本發明涉及到建筑材料領域中的地磚，具體的說是一種具有吸聲功能的地磚及其制作方法。
背景技術：
地磚是一種地面裝飾材料，也叫地板磚，絕大多數的地磚是用黏土燒制而成，其尺寸規格和形狀也多種多樣，具有質堅、耐壓耐磨、能防潮等優點，而有的經上釉處理后具有裝飾作用，多用于公共建筑和民用建筑的地面和樓面。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種具有吸聲功能的地磚及其制作方法，該地磚的表面和內部具有孔隙結構，能夠吸收并降低運動所產生的噪聲，從而降低了室內的噪聲。
本發明為實現上述技術目的所采用的技術方案為：一種具有吸聲功能的地磚，所述地磚由主料、主料重量4-5%的制孔劑、主料重量3-5%的外加劑、主料重量2-3%的增強粉以及主料重量14-16%且直徑不超過1mm的鋁纖維絲燒制而成，按照重量比，所述主料由16-18份的粘土、10-12份的爐渣、4-6份的赤泥和6-8份的鋁灰組成，制孔劑由8-9份的碳化硅、1-2份的高錳酸鉀、4-5份的藍晶石粉和2-3份的鋰輝石粉混合而成，外加劑由4-6份的硼砂、2-3份的氧化鈣和1-2份的氧化鎂混合而成，所述增強粉由5-6份粒徑不超過1mm的石英砂、2-3份的水泥、1-2份的微硅粉和0.8-1份的改性氧化鋁微粉混合均勻后得到；所述改性氧化鋁微粉是將氧化鋁微粉與其重量3-5%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成。
所述制孔劑中還含有1-2份的蛭石粉。
所述外加劑中還含有1-2份的滑石粉。
上述具有吸聲功能的地磚的制作方法，包括以下步驟：
1）制備改性氧化鋁微粉，備用；
將氧化鋁微粉與其重量3-5%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分別稱取組成主料、制孔劑、外加劑和增強粉的各原料混合并粉磨至細度不超過100微米，從而制得主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉，備用；
稱取直徑不超過1mm的鋁纖維絲，備用；
3）將步驟2）制得的主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉混合，然后向其中依次加入主料粉重量40-50%的水和主料粉重量3-5%的拌合液，拌合均勻得到泥料，并將泥料陳化6-8天后，備用；
所述拌合液為地溝油和淀粉按照重量比為10:1的比例混合而成；
4）取步驟2）稱取的鋁纖維絲混雜后與步驟3）中陳化后的泥料拌合均勻，而后制成磚坯，并在90-110℃的溫度下烘干，備用；
5）將步驟4）中烘干后的磚坯進行燒結，自然冷卻后得到地磚，然后在地磚的表面鋪設一層聚氨酯彈性體，即得到產品；
所述燒結分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分，其中，預熱段是指使爐內溫度從常溫在3h均勻升高到350℃，并保持該溫度1-2h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不高于4%；
所述升溫段是指，使爐內溫度從350℃在4h均勻升高到950℃，并保持該溫度1-2h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于45%；
所述焙燒段是指，使爐內溫度從950℃在2h均勻升高到1550℃，并保持該溫度3-4h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于35%。
本發明中，可以在所述具有吸聲功能的地磚表面鋪設一層用于保護并封閉表面氣孔的聚氨酯彈性體，所述的聚氨酯彈性體可以選用現有的彈性材料，也可以由以下方式制成：按照重量比，所述聚氨酯彈性體可以由100-110份的聚氨酯、22-24份的氟橡膠、18-20份的環氧樹脂、7-9份的硅溶膠和16-18的改性填料制成，所述改性填料由3-5份的海泡石絨粉、12-14份的改性空心玻璃微珠和7-8份的改性納米二氧化鈦混合而成，所述改性空心玻璃微珠指將市售的空心玻璃微珠與其重量3-5%的表面改性劑Ⅰ混合后靜置1-2h后過濾晾干得到，所用表面改性劑Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成；所述改性納米二氧化硅是將市售的納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑Ⅱ混合得到，該表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；
按照重量比，所述環氧樹脂由4份的雙酚A型環氧樹脂、1.5份的雙酚F型環氧樹脂、0.5份的脂肪族環氧樹脂、0.3份的改性納米二氧化硅和0.7份的改性硅溶膠制成，所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑Ⅱ混合得到，表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2-3%的硅微粉、硅溶膠重量1-2%的六鈦酸鉀晶須和硅溶膠重量0.8-1%的乙酸鈉，而后在70-80℃條件下攪拌1-2h得到的混合物；
