中華人民共和國國家標準建筑衛生陶瓷用原料 粘土

中華人民共和國國家標準建筑衛生陶瓷用原料 粘土

前言

本標準按照GB／T 1.1－2009給出的規則起草。

請注意本標準的某些內容可能涉及專利。本標準的發布機構不承擔識別這些專利的責任。

本標準由中國建筑材料聯合會提出。

本標準由全國建筑衛生陶瓷標準化技術委員會（SAC／TC 249）歸口。

本標準負責起草單位：咸陽陶瓷研究設計院、國家建筑衛生陶瓷質量監督檢驗中心。

本標準參加起草單位：四川省新萬興瓷業有限公司、廣東省潮安縣康納陶瓷潔具有限公司、廣東省潮州市陶瓷行業協會。

本標準主要起草人：王博、馬小鵬、田濤、楊中英。

1 范圍

本標準規定了建筑衛生陶瓷用粘土礦物原料的術語和定義、產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存。本標準適用于建筑陶瓷、衛生陶瓷坯、釉用粘土礦物原料。

2 規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB／T 5950 建筑材料與非金屬礦產品白度測量方法；

GB／T 6003.1 金屬絲編織網試驗篩；

GB／T 16399 粘土化學分析方法。

3 術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1 線收縮率fired contraction

干燥線收縮率和燒成線收縮率的總和。原料試樣干燥前后標線長度的差值與干燥前標線長度的百分比稱為干燥線收縮率。已經干燥的原料試樣燒成前后標線長度的差值與燒成前標線長度的百分比稱為燒成線收縮率。

3.2 干燥抗折強度 modulus of rupture

原料試樣完全干燥后測得的抗折強度。

3.3 粘度viscosity

泥漿流體流動的難易程度。

3.4 化學成分chemical composition

粘土礦物原料中 SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O和燒失量的質量分數。

3.5 酸堿度pH value

粘土原料中酸性物質與堿性物質強弱的程度。用pH值表示。

3.6 篩余量residue

篩分后的篩上物占原試樣總量的質量分數。

3.7 標樣standard sample

經供需雙方認可，在同一批產品中抽取若干數量的原料保存，用于檢驗比對的樣品。

3.8 可塑性指數plasticity index

粘土呈可塑狀態時含水率上限和下限之間的范圍，用液性限度（液限）含水率和塑性限度（塑限）含水率之差表示。

4 產品分類

1）粘土按照可塑性指數分為高可塑性粘土、中可塑性粘土、低可塑性粘土、非可塑性粘土4類，見表1。

表1 粘土按照可塑性指數分類

2）粘土按照礦物中Al2O3的含量可分為高鋁質粘土、高堿性粘土、堿性粘土、半酸性粘土、酸性粘土5類，見表2。

表2 粘土按照礦物中Al2O3的含量分類

5 技術要求

5.1 外觀質量

與標樣外觀基本一致。

5.2 化學成分

和燒失量的質量分數，由供需雙方商定。

5.3 含水率

產品含水率由供需雙方商定。

5.4 篩余量

與標樣對比，最大允許絕對誤差為±0.5%。

5.5 干燥抗折強度

與標樣對比，最大允許絕對誤差為±0.2MPa。

5.6 線收縮率

與標樣對比，最大允許絕對誤差為±0.5%。

5.7 白度

與標樣對比，最大允許絕對誤差為±2。

5.8 粘度

用涂－4流速杯測定時，為（標樣值±2.0）s；用旋轉粘度計測定時，為（標樣值±標樣值×5%）dPa.s。

5.9 酸堿度

各類產品的pH值范圍應為5.5～8.0。

5.10 可塑性指數

與標樣對比，最大允許絕對誤差為±1。

6 試驗方法

6.1 外觀質量

用目測方法進行。將樣品和標樣同時在烘干箱內于105～110℃烘干2h，取出冷卻后，分別平鋪在白紙或白瓷片上，在自然光下目測比較。

6.2 化學成分

按照GB／T 16399進行。

6.3 含水率

6.3.1 儀器設備

1）樣品盤或板。

2）恒溫干燥箱。

3）天平：精度1g，l mg。

4）稱量瓶。

5）干燥器。

6.3.2 測定步驟

6.3.2.1 塊狀試樣

稱取500～1 000g試樣，精確到2g，放入已稱量的樣品盤中，將樣品盤放入恒溫干燥箱于105～110℃烘干3h。取出試樣放入干燥器中冷卻至室溫，稱量，以后每烘干1h冷卻稱量1次，直到2次稱量差不大于2g止。6.3.2.2 粉狀試樣

