第3章烧土与熔融制品

建筑材料-烧土与熔融制品
大面 顶面
条面
烧结多孔转
烧结空心砖
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3.4
建筑陶瓷
建筑陶瓷：以粘土为主要原料，经配料、制坯、 干燥、焙烧而制成的，用于建筑工程的制品。 优点：具有色彩鲜艳、图案丰富、坚固耐久、防 火防水、耐磨耐蚀、易清洗、维修费用 低。 是主要的建筑装饰材料之一。 一、陶瓷坯体烧结程度与坯体性质 1 陶瓷坯体 陶瓷制品系陶器和瓷器两大类产品的总称。按其 质地和烧结程度可将陶瓷坯体分为陶质、炻质
烧结煤矸石砖；
1500
建筑材料-烧土与熔融制品 当采用页岩、煤肝石、粉煤灰为原料烧砖时， 因其 含有可燃成分，焙烧时可在砖内燃侥，不但节省燃料， 还使坯体烧结均匀，提高了砖的质量。 2.按焙烧气氛分 红砖：氧化气氛，铁的氧化物是 Fe2O3，砖呈淡红 色。 青砖：还原气氛，铁的氧化物是 FeO 或 Fe3O4，砖 呈 青灰色。（燃料消耗多 ） 青砖比红砖结实、耐久，但价格较红砖高。
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三、生产工艺简介 烧结砖的工艺过程为： 原料 成 型 干 燥 焙 烧 制 品
饰面烧土制品的工艺生产过程为： 原料 成 型 干 燥
（关键）
焙 烧 制 品
施釉 也有的制品在成型、干燥后先焙烧(素烧)，然后上釉再焙烧一次 (釉烧)。
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1.成型方式 (1)塑性成型法 用含水量为15％~25%可塑性良好的坯 料，通过挤泥机挤出一定断面尺寸的泥条，切割后获得 制品的形状。此法适合成型烧结普通砖、烧结多孔砖及 烧结空心砖。 (2)半干压或干压成型法 用含水量低(半干压法为8％~12 ％，干压法为4％~6％)，可塑性差的坯料，在压力机上 成型。由于坯料含水量少，有时可不经干燥立即进行焙 烧，简化了工艺。墙地砖多用此法成型。 (3)注浆成型法 用含水量高达40％，呈泥浆状态的坯 料，注入石膏模型中，石膏吸收水分使坯料变干而获得 制品的形状。此法适合成型形状复杂或薄壁制品。卫生 陶瓷、釉面砖多用此法成型。
建筑材料-烧土与熔融制品 3.按焙烧温度 过火砖：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。 欠火砖：颜色浅、声哑、孔率大，保温隔热性好，强 度 低，耐久性差。 4.内燃砖：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）作为内燃料掺入粘土 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。
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3.3 烧结多孔砖与烧结空心砖
一、烧结多孔砖 1.烧结多孔砖：以粘土、页岩、煤矸石等为主要原料， 经成型、焙烧而成的孔 洞率不小于15% 的砖。 2.孔洞特点：孔洞的数量多，孔洞的尺寸(≤22mm) ； 孔洞方向垂直于承压面。 3.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。 4.烧结多孔砖的性质及应用 性质：强度较高，耐久性和隔热保温性能
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、焙烧而成的实心或孔洞率不大 于15%的砖。 一 、烧结普通砖的种类 1.按原料分 强度MPa 吸水率% 体积密度Kg/m3 烧结普通粘土砖： 10~30 8~16
1800~1900
烧结粉煤灰砖；
1400
10~15 10~20
20 15
瓷质坯体
半透明
炻质坯体
有颜色
1％～10％
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二、常用建筑陶瓷 (1)釉面砖（内墙面砖）精陶制品 结构：坯体＋釉彩层 厚度：4～5mm；常用尺寸：200×300mm；300×400mm 特点：抗干湿交替能力差，抗冻性差 应用：浴室、厨房、厕所的墙面、台面及试验室桌面；也可用 于砌筑水槽、便池。不适于室外及北方阳台 (2)墙地砖（陶质或炻质） 种类：有釉和无釉 厚 度 ： 8 ～ 1 2 mm； 常 用 尺 寸 ： 1 0 0 × 1 0 0 mm；300×300mm； 500×500mm；600×600mm 特点：可承受力，耐磨耐蚀，易清洗 应用：强度要求高的内外墙及地面 这两种砖在施工时注意水泥砂浆中的水泥的量
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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。
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2. 干燥与焙烧 成型后的生坯，其含水量必须降至8％一10％， 才能入窑焙烧，因而需要进行干燥。干燥是生产工 艺的重要阶段，制品裂缝多半是在这个阶段形成 的。干燥分自然干燥与人工干燥。 焙烧是生产工艺的关键阶段。 焙烧的目的是 使粘土产生烧结，从而使制品产生强度，并具有相 应的其它性质。因此，焙烧温度是否适当．对烧结 制品来说是非常重要的。
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二、烧结普通砖的技术要求： 1.外形尺寸：240×115×53mm的矩形体。4 × 8 × 16=512 2.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。 3.强度等级：根据砖样的抗压强度平均值(f )和抗压强度标准 值( fk)，将烧结普通砖分为MU30、 MU25、 MU20、MUl5、MUl0 五 个 强 度 等 级。 抗压强度标准值： 强度标准差：
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4.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 及饱 和系数等。 5.泛霜：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 （影响外观、表面粉化剥落、破坏建 筑 物） 。标准规定；优等品无泛霜，合格品不得严重
泛霜。
6.石灰爆裂：灰爆裂是指砖坯中夹杂有石灰块，砖吸 水 后，由于石灰逐渐熟化而膨胀产生的爆裂现象
