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福建陶粒的性能及分類

信息來源：www.vpsgt.cn | 發(fā)布時(shí)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(zhì)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(yīng)產(chǎn)生氣體，充滿陶粒內(nèi)部，陶粒體積膨脹，氣體排出后，陶粒表面布滿排氣細(xì)孔，使陶粒具有輕質(zhì)多孔的特點(diǎn)。

通過對陶粒進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)觀察，發(fā)現(xiàn)陶粒結(jié)構(gòu)分為外殼和內(nèi)核兩個(gè)部分，陶粒外殼粗糙堅(jiān)硬、有光澤、強(qiáng)度較高，而陶粒內(nèi)核多孔隙，孔隙封閉不相互連通，呈現(xiàn)細(xì)密蜂窩狀。陶粒這種特殊的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhì)量輕、高度強(qiáng)以及保溫隔熱的特點(diǎn)，大量應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)混凝土的制備、隔熱保溫工程、園林綠化、飲水凈化等領(lǐng)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(shí)驗(yàn)測量發(fā)現(xiàn)陶粒混凝土的密度較輕，一般小于1 900kg/m3。在對陶粒混凝土進(jìn)行力學(xué)抗壓測試時(shí)，能滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)力學(xué)性能。進(jìn)行熱工測試，黏土陶粒輕骨料混凝土密度較低，相應(yīng)其導(dǎo)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(jié)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(jié)而成。粉煤灰陶粒內(nèi)部的孔隙較多，強(qiáng)度相對較低，較少用于配制高強(qiáng)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(yīng)用于隔音隔熱材料中。由于粉煤灰陶粒燒結(jié)工藝復(fù)雜、投入較大等缺點(diǎn)，其發(fā)展應(yīng)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(jié)型。燒結(jié)法是比較常用的制備陶粒的工藝，在燒結(jié)時(shí)，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(zhì)生產(chǎn)硅酸鹽化合物，并在該化學(xué)反應(yīng)過程中生產(chǎn)大量氣體，使陶粒體積得到膨脹，并在內(nèi)部形成多氣孔，待陶粒冷卻，內(nèi)部呈現(xiàn)多孔隙，而陶粒的表面則發(fā)生還原反應(yīng)，生成堅(jiān)硬的釉質(zhì)外殼。

2) 免燒型。免燒型陶粒不需要高溫?zé)Y(jié)，在制備陶粒時(shí)，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(yīng)。陶粒原材料具有火山灰活性，通過原材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性能的物質(zhì)，固結(jié)原材料中有害的重金屬物質(zhì)。溫久然利用粉煤灰和水泥為原材料，加入輕質(zhì)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(diǎn)。

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(xué)性能。輕骨料經(jīng)過高溫的煅燒，表面活性較強(qiáng)，在與水泥接觸時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加固接觸面，同時(shí)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(jié)力。

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