CN110304900B - 一种改进的仿古白砖及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改进的仿古白砖及其制作方法，涉及一种建筑材料的性能改进及新的生产方法。其物相构成为镁铝化合物和硅化物，磁赤铁矿(γ‑Fe2O3)36.74％‑40.32％，菱铁矿(FeCO3)0.01％‑0.04％，磁黄铁矿(FeS)0.25％‑1.05％，顽火辉石28.24％‑35.96％，斜碳钠钙石0.05％‑1.22％，滑石2.23％‑8.15％，方解石1.02％‑8.34％，石英6.88％‑17.76％，刚玉6.53％‑6.95％；其中化学成份的重量比为Na2O占0.05％‑1.46％，MgO占14.31％‑17.22％，Al2O3占5.07％‑9.93％，SiO2占57.49％‑70.78％，P2O5占0.27％‑2.56％，SO3占0.051％‑0.33％，CaO占0.26％‑15.73％，K2O占0.20％‑0.50％，TiO2占0.14％‑0.45％，Fe2O3占3.01％‑3.99％，MnO2占0.037％‑0.088％。经过选土，练泥，制胚，风干，烧制，烧制时需控制好温度，然后才得本发明产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种改进的仿古白砖及其制作工艺技术，属于仿古建筑材料技术领域。
背景技术
在中国古建筑中，常用的砖主要为青砖和红砖两类。但近些年来，在中国江西宜春传统民居建筑中发现了许多白砖和白瓦建筑用材。此外，在南京古城墙上也发现了许多白色城墙砖，同样来源于江西宜春地区，虽经600多年的日晒、风蚀，至今大部分仍棱角分明，色泽亮丽。然而，这些古建筑白砖在经过长期的冻融交替、干湿循环等环境因素后均出现了不同程度的损伤劣化，亟待修缮。另一方面，国内外对传统青砖和红砖的研究较多，对古建筑白砖的研究尚属空白。由于现存古建筑白砖数量较少，且传统的制作工艺已经失传，现有的白砖制备工艺在烧制时均采用青砖或红砖烧制时的1000℃以上，造成了能源的浪费，烧制出的白砖较易劈裂和变形，且选土时一般采用瓷土或其它白色原材料，导致烧出的白砖色泽达不到与原建筑相适应的要求，往往偏红色或夹杂其它颜色。本发明提出的仿古建筑白砖的制作工艺有深刻的历史意义和文化价值，对发掘和传承我国优秀的白砖工艺和白砖文化有深远影响。
发明内容
技术问题：针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种热工性能和力学性能较好，且风貌色泽与目前古建筑中原有白砖相适应的一种改进的仿古白砖及其制作方法，其制作原料的成本并不昂贵，因为本发明的仿古白砖采用的原料是宜春本地较易获取的白色高岭粘土。且本发明的仿古白砖的制备方法不必采用现在常用的1000℃以上的温度烧制，节能减排，生产成本较低。
技术方案：本发明的一种改进的仿古白砖以黏而不散、粉而不沙的、质地单纯的白色高岭粘土为主要原料，含有以下重量份数的物相构成：
磁赤铁矿(γ-Fe2O3)36.74％-40.32％，
菱铁矿(FeCO3)0.01％-0.04％，
磁黄铁矿(FeS)0.25％-1.05％，
顽火辉石28.24％-35.96％，
斜碳钠钙石0.05％-1.22％，
滑石2.23％-8.15％，
方解石1.02％-8.34％，
石英6.88％-17.76％，
刚玉6.53％-6.95％。
其中，
该改进的仿古白砖各物质相混合后的化学成分的质量百分比为：Na2O占0.05％-1.46％，MgO占14.31％-17.22％，Al2O3占5.07％-9.93％，SiO2占57.49％-70.78％，P2O5占0.27％-2.56％，SO3占0.051％-0.33％，CaO占0.26％-15.73％，K2O占0.20％-0.50％，TiO2占0.14％-0.45％，Fe2O3占3.01％-3.99％，MnO2占0.037％-0.088％。