所述環氧樹脂中還含有0.3份的玻璃纖維絲；
所述環氧樹脂中還含有0.2份的納米氧化鋁；
上述環氧樹脂的制備方法包括以下步驟：
1）分別制備改性納米二氧化硅和改性硅溶膠，備用；
所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑Ⅱ混合得到，表面改性劑Ⅱ由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；
所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2-3%的硅微粉、硅溶膠重量1-2%的六鈦酸鉀晶須和硅溶膠重量0.8-1%的乙酸鈉，而后在70-80℃條件下攪拌1-2h得到的混合物；
2）按照所述的比例稱取各組分，然后將雙酚A型環氧樹脂融化后，依次向其中加入稱量好的雙酚F型環氧樹脂和脂肪族環氧樹脂，攪拌待完全融化后，再向其中加入步驟1）制得的改性納米二氧化硅和改性硅溶膠，攪拌均勻后即制得環氧樹脂。
上述特殊方法制備的聚氨酯彈性體的改性填料中含有海泡石絨粉和改性空心玻璃微珠，這兩種物質能夠均勻分散在聚氨酯基體中，一方面，海泡石絨粉具有很大的內表面積，其是具有微孔結構的微粉，這些微孔結構能夠有效削減震動的傳遞并吸收噪聲，另一方面是改性過程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羥基，這些基團通過化學反應將空心玻璃微珠與基體連接起來，保證二者具有良好的界面結合力，材料在受到外力時，空心玻璃微珠粒子在材料中受到應力發生形變、破壞等，從而吸收沖擊能量，提高沖擊性能，同時還可以引發銀紋，終止裂縫擴展，在一定形態結構下引發基體的剪切屈服，從而消耗大量的沖擊能量，又能較好地傳遞所承受的外力，提高聚氨酯彈性體的壓縮強度、彎曲強度、沖擊強度；
聚氨酯彈性體中的環氧樹脂由雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂、改性納米二氧化硅和改性硅溶膠制成，提高了材料的韌性。在體系中加入改性硅溶膠微粒和改性納米二氧化硅，可以大大改善材料的力學性能和熱學性能，同時還發現改性硅溶膠微粒的加入對制備過程中的組份混合、產物的拉伸性能的提高以及產品的最終互穿形態均有利；
制作改性納米二氧化硅時，利用氫氧化鋇和碳酸鈉混合作為催化劑讓納米級的 SiO2粒子的表面能夠受到羥基的作用，從而含有一定數量的含氧官能團，增加了納米級SiO2粒子的有關表面相容性，在納米級SiO2粒子與其余原料充分混合時，因為SiO2顆粒很小，且比表面積大，細微化的結構使得其余物料與其的接觸面積增大，使SiO2粒子可以在物料中均勻分散，從而便于SiO2與其余物質在高溫下發生化學鍵合或者物理結合。此外，均勻分散的納米級SiO2相當于“錨點”，其能夠使高溫環境下生成的強化基體與其結合，在受到外力沖擊作用下，能夠產生 “應力集中”的效應，使得其周圍的一些基體“屈服”并吸收較多的變形功，此外也能夠產生 “釘扎-攀越”效應，增大裂紋在擴展時所受到的阻力，消耗變形功，從而使其韌性增加。
本發明中，以燒制地磚的常規原料粘土、爐渣、赤泥和鋁灰作為主料，其中混入碳化硅、高錳酸鉀、藍晶石粉和鋰輝石粉作為制孔劑，既可確保燒成后的地磚中含有一些開放型氣孔（或稱開口氣孔），而且也不會影響其強度，這些氣孔能夠大幅度消減震動的傳遞和吸收噪聲；碳化硅在高溫氧化氣氛中容易發生氧化反應：SiC+2O2→CO2+SiO2，該反應開始溫度較高，1000℃開始明顯氧化，顆粒越細，則氧化速度越快，反應產物CO2的逸出容易造成坯體表面形成開口氣孔，而反應產物SiO2具有較高活性，與氧化鋁反應生成莫來石，從而在陶瓷內形成莫來石增強體；其中的藍晶石細粉，既可確保生成較多的莫來石相，保證制品的力學強度，藍晶石從1100℃左右開始分解、生成莫來石和SiO2，1300℃以后顯著分解轉化，由于該莫來石化反應伴隨有16-18%的體積膨脹，因此還可填充由于碳化硅氧化產生的孔隙，使單個孔隙變小，整體孔隙率降低，并且會改變磚體內孔隙的形狀和分布；而且在燒結過程中，氧化鋁和氧化鐵可以生成鐵鋁尖晶石結構，從而增強其強度；制孔劑中的鋰輝石、外加劑中的硼砂、氧化鈣能夠有效的降低燒結溫度，而且氧化鎂可以與氧化鋁燒結形成鎂鋁尖晶石；在燒制之前用特制的拌合液進行拌合，使得其黏性和塑性得到了增強，這樣使得制孔劑在高溫下分解形成氣孔的過程中，大幅度降低由于氣孔及藍晶石粉膨脹所導致的裂紋等缺陷；
增強粉中的石英砂和微硅粉雙參，可改善體系中顆粒的緊密堆積，改性氧化鋁微粉活性大，均勻彌散于整個體系中，大大提高其填充率，三種物料實現復合火山灰效應，對提高材料的抗壓強度具有很強的作用；
本發明的地磚在燒結過程中，鋁纖維絲融化并填充于部分孔隙中，不僅可以作為磚體的骨架增強其強度，而且還可以有效防止制孔劑在高溫下分解形成氣孔的過程中以及藍晶石粉膨脹所導致的裂紋等缺陷的產生；
