陶粒是什么做的?
陶粒,顾名思义,是一种陶瓷颗粒。陶粒的外观特征多为圆形或椭圆形球体,但也有一些碎石状陶粒是不规则的碎石,而不是圆形或椭圆形球体。陶粒的形状因工艺不同而不同。它的表面是硬壳,是陶瓷或搪瓷,具有隔绝水、气的作用,赋予陶粒高强度。陶粒的粒径一般为5 ~ 20 ㎜,最大粒径为25㎜。陶粒一般用来代替混凝土中的砾石和卵石。陶粒的外观颜色因原料和工艺的不同而不同。烧制的陶粒颜色多为暗红色和赭色,部分特殊品种为灰黄色、灰黑色、灰白色、青灰色等。因为生产陶粒的原料多,陶粒的品种也多,所以颜色也多。免烧陶粒因为使用的固体废弃物不同,颜色也不一样,一般都是灰黑色,表面没有光泽,不如烧成的陶粒光滑。轻质是陶粒众多优良性能中最重要的,也是它能替代重砂岩的主要原因。陶粒的内部结构以细密的蜂窝状微孔为特征。这些微孔都是封闭的,不是连通的。它的形成是因为气体被包裹在外壳中,这是陶粒重量轻的主要原因。陶粒的细颗粒被称为陶砂。陶粒中有很多小于5㎜的细小颗粒。在生产中,这部分细小颗粒是通过筛选机筛选出来的,这种筛选机习惯上称为陶砂。陶瓷砂具有稍高的密度和良好的化学和热稳定性。陶砂主要用于代替天然河砂或山砂配制轻骨料混凝土和轻质砂浆,也可用作耐酸耐热混凝土细骨料。主要品种有粘土陶砂、页岩陶砂、粉煤灰陶砂。使用陶砂的目的也是为了减轻建筑物的自重。陶砂还可用于无土栽培和工业过滤。陶粒的种类1,根据陶粒的原料(1)粉煤灰陶粒是以固体废弃物为主要原料,添加一定量的胶凝材料和水,经成球、烧结、膨胀或自然养护,粒径大于5㎜的轻粗骨料简称粉煤灰陶粒。(2)粘土陶粒是一种粒径大于5㎜的轻粗骨料,由粘土、壤土等制成。为主要原料,加工造粒,烧制而成。(3)页岩陶粒也叫膨胀页岩。粘土页岩、板岩等。经粉碎、过筛或研磨成球,粒径大于5㎜的轻粗骨料为页岩陶粒。按照工艺方法,页岩陶粒分为:普通页岩陶粒,经破碎、筛分、膨胀而成;经研磨、造粒、烧制而成的球形页岩陶粒。粘土陶粒、粉煤灰陶粒和页岩陶粒适用于保温隔热和结构保温用轻骨料混凝土,也可用于结构用轻骨料混凝土。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)垃圾陶粒随着城市的不断发展,城市中的垃圾越来越多,城市垃圾的处理成为日益突出的问题。垃圾陶粒是将城市生活垃圾经加工、造粒、焙烧而成的烧结陶粒。或者将垃圾煤渣加入水泥中造粒,自然养护制成免烧垃圾陶粒。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗低、重量轻、强度高的特点。垃圾陶粒除了可制成墙板、砌块、砖等新型墙体材料外,还可用于保温、楼板、轻质混凝土、水处理和净化,市场广阔。(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,是我国最大的固体废弃物。其排放和积累不仅占用大量耕地,而且对地表和大气造成极大污染。煤矸石的化学成分与粘土相似。煤矸石含碳、硫高,烧失量大。只有在一定的温度范围内,才能产生足够量的具有合适粘度的熔融物质,具有膨胀性。根据其特点,我国开发了煤矸石陶粒。煤矸石陶粒是将符合膨胀要求的煤矸石经破碎、预热、膨胀、冷却、分级、包装而成。所得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,达到国外同类产品质量。产品创新、开拓、环保。