曲靖耐火材料之陶粒|品质

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。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。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。


  陶粒的粒径一般为5～20mm最大的粒径为25mm。陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。


  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中最要的一点，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。

一、陶粒有什么样的特性？


    1.密度小，质轻。


    2.保温，隔热。


    3耐热性好。


    4抗震性能好。


    5.吸水率低，抗冻性能和耐久性能好。


    6.优异的抗渗性。


二、陶粒的分类有哪几种？


按照原料的种类，陶粒可以分为以下几种类型。


  1）粉煤灰陶粒


  以固体废物为主要原料，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5mm以上的轻粗集料，简称粉媒灰陶粒。


  2）上陶粒


  以黏土、亚黏土等为主要原辉，经加工制粒，烧胀而成的，粒径在5mm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5mm以上的轻粗集料为页岩陶粒，页岩陶粒按工方法分为：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）垃级陶粒


  随着城市不断发展壮大，城市的垃级越来越多，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。垃圾腹粒除了可制成墙板、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梨士比较相似，煤矸石有较高的碳及硫，烧失量较大，只有在一定温度范内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质，具有膨胀性能。


  6）生物污泥陶粒


  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。



三、陶粒的制造过程及化学成分特性是什么？


  陶粒的生产包括原材料处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却和筛分等过程。其中，最为重要的是焙烧过程。焙烧过程中，料球软化并具有一定的黏度，料球中的发泡物质产生气体，促使料球膨胀，随后冷却形成多孔轻集料。


陶粒中各种化学成分的作用和控制范围如下。


  ①陶粒中的熔质物质为Si02、Al2O3，熔剂物质为CaO、MgO、Fe2O3、K2O和Na2O等。熔质物质含量越低，需要焙烧的温度越低。但比值过小时，液相黏度太小，膨胀气体容易溢出，对发泡不利。熔质与熔剂比值越高，需要焙烧温度越高，液相黏度太高，也对发泡不利。经验说明：熔质和熔剂的比例为3.5-10时，有良好的膨胀性能。


  ②Si02的含量宜控制在55％～65％，Al203的含量宜控制在13％-23％。


  ③Ca0、Mg0的含量宜控制在6％-8％。钙、镁是助熔物质，起稀释液相的作用。但是，钙、镁含量过高，缩小焙烧温度范围，降低发泡性能，并导致结圈。同理，K20＋Na20的含量以2.5％-5.0％为佳。如果钾、钠过高，液相黏度太低，不利于膨胀。


  ④Fe203的含量4％-10％。Fe203含量过高，缩小焙烧温度范围；Fe203含量过低，发泡物质含量不足，致使陶瓷的体积密度偏高。陶粒的膨胀类似于漂珠，也是碳铁氧化还原反应。