陶粒是以粘土、泥巖、各種頁巖、板巖、千枚巖、煤矸石、粉煤灰等為主要原料,經(jīng)加工破碎成?;蚍勰コ汕?再燒脹而成的人造輕骨料.它是一種外部具有堅(jiān)硬外殼,表面有一層隔水保氣的釉層,內(nèi)部具有封閉式微孔結(jié)構(gòu)的多孔陶質(zhì)粒狀物.
陶粒因其具有體輕、強(qiáng)度高、隔音、保溫耐火、耐化學(xué)、耐細(xì)菌腐蝕及抗震、抗凍等優(yōu)良性能,而廣泛用于保溫混凝土、結(jié)構(gòu)保溫混凝土、高層結(jié)構(gòu)混凝土,應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大.目前,陶粒與陶砂主要用于建筑業(yè),如預(yù)制件有:承重的、非承重的陶粒砌塊、大型墻板、夾心墻板;現(xiàn)澆工程有:承重的或圍護(hù)的、隔熱的或抗震的
陶粒的性能以及分類:
性能
陶粒之所以得到快速發(fā)展,是因?yàn)樗哂衅渌牧纤痪邆涞脑S多性能,這一性能使它具有了其他材料無法取代的作用。這些性能有以下幾個方面。
保溫、隔熱
華文陶粒提供的陶粒由于內(nèi)部多孔,故具有良好的保溫隔熱性,用它配制的混凝土熱導(dǎo)率一般為0.3~0.8W/(m·k),比普通混凝土低1~2倍。所以,陶粒建筑都有良好的熱環(huán)境。
抗?jié)B性
據(jù)多次測試,陶?;炷恋目?jié)B性能優(yōu)于普通混凝土。以20MPa陶?;炷僚c普通混凝土為例,經(jīng)多次測試進(jìn)行比較,普通混凝土的抗?jié)B指數(shù)為B6,而陶粒混凝土則可達(dá)到B18至B25。1970年天津用20MPa的陶?;炷两ㄔ斓姆揽胀ǖ溃ㄉ?m,地下水位0.9 m),至1980年檢查時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。寧波建造的兩條20MPa陶?;炷炼诖ㄝd重量80t),水上作業(yè)13年,出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。因此陶?;炷潦侵谱魉畨?,地下工程的優(yōu)良建筑材料之一。
抗堿
陶?;炷敛坏透g(酸、堿)性能優(yōu)于普通混凝土。而且具有的抗堿集料反應(yīng)能力。
由于陶粒不含有這些火性巖石成分,堿含量也非常低,所以它在使用過程中不會與水泥發(fā)生堿集料反應(yīng)。國內(nèi)外的陶粒混凝土建筑,還沒有發(fā)現(xiàn)一起堿集料反應(yīng)的事例。事實(shí)已經(jīng)表明,陶粒具有的抗堿集料反應(yīng)能力,延長建筑物的使用壽命。
適應(yīng)性強(qiáng)
經(jīng)國內(nèi)外幾十年生產(chǎn)實(shí)踐證明,根據(jù)各地資源條件不同,可分別采用黏土、頁巖、粉煤灰或其他固體廢棄物生產(chǎn)陶粒。根據(jù)用途不同和市場需要,可以生產(chǎn)不同堆積密度和粒度的陶粒產(chǎn)品(超輕陶粒、結(jié)構(gòu)保溫用陶粒、結(jié)構(gòu)用陶粒),也可生產(chǎn)有用途的陶粒,如耐高溫陶粒、耐酸陶粒和花卉陶粒等。
按原料分類
(1)黏土陶粒
以黏土、亞黏土等為主要原料,經(jīng)加工制粒,燒脹而成的,粒徑在5㎜以上的輕粗集料,稱為黏土陶粒。
(2)頁巖陶粒
又稱膨脹頁巖。以黏土質(zhì)頁巖、板巖等經(jīng)破碎、篩分,或粉磨后成球,燒脹而成的粒徑在5㎜以上的輕粗集料為頁巖陶粒。頁巖陶粒按工藝方法分為:經(jīng)破碎、篩分、燒脹而成的普通型頁巖陶粒;經(jīng)粉磨、成球、燒脹而成的圓球形頁巖陶粒。
黏土陶粒、粉煤灰陶粒、頁巖陶粒適用于保溫用的、結(jié)構(gòu)保溫用的輕集料混凝土,也可用于結(jié)構(gòu)用的輕集料混凝土。頁巖陶粒的主要用途是生產(chǎn)輕集料混凝土小型空心砌塊和輕質(zhì)隔墻板。
(3)垃圾陶粒
隨著城市不斷發(fā)展壯大,城市的垃圾越來越多,處理城市垃圾,成為一個日益的問題。
垃圾陶粒是將城市生活垃圾處理后,經(jīng)造粒、焙燒生產(chǎn)出燒結(jié)陶粒?;?qū)⒗鵁尤胨嘣炝?,自然養(yǎng)護(hù),生產(chǎn)出免燒垃圾陶粒。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗少、質(zhì)輕高強(qiáng)等特點(diǎn)。垃圾陶粒除了可制成墻板、砌塊、磚等新型墻體材料外,還可用作保溫隔熱、樓板、輕質(zhì)混凝土、水處理凈化等用途,具有廣闊的市場。
(4)煤矸石陶粒
煤矸石是采煤過程中排出的含碳量較少的黑色廢石,是我國排放量較大的固體廢棄物,其排放與堆積不僅占用大量耕地,同時(shí)對地表、大氣造成了很大污染。煤矸石的化學(xué)成分與黏土比較相似,煤矸石含有較高的碳及硫,燒失量較大。只有在溫度范圍內(nèi)才能產(chǎn)生足夠數(shù)量黏度適宜的熔融物質(zhì),具有膨脹性能。根據(jù)它的特點(diǎn),我國已研制出煤矸石陶粒。
煤矸石陶粒是將符合燒脹要求的煤矸石經(jīng)破碎、預(yù)熱、燒脹、冷卻、分級、包裝而生產(chǎn)出來的。得到的陶粒產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),部分技術(shù)指標(biāo)超過標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到了國外同類產(chǎn)品質(zhì)量,該產(chǎn)品具有創(chuàng)新性、行、屬類產(chǎn)品。
(5)生物污泥陶粒
污水處理廠處理完污水后所產(chǎn)生的、并含有大量的生物污泥,生物污泥有的制成農(nóng)用肥,有的直接用于綠化,也有的排放到海里或者焚燒,這樣會造成二次環(huán)境污染。以生物污泥為主要原材料,采用烘干、磨碎、成球、燒結(jié)成的陶粒,稱為污水處理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土來燒制陶粒既節(jié)省黏土,又保護(hù)農(nóng)田,也起到了作用。
(6)河底泥陶粒
大量的江河湖水經(jīng)過多年的沉積形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土,經(jīng)挖泥、自然干燥、生料成球、預(yù)熱、焙燒、冷卻制成的陶粒稱為河底泥陶粒。利用河底泥制造陶粒,不但會減少建材制造業(yè)與農(nóng)業(yè)用地爭土,而且還為河底泥找到了合理出路,解決了河底泥的二次污染問題,達(dá)到了廢棄物資源化的目的。
(7)粉煤灰陶粒
以固體廢棄物為主要原料,加入定量的膠結(jié)料和水,經(jīng)加工成球,燒結(jié)燒脹或自然養(yǎng)護(hù)而成,粒徑在5㎜以上的輕粗集料,簡稱粉煤灰陶粒。