烧结砖瓦产品的制造及其产品性能PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 欧洲的烧结砖瓦工业 2

第二节 世界上的烧结砖瓦工业 4

第二章 原材料和坯体 6

第一节 黏土矿物的基础 7

一、结晶结构 8

二、黏土矿物的形成 9

三、主要黏土矿物 11

（一）1∶1型黏土矿物：高岭石 11

（二）2∶1型黏土矿物：蒙脱石 12

（三）2∶ 1型黏土矿物：伊利石 13

（四）2∶ 1型黏土矿物：绿泥石 13

第二节 原材料沉积物 15

一、在原材料开采矿山发现的原材料特性 16

二、原材料中不同矿物形态的影响 18

三、不同化学成分的影响 19

四、不同的原材料矿床 21

（一）英国 21

（二）德国 22

（三）法国 22

（四）意大利 23

五、坯体中的颗粒组成 23

（一）颗粒形状 23

（二）颗粒尺寸分布 24

（三）比表面积 24

（四）颗粒尺寸分布和可塑性 24

（五）尼斯珀尔和温克勒尔三角图 25

（六）最大堆积密度 26

（七）颗粒尺寸分布累积曲线的比较 28

六、瘠性材料 29

七、其他外加剂 30

八、微孔形成剂 31

第三节 在原材料中的水 32

一、原材料的pH值 34

二、Z-电位 34

三、凝聚 35

四、分散剂 35

第四节 原材料坯体的可塑性和流变性 36

一、可塑性和流动性极限 37

二、“正常的黏土质坯体” 38

三、黏度 38

四、坯体可塑性的测量 40

第五节 原材料分析 41

一、原材料的化学分析 41

二、原材料物理性能的测定 42

第三章 原材料采集和采矿场 45

第一节 采矿场项目的准备 45

一、矿床的研究 45

二、采矿场开采的技术准备 46

三、行政管理准备 47

第二节 采矿场的运转 48

一、开采设备 49

二、预均化和年度堆垛储存 50

第三节 采矿场和环境 50

一、欧盟的规范条例 50

二、控制管理采矿场的国家级规范条例：法国的状况 51

（一）受环境保护条例约束的分类审批法规（CIEP ） 51

（二）对采矿场的省级指导方针 52

（三）采矿场排放的物质 52

第四章 原材料处理及成型 55

第一节 坯体原材料的制备 55

一、干法制备 55

二、半湿法制备 57

三、陈化 61

第二节 成型 62

一、真空处理 62

二、加水和蒸汽处理 63

三、分层 64

四、成型方法 65

（一）压制实心砖 65

（二）实心和空心装饰砖 65

（三）“手工制作”或“软泥成型”的实心装饰砖 65

（四）穿透孔的空心产品 65

（五）屋面瓦 65

（六）铺地砖 66

五、挤出机和机口模具 66

（一）挤出机 66

（二）机口模具 69

六、压力机和模具 71

（一）回转式压力机 71

（二）石膏模具 73

（三）钢模具 74

（四）带有橡胶衬的模具 74

七、其他类型的成型设备和压砖机 74

八、辅助成型设备 75

第五章 坯体的干燥 76

第一节 湿空气 76

第二节 原材料的吸附等温线 79

第三节 干燥理论 80

一、干燥动力学 80

（一）阶段1：表面液体水蒸发时期（即恒速干燥阶段） 81

（二）阶段2：干燥的外部表层时期（即降速干燥阶段） 82

（三）吸湿性水分 82

二、干燥期间坯体的收缩 82

三、坯体的残留水分和水分的再吸附 86

四、抵御开裂的能力 86

五、坯体干燥过程的模拟（模型） 87

第四节 干燥能力的试验 88

一、比高特曲线 88

二、实验室的快速干燥室中的干燥试验 88

三、湿坯体的干燥敏感性判别准则 89

第五节 干燥周期 90

第六节 干燥过程中的能耗 92

第七节 不同类型的工业干燥室 95

一、静态的室式干燥室 95

二、连续的隧道干燥室 96

三、快速干燥室 97

四、干燥室的操作 98

第八节 干燥空气的再循环和强制对流 98

第九节 干燥室中坯体的排列方式 99

第十节 干燥缺陷 99

第六章 产品的焙烧 102

第一节 温度对坯体原材料组成的影响 102

一、在坯体结构中的变化 106

二、相图 107

三、石英的结构及在冷却中的反应 111

第二节 实验室焙烧性能的试验 112

一、热膨胀分析（TDA） 112

二、热失重分析（TGA） 113

三、差热分析（TCA） 113

四、红外线光谱分析和X-射线衍射分析 115

五、工艺性能试验 115

第三节 传统式窑炉和半工业化窑炉 115

第四节 隧道窑 117

一、隧道窑的结构 117

二、窑车 118

（一）砂封 119

（二）水密封 119

三、燃烧器 119

四、码砖坯以及在U-形匣钵和H-形匣钵（窑具）中焙烧屋面瓦 120

五、隧道窑的操作方法 121

