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陶粒的基本概念甘肃白银津川轻型建材(陶粒)有限公司 2009-11-20 00:27:50 作者:SystemMaster来源：文字大小:［大］［中］［小］(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5〜20 mm最大的粒径为25 mm陶粒一般用来取代 混凝土中的碎石和卵石陶粒的外观颜色因所采用的原料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 为生产陶粒的原料很多，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 光滑轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，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陶砂。

在陶粒中有许多小于5 mm的细颗粒，在生产 中用筛分机将这部分细小颗粒筛分出来，习惯上称之为陶砂陶砂的密度略高， 化学和热稳定性好陶砂主要用于代替天然河砂或山砂配制轻集料混凝土、轻质 砂浆，也可作耐酸、耐热混凝土细集料主要品种有黏土陶砂页岩陶砂和粉煤灰 陶砂等使用陶砂的目的也是为降低建筑物自重陶砂也可用于无土栽培和工业 过滤二) 陶粒的种类1、按陶粒的原料分( 1 )粉煤灰陶粒以固体废弃物为主要原料，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 mm以上的轻粗集料，简称粉煤灰陶粒2)黏土陶粒以黏土、亚黏土等为主要原料，经加工制粒，烧胀而成的，粒径在5 mm以上 的轻粗集料，称为黏土陶粒 3 )页岩陶粒又称膨胀页岩以黏土质页岩、板岩等经破碎、筛分，或粉磨后成球，烧胀 而成的粒径在5 mm以上的轻粗集料为页岩陶粒页岩陶粒按工艺方法分为：经破 碎、筛分、烧胀而成的普通型页岩陶粒；经粉磨、成球、烧胀而成的圆球形页岩 陶粒黏土陶粒、粉煤灰陶粒、页岩陶粒适用于保温用的、结构保温用的轻集料混 凝土，也可用于结构用的轻集料混凝土目前页岩陶粒的主要用途是生产轻集料 混凝土小型空心砌块和轻质隔墙板。

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、焙烧生产出烧结陶粒或将垃 圾烧渣加入水泥造粒，自然养护，生产出免烧垃圾陶粒垃圾陶粒具有原料充足、 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、轻质混凝土、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，具有膨胀性能根 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、 包装而生产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，不但会减少建材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密度等级、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、普通陶粒相同生产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 及预应力轻骨料混凝土必须均质 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、按陶粒密度分陶粒按密度分为一般密度陶粒、超轻密度陶粒、特轻密度陶粒三类1）一般密度陶粒一般密度陶粒是指密度大于500kg/m3的陶粒它的强度一般相对较高，多 用于结构保温混凝土或高强混凝土2）超轻密度陶粒超轻密度陶粒一般是指300〜500kg/m3的陶粒这种陶粒一般用于保温隔热 混凝土及其制品3）特轻密度陶粒特轻密度陶粒是指小于300kg/m3的陶粒它的保温隔热性能非常优异，但 强度较差一般用于生产特轻保温隔热混凝土及其制品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生产，先将石块粉碎、焙烧，然后进行筛粉；也可用天然及人工轻质原料如浮石、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生产先将原料磨粉，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原料，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、 按陶粒性能分（1） 高性能陶粒高性能陶粒是指强度较高、吸水率较低、密度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性能看来，可以用来配制高性能混凝土的只有经特殊 加工的高性能陶粒国外一般称它为高性能轻集料，在我国也可称它为高强陶粒高性能陶粒是采用合适的原材料，经特殊加工工艺，所制造出的不同密度等 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性能与普通 密实集料相似，与普通轻集料相比性能更为优越2） 普通性能陶粒普通性能陶粒是相对于高性能陶粒而言即它的强度比高性能陶粒略低孔 隙率略高、吸水率也高但它的综合性能仍优于普通集料三）陶粒的性能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 优异性能，这一优异性能，这一优异性能使它具有了其他材料无法取代的作用 这些优异性能有以下几个方面1、 密度小、质轻陶粒自身的堆积密度小于1100kg/m3, —般为300〜900kg/m3以陶粒为骨 料制作的混凝土密度为1100〜1800kg/m3，相应的混凝土抗压强度为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号粉煤灰陶粒混凝土的密度为1600kg/m3左右，而相同 标号的普通混凝土的密度却高达2600kg/m3,二者相差1000kg/m32、 保温、隔热陶粒由于内部多孔，故具有良好的保温隔热性，用它配制的混凝土热导率一 般为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混凝土或粉煤灰陶粒砌块集保温、抗震、抗冻、耐火等性能 于一体，特别是耐火性是普通混凝土的 4 倍多对相同的耐火周期，陶粒混凝土 的板材厚度比普通混凝土薄20%此外，粉煤灰陶粒还可以配制耐火度1200°C以 下的耐火混凝土在650C的高温下，陶粒混凝土能维持常温下强度的85%而 普通混凝土只能维持常温下强度的 35%〜75%4、 抗震性能好陶粒混凝土由于质量轻，弹性模量低，抗变形性能好，故具有较好的抗震性 能在 1976 年唐山大地震中，天津建造的 4栋陶粒混凝土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，但是陶粒混凝土具有优良的抗震性能也是一个重要原因。

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%，而陶粒混凝土建筑损 坏率只有 5%陶粒的抗震性能由此可见5、 吸水率低，抗冻性能和耐久性能好 陶粒混凝土耐酸、碱腐蚀和抗冻性能优于普通混凝土 250号粉煤灰陶粒混凝土， 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 以来所建的陶粒混凝土工程进行了实测，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血，后期强 度还可以继续增长由此可见，陶粒混凝土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，陶粒混凝土的抗渗性能优于普通混凝土以 20MPa 陶粒混凝土 与普通混凝土为例，经多次测试进行比较，普通混凝土的抗渗指数为B6,而陶 粒混凝土则可达到B18至B251970年天津用20MPa的陶粒混凝土建造的防空通 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陶粒混凝土囤船（载重量80t），水上作业13年，从未出现渗漏 现象。

因此陶粒混凝土是制作水坝，地下工程的优良建筑材料之一7、 优异的抗碱集料反应能力 陶粒混凝土不但耐腐蚀（酸、碱）性能优于普通混凝土而且具有优异的抗碱集料反应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混凝土 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 物因混凝土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，国内外的陶粒混凝土建筑，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生产实践证明，根据各地资源条件不同，可分别采用黏土、 页岩、粉煤灰或其他固体废弃物生产陶粒根据用途不同和市场需要，可以生产 不同堆积密度和粒度的陶粒产品（超轻陶粒、结构保温用陶粒、结构用陶粒）， 也可生产有特殊用途的陶粒，如耐高温陶粒、耐。