有益效果：與現有的相比，本發明具有以下優點：
1）本發明以燒制地磚的常規原料粘土、爐渣、赤泥和鋁灰作為主料，其中混入碳化硅、高錳酸鉀、藍晶石粉和鋰輝石粉作為制孔劑，既可確保燒成后的地磚中含有一些開放型氣孔（或稱開口氣孔），而且也不會影響其強度，這些氣孔能夠大幅度消減震動的傳遞和吸收噪聲，適用于室內健身房等對噪聲分貝有一定要求的室內環境；
2）本發明的地磚在燒結過程中，鋁纖維絲融化并填充于部分孔隙中，不僅可以作為磚體的骨架增強其強度，而且還可以有效防止制孔劑在高溫下分解形成氣孔的過程中以及藍晶石粉膨脹所導致的裂紋等缺陷的產生。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步的闡述。
實施例1
一種具有吸聲功能的地磚，所述地磚由主料、主料重量4%的制孔劑、主料重量3%的外加劑、主料重量2%的增強粉以及主料重量14%且直徑不超過1mm的鋁纖維絲燒制而成，按照重量比，所述主料由16份的粘土、10份的爐渣、4份的赤泥和6份的鋁灰組成，制孔劑由8份的碳化硅、1份的高錳酸鉀、4份的藍晶石粉和2份的鋰輝石粉混合而成，外加劑由4份的硼砂、2份的氧化鈣和1份的氧化鎂混合而成，所述增強粉由5份粒徑不超過1mm的石英砂、2份的水泥、1份的微硅粉和0.8份的改性氧化鋁微粉混合均勻后得到；所述改性氧化鋁微粉是將氧化鋁微粉與其重量3%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3:1:30的比例混合而成；
上述具有吸聲功能的地磚的制作方法，包括以下步驟：
1）制備改性氧化鋁微粉，備用；
將氧化鋁微粉與其重量3%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3:1:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分別稱取組成主料、制孔劑、外加劑和增強粉的各原料混合并粉磨至細度不超過100微米，從而制得主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉，備用；
稱取直徑不超過1mm的鋁纖維絲，備用；
3）將步驟2）制得的主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉混合，然后向其中依次加入主料粉重量40%的水和主料粉重量3%的拌合液，拌合均勻得到泥料，并將泥料陳化6天后，備用；
所述拌合液為地溝油和淀粉按照重量比為10:1的比例混合而成；
4）取步驟2）稱取的鋁纖維絲混雜后與步驟3）中陳化后的泥料拌合均勻，而后制成磚坯，并在90℃的溫度下烘干，備用；
5）將步驟4）中烘干后的磚坯進行燒結，自然冷卻后得到地磚，然后在地磚的表面鋪設一層聚氨酯彈性體，即得到產品；
所述燒結分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分，其中，預熱段是指使爐內溫度從常溫在3h均勻升高到350℃，并保持該溫度1h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不高于4%；
所述升溫段是指，使爐內溫度從350℃在4h均勻升高到950℃，并保持該溫度1h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于45%；
所述焙燒段是指，使爐內溫度從950℃在2h均勻升高到1550℃，并保持該溫度3h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于35%。
以上為本實施例的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、優化和限定：
如，所述制孔劑中還含有1份的蛭石粉；
又如，所述外加劑中還含有1份的滑石粉。
實施例2
一種具有吸聲功能的地磚，所述地磚由主料、主料重量5%的制孔劑、主料重量5%的外加劑、主料重量3%的增強粉以及主料重量16%且直徑不超過1mm的鋁纖維絲燒制而成，按照重量比，所述主料由18份的粘土、12份的爐渣、6份的赤泥和8份的鋁灰組成，制孔劑由9份的碳化硅、2份的高錳酸鉀、5份的藍晶石粉和3份的鋰輝石粉混合而成，外加劑由6份的硼砂、3份的氧化鈣和2份的氧化鎂混合而成，所述增強粉由6份粒徑不超過1mm的石英砂、3份的水泥、2份的微硅粉和1份的改性氧化鋁微粉混合均勻后得到；所述改性氧化鋁微粉是將氧化鋁微粉與其重量5%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比4:2:30的比例混合而成；
上述具有吸聲功能的地磚的制作方法，包括以下步驟：
1）制備改性氧化鋁微粉，備用；
