烧土制品原料收录于《建筑材料（第7版）》

7.1.1.1　黏土

将黏土作为原料烧制建筑材料制品已不流行，这一部分内容主要是为了了解中国传统烧土建筑制品而保留的，从中可以获得修复一些老建筑所需要的材料信息。

（1）黏土的组成。

黏土的主要组成矿物为黏土矿物，它是以具有层状结晶结构的含水铝硅酸盐（mSiO2·nAl2O3·xH2O）为主，其中SiO2和Al2O3的含量分别为55%～65%和10%～15%。常见的黏土矿物有高岭石、蒙脱石、水云母等。黏土中除黏土矿物外，还含有石英、长石、碳酸盐、铁质矿物及有机质等杂质。杂质直接影响制品的性质，例如，细分散的褐铁矿和碳酸盐会降低黏土的耐火度 （烧熔温度），块状的碳酸钙焙烧后形成石灰杂质，使制品发生石灰爆裂。

黏土的颗粒组成直接影响其可塑性。可塑性是黏土的重要特性，它决定了制品成型性能。黏土中含有粗细不同的颗粒，其中极细 （小于0.005mm）的片状颗粒，使黏土获得极高的可塑性，这种颗粒含量愈多，可塑性愈高。

黏土的种类很多，可从不同角度分类。通常按其杂质含量、耐火度及用途不同，分为以下四种。

1）高岭土（瓷土）。杂质含量极少，为纯净黏土，不含氧化铁等染色杂质。焙烧后呈白色。耐火度高达1730～1770℃，多用于制造瓷器。

2）耐火黏土（火泥）。杂质含量小于10%，焙烧后呈淡黄至黄色。耐火度在1580℃以上，是生产耐火材料，内墙面砖及耐火、耐酸陶瓷制品的原料。

3）难熔黏土（陶土）。杂质含量为10%～15%，焙烧后呈淡灰、淡黄至红色，耐火度为1350～1580℃，是生产地砖、外墙面砖及精陶制品的原料。

4）易熔黏土（砖土、砂质黏土）。杂质含量高达25%。耐火度低于1350℃，是生产黏土砖瓦及粗陶制品的原料。当其在氧化气氛中焙烧时，因高价氧化铁的存在而呈红色；在还原气氛中焙烧时，因低价氧化铁的存在而呈青色。

（2）黏土焙烧时的变化。(www.xing528.com)

黏土焙烧后能成为石质材料，这是其极为重要的特性。

1）黏土成为石质材料的过程。黏土在焙烧过程中发生一系列的变化，因黏土种类的不同其变化过程也有很大差异。一般的物理化学变化大致如下：焙烧初期，黏土中自由水分逐渐蒸发，当温度达到110℃时，自由水分完全排出，黏土失去可塑性。温度升至500～700℃时，有机物烧尽，黏土矿物及其他矿物的结晶水脱出。随后黏土矿物发生分解。继续加热到1000℃以上时，已分解出的各种氧化物将重新结合生成硅酸盐矿物。与此同时，黏土中的易熔化合物开始形成熔融体 （液相），一定数量的熔融体包裹未熔的颗粒，并填充颗粒之间的空隙，冷却后便转变为石质材料。随着熔融体数量的增加，焙烧黏土中的开口孔隙减少，吸水率降低，强度、耐水性及抗冻性等提高。

2）黏土的烧结性。黏土在熔烧过程中变得密实，转变为具有一定强度的石质材料的性质，称为黏土的烧结性。图7.1为焙烧温度与焙烧后黏土吸水率间的关系，由该图可以说明黏土的烧结性。随着温度的升高，焙烧后的黏土吸水率减小，即烧结程度提高，直到C点。tA为烧结开始温度。在tC温度下，黏土熔融或出现膨胀，即出现过烧。tA-tC的温度间隔称为黏土的烧结范围。烧结范围与黏土组成有关，此范围愈宽，焙烧的制品愈不易变形，因而可获得烧结程度高的密实制品。易熔黏土耐火度很低，烧结范围也很窄，只有50～100℃。耐火黏土的烧结范围可高达400℃。

图7.1　烧土制品吸水率与焙烧温度关系曲线

7.1.1.2　工业废渣

1）页岩。页岩中含有大量黏土矿物，可用来代替黏土生产烧土制品。由于页岩粉磨细度不如黏土，故坯料调制时所需水分较少，这有利于坯体干燥，且干燥时制品体积收缩较小。

2）煤矸石。它是煤矿的废料。煤矸石的化学成分波动较大，适合作烧土制品的是热值相对较高的黏土质煤矸石。煤矸石中所含黄铁矿（FeS2）为有害杂质，故其含硫量应限制在10%以下。

用煤矸石作原料时，需将其粉碎成适当细度的粉料，并根据其含碳量及可塑性进行配料。用煤矸石作原料，不仅节约黏土、消纳大量废渣，还可节约大量焙烧制品的燃料。

3）粉煤灰。用电厂排出的粉煤灰作烧土制品的原料，可部分代替黏土。通常为了改善粉煤灰的可塑性，需加入适量黏土。当粉煤灰掺入量（体积比）小于30%时，按黏土砖对待。