(6)生物污泥陶粒污水处理厂产生的污水中含有大量的生物污泥,有的被制成农用肥料,有的直接用于绿化,有的被排海或焚烧,会造成二次生态环境污染。目前将生物污泥经干燥、研磨、造粒、烧结制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粘土烧制陶粒,既节约了粘土,又保护了耕地,起到了一定的环保作用。(7)河底淤泥陶粒大量的河湖经过多年的沉积,形成了大量的泥沙。用河底泥代替粘土,经疏浚、自然干燥、原料造粒、预热、焙烧、冷却制成的陶粒称为河底泥陶粒。利用河底泥制作陶粒,既减少了建材制造业与农业用地的竞争,又为河底泥找到了合理的出路,解决了河底泥的二次污染问题,达到了废物再利用的目的。2.根据陶粒的强度,陶粒分为高强陶粒和普通陶粒。(1)高强陶粒根据新标准GB/T 17431.1—1998,高强陶粒是指强度标号不低于25MPa的轻粗骨料。其技术要求除密度等级、圆筒抗压强度、强度标号、吸水率外,与超轻、普通陶粒相同。生产高强陶粒时产量低,能耗高,附加值高,销售价格比超轻陶粒和普通陶粒高50%左右。用高强陶粒配制高标号和预应力轻骨料混凝土必须均匀。(2)普通陶粒根据《轻骨料及其试验方法》新标准GB/T 17431.1—1998,普通陶粒是指强度等级小于25MPa的轻粗骨料。普通陶粒用途广泛,市场潜力巨大。3.根据陶粒的密度,陶粒可分为一般密度陶粒、超轻密度陶粒和超轻密度陶粒。(1)一般密度陶粒一般密度陶粒是指密度大于500kg/m3的陶粒。其强度一般比较高,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指300 ~ 500 kg/m3陶粒。这种陶粒一般用于保温混凝土及其制品。(3)超轻密度陶粒超轻密度陶粒是指300kg/m3以下的陶粒。其保温性能优良,但强度较差。一般用于生产超轻保温混凝土及其制品。4.根据陶粒的形状,陶粒可分为碎石陶粒、球形陶粒和圆柱形陶粒。(1)砾石状陶粒砾石状陶粒一般由天然矿石制成。石头首先被压碎和烘烤,然后过筛。也可由浮石、火山渣、煤渣、天然或煅烧煤矸石等天然和人造轻质原料直接粉碎过筛得到。(2)球形陶粒球形陶粒采用圆盘造粒机生产。首先将原料磨成粉末,然后用水造粒,制成球,然后烘烤或熟化。目前中国大部分陶粒都是这个品种。(3)圆柱形陶粒圆柱形陶粒一般采用塑料挤出成型。先做泥条,再切成圆柱形。这种陶粒适用于可塑性较高的粘土原料,产量相对较低。如果将圆柱形坯料放入砖窑中烧制,圆柱体在窑中会滚成椭圆形。5.根据陶粒(1)的性能,高性能陶粒是指经烧制或不烧制的高强度、低吸水率、低密度的陶粒。轻集料资源丰富,种类繁多。可分为天然轻集料、固体废弃物轻集料和人造轻集料。根据其形成条件和性质,只有经过特殊处理的高性能陶粒才能用于配制高性能混凝土。在国外一般称为高性能轻集料,在国内也可以称为高强陶粒。高性能陶粒是采用合适的原材料和特殊的加工工艺制成的具有不同密度等级、高强度、低孔隙率和低吸水率的人造轻集料。这种轻骨料的某些性能与普通密实骨料相似,性能优于普通轻骨料。(2)普通性能陶粒普通性能陶粒是相对于高性能陶粒而言的。即其强度略低于高性能陶粒。孔隙率略高,吸水率也较高。但其综合性能仍优于普通骨料。陶粒的性能颗粒之所以在世界范围内迅速发展,是因为它具有许多其他材料所不具备的优良性能。这种优异的性能使其具有不可替代的作用。这些优良的性能有以下几个方面。1,密度低,重量轻。