稱取約10g試樣，精確至0.001g，放入已稱量的稱量瓶中，將稱量瓶放入恒溫干燥箱于105～110℃烘干2 h，加蓋取出放入干燥器中冷卻至室溫，稱量，以后每烘干1h稱量一次，直至兩次稱量差不大于0.002g止。

6.3.3 結果計算

含水率X1（%）按式（1）進行計算：

式中：m1——烘干前試樣及樣品盤或稱量瓶質量，g；

m2——烘干后試樣及樣品盤或稱量瓶質量，g；m0——烘干前試樣質量，g。所得結果修約至一位小數。

6.4 篩余量的測定

6.4.1 干篩法（適用于顆粒直徑大于0.1mm的試樣）

6.4.1.1 儀器設備

1）試樣篩：應符合GB／T 6003.1的規定。

2）中楷羊毛筆：毛長25～30mm。

3）天平：精度0.1mg。

6.4.1.2 測定步驟

稱取約10g試樣，精確至0.01g，放入325目（0.043mm）試樣篩內。手持篩子的上端輕輕搖動，用中楷羊毛筆將試樣輕輕刷下，直至無粉粒下落為止，然后將剩余物仔細刷出稱量，精確至0.1mg。

6.4.1.3 結果計算

干篩法篩余量X2（%）按式（2）進行計算：

式中：m——篩余物質量，g；

m0——試樣質量，g。

所得結果修約至2位小數。

6.4.2 濕篩法（適用于顆粒直徑小于0.l mm的試樣）

6.4.2.1 試劑和儀器設備

1）10%（質量分數）六偏磷酸鈉溶液。

2）恒溫干燥箱。

3）電動攪拌器。

4）帶旋轉篩座的試樣篩：應符合GB／T 6003.1的規定。

5）中楷羊毛筆：毛長25～30mm。

6）噴頭：可控制水壓在0.03～0.05MPa。

7）天平：精度0.1g，0.l mg。6.4.2.2 測定步驟

稱取約100g試樣，精確至0.1g，放于適當容器中，加六偏磷酸鈉溶液10ml及水400ml，浸泡10min，將容器置于攪拌機下以1 200r／min轉速攪拌30min，以水沖凈攪拌葉片后取出容器。

將容器內的懸浮液和沉淀物全部倒入置于水池內的旋轉篩［325目（0.043mm）］中，洗凈容器并控制水壓在0.03～0.05MPa范圍內，連續沖洗篩內殘余物，直至篩座下溢出的全部是清水時為止。

將試樣篩從篩座上取下，于105～110℃的恒溫干燥箱內烘干1h，取出冷卻，用毛筆刷出篩中殘余物，進行稱量，精確至0.1mg。

6.4.2.3 結果計算

濕篩法篩余量X3（%）按式（3）進行計算

式中：m——篩余物質量，g；

m0——試樣質量，g。

所得結果修約至3位小數。

6.5 干燥抗折強度的測定

將原料在110℃±5℃下烘干，在同等試驗條件下，將樣品與標樣制成粉料，將粉料以10%～12%水分造粒，用L×W×D＝80mm×80mm×8mm正方形模具在30MPa壓力下壓制成形。將壓制好的試樣置于110℃±5℃恒溫干燥箱中烘干，冷卻至室溫，用強度試驗機進行試驗，并計算干燥抗折強度。