六、隧道窑的新发展 125

第五节 能耗和燃料 126

一、窑炉内能量的消耗 126

二、生产工厂中总的热能消耗 128

三、燃料 128

（一）天然气 129

（二）石油焦炭 130

（三）生物燃料 130

（四）热电结合 130

第六节 焙烧缺陷 131

第七章 产品的精修及装饰 133

第一节 砖的铺浆面的打磨 133

第二节 屋面瓦的硅树脂浸渍处理 133

第三节 产品的颜色 134

一、芒塞尔（Munsell ）色系 134

二、无装饰层的本色产品 135

三、表面处理和装饰层 137

（一）机械处理 137

（二）化妆土或泥釉 137

（三）珐琅和釉 139

四、其他表面处理方法 140

第八章 辅助生产设备 141

第一节 码垛和卸垛设备、转运设备及机器人 141

第二节 分类、包装及包装材料 142

第三节 设备的保养、清洁处理及维修 143

第四节 传感器 143

第五节IT控制系统 143

第九章 产品失色的技术研究方向 145

第一节 石灰的颗粒和石灰爆裂 145

第二节 泛霜和石灰的染色 147

一、在干燥期间的泛霜 148

二、在焙烧之后的泛霜 149

三、泛霜试验 153

第三节 黑心 153

第十章 生产过程控制及产品质量 155

第一节 工厂的生产过程控制（FPC） 155

第二节 质量控制实验室 156

第十一章 采矿场及工厂中的健康和安全 157

第一节 工厂中的肺泡性灰尘和石英灰尘 157

第二节 在结晶的二氧化硅灰尘方面的欧洲同盟协约 159

第三节 烧结砖瓦产品工厂中的其他危险产品 160

第四节 烧结砖瓦产品工厂中的其他危险 160

第十二章 烧结砖瓦工厂与环境保护 162

第一节 在可持续发展方面欧盟的规范及国家的条例 162

第二节 气体排放及控制所用技术 164

一、氟（HF ） 164

二、氯（HC1） 166

三、氧化硫（SOx） 166

四、氮氧化物（NOx ） 167

五、可挥发性有机化合物（VOCs ） 167

六、甲烷（CH4 ） 168

七、一氧化碳（CO） 168

八、二氧化碳（C02） 168

九、温室气体（GHG）的排放定额 169

十、重金属 169

十一、粉尘 170

第三节 废水 171

第四节 固体废料 171

第五节 噪声 172

第六节 污染物排放的年度声明文件 172

第十三章 某些典型的生产工厂实例 174

第一节 屋面瓦生产工厂A 174

第二节 屋面瓦生产工厂B 175

第三节 生产垂直多孔砌块的工厂 175

第十四章 烧结砖瓦产品的物理、热工及含水性能 177

第一节 物理性能 177

一、孔隙率 177

二、烧结砖瓦产品的真密度和表观密度 178

三、各向异性（Anisotropy） 179

四、试验 180

（一）烧结砖瓦产品的表观密度 180

（二）开放性孔隙率 180

（三）真密度 180

（四）各向异性 180

第二节 热性能 181

一、热膨胀 181

二、比热 181

三、烧结砖瓦产品的导热系数 182

（一）孔隙率对导热系数的影响 182

（二）产品化学成分和结构对导热系数的影响 183

（三）当量导热系数 184

（四）水分和有效导热系数 184

（五）导热系数的测定 184

四、热扩散系数（Thermal diffusivity ） 185

第三节 有水蒸气时烧结砖瓦产品的含水性能 185

一、烧结砖瓦产品的吸附等温线（Fried clay absorption isotherm ） 186

二、由于水分引发的膨胀 187

三、烧结砖瓦产品中水蒸气的扩散 189

（一）烧结砖瓦产品中水蒸气的渗透性（Permeability of fired clay to water） 189

（二）水蒸气扩散的阻力系数（Coefficient of resistance to diffusion of water vapour） 189

（三）测定水蒸气渗透性的试验 191

第四节 有液态水时烧结砖瓦产品的含水性能 192

一、浸湿和完全渗透的自由饱和度 192

二、用水饱和的烧结砖瓦产品中水分的传递 192

（一）在饱和的烧结砖瓦产品中液态水的扩散 192

（二）屋面瓦的渗透性 194

（三）渗透性和孔隙率 195

三、水没有完全饱和的烧结砖瓦产品中水分的扩散 195

（一）在没有饱和的烧结砖瓦产品中液态水的扩散 196

（二）初始吸水速率 198

（三）干燥时间 199

第十五章 烧结砖瓦产品的力学性能及其他性能 200

第一节 力学性能 200

一、弹性模量 200

（一）杨氏模量（Young’s modulus） 200

（二）泊松比（Poisson’s ratio） 201

（三）非各向同性材料的弹性模量 201

