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佛山市和城陶粒有限公司

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陶粒的應用

文章附圖

陶粒具有輕質、高強、節能、保溫、多孔、外殼堅硬等共同特點,根據陶粒不同性能特質,可應用于下列行業:

   1.建筑陶粒:

     (1)質輕、對應強度高:陶粒的堆積密度(200~1200 kg/m3),相當于礫石堆積密度的40~50%,可配置強度等級為LC10~80的陶粒混凝土,其制作的構筑自重輕,改革“肥梁、胖柱、深基礎”的建筑體系。通過多次試驗(LC--40)測得陶粒混凝土的表觀密度遠低干普通混凝土的容重,均小于1770 kg/m3,陶粒混凝土的表觀密度比同標號普通混凝土輕27~33%,抗壓強度均基本達到40Mpa。對于超強保溫陶粒在堆積密度1200 kg/m3左右,筒壓強度可達到15Mpa。

     (2)隔熱保溫性好:由于陶粒內部有許多細微不通氣孔,因而不僅使其密度小,而且導熱系數低,一般為0.15~0.33W/m.k,用以配置的陶粒混凝土的導熱系數為0.2~0.65 W/m.k,比普通混凝土的導熱系數低50~60%左右,隔熱保溫性能較好。

     (3)耐火性能優異:由于陶粒是經高溫(1150~1350℃)焙燒而成,通過化學成份分析,其內含有較多的二氧化硅(SiO2)和三氧化二鋁(Al2O3)因此耐火度較高。通過試驗資料表明,建筑物發生火災時,在650℃高溫下,陶粒混凝土的強度損失約15%,耐火時間4h;而普通混凝土的強度損失約25~65%,耐火時間約1h;按此推算,在同一耐火周期內,,陶粒混凝土板材的厚度比普通混凝土板材的厚度減薄約20%。陶粒混凝土制作的耐火磚由于耐火度高、輕質高強、導熱系數低、線性收縮小,可成為優質隔熱保溫輕質耐火材料。

     (4)抗震性能好:陶粒混凝土自重輕、彈性模量低、一變形性能好,所以抗震性能優于普通混凝土。經測定,陶粒混凝土相對抗震系數為109,而普通混凝土為84,磚砌體為64。如1976年意大利費留利地區發生9級的大強震,據統計資料表明,磚混建筑物損害率達40~60%,框架結構粘土空心磚建筑損害率為33%,而陶粒混凝土建筑損害率只有5%。

     (5)抗凍性能、耐久性能好:經我公司試驗檢測,粉煤灰陶粒混凝土的抗凍性能(-15℃),凍融循環50、100、150次時,混凝土強度損失分別為4.9%、9.5%、15%,均低于≤25國際要求。另由干陶粒是燒出來的,屬陶質惰性,無活性成份,其化學性穩定。故粉煤灰陶粒混凝土的抗凍性能、耐久性能優于普通混凝土,在我國寒冷潮濕地區可放心使用。

     (6)抗滲性能好:由于陶粒的孔結構特征故在同等強度、同等水灰比和同等水泥用量的前提下,粉煤灰陶粒混凝土的抗滲性能明顯優于普通混凝土。以MU20和MU25為例:粉煤灰陶粒混凝土的滲透系數分別為29.8×1013(m.s-1)和18.0×1013(m.s-1),普通混凝土的滲透系數分別為116×1013(m.s-1)和64.8×1013 (m.s-1),粉煤灰陶粒混凝土的抗滲性能比普通混凝土要來得優越。

     (7)耐蝕性能強:混凝土耐化學侵蝕的能力主要與集料的耐蝕性有關。粉煤灰陶粒混凝土的粗集料是粉煤灰陶粒、細集料為砂子。因為粉煤灰陶粒的耐蝕性是影響粉煤灰陶粒混凝土耐化學侵蝕性的主要因素。由于粉煤灰陶粒的化學穩定性好、其混凝土的抗滲性能優,因此粉煤灰陶粒混凝土的耐蝕性能比普通混凝土強。

     (8)抗沖擊性能優:粉煤灰陶粒混凝土的抗沖擊性能優于同標號和同規格的普通混凝土。1967年天津市建筑構件公司等單位曾對粉煤灰陶粒混凝土四孔板(3600mm×600mm×160mm)和同規格普通混凝土四孔板作了對比性的抗沖擊試驗。試驗證明,粉煤灰陶粒的抗沖擊性能優于普通混凝土。

     (9)彈性模量低:混凝土的彈性模量主要取決于水泥砂漿和粗集料的彈性模量及兩者在混凝土中的含量比例。經檢測,粉煤灰陶粒混凝土的彈性模量為1.4×105~1.8×105(kgNaN2),比普通混凝土低30%~40%。主要原因是:在相同應力階段,粉煤灰陶粒混凝土的變形比普通混凝土大。雖然粉煤灰陶粒混凝土的彈性模量低于普通混凝土,經國內外實踐經驗,適當調整設計參數,可以滿足各類工程的設計、施工、使用要求。