干燥抗折強度X4（MPa）按式（4）進行計算：

式中：F——破壞荷載，N；

L——兩根支撐棒之間的跨距，mm；

b——試樣的寬度，mm；

h——試驗后沿斷裂邊側得的試樣斷裂面的最小厚度，mm。

6.6 線收縮率

6.6.1 儀器設備

1）游標卡尺：0.02mm。

2）恒溫干燥箱。

3）電爐。

6.6.2 試驗步驟

將原料在110℃±5℃下烘干，在同等試驗條件下，將樣品與標樣制成粉料，將粉料以10%～12%水分造粒，用L×W×D＝80mm×80mm×8mm正方形模具在30MPa壓力下壓制成形。用游標卡尺測量壓制后試樣的對角線尺寸L0。然后將試樣置于烘箱內于110℃±5℃下烘干至恒重，用游標卡尺測量烘干后試樣的相同位置的對角線尺寸L1。然后將試樣裝入電爐中，在一定溫度下燒成，并保溫30min，取出試樣冷卻至室溫，用游標卡尺測量燒成后相同位置的對角線尺寸L2。

6.6.3 線收縮率的計算

6.6.3.1 干燥收縮率的計算

干燥收縮率X5（%）按式（5）進行計算：

式中：L0—— 干燥前線性尺寸，mm；

L1—— 干燥后線性尺寸，mm。

6.6.3.2 燒成收縮率的計算

燒成收縮率X6（%）按式（6）進行計算：

式中：L1——干燥后線性尺寸，mm；

L2——燒成后線性尺寸，mm。

6.6.3.3 總線性收縮率的計算

總線性收縮率X7（%）按式（7）進行計算：

式中：L0——干燥前線性尺寸，mm；

L2——燒成后線性尺寸，mm。

6.7 白度

1）試樣制備。將原料在110℃±5℃下烘干，在同等試驗條件下，將測定樣品與標樣制成粉料，將粉料以10%～12%水分造粒，用L×W×D＝80mm×80mm×8mm正方形模具在30MPa壓力下壓制成形。選取表面平整的試樣，在一定溫度下燒成，并保溫30min，作為待測樣品。

2）白度測定。按GB／T 5950測定試樣的白度。

6.8 粘度

將粘土加入適量的水，以干料∶水＝2∶1共300g，再加入0.5%～1.0%的三聚磷酸鈉，放入快速研磨機中球磨10min，漿料全部通過20目篩，用涂－4流速杯測定其流速，單位為秒（s）；若用涂－4流速杯無法測定，則用旋轉粘度計測定其粘度，單位為分泊 （dPa.s）。

6.9 酸堿度的測定

6.9.1 儀器設備

1）酸度計：精度0.l pH。

2）燒杯：50ml，250ml。

3）天平：精度0.1g。

4）電動攪拌器。

6.9.2 測定步驟

稱取10.0g試樣，放入250ml燒杯中，加100ml pH值為6.8～7.2的蒸餾水，以電動攪拌器攪拌5min，將部分懸浮液移入50ml燒杯中，用酸度計測定懸浮液pH值。

所得結果表示至一位小數。

6.10 可塑性指數的測定

6.10.1 儀器設備

1）華氏平衡錐：質量76g，圓錐頂角30°。

2）分析篩：網孔尺寸為0.15mm。

3）金屬模環：內直徑為50mm，厚度為2mm。

4）材料試驗機。

6.10.2 液性限度的測定

稱取通過網孔尺寸為0.15mm分析篩的粘土200～300g，放入樣品盤中，徐徐加水調和，直至泥料呈液限狀態時，將泥料倒在濕布上揉練均勻，并隔著布用手捏成泥團，用華氏平衡錐測試泥料自由沉入泥料10mm深左右。若沉入深度超過10mm，可在干布上揉練以吸除水分；若沉入深度小于10mm，則加入少量的水，繼續在濕布上揉練。反復操作，直至泥料接近液性限度含水率后，用塑料布將泥料包好，陳腐24h，使水分進一步均勻。

