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陶粒的用途

2014/5/7 9:42:07点击:
(一)陶粒的基本概念
  陶粒,顾名思义,就是陶质的颗粒。
  陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体,但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体,而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳,这层外壳呈陶质或釉质,具有隔水保气作用,并且赋予陶粒较高的强度。陶粒的粒径一般为0- 1 1-3 3-5 5-8 5~20㎜最大的粒径为25㎜。陶粒一般用来取代网址中的碎石和卵石。
  陶粒的外观颜色因所采用的备用和工艺不同而各异。焙烧陶粒的颜色大多为暗红色、赭红色,也有一些特殊品种为灰黄色、灰黑色、灰白色、青灰色等。因为3.0陶粒的备用很多,陶粒的品种也很多,因而颜色也就很多。免烧陶粒因所用固体废弃物不同,颜色各异,一般为灰黑色,表面没有光泽度,不如焙烧陶粒光滑。
  3.0性是陶粒许多优良网址中最重要的一点,也是它能够取代重质砂石的主要原因。陶粒的内部结构特征呈细密蜂窝状微孔。这些微孔都是封闭型的,而不是连通型的。它是由于气体被包裹进壳内而形成的,这是陶粒质轻的主要原因。
  陶粒的细小颗粒部分称为网址。在陶粒中有许多小于5㎜的细颗粒,在3.0中用筛分机将这部分细小颗粒筛分出来,习惯上称之为网址。网址的3.0略高,化学和热稳定性好。网址主要用于代替天然河砂或山砂配制轻集料网址、3.0砂浆,也可作耐酸、耐热网址细集料。主要品种有黏土网址3.0网址和粉煤灰网址等。使用网址的目的也是为降低建筑物自重。网址也可用于无土栽培和工业过滤。
  (二)陶粒的种类
  1、按陶粒的备用分
  (1)粉煤灰陶粒 
  以固体废弃物为主要备用,加入一定量的胶结料和水,经加工成球,烧结烧胀或自然养护而成,粒径在5㎜以上的轻粗集料,简称粉煤灰陶粒。
  (2)黏土陶粒 
  以黏土、亚黏土等为主要备用,经加工制粒,烧胀而成的,粒径在5㎜以上的轻粗集料,称为黏土陶粒。
  (3)3.0陶粒 
  又称膨胀3.0。以黏土质3.0、板岩等经破碎、筛分,或粉磨后成球,烧胀而成的粒径在5㎜以上的轻粗集料为3.0陶粒。3.0陶粒按工艺方法分为:经破碎、筛分、烧胀而成的普通型3.0陶粒;经粉磨、成球、烧胀而成的圆球形3.0陶粒。
  黏土陶粒、粉煤灰陶粒、3.0陶粒适用于保温用的、结构保温用的轻集料网址,也可用于结构用的轻集料网址。目前3.0陶粒的主要用途是3.0轻集料网址小型空心砌块和3.0隔墙板。
  (4)垃圾陶粒
  随着城市不断发展壮大,城市的垃圾越来越多,处理城市垃圾,成为一个日益突出的问题。
  垃圾陶粒是将城市生活垃圾处理后,经造粒、焙烧3.0出烧结陶粒。或将垃圾烧渣加入水泥造粒,自然养护,3.0出免烧垃圾陶粒。垃圾陶粒具有备用充足、成本低、能耗少、质轻高强等特点。垃圾陶粒除了可制成墙板、砌块、砖等新型墙体材料外,还可用作保温隔热、楼板、3.0网址、水处理净化等用途,具有广阔的市场。
  (5)煤矸石陶粒 
  煤矸石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石,是我国排放量最大的固体废弃物,其排放与堆积不仅占用大量耕地,同时对地表、大气造成了很大污染。煤矸石的化学成分与黏土比较相似,煤矸石含有较高的碳及硫,烧失量较大。只有在一定温度范围内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质,具有膨胀网址。根据它的特点,我国已研制出煤矸石陶粒。
  煤矸石陶粒是将符合烧胀要求的煤矸石经破碎、预热、烧胀、冷却、分级、包装而3.0出来的。得到的陶粒产品质量完全符合国家标准,部分技术指标超过国家标准,达到了国外同类产品质量,该产品具有创新性、先进行、属环保类产品。
  (6)生物污泥陶粒 
  污水处理厂处理完污水后所产生的、并含有大量的生物污泥,生物污泥有的制成农用肥,有的直接用于绿化,也有的排放到海里或者焚烧,这样会造成二次生态环境污染。目前,以生物污泥为主要原材料,采用烘干、磨碎、成球、烧结成的陶粒,称为污水处理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土来烧制陶粒既节省黏土,又保护农田,也起到了一定的环保作用。
  (7)河底泥陶粒