本发明的改进的仿古白砖的制备方法具体步骤如下：
1)选土：选取质地单纯的白色高岭粘土，要求黏而不散、粉而不沙；
2)练泥：即泥土经日晒2-3日后，颗粒分解后，用筛筛选，然后踩踏练之，使其稠而均匀，保持适当湿度；
3)制胚：练好的泥土封盖后自然发酵，七天后取出，手工制作木模，利用砖弓切砖，去模后即成砖胚；
4)风干：送至晒场风干，砖胚自然风干后，成灰白色；
5)烧制：运至窑内，和燃料按比例间隔放置好，顶上封闭，点火烧制，控制窑洞温度在600-700摄氏度，烧制期间需要每隔2小时左右检查温度，时刻控制温度在前述区间内；按上述温度要求烧制三天即可，然后出窑。
其中。
所述步骤1)的选料要求可以选取宜春本地特有的、质地单纯的白色高岭粘土，要求黏而不散、粉而不沙。
所述步骤3)的踩踏练泥的方法要求可以为人力或牲畜踩踏。
所述步骤5)的燃料要求为煤块或柴火。
有益效果：本发明具有如下有益效果：
1、节能减排
本发明制作工艺的温度比现有制备白砖烧窑温度低300℃左右，且制备过程中消耗能源较少，属节能减排式制作仿古白砖的新工艺。
2、生产成本和售价低，属循环经济类产品
本发明的仿古白砖原料取材于宜春本地较易获取的白色高岭粘土，产品成本较现有白砖制备工艺低，售价可相当于后者的三分之二，有利于古建筑的修缮以及仿古建筑新建、加固与建造。
3、产品性能优于现有工艺制备的仿古砖
本发明的改进仿古白砖在密度和导热系数上均小于普通仿古红砖和仿古青砖，抗冻性和抗压强度则高于后两者，具有较好的热工性能和力学性能，与现有古建筑中的白砖契合完美，遵循文物保护中的“原形制、原结构、原材料和原工艺”的原真性要求。
具体实施方式
原料：一种改进的仿古白砖，以宜春本地特有黏而不散、粉而不沙、质地单纯的白色高岭粘土，其物相构成为：
磁赤铁矿(γ-Fe2O3)36.74％-40.32％
菱铁矿(FeCO3)0.01％-0.04％
磁黄铁矿(FeS)0.25％-1.05％
顽火辉石28.24％-35.96％
斜碳钠钙石0.05％-1.22％
滑石2.23％-8.15％
方解石1.02％-8.34％
石英6.88％-17.76％
刚玉6.53％-6.95％
实施例1
加入上述原料清单的粘土19.374kg，其中磁赤铁矿(γ-Fe2O3)有7130.0g，菱铁矿(FeCO3)有7.8g，磁黄铁矿(FeS)有48.4g，顽火辉石有5471.3g，斜碳钠钙石有236.4g，滑石有1579.0g，方解石有197.6g，石英有3440.9g，刚玉有1265.1g。原材选定后，将其放置在室外经日晒60小时后，用筛筛选，然后以牛踩踏练之，使其稠而均匀，保持适当湿度；练好的泥土封盖后自然发酵，七天后取出，手工制作木模，利用砖弓切砖，去模后即成砖胚；砖胚送至晒场自然风干后，成深白色；接下来，运至窑内，和煤块(柴火)按比例间隔放置好，顶上封闭，点火烧制，控制窑洞温度在650℃左右，烧制期间窑工需要每隔2小时左右检查温度，时刻控制温度在前述区间内；按上述温度要求烧制三天即可，然后出窑。
实施例2
加入上述原料清单的粘土1.690kg，其中磁赤铁矿(γ-Fe2O3)有681.4g，菱铁矿(FeCO3)有0.5g，磁黄铁矿(FeS)有5.8g，顽火辉石有534.5g，斜碳钠钙石有7.8g，滑石有37.7g，方解石有54.2g，石英有250.6g，刚玉有117.5g。原材选定后，将其放置在室外经日晒48小时后，用筛筛选，然后以牛踩踏练之，使其稠而均匀，保持适当湿度；练好的泥土封盖后自然发酵，七天后取出，手工制作木模，利用砖弓切砖，去模后即成砖胚；砖胚送至晒场自然风干后，成深白色；接下来，运至窑内，和煤块(柴火)按比例间隔放置好，顶上封闭，点火烧制，控制窑洞温度在600℃左右，烧制期间窑工需要每隔2小时左右检查温度，时刻控制温度在前述区间内；按上述温度要求烧制三天即可，然后出窑。