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在现代建筑中，由于高层建筑的发展， 对烧结砖提出了减轻自重，改善绝热和吸声 性能的要求，因此出现了烧结多孔砖、空心 砖和空心砌块。它们与烧结普通砖相比，具 有一系列优点，可使墙体自重减轻30％一 35%；提高工效可达40%；节省砂浆，降低造 价约20％；并可改善墙体的绝热和吸声性 能。此外，在生产上能节约粘土原料、燃 料，提高质量和产量，降低成本。
建筑材料-烧土与熔融制品 粘土的种类（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） （1）高岭土（瓷土）： 1730 ℃ ~1770 ℃，杂质 含量 极少。焙烧后呈白色，生产瓷器。 （2）耐火粘土（火泥）： 1580 ℃以上，杂质含 量小 于10%。焙烧后呈淡黄色至黄色，生产 墙地 砖 （3）难熔粘土（陶土）： 1580 ℃ ~1350 ℃，杂 质 含量10 % ~15% 。焙烧后呈淡灰、淡
建筑材料-烧土与熔融制品 欠火制品：当焙烧温度低于烧结温度下限时产生的。 其持点是：还体孔隙率大，强度低，耐久性差，颜色 浅，敲之声音哑等； 过火制品：当焙烧温度高于烧结温度上限时产生的。 其特点是：坯体孔隙率小，密实度大，强度与耐久性 均高，导热性较强，颜色深，敲之声音响，但产品多 有弯曲或扭曲变形。两者均属于不合格产品。
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(二)其它原料 1．粉煤灰 粉煤灰为细粉状，呈灰色或灰白色(含水时为黑灰 色)。灰分本身具有一定发热量，作为生产砖的原料有一定的节 煤效果，生产出来的砖不但强度高，而且重量轻。但需要将粘 结料(粘土、水玻璃等)与粉煤灰以一定比例配合作为制砖原 料。 2．煤矸石 煤矸石是煤矿的工业废渣，使用时需进行破碎。使 用煤矸石烧砖时，由于其本身含有大量的碳，可不用或少用 煤，节能节土。 3．页岩 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，不但节省农田，而且可开山造田。
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(3)陶瓷锦砖：瓷质 厚度：3～4mm 多块贴在牛皮纸上 特点：质地坚硬，吸水率≤0.2％，耐久但缝处易污 染 应用：外墙、卫生间、厨房等。 (4)琉璃制品 难熔粘土 成型 素烧 涂釉（石英＋着色剂） 制品 特点：色彩绚丽，表面光滑，质地坚硬 应用：园林建筑及古建筑的维修（造价较高)
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(2)玻璃的性质 各向同性 优点：a透明性和透光性 b导热系数小 c耐酸性强（HF除外） 缺点：a 脆性大 b耐碱性差 c热膨胀系数较大，耐急冷急热性差.
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第三章烧土制品与熔融制品
内容： 1. 烧结普通砖的性质及应用。 2.烧结多孔砖、烧结空心砖的性质及应 用。 3.建筑陶瓷与琉璃制品的特性与应用。 4.玻璃及其制品的特性与应用。 5.铸石、岩棉与矿棉。
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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：普通烧结粘土砖的外观尺寸、质量、强度等
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粘土的性质 （1）可塑性：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。这是粘土必备的性质。粘土 可塑性好，其制品易成型。但可塑性过大，坯体随脱水会 出现较大的收缩，而影响砖的外和规格。可塑性过Βιβλιοθήκη Baidu，制 品不易成型。 （2）烧结性：熔融物填充颗粒空隙并粘结颗粒。随温度升高， 熔融物增多，坯体孔隙率降低，使其强度、耐水性和抗 冻 性均相应提高，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，应控制在部分 熔 融状态，即烧结状态。
建筑材料-烧土与熔融制品 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 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。
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3.2 烧结普通砖
建筑材料-烧土与熔融制品 二、烧结空心砖 1.烧结空心砖：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 于35%的砖。 2.孔洞特点：孔洞的数量少，孔洞的尺寸大； 孔洞方向平行于承压面。 3.烧结空心砖的优点：自重小、节能、节土 、施工 效 率高。 4.烧结空心砖的性质及应用 性质：强度低，耐久性和隔热保温性能好 应用：砌筑建筑物的非承重墙（填充、隔断）。
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3.1 烧结制品的原料及生产
一、原料 1.粘土原料 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
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3.5 玻璃及其制品
玻璃的种类：按化学成分可分为钠钙玻璃、铝镁玻璃 钾玻璃、硼硅玻璃、铅玻璃和石英玻璃等。 按功能：普通及装饰平板玻璃，压花玻璃，安全玻 璃 特种玻璃及玻璃制品。
建筑材料-烧土与熔融制品 1 玻璃的基本知识 (1)玻璃的组成 玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石等作为主要原 料， 并加入某些辅助性材料(包括助熔剂、脱色剂、着色 剂、 乳浊剂、澄清剂等)，经高温熔融、成型、冷却而成 的具 有一定形状和固体力学性质的无定形体(非结晶体)。 化学组成：SiO2 CaO Na2O 矿物组成：CaO·SiO Na2O·SiO2
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吸水率及 性能 10～20％，烧 成收缩小，尺 寸准确。抗冻 性差，强度较 低 ＜1％
种类
烧结程度
外观
应用 粗陶：砖瓦 日用盆缸 精陶：釉面 砖 锦砖，茶 具，陈列 品 墙地砖
陶质坯体
断面粗糙、 低，属于多孔 无 光 不 透 明，一般都 施釉 充分，结构致 密 介于陶和瓷之 间