本发明涉及到建筑材料领域中的地砖，具体的说是一种具有吸声功能的地砖及其制作方法。
背景技术：
地砖是一种地面装饰材料，也叫地板砖，绝大多数的地砖是用黏土烧制而成，其尺寸规格和形状也多种多样，具有质坚、耐压耐磨、能防潮等优点，而有的经上釉处理后具有装饰作用，多用于公共建筑和民用建筑的地面和楼面。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有吸声功能的地砖及其制作方法，该地砖的表面和内部具有孔隙结构，能够吸收并降低运动所产生的噪声，从而降低了室内的噪声。
本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种具有吸声功能的地砖，所述地砖由主料、主料重量4-5%的制孔剂、主料重量3-5%的外加剂、主料重量2-3%的增强粉以及主料重量14-16%且直径不超过1mm的铝纤维丝烧制而成，按照重量比，所述主料由16-18份的粘土、10-12份的炉渣、4-6份的赤泥和6-8份的铝灰组成，制孔剂由8-9份的碳化硅、1-2份的高锰酸钾、4-5份的蓝晶石粉和2-3份的锂辉石粉混合而成，外加剂由4-6份的硼砂、2-3份的氧化钙和1-2份的氧化镁混合而成，所述增强粉由5-6份粒径不超过1mm的石英砂、2-3份的水泥、1-2份的微硅粉和0.8-1份的改性氧化铝微粉混合均匀后得到；所述改性氧化铝微粉是将氧化铝微粉与其重量3-5%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成。
所述制孔剂中还含有1-2份的蛭石粉。
所述外加剂中还含有1-2份的滑石粉。
上述具有吸声功能的地砖的制作方法，包括以下步骤：
1）制备改性氧化铝微粉，备用；
将氧化铝微粉与其重量3-5%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分别称取组成主料、制孔剂、外加剂和增强粉的各原料混合并粉磨至细度不超过100微米，从而制得主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉，备用；
称取直径不超过1mm的铝纤维丝，备用；
3）将步骤2）制得的主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉混合，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，拌合均匀得到泥料，并将泥料陈化6-8天后，备用；
所述拌合液为地沟油和淀粉按照重量比为10:1的比例混合而成；
4）取步骤2）称取的铝纤维丝混杂后与步骤3）中陈化后的泥料拌合均匀，而后制成砖坯，并在90-110℃的温度下烘干，备用；
5）将步骤4）中烘干后的砖坯进行烧结，自然冷却后得到地砖，然后在地砖的表面铺设一层聚氨酯弹性体，即得到产品；
所述烧结分为预热段、升温段和焙烧段三部分，其中，预热段是指使炉内温度从常温在3h均匀升高到350℃，并保持该温度1-2h，在此过程中，保持炉内氧气含量不高于4%；
所述升温段是指，使炉内温度从350℃在4h均匀升高到950℃，并保持该温度1-2h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于45%；
所述焙烧段是指，使炉内温度从950℃在2h均匀升高到1550℃，并保持该温度3-4h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于35%。
本发明中，可以在所述具有吸声功能的地砖表面铺设一层用于保护并封闭表面气孔的聚氨酯弹性体，所述的聚氨酯弹性体可以选用现有的弹性材料，也可以由以下方式制成：按照重量比，所述聚氨酯弹性体可以由100-110份的聚氨酯、22-24份的氟橡胶、18-20份的环氧树脂、7-9份的硅溶胶和16-18的改性填料制成，所述改性填料由3-5份的海泡石绒粉、12-14份的改性空心玻璃微珠和7-8份的改性纳米二氧化钛混合而成，所述改性空心玻璃微珠指将市售的空心玻璃微珠与其重量3-5%的表面改性剂Ⅰ混合后静置1-2h后过滤晾干得到，所用表面改性剂Ⅰ由KH550、乙醇、丙酮和氢氧化钡按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成；所述改性纳米二氧化硅是将市售的纳米二氧化硅与其重量3-5%的表面改性剂Ⅱ混合得到，该表面改性剂Ⅱ由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；
按照重量比，所述环氧树脂由4份的双酚A型环氧树脂、1.5份的双酚F型环氧树脂、0.5份的脂肪族环氧树脂、0.3份的改性纳米二氧化硅和0.7份的改性硅溶胶制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5%的表面改性剂Ⅱ混合得到，表面改性剂Ⅱ由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3%的硅微粉、硅溶胶重量1-2%的六钛酸钾晶须和硅溶胶重量0.8-1%的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；
