工业废料在轻质保温砖制备中的应用

（江西科技学院土木工程，江西南昌市，330098）梁礼刚 姜金春

（江西科技学院，江西南昌市，330098）周艳华 潘泽真

随着科学技术的发展，人类社会的进步，对于环境使用和环境保护有了更高的要求。在21世纪，可持续发展和节约能源已经成为全世界关注的问题。轻质陶瓷保温砖与传统的建筑陶瓷相比，不仅拥有传统陶瓷产品的耐火，阻燃的特性，又拥有自己独特的多孔结构，多孔的结构可以节省材料的同时，减少材料的质量，是一种低成本绿色节能环保产品。轻质陶瓷保温砖分别利用炉渣、废玻璃、粉煤灰、陶瓷片以及粘土、长石尾矿等原料制成泡沫陶瓷，具有防火、防水、耐腐蚀、强度高及导热系数小等优点，是一种性能稳定、保温隔热、隔音的建筑外墙材料。现如今，大量的粉煤灰、煤矸石及陶瓷废料等工业废料已使人类生存环境受到了严重污染，因此，当务之急就是变废为宝，化废料为资源，我国必须要重视工业废料再循环利用工作，使全面绿色环保的高度提升。本文就工业废料在轻质保温砖制备中的应用进行介绍和探讨。

1 轻质陶瓷砖制备工艺

轻质陶瓷保温砖通常以添加发泡剂，采用发泡工艺制备而成的。发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质，通过化学反应等产生挥发气体，经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡后多孔材料体积可达到原来体积的数十倍左右。发泡工艺容易控制制品的形状和密度，并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷，特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。

2 工业废料在轻质保温砖制备中的应用

2.1 利用陶瓷抛光渣废料制备

华南理工大学蔡晓军[1]等以陶瓷抛光废料为主要原料，以长石、球土与石英等辅助原料，其中陶瓷砖抛光废渣作为发泡剂，经混合球磨、干燥、过筛、压制成型、最后烧成等工艺。制备了一种以闭口气孔为主，兼具保温隔热功能的新型高强轻质建筑材料。由于陶瓷砖抛光废渣产生的过程包括刮平定厚、抛光、磨边等过程。在抛光废渣中MgO的含量可达3%～4%。同时在废渣中还存在金刚石磨料、碳化硅及有机物等，这意味着能为具有多孔性结构的泡沫多孔陶瓷的生产提供可能。其形成孔的原因是SiC在高温下被氧化起泡，在陶瓷液相中形成孔结构，而细磨粒可以发泡形成孤立的包裹孔结构，由于空气的导热系数极小，当孔洞直径较小时，空气不能在封闭的孔内形成对流换热，各孔间的传热只能通过骨架结构的热传导进行，这种独立闭孔结构使其具有极小的导热系数、材料密度及低的吸水率，能满足外墙应用的抗冻性要求。

2.2 利用废矿粉制备轻质保温砖

吕淑珍[2]等以膨润土、珍珠岩废矿粉及本地资源土为原料，以Fe2O3和还原碳粉为发泡剂，制备了一种具有防水、保温功能的轻质外墙砖。研究结果表明，随着发泡剂用量增加，试样的体积密度与抗折强度大幅下降。烧成温度越高，保温时间越长，试样的体积密度、抗折强度及吸水率呈下降趋势。

2.3 利用废玻璃陶瓷片制备多孔陶瓷板

王国梅、徐晓红、吴建锋[3]为研究高温发泡陶瓷的烧成工艺与性能，利用地方瓷砂原料和废玻璃试制了具有防水、保温功能的高温发泡陶瓷。由于实验中添加的废玻璃降低了坯料的软化温度，提高了坯体的发泡效果。因此研制的高温发泡陶瓷具有烧成温度低、烧成时间短、烧成温度范围宽、易于生产控制的特点。

为了解决现有技术存在的成本高、工艺复杂、不易连续制造大尺寸的多孔泡沫多孔陶瓷保温材料的缺陷，而提供了一种利用废玻璃制备泡沫多孔陶瓷保温板的方法。本发明是通过以下技术方案实现的：将废玻璃粉、粉煤灰、炉渣、煤矸石、陶瓷尾矿、发泡剂、改性剂按质量份数30～40:10～15：5～7：10～18：25～35：1.8～2.2：1.1～1.5的配比混合，制成混合料并将混合料放入球磨机中湿磨混匀，形成混合泥浆。将泥浆采用喷雾造粒干燥机干燥，制得的粉料装入涂有氧化铝的发泡耐火材料模具中，加热至1120～1150℃，然后退火，冷却，即得建筑用泡沫多孔陶瓷保温板。该多孔陶瓷板由于采用废玻璃陶瓷片等废料制备而成，不仅节约资源，降低生产成本；而且机械强度高，绝热性能良好。另外制备工艺简单，可连续制成大尺寸的泡沫多孔陶瓷保温板，可应用于建筑领域之中。

2.4 利用蜂窝陶瓷废料制备菫青石质蜂窝陶瓷

在蜂窝陶瓷的挤压成形过程中造成的废料，可以通过练泥机，添加少量的水分进行混练。然后再经过真空练泥机进行练制后，可作为正常泥料进行生产成形用。对于热压铸成形工艺中产生的坯体废料及废品，也可以直接进行回收利用，若是已烧成、磨削切割的废料，由于含有大量的菫青石成份，其本身在经历了高温烧成之后，已经形成了良好的晶型，所以，再次烧成时其实际的收缩率非常小，可以将其作为粗集料掺入到配方之中，其掺入量可以达到30%～50%左右，这样不仅可以降低天然原料的消耗，而且能提高坯体的强度，同时降低烧成时的收缩率及减少产品变形，从而保证产品的质量得到提高。不过，为了其进行充分的回收和利用，需要对其粉碎和球磨，确保其细度达到250目左右，则可以将其作为原料进行利用。

2.5 利用粉煤灰制备轻质保温砖

利用粉煤灰为主要原料，分别以淀粉和粉煤粉为造孔剂，经模压成型，于1000℃固相烧结制备粉煤灰多孔陶瓷。用SEM测试分析手段表征不同条件下粉煤灰多孔陶瓷的微观结构变化，研究了造孔剂种类及用量对显气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度、耐酸碱性能的影响。结果表明以造孔剂淀粉、粉煤粉制备的多孔陶瓷具有微孔发达、连通性强，孔径大小呈梯度分布的特点。且以粉煤粉为造孔剂制备的多孔陶瓷的孔径较淀粉的大。

3 结束语

现如今，基于我国可持续发展战略的全面实施，则对环境保护提出了更高的要求。对环境污染进行全面地降低，并且对陶瓷废料进行全面综合的再利用，属于环保工业的主要两个发展方向。在世界领域中，我国属于最大的陶瓷生产大国，如果可以充分的利用陶瓷废料，不但可以使当下的环境危机得以解决，还能使天然资源的消耗进一步减少，将符合各种功能需求的多孔陶瓷制备出来，使社会经济的可持续发展全面实现。

2.1 妊娠晚期羊水过少单因素分析 两组文化程度、经产情况、胎次、胎数及胎儿畸形率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；年龄≥35岁、孕周>41周、妊高症、过期妊娠、羊水污染、胎儿宫内生长受限、胎膜早破发生率为妊娠晚期羊水过少的影响因素(P<0.05)。见表1。