陶粒本身的容重小于1100kg/m3,一般为300 ~ 900 kg/m3。陶粒制成的混凝土密度为1100 ~ 1800kg/m3,相应的混凝土抗压强度为30.5 ~ 40.0 MPa。陶粒最大的特点是外表坚硬,但内部有很多微孔。这些微孔赋予陶粒轻质。200号粉煤灰陶粒混凝土密度约为1600kg/m3,而同标号普通混凝土密度高达2600kg/m3,相差1000kg/m3。2、保温、隔热。陶粒因其内部多孔而具有良好的保温性能,用其配制的混凝土导热系数一般为0.3 ~ 0.8 w/(m?6?1k),比普通混凝土低1 ~ 2倍。因此,陶粒建筑具有良好的热环境。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、耐火于一体,特别是耐火性能是普通混凝土的4倍以上。同样的耐火期,陶粒混凝土的厚度比普通混凝土薄20%。此外,粉煤灰陶粒还可用于制备耐火极限在1200℃以下的耐火混凝土。在650℃的高温下,陶粒混凝土在常温下能保持85%的强度。普通混凝土在常温下只能保持35% ~ 75%的强度。4.良好的抗震性能陶粒混凝土由于重量轻、弹性模量低、抗变形能力好,具有良好的抗震性能。1976唐山大地震时,天津建造的4栋陶粒混凝土板建筑基本完好,可以照常使用。但周围相当一部分砖混结构建筑在地震中不同程度受损。虽然这与建筑结构体系有关,但陶粒混凝土优异的抗震性能也是重要原因。65438年至0976年,意大利费鲁里发生9级强震。统计显示,砖混建筑的破损率为40% ~ 60%,框架结构粘土空心砖建筑的破损率为33%,陶粒混凝土建筑的破损率仅为5%。由此可见陶粒的抗震性能。5、吸水率低,抗冻性和耐久性好。陶粒混凝土的耐酸性、耐碱性和抗冻性优于普通混凝土。250 #粉煤灰陶粒混凝土经过15次冻融循环后,强度损失不超过2%。1976年,有关部门对1985年以来我国建设的陶粒混凝土工程进行了测算。结果表明,无论是预制还是现浇,室内室外,钢筋均未锈蚀,实测碳化深度一般不超过30㎜,后期强度还能继续提高。可见,陶粒混凝土是一种优良的建筑材料,应该广泛应用。6.优异的抗渗性根据多次试验,陶粒混凝土的抗渗性优于普通混凝土。以20MPa陶粒混凝土和普通混凝土为例,普通混凝土的抗渗指标为B6,而陶粒混凝土可以达到B18到B25。1970天津用20MPa陶粒混凝土修建人防通道(深3m,地下水位0.9 m),1980检查未发现渗漏。宁波建造的两艘20MPa陶粒混凝土储油船(载重80t)在水上工作13年,从未发生过渗漏。因此,陶粒混凝土是大坝和地下工程的优良建筑材料之一。7.优异的抗碱骨料反应性能。陶粒混凝土不仅比普通混凝土具有更好的耐腐蚀性(耐酸碱性)。而且具有优异的抗碱集料反应性能。混凝土的主要成分是水泥和骨料。骨料包括砾石和沙子。如果这些骨料是白云石、石灰石或其他含SiO2 _ 2的岩石,如蛋白石、火山岩等,水泥中的碱会与这些骨料反应,引起岩石矿物的崩解或膨胀使混凝土开裂、坍塌,造成建筑物损坏。这就是碱集料反应。国内外每年都有大量的建筑物因混凝土的碱骨料反应而损坏。上世纪80年代,美国统计全国有50万座公路桥,其中20万座因碱集料反应而出现不同程度的损坏。全世界每年因碱骨料反应造成的损失可达数千亿美元。由于陶粒不含这些火石成分,碱含量很低,在使用过程中不会与水泥发生反应。到目前为止,国内外还没有陶粒混凝土建筑发生碱骨料反应的案例。