页,本讲稿共60页4.4.抗风化性:抗风化性能属于烧结普通砖的耐久性,抗风化性:抗风化性能属于烧结普通砖的耐久性,是一项重要的综合性能,主要包括抗冻性、吸水率及是一项重要的综合性能,主要包括抗冻性、吸水率及饱饱 和系数等。和系数等。5.5.泛霜:泛霜:可溶盐随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的可溶盐随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的一种盐析现象一种盐析现象 ,一般为白色粉末,常在砖表面形成絮,一般为白色粉末,常在砖表面形成絮团状斑点。团状斑点。轻微泛霜:轻微泛霜:对清水砖墙建筑对清水砖墙建筑外观产生较大影响外观产生较大影响。中等泛霜:中等泛霜:砖用于建筑中的潮湿部位时,约砖
19、用于建筑中的潮湿部位时,约7878年后年后因盐析结晶膨胀将使砖砌体表面产生因盐析结晶膨胀将使砖砌体表面产生粉化剥落粉化剥落,在干,在干燥环境使用约经燥环境使用约经1010年以后也将开始年以后也将开始剥落剥落。严重泛霜严重泛霜:破坏建筑结构破坏建筑结构。建筑材料-烧土与熔融制品 第17页,本讲稿共60页 国标规定,优等品砖无泛霜现象合格品砖不得严国标规定,优等品砖无泛霜现象合格品砖不得严重泛霜,中等泛霜的砖不能用于建筑中的潮湿部位。重泛霜,中等泛霜的砖不能用于建筑中的潮湿部位。6.6.石灰爆裂:石灰爆裂:灰爆裂是指砖坯中夹杂有石灰块,砖吸水灰爆裂是指砖坯中夹杂有石灰块,砖吸水 后,由于石灰逐渐熟
20、化而膨胀产生的爆裂后,由于石灰逐渐熟化而膨胀产生的爆裂 现象。现象。强度等级和抗风化性合格的砖,根据其尺寸偏差、强度等级和抗风化性合格的砖,根据其尺寸偏差、外观质量和石灰爆裂分为优等品(外观质量和石灰爆裂分为优等品(A A)、一等品()、一等品(B B)和)和合格品(合格品(C C)。其中优等品适合于清水墙、墙体装饰,)。其中优等品适合于清水墙、墙体装饰,一等品、合格品可用于混水墙。一等品、合格品可用于混水墙。建筑材料-烧土与熔融制品 第18页,本讲稿共60页 另外,另外,烧结普通砖产品中,不允许有烧结普通砖产品中,不允许有欠火砖、酥欠火砖、酥砖和螺纹旋砖砖和螺纹旋砖。酥砖酥砖是由于生产中砖坯
21、淋雨、受潮、是由于生产中砖坯淋雨、受潮、受冻,或焙烧中预热过急、冷受冻,或焙烧中预热过急、冷 却太快等原因,致使成却太快等原因,致使成品砖产生大量程度不等的网状裂纹,严重降低强度和品砖产生大量程度不等的网状裂纹,严重降低强度和抗冻性。抗冻性。螺纹旋砖螺纹旋砖是生产中挤泥机挤出的泥条上存在是生产中挤泥机挤出的泥条上存在螺纹旋,它在烧结时难于被消除而使成品砖上形成螺螺纹旋,它在烧结时难于被消除而使成品砖上形成螺纹旋裂纹,导致强度下降,并且受冻后会出现层层脱纹旋裂纹,导致强度下降,并且受冻后会出现层层脱心现象。心现象。建筑材料-烧土与熔融制品 第19页,本讲稿共60页三、烧结普通砖的性质与应用三、烧
22、结普通砖的性质与应用 烧烧结结普普通通砖砖具具有有强强度度较较高高,耐耐久久性性和和隔隔热热保保温温性性能能均均较较好好的的特特点点,因因而而主主要要用用于于砌砌筑筑建建筑筑物物的的内内、外外墙墙、柱柱、拱、烟囱、沟道及其它构筑物。拱、烟囱、沟道及其它构筑物。在在现现代代建建筑筑中中,由由于于高高层层建建筑筑的的发发展展,对对烧烧结结砖砖提提出出了了减减轻轻自自重重,改改善善绝绝热热和和吸吸声声性性能能的的要要求求,因因此此出出现现了了烧烧结结多多孔孔砖砖、空空心心砖砖和和空空心心砌砌块块。它它们们与与烧烧结结普普通通砖砖相相比比,具具有有一一系系列列优优点点,可可使使墙墙体体自自重重减减轻轻
23、3030一一35%35%;提提高高工工效效可可达达40%40%;节节省省砂砂浆浆,降降低低造造价价约约2020;并并可可改改善善墙墙体体的的绝绝热热和和吸吸声声性性能能。此此外外,在在生生产产上上能能节节约约粘粘土原料、燃料,提高质量和产量,降低成本。土原料、燃料,提高质量和产量,降低成本。建筑材料-烧土与熔融制品 第20页,本讲稿共60页3.3 烧结多孔砖与烧结空心砖一、一、烧结多孔砖烧结多孔砖1.1.烧结多孔砖:烧结多孔砖:以粘土以粘土、页岩、煤矸石页岩、煤矸石等为主要原料,等为主要原料,经成型、焙烧而成的孔洞率不小于经成型、焙烧而成的孔洞率不小于25%25%的砖。的砖。2.2.孔洞特点:
24、孔洞的孔洞特点:孔洞的数量多数量多,孔洞的,孔洞的尺寸小尺寸小(22mm)(22mm);孔洞方向孔洞方向垂直于垂直于承压面。承压面。3.3.烧结多孔砖的优点:自重小、节能、施工效率高,并烧结多孔砖的优点:自重小、节能、施工效率高,并 可节土、减少砌筑砂浆。可节土、减少砌筑砂浆。4.4.强度等级:按强度等级:按抗压强度和抗折荷重抗压强度和抗折荷重划分。划分。5.5.烧结多孔砖的性质及应用烧结多孔砖的性质及应用 性质:强度较高,耐久性和性质:强度较高,耐久性和保温隔热保温隔热性能性能 应用:主要用于砌筑建筑物的应用:主要用于砌筑建筑物的承重承重墙(墙(六层以下)六层以下)。建筑材料-烧土与熔融制品
25、 第21页,本讲稿共60页二、烧结空心砖二、烧结空心砖1.1.烧结空心砖:烧结空心砖:以粘土、页岩、煤矸石等为主要原以粘土、页岩、煤矸石等为主要原 料,经成型、焙烧而成的孔洞率不小料,经成型、焙烧而成的孔洞率不小 于于40%40%的砖。的砖。2.2.孔洞特点:孔洞的孔洞特点:孔洞的数量少数量少,孔洞的,孔洞的尺寸大;尺寸大;孔洞方向孔洞方向平行于平行于承压面。承压面。3.3.烧结空心砖的优点:自重小、节能、节土烧结空心砖的优点:自重小、节能、节土 、施工、施工 效效 率高。率高。4.4.强度等级:按条面和大面的强度等级:按条面和大面的抗压强度抗压强度划分。划分。5.5.烧结空心砖的性质及应用烧
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