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陶粒是一種在回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)發(fā)泡生產(chǎn)的輕骨料。它具有球狀的外形,表面光滑而堅硬,內(nèi)部呈蜂窩狀,有密度小、熱導(dǎo)率低、強度高的特點。在耐火材料行業(yè)中,陶粒主要用于作隔熱耐火材料的骨料。
陶粒自身的堆積密度小于1100kg/m3,一般為300~900kg/m3。以陶粒為骨料制作的混凝土密度為1100~1800kg/m3,相應(yīng)的混凝土抗壓強度為30.5~40.0Mpa。陶粒的特點是外表堅硬,而內(nèi)部有許許多多的微孔。這些微孔賦予陶粒質(zhì)輕的特性。200號粉煤灰陶?;炷恋拿芏葹?600kg/m3左右。目前我國陶粒砂主要用于石油支撐劑,也是目前需求量的陶粒砂品種之一,也叫石油壓裂支撐劑陶粒砂。在陶粒發(fā)明和生產(chǎn)之初,它主要用于建材領(lǐng)域,由于技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對陶粒性能的認(rèn)識更加深入,陶粒的應(yīng)用早已超過建材這一傳統(tǒng)范圍,不斷擴大它的應(yīng)用新領(lǐng)域。現(xiàn)在陶粒在建材方面的應(yīng)用,已經(jīng)由100%下降到80%,在其他方面的應(yīng)用,已占20%。隨著陶粒新品質(zhì)、新用途的不斷開發(fā),它在其他方面的比例將會逐漸增大。
陶?;炷敛坏透g(酸、堿)性能優(yōu)于普通混凝土。而且具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力。
混凝土的主要成分是水泥和集料。集料包括碎石和砂子,如果石子和砂子這些集料是白云石、石灰石或其他含有SiO2的巖石,如蛋白石、火山巖等,水泥中的堿就會和這些集料發(fā)生堿集料反應(yīng),引起巖石礦物解體或造成膨脹使混凝土開裂而崩潰,造成建筑破壞。這就是堿集料反應(yīng)。每年國內(nèi)國外都有大量的建筑物因混凝土的堿集料反應(yīng)而損毀。美國20世紀(jì)80年代,統(tǒng)計全國50萬座公路橋梁,其中有20萬座因堿集料反應(yīng)造成不同程度的毀壞。全世界每年因堿集料反應(yīng)造成的損失可以達上千億美元。
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)。至今為止,國內(nèi)外的陶?;炷两ㄖ?,還沒有發(fā)現(xiàn)一起堿集料反應(yīng)的事例。事實已經(jīng)表明,陶粒具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力,可在一定程度上增加安全性,延長建筑物的使用壽命。
陶粒表面有一層陶質(zhì)或釉質(zhì)的堅硬的外殼,可以起到隔水保氣的作用,并且增加了陶粒強度。
生產(chǎn)陶粒的原料有很多,種類也是多種多樣,顏色也五顏六色。焙燒陶粒的顏色大多為暗紅色、赭紅色,也有一些特殊品種為灰黃色、灰黑色、灰白色、青灰色等。免燒陶粒因所用固體廢棄物不同,顏色各異,一般為灰黑色,表面沒有光澤度,不如焙燒陶粒光滑。陶粒的一般粒徑是5~20㎜,大的是25㎜。它可以取代混凝土中的碎石和卵石。
輕質(zhì)是陶粒許多優(yōu)良性能中的一點,也是它能夠取代重質(zhì)砂石的主要原因。陶粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)密蜂窩狀微孔。這些微孔都是封閉型的,而不是連通型的。它是由于氣體被包裹進殼內(nèi)而形成的,這是陶粒質(zhì)輕的主要原因。
陶?;炷烈蕴樟4媸幼鳛榛炷恋墓橇?,這樣的混凝土稱為“陶?;炷痢_@類混凝土與傳統(tǒng)的混凝土相比,有以下優(yōu)點:陶粒質(zhì)量輕,對于高層建筑,利用高強陶?;炷磷鳂前宀牧希梢源蠓档徒ㄖ锏淖灾?,節(jié)約鋼筋用量。澆制鋼筋混凝土剪力墻,在用作結(jié)構(gòu)的同時,還可以起到保溫隔熱隔聲作用。陶粒是陶制品具有很高的強度,用作橋梁填充材料,可以大幅降低橋梁自重,減緩車輛行使時對橋梁的沖擊,提高橋梁使用壽命。另外,因為陶?;炷吝€可用于高速公路隔音屏以及影劇院內(nèi)墻吸音及家裝背景墻裝飾。
陶粒砌塊傳統(tǒng)的磚塊是以粘土為原料,而陶粒砌磚是以陶粒為原料進行燒制而成。這種新型砌磚與傳統(tǒng)的粘土砌磚相比有以下優(yōu)點:輕質(zhì)高強、施工簡便。同時這種砌磚也是一種環(huán)保材料,用陶粒砌磚搭建的房屋建筑能夠做到隔熱保溫、隔聲吸聲同時還具有一定的防火阻燃效果。