所述环氧树脂中还含有0.3份的玻璃纤维丝；
所述环氧树脂中还含有0.2份的纳米氧化铝；
上述环氧树脂的制备方法包括以下步骤：
1）分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，备用；
所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5%的表面改性剂Ⅱ混合得到，表面改性剂Ⅱ由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成；
所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3%的硅微粉、硅溶胶重量1-2%的六钛酸钾晶须和硅溶胶重量0.8-1%的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；
2）按照所述的比例称取各组分，然后将双酚A型环氧树脂融化后，依次向其中加入称量好的双酚F型环氧树脂和脂肪族环氧树脂，搅拌待完全融化后，再向其中加入步骤1）制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得环氧树脂。
上述特殊方法制备的聚氨酯弹性体的改性填料中含有海泡石绒粉和改性空心玻璃微珠，这两种物质能够均匀分散在聚氨酯基体中，一方面，海泡石绒粉具有很大的内表面积，其是具有微孔结构的微粉，这些微孔结构能够有效削减震动的传递并吸收噪声，另一方面是改性过程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羟基，这些基团通过化学反应将空心玻璃微珠与基体连接起来，保证二者具有良好的界面结合力，材料在受到外力时，空心玻璃微珠粒子在材料中受到应力发生形变、破坏等，从而吸收冲击能量，提高冲击性能，同时还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高聚氨酯弹性体的压缩强度、弯曲强度、冲击强度；
聚氨酯弹性体中的环氧树脂由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶制成，提高了材料的韧性。在体系中加入改性硅溶胶微粒和改性纳米二氧化硅，可以大大改善材料的力学性能和热学性能，同时还发现改性硅溶胶微粒的加入对制备过程中的组份混合、产物的拉伸性能的提高以及产品的最终互穿形态均有利；
制作改性纳米二氧化硅时，利用氢氧化钡和碳酸钠混合作为催化剂让纳米级的 SiO2粒子的表面能够受到羟基的作用，从而含有一定数量的含氧官能团，增加了纳米级SiO2粒子的有关表面相容性，在纳米级SiO2粒子与其余原料充分混合时，因为SiO2颗粒很小，且比表面积大，细微化的结构使得其余物料与其的接触面积增大，使SiO2粒子可以在物料中均匀分散，从而便于SiO2与其余物质在高温下发生化学键合或者物理结合。此外，均匀分散的纳米级SiO2相当于“锚点”，其能够使高温环境下生成的强化基体与其结合，在受到外力冲击作用下，能够产生 “应力集中”的效应，使得其周围的一些基体“屈服”并吸收较多的变形功，此外也能够产生 “钉扎-攀越”效应，增大裂纹在扩展时所受到的阻力，消耗变形功，从而使其韧性增加。
本发明中，以烧制地砖的常规原料粘土、炉渣、赤泥和铝灰作为主料，其中混入碳化硅、高锰酸钾、蓝晶石粉和锂辉石粉作为制孔剂，既可确保烧成后的地砖中含有一些开放型气孔（或称开口气孔），而且也不会影响其强度，这些气孔能够大幅度消减震动的传递和吸收噪声；碳化硅在高温氧化气氛中容易发生氧化反应：SiC+2O2→CO2+SiO2，该反应开始温度较高，1000℃开始明显氧化，颗粒越细，则氧化速度越快，反应产物CO2的逸出容易造成坯体表面形成开口气孔，而反应产物SiO2具有较高活性，与氧化铝反应生成莫来石，从而在陶瓷内形成莫来石增强体；其中的蓝晶石细粉，既可确保生成较多的莫来石相，保证制品的力学强度，蓝晶石从1100℃左右开始分解、生成莫来石和SiO2，1300℃以后显著分解转化，由于该莫来石化反应伴随有16-18%的体积膨胀，因此还可填充由于碳化硅氧化产生的孔隙，使单个孔隙变小，整体孔隙率降低，并且会改变砖体内孔隙的形状和分布；而且在烧结过程中，氧化铝和氧化铁可以生成铁铝尖晶石结构，从而增强其强度；制孔剂中的锂辉石、外加剂中的硼砂、氧化钙能够有效的降低烧结温度，而且氧化镁可以与氧化铝烧结形成镁铝尖晶石；在烧制之前用特制的拌合液进行拌合，使得其黏性和塑性得到了增强，这样使得制孔剂在高温下分解形成气孔的过程中，大幅度降低由于气孔及蓝晶石粉膨胀所导致的裂纹等缺陷；
