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利用废屋面瓦生产陶瓷制品

2005-12-14 来源：陶城报责任编辑：admin 阅读：1809

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日本公开专利２００４－３１５２４５涉及一种利用废瓦生产屋面瓦、人行道面砖和瓷砖等陶瓷产品的方法。由于陶瓷制品的耐热性和耐久性好，其废品的利用比较困难。例如，目前废粘土屋面瓦中粘土的再生率不超过３％。因此，寻找这些废瓦的处理方法已经成为一个急待解决的问题。
另一方面，鉴于陶瓷制品的重量比塑料的大，已经提出了一种既能确保粘土屋面瓦强度不降低又可以减轻重量的方法：制备由０～５０重量％玻璃粉、１０～６５重量％粘土和２０～８５重量％水泥构成的混合物，压制成型，然后在温度低于１１００℃烧成。这种轻质屋面瓦的不足是在冬季使用时，内部残余水分会冻结，造成屋面瓦破裂。升高烧成温度至１１５０℃虽然可以缓解冻裂问题，但却会导致产品强度明显下降、成型性恶化和外观不良。另外，这种制造方法不能利用废瓦。
本发明陶瓷产品生产方法能有效利地利用废瓦、减轻产品重量、保证足够的强度和防止冻裂。方法包括：混合含２０～４５重量％废瓦碎片，２０～４５重量％石粉，和１０～２０重量％水泥凝固材料，压制成型，在必要时施釉，然后在１１５０℃以上烧成。上述废瓦片最好为经破碎的粘土质屋面瓦，凝固材料为优质路基水泥。
本发明方法的优点如下：
 虽然烧成温度高于１１５０℃，但能在充分保证陶瓷产品强度的同时，获得良好的成型性和成品形状精度，并能有效防止产品冻裂。
 产品收缩率小，尺寸精度高。
 混合料含废瓦碎片比例高，能有效地循环利用废瓦。
 无釉产品的透水性好，可用作人行道砖，行人在这种砖上行走时感觉舒适。
 利用粘土质碎瓦片作骨料能减轻产品重量。
西式屋面瓦的生产方法：在特殊混合器中加入２０～４５重量％废粘土质屋面瓦碎片、２０～４５重量％石粉和１０～２０重量％水泥凝固材料，加水混合，用高压压机压制成型，干燥至规定时间后施釉，在１１５０℃烧成，获得宽３６０毫米、长４１０毫米、厚１０毫米的屋面瓦。
上述废粘土屋面瓦预先破碎至尺寸约０．１～３毫米。凝固材料为日本太平洋水泥公司和住友大阪水泥公司的优质路基水泥。太平洋水泥公司的水泥含（重量％）：ＳｉＯ２１９．５，Ａｌ２Ｏ３４．６，Ｆｅ２Ｏ３２．７，ＣａＯ６２．１，ＭｇＯ１．３，和ＳＯ３６．４；大阪水泥公司的水泥含（重量％）：ＳｉＯ２１９．４，Ａｌ２Ｏ３４．８，Ｆｅ２Ｏ３２．７，ＣａＯ６１．３，ＭｇＯ２．６，和ＳＯ３６．２。石粉最好由采石场废岩石或碎石破碎制成。
人行道砖的生产方法：在特殊混合器中加入２０～４５重量％废粘土质屋面瓦碎片、２０～４５重量％石粉和１０～２０重量％水泥凝固材料，加水混合，用高压压机压制成型，干燥至规定时间后不施釉，在１１５０℃烧成，获得厚约３０毫米、长和宽均为约３００毫米的薄板状人行道砖，在砖体３表面带有规则排列的小突台４。由于无釉人行道砖的透水性好，雨水容易透过砖内部渗入地下，有利于行人在雨天行走。
为了证实本发明的效果，以屋面瓦为例进行了比较试验。表１给出了属于本发明范围内的实施例１～４和在本发明范围之外的比较例１～３的混合料组成。混合料在混合器中加水混合后，用９８０×１０４帕高压压机成型，干燥３日后施釉，在温度１０５０～１１５０℃烧成。实施例１～４混合料由碎瓦片、石粉、优质路基水泥构成，比较例１～３的混合料含粘土、瓦用水泥和玻璃粉。
表２列出各种试样性能的检测结果。判断成型性的标准是在成型时脱水的难易程度，与水泥瓦相同者为良，其余为不良。
由表２数据可知，本发明实施例１～４屋面瓦的重量轻，收缩率和吸水率低，弯曲破坏强度高，成型性能好，不透水，表观良好，形状精度高。比较例１和２试样的弯曲破坏强度高和成型性好，但烧成温度低，不能有效防止冻裂。比较例３的烧成温度可升高到１１５０℃，但弯曲破坏强度明显下降，成型性差，成品外观不良和形状精度下降。

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