將制備好的試樣用布包著再揉練一次，用華氏平衡錐測其液性限度。若錐體下沉的深度剛好為10mm，即表示試樣恰好達到液性限度，否則按試樣制備方法調整試樣的含水率，直至達到液性限度為止。用烘干稱量法測定達到液性限度試樣的含水率。

液性限度試樣的含水率X9按式（8）進行計算：

式中：m1——濕試樣的質量，g；

m2——干試樣的質量，g。6.10.3 塑性限度的測定

將剛好為液性限度含水率的試樣由金屬模環（內直徑為50mm，厚度為2mm）成形，取出試樣，在試樣上下表面放一塊絲綢布和一定厚度的濾紙。然后在材料試驗機上施加壓力，當施加的力達到1 2847N±20N時，保持10min，然后解除壓力。稱取除去吸附水后試樣的質量和干燥后試樣的質量。

塑性限度試樣的含水率的計算與液性限度試樣的含水率的計算與式（8）相同。

6.10.4 可塑性指數的計算

可塑性指數＝液性限度－塑性限度

7 檢驗規則

7.1 組批與抽樣

1）袋裝產品以10～30t為一批（不足10t按一批計），按表3規定進行隨機抽樣。塊狀產品每袋取樣不少于2kg；粉狀產品每袋取樣不少于100g。

表3 袋裝產品隨機取樣表（袋）

2）散裝產品以500t為取樣單位（不足500t按500 t計），在礦堆之不同部位進行隨機取樣，取樣點不應少于20個，每點取樣2kg。

7.2 樣品加工

將所取塊狀試樣全部混合，將試樣破碎至最大尺寸不超過30mm，混勻，以四分法縮分1次（裝運量30t以上或散裝500t以上縮分2次）。將縮分后試樣繼續破碎至最大尺寸不超過10mm，混勻，再縮分至最后試樣為4 kg。取2kg送試驗室，其余部分封存備查。

粉狀試樣可直接混勻，以四分法縮分至最后試樣為4kg。取2kg送試驗室，其余部分封存備查。

7.3 檢驗分類

檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。

1）出廠檢驗。出廠檢驗項目包括：外觀；Fe2O3、TiO2、Al2O3的質量分數；燒后白度。

2）型式檢驗。型式檢驗項目包括第5章技術要求的全部項目。有下列情況之一時，應進行型式檢驗：①正常生產情況下一年進行一次；②當礦源質量波動較大時；③加工工藝變更時；④長期停產后剛恢復生產時；⑤出廠檢驗結果與上次型式檢驗結果有較大差異時。

7.4 判定規則

產品的各項質量指標全部符合第5章的要求時，判定該批產品合格。當產品的某項質量指標不符合第5章的要求時，應重新抽樣復驗不合格項，若復驗結果全部符合第5章的要求時，仍判定該批產品合格；若復驗結果該項質量指標仍不符合第5章的要求時，則判定該批產品不合格。

8 標志、包裝、運輸和貯存

8.1 標志

袋裝產品外包裝袋上均應有產品名稱、生產單位名稱、凈含量等標志，產品應附質量檢驗報告。質量檢驗報告內容包括：

1）生產企業的名稱；

2）產品名稱和代號；

3）質量檢驗報告號碼和日期；

4）批發貨量；

5）第5章所要求的技術性能的檢驗結果；

6）標準編號。

8.2 包裝

袋裝產品可以用內襯塑料薄膜的塑料編結袋，以單層塑料編結袋、涂塑袋、各種類型紙袋進行包裝，不能造成顯著的粉塵外漏，每袋凈含量50kg±1kg。需方如有特殊要求可按協議進行。經雙方協商可由需方自備包裝物進行包裝或散裝。

8.3 運輸和貯存

1）各種運輸工具均應有防雨設施，防止產品受潮。

2）產品貯存、中轉應有防雨設施，防止產品受潮。

3）裝卸過程中應小心輕放，嚴禁拋擲和用鉤子提拉。嚴防鐵屑、煤屑、黃砂等雜質污染。