事实证明,陶粒具有优异的抗碱骨料反应能力,可以在一定程度上增加安全性,延长建筑物的使用寿命。8.适应性强国内外几十年的生产实践证明,根据各地不同的资源条件,可以用粘土、页岩、粉煤灰或其他固体废弃物生产陶粒。根据不同用途和市场需求,可生产不同装填密度和粒度的陶粒产品(超轻陶粒、结构保温陶粒、结构用陶粒),以及特殊用途的陶粒,如耐高温陶粒、耐酸陶粒、花卉陶粒等。使用陶粒时,可根据实际需要,用不同类型的陶粒配制不同密度和强度等级的无砂大孔、全轻、超轻钢筋或预应力混凝土;可预制成各种类型的墙体制品和建筑构件,也可用于填充、现浇、滑模等施工作业。可应用于各种建筑体系,如框架填充或自承砌块建筑、一模三板、全拼装大板、内浇外挂、全线浇筑滑模建筑等。在任何建筑中,墙体(砌块、外墙板、内隔墙板)、楼板、屋面板、梁柱以及部分基础都可以采用陶粒混凝土,这是其他任何新型墙体无法比拟的。陶粒陶粒的应用具有密度低、筒压高、气孔率高、软化系数高、抗冻性好、碱骨料反应性优异等优良性能。特别是陶粒由于密度低、内部多孔、形状和成分均匀、有一定的强度和牢固性,具有质轻、耐腐蚀、抗冻、抗震、隔离性好的特点。利用这些优异的性能,陶粒可以广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门,应用领域越来越广,并且还在不断扩大。在陶粒发明和生产之初,主要用于建筑材料领域。由于技术的不断发展和人们对陶粒性能认识的不断深入,陶粒的应用早已超出了传统建筑材料的范围,拓展了其新的应用领域。目前陶粒在建材中的应用已经从100%下降到80%,在其他方面的应用已经占到20%。随着陶瓷颗粒新用途的不断开发,其在其他方面的比重会逐渐增加。陶粒生产的主要设备主要有:原料储料仓、粉尘沉降室、引风机、主窑体、喷煤系统、控制柜等。其中,原料仓下部的给料机、窑体转速、拱煤量都是无级调速,从而调整其工艺参数,在保证产品质量的前提下获得最大产量。生产页岩陶粒的辅助设备有:破碎机、筛选机、带式输送机、给料机、卸料器等。生产粉煤灰和粘土陶粒的辅助设备有:轮碾机、双轴搅拌机、造粒机、筛分机、给料皮带机等。页岩陶粒生产工艺:开采-一次破碎-二次破碎-筛分-暂存-投料-烧结-成品分级筛分-堆放-运输(装袋)。运行中应注意给煤量、给煤量、窑体转速和引风量之间的匹配关系,使其调整到最佳工艺状态。利用粉煤灰等工业废渣生产陶粒是许多相关人士多年来开发的课题。如今,高强轻质粉煤灰陶粒已成功生产,其性能指标优于页岩和粘土陶粒。除了掌握其工艺要求外,添加剂也是影响其性能的主要原因。外加剂主要包括粘合剂、膨胀剂和矿化剂。不同组分粉煤灰的掺合料组成也不同。粉煤灰的生产工艺:原料(粉煤灰+定量添加剂)混合粉磨、造粒、烧胀、堆放、运输(袋装)生产粉煤灰陶粒,即窑体预热段和干燥段的转速可以独立控制,从而根据原料状态控制预热时间。近年来,由于土地资源的限制,粘土陶粒在一些地区已被禁止生产和使用。但是,在一些地区,河流淤泥和废弃的山地土壤可以用于生产。工艺流程如下:原料搅拌、造粒、筛分、烧结、堆放、运输(装袋)。操作时要注意防止物料在窑内结块,影响质量。目前,我国陶粒生产设备采用工业回转窑。圆柱形主窑体以与水平面约3°的倾角放置在托轮上。物料从高端进入窑内,在窑体旋转运动的作用下,物料从高处(窑尾)向低处(窑头)滚下。同时,在窑头,高压风机将煤粉(或天然气等其他燃料)喷入窑内,使其充分燃烧。产生的热量使材料发生物理化学变化,产生膨胀,冷却后就是陶粒。