將氧化鋁微粉與其重量5%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比4:2:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分別稱取組成主料、制孔劑、外加劑和增強粉的各原料混合并粉磨至細度不超過100微米，從而制得主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉，備用；
稱取直徑不超過1mm的鋁纖維絲，備用；
3）將步驟2）制得的主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉混合，然后向其中依次加入主料粉重量50%的水和主料粉重量5%的拌合液，拌合均勻得到泥料，并將泥料陳化8天后，備用；
所述拌合液為地溝油和淀粉按照重量比為10:1的比例混合而成；
4）取步驟2）稱取的鋁纖維絲混雜后與步驟3）中陳化后的泥料拌合均勻，而后制成磚坯，并在110℃的溫度下烘干，備用；
5）將步驟4）中烘干后的磚坯進行燒結，自然冷卻后得到地磚，然后在地磚的表面鋪設一層聚氨酯彈性體，即得到產品；
所述燒結分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分，其中，預熱段是指使爐內溫度從常溫在3h均勻升高到350℃，并保持該溫度2h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不高于4%；
所述升溫段是指，使爐內溫度從350℃在4h均勻升高到950℃，并保持該溫度2h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于45%；
所述焙燒段是指，使爐內溫度從950℃在2h均勻升高到1550℃，并保持該溫度4h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于35%。
以上為本實施例的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、優化和限定：
如，所述制孔劑中還含有2份的蛭石粉；
又如，所述外加劑中還含有2份的滑石粉。
實施例3
一種具有吸聲功能的地磚，所述地磚由主料、主料重量4.5%的制孔劑、主料重量4%的外加劑、主料重量2.5%的增強粉以及主料重量15%且直徑不超過1mm的鋁纖維絲燒制而成，按照重量比，所述主料由17份的粘土、11份的爐渣、5份的赤泥和7份的鋁灰組成，制孔劑由8.5份的碳化硅、1.5份的高錳酸鉀、4.5份的藍晶石粉和2.5份的鋰輝石粉混合而成，外加劑由5份的硼砂、2.5份的氧化鈣和1.5份的氧化鎂混合而成，所述增強粉由5.5份粒徑不超過1mm的石英砂、2.5份的水泥、1.5份的微硅粉和0.9份的改性氧化鋁微粉混合均勻后得到；所述改性氧化鋁微粉是將氧化鋁微粉與其重量4%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3.5:1.5:30的比例混合而成；
上述具有吸聲功能的地磚的制作方法，包括以下步驟：
1）制備改性氧化鋁微粉，備用；
將氧化鋁微粉與其重量4%的表面改性劑混合得到，該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3.5:1.5:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分別稱取組成主料、制孔劑、外加劑和增強粉的各原料混合并粉磨至細度不超過100微米，從而制得主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉，備用；
稱取直徑不超過1mm的鋁纖維絲，備用；
3）將步驟2）制得的主料粉、制孔劑粉、外加劑和增強粉混合，然后向其中依次加入主料粉重量45%的水和主料粉重量4%的拌合液，拌合均勻得到泥料，并將泥料陳化7天后，備用；
所述拌合液為地溝油和淀粉按照重量比為10:1的比例混合而成；
4）取步驟2）稱取的鋁纖維絲混雜后與步驟3）中陳化后的泥料拌合均勻，而后制成磚坯，并在100℃的溫度下烘干，備用；
5）將步驟4）中烘干后的磚坯進行燒結，自然冷卻后得到地磚，然后在地磚的表面鋪設一層聚氨酯彈性體，即得到產品；
所述燒結分為預熱段、升溫段和焙燒段三部分，其中，預熱段是指使爐內溫度從常溫在3h均勻升高到350℃，并保持該溫度1.5h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不高于4%；
所述升溫段是指，使爐內溫度從350℃在4h均勻升高到950℃，并保持該溫度1.5h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于45%；
所述焙燒段是指，使爐內溫度從950℃在2h均勻升高到1550℃，并保持該溫度3.5h，在此過程中，保持爐內氧氣含量不低于35%。
以上為本實施例的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、優化和限定：
如，所述制孔劑中還含有1.5份的蛭石粉；
又如，所述外加劑中還含有1.5份的滑石粉。