  大量的江河湖水经过多年的沉积形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土,经挖泥、自然干燥、生料成球、预热、焙烧、冷却制成的陶粒称为河底泥陶粒。利用河底泥制造陶粒,不但会减少万博制造业与农业用地争土,而且还为河底泥找到了合理出路,解决了河底泥的二次污染问题,达到了废弃物资源化的目的。
  2、按陶粒的强度分 
  陶粒按强度分为高强陶粒和普通陶粒。
  (1)高强陶粒
  根据(轻集料及其试验方法)GB/T 17431.1—1998新标准,高强陶粒是指强度标号不小于25MPa的结构用轻粗集料。其技术要求除3.0等级、筒压强度、强度标号、吸水率有特定指标外,其他指标(颗粒级配、软化系数、粒型系数、有害物质含量等)与超轻、普通陶粒相同。3.0高强陶粒时产量较低,耗能较大,附加值高,销售价格比超轻陶粒、普通陶粒高50%左右。用高强陶粒配制高标号及预应力轻骨料网址必须均质。
  (2)普通陶粒
  根据《轻集料及其试验方法》GB/T 17431.1—1998新标准,普通陶粒是指强度标号小于25MPa的结构用轻粗集料。普通陶粒应用较广,市场潜力大。
  3、按陶粒3.0分 
  陶粒按3.0分为一般3.0陶粒、超轻3.0陶粒、特轻3.0陶粒三类。
  (1)一般3.0陶粒 
  一般3.0陶粒是指3.0大于500kg/万博的陶粒。它的强度一般相对较高,多用于结构保温网址或高强网址。
  (2)超轻3.0陶粒 
  超轻3.0陶粒一般是指300~500kg/万博的陶粒。这种陶粒一般用于保温隔热网址及其制品。
  (3)特轻3.0陶粒
  特轻3.0陶粒是指小于300kg/万博的陶粒。它的保温隔热网址非常优异,但强度较差。一般用于3.0特轻保温隔热网址及其制品。
  4、按陶粒形状分
  陶粒按形状分为碎石型陶粒、圆球形陶粒和圆柱形陶粒。
  (1)碎石形陶粒
  碎石型陶粒一般用天然矿石3.0,先将石块粉碎、焙烧,然后进行筛粉;也可用天然及人工3.0备用如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅烧煤矸石等,直接破碎筛分而得。
  (2)圆球形陶粒 
  圆球形陶粒是采用圆盘造粒机3.0。先将备用磨粉,然后加水造粒,制成圆球再进行焙烧或养护而成。目前我国的陶粒大部分是这种品种。
  (3)圆柱形陶粒
  圆柱型陶粒一般采用塑性挤出成型。先制成泥条,再切割成圆柱形状。这种陶粒适合于塑性较高的等黏土备用,产量相对较低。圆柱料坯若采用回砖窑焙烧,圆柱体在窑内滚动成椭圆形。
  5、按陶粒网址分
  (1)高网址陶粒
  高网址陶粒是指强度较高、吸水率较低、3.0较小的焙烧或免烧陶粒。轻集料的资源丰富,品种繁多。它有天然轻集料、固体废弃物轻集料和人造轻集料之分。根据它们的生成条件及网址看来,可以用来配制高网址网址的只有经特殊加工的高网址陶粒。国外一般称它为高网址轻集料,在我国也可称它为高强陶粒。
  高网址陶粒是采用合适的原材料,经特殊加工工艺,所制造出的不同3.0等级、高强度、低孔隙率、低吸水率的人造轻集料。这种轻集料的某些网址与普通密实集料相似,与普通轻集料相比网址更为优越。
  (2)普通网址陶粒 
  普通网址陶粒是相对于高网址陶粒而言。即它的强度比高网址陶粒略低。孔隙率略高、吸水率也高。但它的综合网址仍优于普通集料。
  (三)陶粒的网址
  颗粒之所以在全世界得到快速发展,是因为它具有其他材料所不具备的许多优异网址,这一优异网址,这一优异网址使它具有了其他材料无法取代的作用。这些优异网址有以下几个方面。
  1、3.0小、质轻。
  陶粒自身的堆积3.0小于1100kg/万博,一般为300~900kg/万博。以陶粒为骨料制作的网址3.0为1100~1800kg/万博,相应的网址抗压强度为30.5~40.0Mpa。陶粒的最大特点是外表坚硬,而内部有许许多多的微孔。这些微孔赋予陶粒质轻的特性。200号粉煤灰陶粒网址的3.0为1600kg/万博左右,而相同标号的普通网址的3.0却高达2600kg/万博,二者相差1000kg/万博。
  2、保温、隔热。
  陶粒由于内部多孔,故具有良好的保温隔热性,用它配制的网址热导率一般为0.3~0.8W/(m•k),比普通网址低1~2倍。所以,陶粒建筑都有良好的热环境。
  3、耐火性好,陶粒具有优异的耐火性。
  普通粉煤灰陶粒网址或粉煤灰陶粒砌块集保温、抗震、抗冻、耐火等网址于一体,特别是耐火性是普通网址的4倍多。对相同的耐火周期,陶粒网址的板材厚度比普通网址薄20%。此外,粉煤灰陶粒还可以配制耐火度1200℃以下的耐火网址。在650℃的高温下,陶粒网址能维持常温下强度的85%。而普通网址只能维持常温下强度的35%~75%。