实施例3
加入上述原料清单材料中的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)620.9g，磁黄铁矿(FeS)17.7g，顽火辉石607.7g，滑石69.3g，方解石140.9g，石英116.3g，刚玉116.9g，共计1689.9g。原材选定后，将其放置在室外经日晒48小时后，用筛筛选，然后以牛踩踏练之，使其稠而均匀，保持适当湿度；练好的泥土封盖后自然发酵，七天后取出，手工制作木模，利用砖弓切砖，去模后即成砖胚；砖胚送至晒场自然风干后，成深白色；接下来，运至窑内，和煤块(柴火)按比例间隔放置好，顶上封闭，点火烧制，控制窑洞温度在600℃左右，烧制期间窑工需要每隔2小时左右检查温度，时刻控制温度在前述区间内；按上述温度要求烧制三天即可，然后出窑。
经检测，并与现有仿古红砖和仿古青砖做性能对比，上述各个实施例的改进的仿白砖的各项指标达到较好质量：
以上仅为本发明的优选实施方式，旨在体现本发明的突出技术效果及优势，并非是对本发明的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本发明技术内容所做出的修改、变化或者代替技术特征，皆应涵盖于本发明所附权利要求主张的技术范畴内。
Claims (6)
1.一种改进的仿古白砖，其特征在于以白色高岭粘土为主要原料，含有以下重量份数的物相构成：
磁赤铁矿(γ-Fe2O3)36.74%-40.32%，
菱铁矿(FeCO3)0.01%-0.04%，
磁黄铁矿(FeS)0.25%-1.05%，
顽火辉石28.24%-35.96%，
斜碳钠钙石0.05%-1.22%，
滑石2.23%-8.15%，
方解石1.02%-8.34%，
石英6.88%-17.76%，
刚玉6.53%-6.95%。
2.一种如权利要求1所述的改进的仿古白砖，其特征在于该改进的仿古白砖各物质相混合后的化学成分的质量百分比为：Na2O占0.05%-1.46%，MgO 占14.31%-17.22%，Al2O3占5.07%-9.93%，SiO2占57.49%-70.78%，P2O5占0.27%-2.56%，SO3占0.051%-0.33%，CaO 占0.26%-15.73% ，K2O占0.20%-0.50%，TiO2占0.14%-0.45%，Fe2O3占3.01%-3.99% ，MnO2占0.037%-0.088%。
3.一种如权利要求1所述改进的仿古白砖的制备方法：其特征在于具体步骤如下：
1)选土：选取白色高岭粘土 ；
2)练泥：即粘土经日晒2-3日后，颗粒分解后，用筛筛选，然后踩踏练之，使其稠而均匀，保持适当湿度；
3)制坯：练好的粘土封盖后自然发酵，七天后取出，手工制作木模，利用砖弓切砖，去模后即成砖坯；
4)风干：送至晒场风干，砖坯自然风干后，成灰白色；
5)烧制：运至窑内，和燃料按比例间隔放置好，顶上封闭，点火烧制，控制窑洞温度在600-700摄氏度，烧制期间需要每隔2小时左右检查温度，时刻控制温度在前述区间内；按上述温度要求烧制三天即可，然后出窑。
4.根据权利要求3所述的改进的仿古白砖的制备方法，其特征在于：所述步骤1）的选料要求选取宜春本地的白色高岭粘土。
5.根据权利要求3所述的改进的仿古白砖的制备方法，其特征在于：所述步骤2）的踩踏练泥的方法要求为人力或牲畜踩踏。
6.根据权利要求3所述的改进的仿古白砖的制备方法，其特征在于：所述步骤5）的燃料要求为煤块或柴火。
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