陶粒,顧名思義,就是陶質的顆粒。陶粒的外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體,但也有一些仿碎石陶粒不是圓形或橢圓形球體,而呈不規則碎石狀。
陶粒具有優異的性能,如密度低、筒壓強度高、孔隙率高,軟化系數高、抗凍性良好、抗堿集料反應性優異等。特別由于陶粒密度小,內部多孔,形態、成分較均一,且具**強度和堅固性,因而具有質輕,耐腐蝕,抗凍,抗震和良好的隔絕性等多功能特點。
陶粒形狀因工藝不同而各異。它的表面是一層堅硬的外殼,這層外殼呈陶質或釉質,具有隔水保氣作用,并且賦予陶粒較高的強度。
因為生產陶粒的原料很多,陶粒的品種也很多,因而顏色也就很多。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。
陶粒的粒徑一般為5~20㎜**的粒徑為25㎜。陶粒一般用來取代混凝土中的碎石和卵石。
輕質性是陶粒許多優良性能中最重要的一點,也是它能夠取代重質砂石的主要原因。陶粒的內部結構特征呈細密蜂窩狀微孔。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而形成的,這是陶粒質輕的主要原因。
陶粒的分類
(1)粉煤灰陶粒
以固體廢棄物為主要原料,加入**量的膠結料和水,經加工成球,燒結燒脹或自然養護而成,粒徑在5㎜以上的輕粗集料,簡稱粉煤灰陶粒。
(2)黏土陶粒
以黏土、亞黏土等為主要原料,經加工制粒,燒脹而成的,粒徑在5㎜以上的輕粗集料,稱為黏土陶粒。
(3)頁巖陶粒
又稱膨脹頁巖。以黏土質頁巖、板巖等經破碎、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:經破碎、篩分、燒脹而成的普通型頁巖陶粒;經粉磨、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、結構保溫用的輕集料混凝土,也可用于結構用的輕集料混凝土。目前頁巖陶粒的主要用途是生產輕集料混凝土小型空心砌塊和輕質隔墻板。
(4)垃圾陶粒
隨著城市不斷發展壯大,城市的垃圾越來越多,處理城市垃圾,成為一個日益突出的問題。垃圾陶粒是將城市生活垃圾處理后,經造粒、焙燒生產出燒結陶粒?;驅⒗鵁尤胨嘣炝?,自然養護,生產出免燒垃圾陶粒。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗少、質輕高強等特點。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、輕質混凝土、水處理凈化等用途,具有廣闊的市場。
陶粒的特性
1.密度小,質輕。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,相應的混凝土抗壓強度為30~40MPa。陶粒的**特點為外表堅硬,而內部有許許多多的微孔。這些微孔賦予陶粒質輕的特性。200號陶?;炷恋拿芏葹?600kg/m³左右,而相同標號的普通混凝土的密度卻高達2600kg/m³,二者相差1000kg/m³。
2.保溫,隔熱。陶粒由于內部多孔,故具有良好的保溫隔熱性,用它配制的混凝土熱導率一般為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境。
3.耐熱性好。陶粒具有優異的耐火性。普通陶?;炷粱蛱樟;炷疗鰤K集保溫,抗震,抗凍,耐火等性能為一體,特別是耐火性是普通混凝土的4倍多。對相同的耐火周期,陶?;炷恋陌宀暮穸缺绕胀ɑ炷帘?0%。此外,陶粒還可以配制耐火度1200℃以下的耐火混凝土。在650℃的高溫下,陶?;炷聊芫S持常溫下強度的85%。而普通混凝土只能常溫下強度的35%~75%。
4.抗震性能好。陶?;炷劣捎谫|量輕,彈性模量低,抗變形性能好,故具有較好的抗震性能。在1976年唐山大地震中,天津建造的4棟陶?;炷链蟀褰ㄖ就旰?,并能照常使用。而且周圍相當數量的磚混建筑都不同程度地受到震害。這雖然與建筑結構體系有關,但是陶?;炷辆哂袃灹嫉目拐鹦阅芤彩且粋€重要原因。1976年意大利費留利地區發生9級的強烈地震,統計資料表明,磚混建筑物損壞率達40%~60%,框架結構黏土空心磚建筑建筑物損壞率為33%,而陶?;炷两ㄖp壞率只有5%。陶粒的抗震性能由此可見。
5.吸水率低,抗凍性能和耐久性能好。陶?;炷聊退?,堿腐蝕和抗凍性能優于普通混凝土。250號陶?;炷?,15次凍融循環的強度損失不大于2%。1996年有關部門對**自1985年以來所建的陶?;炷凉こ踢M行實測,結果表明,無論是預制的還是現澆的,室內的與室外的,所含鋼筋均未銹蝕,測得碳化深度一般不大于30mm,后期強度還可以繼續增長。由此可見,陶?;炷潦且环N優良的建筑材料,應加大力度推廣使用。
6.優異的抗滲性。根據多次測試,陶?;炷恋目節B性能優于普通混凝土。以20MPa陶?;炷僚c普通混凝土為例,經多次測試進行比較,普通混凝土的抗滲指數為B6,而陶?;炷羷t可達到B18至B25。1970年天津用20Mpa的陶?;炷两ㄔ斓姆揽胀ǖ?深3M,地下水位0.9M),至1980年檢查時未見滲漏現象。寧波建造的兩條20MPa陶?;炷炼诖?載重量80T),水上作業13年,從未出現滲漏現象。因此陶?;炷潦侵谱魉畨?,地下工程的優良建筑材料之一。
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