增强粉中的石英砂和微硅粉双参，可改善体系中颗粒的紧密堆积，改性氧化铝微粉活性大，均匀弥散于整个体系中，大大提高其填充率，三种物料实现复合火山灰效应，对提高材料的抗压强度具有很强的作用；
本发明的地砖在烧结过程中，铝纤维丝融化并填充于部分孔隙中，不仅可以作为砖体的骨架增强其强度，而且还可以有效防止制孔剂在高温下分解形成气孔的过程中以及蓝晶石粉膨胀所导致的裂纹等缺陷的产生；
有益效果：与现有的相比，本发明具有以下优点：
1）本发明以烧制地砖的常规原料粘土、炉渣、赤泥和铝灰作为主料，其中混入碳化硅、高锰酸钾、蓝晶石粉和锂辉石粉作为制孔剂，既可确保烧成后的地砖中含有一些开放型气孔（或称开口气孔），而且也不会影响其强度，这些气孔能够大幅度消减震动的传递和吸收噪声，适用于室内健身房等对噪声分贝有一定要求的室内环境；
2）本发明的地砖在烧结过程中，铝纤维丝融化并填充于部分孔隙中，不仅可以作为砖体的骨架增强其强度，而且还可以有效防止制孔剂在高温下分解形成气孔的过程中以及蓝晶石粉膨胀所导致的裂纹等缺陷的产生。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
一种具有吸声功能的地砖，所述地砖由主料、主料重量4%的制孔剂、主料重量3%的外加剂、主料重量2%的增强粉以及主料重量14%且直径不超过1mm的铝纤维丝烧制而成，按照重量比，所述主料由16份的粘土、10份的炉渣、4份的赤泥和6份的铝灰组成，制孔剂由8份的碳化硅、1份的高锰酸钾、4份的蓝晶石粉和2份的锂辉石粉混合而成，外加剂由4份的硼砂、2份的氧化钙和1份的氧化镁混合而成，所述增强粉由5份粒径不超过1mm的石英砂、2份的水泥、1份的微硅粉和0.8份的改性氧化铝微粉混合均匀后得到；所述改性氧化铝微粉是将氧化铝微粉与其重量3%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3:1:30的比例混合而成；
上述具有吸声功能的地砖的制作方法，包括以下步骤：
1）制备改性氧化铝微粉，备用；
将氧化铝微粉与其重量3%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3:1:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分别称取组成主料、制孔剂、外加剂和增强粉的各原料混合并粉磨至细度不超过100微米，从而制得主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉，备用；
称取直径不超过1mm的铝纤维丝，备用；
3）将步骤2）制得的主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉混合，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，拌合均匀得到泥料，并将泥料陈化6天后，备用；
所述拌合液为地沟油和淀粉按照重量比为10:1的比例混合而成；
4）取步骤2）称取的铝纤维丝混杂后与步骤3）中陈化后的泥料拌合均匀，而后制成砖坯，并在90℃的温度下烘干，备用；
5）将步骤4）中烘干后的砖坯进行烧结，自然冷却后得到地砖，然后在地砖的表面铺设一层聚氨酯弹性体，即得到产品；
所述烧结分为预热段、升温段和焙烧段三部分，其中，预热段是指使炉内温度从常温在3h均匀升高到350℃，并保持该温度1h，在此过程中，保持炉内氧气含量不高于4%；
所述升温段是指，使炉内温度从350℃在4h均匀升高到950℃，并保持该温度1h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于45%；
所述焙烧段是指，使炉内温度从950℃在2h均匀升高到1550℃，并保持该温度3h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于35%。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定：
如，所述制孔剂中还含有1份的蛭石粉；
又如，所述外加剂中还含有1份的滑石粉。
实施例2
一种具有吸声功能的地砖，所述地砖由主料、主料重量5%的制孔剂、主料重量5%的外加剂、主料重量3%的增强粉以及主料重量16%且直径不超过1mm的铝纤维丝烧制而成，按照重量比，所述主料由18份的粘土、12份的炉渣、6份的赤泥和8份的铝灰组成，制孔剂由9份的碳化硅、2份的高锰酸钾、5份的蓝晶石粉和3份的锂辉石粉混合而成，外加剂由6份的硼砂、3份的氧化钙和2份的氧化镁混合而成，所述增强粉由6份粒径不超过1mm的石英砂、3份的水泥、2份的微硅粉和1份的改性氧化铝微粉混合均匀后得到；所述改性氧化铝微粉是将氧化铝微粉与其重量5%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比4:2:30的比例混合而成；
上述具有吸声功能的地砖的制作方法，包括以下步骤：
1）制备改性氧化铝微粉，备用；
