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    福建陶粒的性能及分類

    信息來源:m.guowenhua.cn | 發(fā)布時間:2021年09月17日

      福建陶粒是一種多孔隙的固體,表面粗糙,質量較輕,通常以球狀較多,陶粒堆積密度一般為300~ 900 kg /m3,在陶粒制備的過程中,原材料之間發(fā)生反應產(chǎn)生氣體,充滿陶粒內部,陶粒體積膨脹,氣體排出后,陶粒表面布滿排氣細孔,使陶粒具有輕質多孔的特點。
      
      通過對陶粒進行微觀結構觀察,發(fā)現(xiàn)陶粒結構分為外殼和內核兩個部分,陶粒外殼粗糙堅硬、有光澤、強度較高,而陶粒內核多孔隙,孔隙封閉不相互連通,呈現(xiàn)細密蜂窩狀。陶粒這種特殊的結構特性,在園藝、化工、石油以及建筑材料等各方面發(fā)揮重要作用。
      
      1 陶粒的性能及分類1.1 按原料分類陶粒制備所用原材料不同,來源不同,制成陶粒的外觀、工作性能以及應用場景有所不同。
      
      1) 黏土陶粒。黏土陶粒是一種以黏土、亞黏土為原材料,加入適量的膠凝材料以及外加劑燒制而成的陶粒,圖1為黏土陶粒,黏土陶粒的粒徑一般在5 mm 以上,具有質量輕、高度強以及保溫隔熱的特點,大量應用于高層建筑結構混凝土的制備、隔熱保溫工程、園林綠化、飲水凈化等領域。李文斌以兩種不同類型黏土陶粒為骨料,制備出黏土陶粒輕骨料混凝土,實驗測量發(fā)現(xiàn)陶?;炷恋拿芏容^輕,一般小于1 900kg/m3。在對陶粒混凝土進行力學抗壓測試時,能滿足實驗目標力學性能。進行熱工測試,黏土陶粒輕骨料混凝土密度較低,相應其導熱系數(shù)較普通混凝土低。
      
      2) 頁巖陶粒。頁巖陶粒的原材料多為頁巖、板巖等。由于制備工藝不同,大致分為普通型頁巖陶粒,圓球形頁巖陶粒。兩者區(qū)別在于,圓球型頁巖陶粒較普通型陶粒多了“成球”的制作步驟。李國昌等研究不同制備方法對頁巖陶粒的影響,發(fā)現(xiàn)破碎法的孔隙率還是孔徑等都和成球法沒有差別,用這兩種燒結辦法都能制作出高性能的頁巖陶粒。
      
      3) 粉煤灰陶粒。粉煤灰陶粒主要原材料是發(fā)電廠廢料———粉煤灰,粉煤灰陶粒廢物利用。粉煤灰陶粒加入粉煤灰、膠凝材料、水,成球燒結而成。粉煤灰陶粒內部的孔隙較多,強度相對較低,較少用于配制高強度混凝土,但其保溫隔熱的性能較好,所以粉煤灰陶粒普遍應用于隔音隔熱材料中。由于粉煤灰陶粒燒結工藝復雜、投入較大等缺點,其發(fā)展應用較為困難,降低生產(chǎn)耗能成為現(xiàn)在粉煤灰陶粒研究。
      
      1) 燒結型。燒結法是比較常用的制備陶粒的工藝,在燒結時,通過氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂以及氧化鐵等氧化物的氧化作用下,使原材料的氧化硅、氧化鐵、氧化鋁等物質生產(chǎn)硅酸鹽化合物,并在該化學反應過程中生產(chǎn)大量氣體,使陶粒體積得到膨脹,并在內部形成多氣孔,待陶粒冷卻,內部呈現(xiàn)多孔隙,而陶粒的表面則發(fā)生還原反應,生成堅硬的釉質外殼。
      
      2) 免燒型。免燒型陶粒不需要高溫燒結,在制備陶粒時,加入水泥作為激發(fā)劑,水泥在陶粒的制作過程中提供堿性環(huán)境,使原材料可以相互反應。陶粒原材料具有火山灰活性,通過原材料之間發(fā)生化學反應,生成具有膠凝性能的物質,固結原材料中有害的重金屬物質。溫久然利用粉煤灰和水泥為原材料,加入輕質填充材料,經(jīng)過免燒法制備出了粉煤灰陶粒。該陶粒具有堆積密度低、性能優(yōu)良的特點。
      
      2 陶粒對混凝土的影響2.1 陶粒用量對混凝土的影響1) 力學性能。輕骨料經(jīng)過高溫的煅燒,表面活性較強,在與水泥接觸時,發(fā)生化學反應,加固接觸面,同時陶粒表面粗糙多孔,與水泥石的接觸面積較大,彼此之間的咬合力也更能提高界面的粘結力。