二、声音的传播速度 202

三、滞弹性和内部摩擦 202

四、抗压强度 203

五、抗拉和抗弯强度 205

六、断裂的方式及硬度 207

（一）韧性 207

（二）硬度 207

七、与砂浆的粘着力 207

八、光滑性和摩擦系数 208

九、耐磨性 209

第二节 耐久性 210

一、抗冻性 211

（一）出现冻害的作用机理 211

（二）抗冻性试验 213

二、抵抗烟气、冷凝酸及污染空气的能力 214

三、抵抗膨胀性盐类物质的能力 215

四、砂浆和粉刷层中硫酸盐的侵蚀 216

第三节 光学性能 217

第四节 防火性能 217

一、与火的反应 217

二、对火灾的抵抗能力 218

第五节 电学性能 218

第六节 有益健康的性能及对环境的影响性能 218

一、烧结砖瓦产品对施工人员有益的健康性能 218

二、烧结砖瓦产品在铺砌之后的卫生和健康性能 219

三、在废料处理中心对烧结砖瓦产品的处理 220

第十六章 产品的标准化、标记及证明书 222

第一节 欧盟的产品标准 223

一、产品标准和欧盟建筑准则 223

二、国家级的附录 225

第二节 产品的标记 225

第三节 质量担保书和自愿的产品质量标记 228

第十七章“LD”烧结砖 229

第一节LD砖的定义 230

一、顺砌和丁砌 230

二、水平孔和垂直孔多孔 230

三、用砂浆铺砌及用薄灰缝连接层 232

四、榫舌和凹槽连接及砂浆槽 232

五、砂浆层的拼接 233

六、操作抓孔 233

七、承重外墙和填充外墙 233

八、不同类型的砖 233

（一）用于传统墙体的砖 233

（二）用于墙体保温隔热的砖 234

（三）隔墙砖 234

（四）用混凝土填充的砖 234

（五）配件 235

第二节 热阻的最佳化 235

第三节 热惰性 236

第四节 含水量的最佳化 237

第五节 力学性能的最佳化 238

第六节 声学性能的最佳化 239

一、冲击声音的传播 240

二、空气传播噪声的衰减 240

第七节 烧结产品墙体的防火性能 243

第八节 标准和相关试验所包含的特性 244

第九节 LD砖铺砌的国家规范和欧盟建筑准则 246

第十八章“HD”烧结砖 248

第一节 不同类型的墙体 249

一、单片（实体）墙 249

二、空心墙（夹心墙） 249

第二节 美化建筑物的外表 249

一、砌筑的形式或连结方式 250

二、薄灰缝连结的砌体 251

第三节 装饰砖的脏污 251

第四节 标准和相关试验所涉及的特征性能 252

第五节HD砖的铺砌规范和欧盟建筑准则 254

第十九章 烧结屋面瓦 255

第一节 平瓦（Plain tiles） 255

第二节 阴阳面弧形瓦（仰俯瓦） 257

第三节 连锁瓦 258

第四节 屋面瓦的性能 261

第五节 屋面瓦的标准和质量 262

第六节 铺设方法 263

第七节 抗风能力 264

一、过压和虹吸 264

二、屋面瓦在大风中被吹走时所包含的作用机理 266

三、试验 268

第八节 下雨天的防水性能 268

一、雨和风的联合作用 268

二、屋面的斜度 270

三、连锁肋条的防水性 271

（一）没有风时的防水性能 271

（二）风垂直于屋脊时的防水性能 272

（三）有侧向风时的防水性能 272

四、关于屋面防水性能的试验 273

第九节 耐久性、抗冻性和通风 274

第十节 屋面瓦和雪 275

第十一节 瓦的防火性能 276

第十二节 屋面瓦和植物的生长 277

第二十章 其他不同性能的烧结产品 279

第一节 墙体包覆装饰产品 279

一、用装饰砖做包覆装饰保护层 279

二、用瓦做包覆装饰保护层 279

三、烧结装饰挂板 279

第二节 烟囱用的烟道砌块 280

一、形状和横截面 282

二、性能及试验 283

三、烟道砌块的装配 284

四、烟道砌块的配件 284

第三节 楼板和楼板砌块 284

第四节 墙地面覆盖构件 288

一、墙地砖 288

二、小型烧结板或砖板条 291

三、铺路砌块和铺路材料 292

第五节 其他装饰构件 294

第六节 特长砖（称为层高条板砖） 295

第七节 膨胀黏土陶粒 295

第二十一章 结论 296

附录 299

附录1本书中涉及的矿物术语 299

附录2天然气的详细性能 303

附录3各种燃料的综合性能 304

附录4单位换算表 305

附录5用于类别1砖—HD构件CE标记的工厂生产控制——FPC系统的实例 306

附录6一般参考文献 309

附录7特殊参考文献 311

附录8技术术语的索引（中英文对照） 316

附录9插图目录 335

附录10表格目录 338

附录11公式的列表 341

附录12书中插入照片的列表 342