文摘：在粘土砖和页岩黏土烧结砖生产中，使用外加剂是改善产品性能的主要技术手段之一。国外研究表明，在页岩掺量为50%~100%的烧结砖中，极少量掺用由钠膨润土、水溶性电解质聚合物和水溶性磷酸盐组成的复合外加剂，可显著提高坯料塑性和坯体强度，使最终产品合格率大幅提高。

关键词：烧结砖；页岩；黏土复合外加剂；塑性强度；模量；断裂

众所周知，页岩黏土质烧结砖是黏土、页岩充分拌和、成坯、烧结而成，在某些地区，制砖原料的页岩掺量高达50%以上，黏土用量相对较少，坯料缺乏塑性，砖坯强度低，在生产过程中和烧结后，砖破损率大，甚至出现变形，成为劣质砖。黏土原料中添加钠膨润土制砖，可提高坯料塑性，但对生产页岩掺量高达50%以上的烧结砖，添加钠膨润土对提高塑性和砖坯强度不明显，因此对改善还体强度和坯料塑性，降低废品率的作用小，甚至起不到什么作用。近些年来，使用外加剂来改善烧结砖的性能已成为一种主要的技术途径。国外有人员在研究中意外发现，生产页岩掺量为50%或以上的页岩黏土砖时，使用以钠膨润土与水溶性阴离子电解质聚合物为主要成分的复合外加剂，可显著提髙坯料塑性和砖述强度。

使用该复合外加剂制砖，制砖原料为50%~100%页岩，按需要亦可配合黏土，复合外加剂由95%~99.9%钠膨润土和0.1%~5%水溶性阴离子电解质聚合物组成。研究证明，对生产高掺量页岩砖起有效作用的特定电解质聚合物为链上带有羟基团的聚合物，如羧酸、醋酸酯、醇、酐、水解酰胺和水解腈类的聚合物。适用于页岩砖和页岩黏土砖的水溶性聚合电解质聚合物是马来酸或马来酸酐与丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯醉、或醋酸乙烯的共聚物、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯及其共聚物。使用效果好的其它聚合电解质有可水解聚丙稀酰胺和聚丙烯腈。使用最佳的聚合物是聚丙稀酸、聚甲基丙稀酸及其共聚物及其水溶性盐类如碱金属（钠）和铵盐。除使用钠膨润土和水溶性聚合电解质聚和物外，在复合外加剂中最好还添加0.1%~5%的水溶性磷酸盐，如连二磷酸盐、正磷酸盐、偏磷酸盐和焦磷酸盐。形成盐的特定阳离子不重要，只要由此形成的盐为水溶性，阳离子可是任一种金属盐，如碱金属或碱土金属。宜使用的碱金属盐有正磷酸钠、正磷酸三钠、偏磷酸钠和焦磷酸钠，亦可使用其他碱金属磷酸盐，如二磷酸钾、焦磷酸钾、磷酸锂和碱土金属盐，如磷酸一钙。

研究表明，在制砖原料中掺入的复合外加剂，即可显著提高坯料塑性和砖坯强度。以制砖原料和外加剂的总质量计，只掺入低达0.2%的复合外加剂，就获得了极佳的效果。复合外加剂的掺量通常为0.2%~10%。不过其掺量超过5%，砖的性能改善不明显，因此出于成本考虑，外加剂掺量不要过量。

如上所述，使用上述复合外加剂，益于生产页岩掺量在50%以上的烧结砖。制砖原料可全掺用磨细页岩，亦可使用页岩与黏土的混合料_。黏土原料已被大家熟知，不再作说明。总之，由于使用复合外加剂，各种黏土和页岩都可用于制砖，即低品位和髙品位黏土均可使用。页岩可使用来自不同地质年代的页岩。

我们知道，烧结砖是经制备坯料、挤出泥料、成型砖坯，烧结工序而制成。但使用复合外加剂时，要求在挤出泥料前掺人制砖原料中。复合外加剂可以干粉料或水浆方式掺入。只要水在挤出泥料前掺入制砖原料，使其具有塑性，无论哪种方式均可获得令人满意的效果。用水量取决于制砖原料的塑性。

为了增强使用复合外加剂的效果，对不同塑性页岩的作用进行了试验。试验中，使用不同的砖坯强度试验设备直接测评塑性增长率，这里是以测定破坏荷重来评定塑性，亦可根据无因次系数进行对比，评定其塑性。常用的砖坯强度试验方法是用试验设备对砖坯施加荷载，直至开裂或破坏。塑性的另一种测评方法是在坯干燥后，用相同的强度试验设备测定断裂模量。烧成后优质砖的合格率作为向接评定复合外加剂粘结力的依据，即优质砖与劣质砖的比率。试验对复合外加剂使用效果进行了实验室实验和工厂生产试验，试验及结果如下：