将氧化铝微粉与其重量5%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比4:2:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分别称取组成主料、制孔剂、外加剂和增强粉的各原料混合并粉磨至细度不超过100微米，从而制得主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉，备用；
称取直径不超过1mm的铝纤维丝，备用；
3）将步骤2）制得的主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉混合，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，拌合均匀得到泥料，并将泥料陈化8天后，备用；
所述拌合液为地沟油和淀粉按照重量比为10:1的比例混合而成；
4）取步骤2）称取的铝纤维丝混杂后与步骤3）中陈化后的泥料拌合均匀，而后制成砖坯，并在110℃的温度下烘干，备用；
5）将步骤4）中烘干后的砖坯进行烧结，自然冷却后得到地砖，然后在地砖的表面铺设一层聚氨酯弹性体，即得到产品；
所述烧结分为预热段、升温段和焙烧段三部分，其中，预热段是指使炉内温度从常温在3h均匀升高到350℃，并保持该温度2h，在此过程中，保持炉内氧气含量不高于4%；
所述升温段是指，使炉内温度从350℃在4h均匀升高到950℃，并保持该温度2h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于45%；
所述焙烧段是指，使炉内温度从950℃在2h均匀升高到1550℃，并保持该温度4h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于35%。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定：
如，所述制孔剂中还含有2份的蛭石粉；
又如，所述外加剂中还含有2份的滑石粉。
实施例3
一种具有吸声功能的地砖，所述地砖由主料、主料重量4.5%的制孔剂、主料重量4%的外加剂、主料重量2.5%的增强粉以及主料重量15%且直径不超过1mm的铝纤维丝烧制而成，按照重量比，所述主料由17份的粘土、11份的炉渣、5份的赤泥和7份的铝灰组成，制孔剂由8.5份的碳化硅、1.5份的高锰酸钾、4.5份的蓝晶石粉和2.5份的锂辉石粉混合而成，外加剂由5份的硼砂、2.5份的氧化钙和1.5份的氧化镁混合而成，所述增强粉由5.5份粒径不超过1mm的石英砂、2.5份的水泥、1.5份的微硅粉和0.9份的改性氧化铝微粉混合均匀后得到；所述改性氧化铝微粉是将氧化铝微粉与其重量4%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3.5:1.5:30的比例混合而成；
上述具有吸声功能的地砖的制作方法，包括以下步骤：
1）制备改性氧化铝微粉，备用；
将氧化铝微粉与其重量4%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3.5:1.5:30的比例混合而成；
2）按照上述要求分别称取组成主料、制孔剂、外加剂和增强粉的各原料混合并粉磨至细度不超过100微米，从而制得主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉，备用；
称取直径不超过1mm的铝纤维丝，备用；
3）将步骤2）制得的主料粉、制孔剂粉、外加剂和增强粉混合，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，拌合均匀得到泥料，并将泥料陈化7天后，备用；
所述拌合液为地沟油和淀粉按照重量比为10:1的比例混合而成；
4）取步骤2）称取的铝纤维丝混杂后与步骤3）中陈化后的泥料拌合均匀，而后制成砖坯，并在100℃的温度下烘干，备用；
5）将步骤4）中烘干后的砖坯进行烧结，自然冷却后得到地砖，然后在地砖的表面铺设一层聚氨酯弹性体，即得到产品；
所述烧结分为预热段、升温段和焙烧段三部分，其中，预热段是指使炉内温度从常温在3h均匀升高到350℃，并保持该温度1.5h，在此过程中，保持炉内氧气含量不高于4%；
所述升温段是指，使炉内温度从350℃在4h均匀升高到950℃，并保持该温度1.5h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于45%；
所述焙烧段是指，使炉内温度从950℃在2h均匀升高到1550℃，并保持该温度3.5h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于35%。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定：
如，所述制孔剂中还含有1.5份的蛭石粉；
又如，所述外加剂中还含有1.5份的滑石粉。