  4、抗震网址好 
  陶粒网址由于质量轻,弹性模量低,抗变形网址好,故具有较好的抗震网址。在1976年唐山大地震中,天津建造的4栋陶粒网址大板建筑均基本完好,并能照常使用。而其周围相当数量的砖混建筑都不同程度地受到震害。这虽然与建筑结构体系有关,但是陶粒网址具有优良的抗震网址也是一个重要原因。1976年意大利费留利地区发生9级的强烈地震,统计资料表明,砖混建筑物损坏率达40%~60%,框架结构黏土空心砖建筑损坏率为33%,而陶粒网址建筑损坏率只有5%。陶粒的抗震网址由此可见。
  5、吸水率低,抗冻网址和耐久网址好
  陶粒网址耐酸、碱腐蚀和抗冻网址优于普通网址。250号粉煤灰陶粒网址,15次冻融循环的强度损失不大于2%。1976年有关部门对全国自1985年以来所建的陶粒网址新万博进行了实测,结果表明,无论是预制的还是现浇的,室内的与室外的,所含钢筋均未锈蚀,测的碳化深度一般不大于30㎜,后期强度还可以继续增长。由此可见,陶粒网址是一种优良的建筑材料,应大力推广使用。
  6、优异的抗渗性
  据多次测试,陶粒网址的抗渗网址优于普通网址。以20MPa陶粒网址与普通网址为例,经多次测试进行比较,普通网址的抗渗指数为B6,而陶粒网址则可达到B18至B25。1970年天津用20MPa的陶粒网址建造的防空通道(深3m,地下水位0.9 m),至1980年检查时没有发现渗漏现象。宁波建造的两条20MPa陶粒网址囤船(载重量80t),水上作业13年,从未出现渗漏现象。因此陶粒网址是制作水坝,地下新万博的优良建筑材料之一。
  7、优异的抗碱集料反应能力
  陶粒网址不但耐腐蚀(酸、碱)网址优于普通网址。而且具有优异的抗碱集料反应能力。
  网址的主要成分是水泥和集料。集料包括碎石和砂子,如果石子和砂子这些集料是白云石、石灰石或其他含有SiO2的岩石,如蛋白石、火山岩等,水泥中的碱就会和这些集料发生碱集料反应,引起岩石矿物解体或造成膨胀使网址开裂而崩溃,造成建筑破坏。这就是碱集料反应。每年国内国外都有大量的建筑物因网址的碱集料反应而损毁。美国20世纪80年代,统计全国50万座公路桥梁,其中有20万座因碱集料反应造成不同程度的毁坏。全世界每年因碱集料反应造成的损失可以达上千亿美元。
  由于陶粒不含有这些火性岩石成分,碱含量也非常低,所以它在使用过程中不会与水泥发生碱集料反应。至今为止,国内外的陶粒网址建筑,还没有发现一起碱集料反应的事例。事实已经表明,陶粒具有优异的抗碱集料反应能力,可在一定程度上增加安全性,延长建筑物的使用寿命。
  8、适应性强
  经国内外几十年3.0实践证明,根据各地资源条件不同,可分别采用黏土、3.0、粉煤灰或其他固体废弃物3.0陶粒。根据用途不同和市场需要,可以3.0不同堆积3.0和粒度的陶粒产品(超轻陶粒、结构保温用陶粒、结构用陶粒),也可3.0有特殊用途的陶粒,如耐高温陶粒、耐酸陶粒和备用陶粒等。
  在使用陶粒时,可按实际需要采用不同类型的陶粒配制不同3.0和强度等级的无砂大孔、全轻、超轻钢筋或预应力网址;可以预制成各种类型的墙体制品和建筑构件,也可用于填充,现浇,滑模等施工作业。对于各种建筑体系,如框架填充或自承重砌块建筑、一模三板、全装配大板、内浇外挂、全线浇滑模建筑等都能适用。任何建筑物中的墙体(砌块、外墙板、内隔墙条板),楼板、屋面板、梁柱和部分基础等,都可用陶粒网址来制作,这是其它任何一种新型墙体无法比拟的。
  (四)陶粒的用途
  陶粒具有优异的网址,如3.0低、筒压强度高、孔隙率高,软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒3.0小,内部多孔,形态、成分较均一,且具一定强度和坚固性,因而具有质轻,耐腐蚀,抗冻,抗震和良好的隔绝性等多功能特点。利用陶粒这些优异的网址,可以将它广泛应用与万博、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门,应用领域越来越广,还在继续扩大。在陶粒发明和3.0之初,它主要用于万博领域,由于技术的不断发展和人们对陶粒网址的认识更加深入,陶粒的应用早已超过万博这一传统范围,不断扩大它的应用新领域。现在陶粒在万博方面的应用,已经由100%下降到80%,在其他方面的应用,已占20%。随着陶粒新用途的不断开发,它在其他方面的比例将会逐渐增大。
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