     (10)吸聲性好:陶粒混凝土由于陶粒的孔結構特征,具有很好的吸聲作用。經測定:陶粒混凝土的全頻帶吸聲系數>0.4,峰值頻率吸聲系數>0.65,均優于普通混凝土。

     (11)施工適應性好:由于陶粒混凝土的可泵性強、和易性好、自密實及工作可靠等特點,可配制不同密度、不同強度、不同用途的干硬性混凝土、超強保溫混凝土、輕質高性能混凝土、無砂大孔混凝土、透水混凝土、結構(鋼筋、予應力、剪力墻)混凝土、特種(防火、耐熱、抗腐蝕、抗靜電、抗滲等)混凝土及墻體制品,完全可替代礫石。

     (12)經濟效益好:依據國外資料介紹,應用燒結陶粒的高層建筑,可減輕建筑重量15~25%;應用陶粒的框架結構,可降低建筑造價10~15%。

依據國內實踐,應用燒結陶粒混凝土小型空心砌塊(內墻、外墻)的八層建筑,與實心粘土磚相比,可增加使用面積4%,減輕墻體重量45%,節能鋼材10%,降低建筑造價5%;應用燒結陶粒混凝土板材(樓板、屋面板、墻板)的九層建筑,與普通混凝土板材相比,可減輕結構重量20%,節省鋼材18%,降低建筑造價10%;應用燒結陶粒混凝土現澆結構(減力墻體系)的六層建筑,與普通混凝土結構相比,可減輕建筑重量13%,降低建筑造價7%;應用燒結陶粒混凝土橋梁工程(凈跨50m),與普通混凝土橋梁相比,可節約木材10%,節約鋼材6.3%,節約水泥7%。此外,生產的陶粒濾料可替代國外進口濾料,花卉陶粒、蓄熱球等可出口創匯。

     2.生物陶粒(碎石陶粒):

     (1)粒徑均勻、強度高、表面微孔豐富、比表面積大、形成穩定性、高活性的生物膜,利于微生物生長繁殖,易掛膜且生物量大,對NH3-N、COD的去除效果好,截污能力強(一般9~13kg/ m3),處理出水水質高。

     (2)濾料層孔隙分布均勻,表面孔徑為適宜微生物生長的中孔和大孔,易于微生物生長繁殖、老化脫落,克服了因濾料層孔隙分布不均勻而造成的水頭損失大,易堵塞、板結的問題。

     (3)堆積密度適中,比重均勻,強度大,反沖洗所需時間短,能耗低,水頭損失小,耗水量低、僅為石英砂濾料的30~40%,使用周期長(工作周期>24h),周期產水量達800~1000 m3/ m2,,克服了難控制和易跑料的缺陷,省電省工。

     (4)在同等條件下,過濾速度高,一般為15~20m/h,最高可達35 m/h。與砂濾池比較平均濾速高20~50 m/h??????。

     (5)在離子交換法處理工業廢水或水質軟化、除鹽、高純水制備巾,陶粒可在逆流再生固定床中做樹脂墊層,顆粒1~32mm。

     (6)由于陶粒近似球形,顆粒之間形成架橋,中小、細微物質在此處絮凝,形成較大物質團易于沉淀過濾。

     (7)由于陶粒的吸附性、疏水親油性,可去除工業廢水、生活給排水中的重金屬并回收。如其除鐵效果為90%,可深井除鐵;也可用粗粒化設備或機械過濾器中處理含油廢水、油水分離;也可用于工業廢氣過濾、凈化材 料。

     (8)不含任何對人體和環境有害的物質,機械強度高、耐沖耐磨損,生物、化學穩定性及熱力學穩定性好。

     3.無土栽培基質陶粒:

     陶粒作為無土栽培的一種無機基質,由于采用科學配方、高溫(1050~1250℃)燒制的一種園形(或碎石形)、顏色各樣的產品。具有錨定植株,保水、保肥、透氣,有一定的化學緩沖能力(如穩定的氫離子濃度、處理根系分泌物、保持良好水、氣、養比例)作用外,還具有以下特點(與無機基質—土壤、砂、石、珍珠巖、蛭石等比較)。

     (1)具有一定大小的固體形狀和粒徑級配(1mm;1-5mm;5-10mm;10-20mm;20-50mm)。可以根據栽培作物種類、根系生長特點、當地資源狀況加以選擇。  

     (2)具有良好的物理性質,,陶粒表面粗糙堅硬、比表面積大,保水保肥又透氣。粒徑級配一般在1~10mm,總孔隙度>55%,容重為600~900 kg/m3,空氣容積為25-30%,陶粒的水氣比為1:4。確保植物在不同生長期、開花期、果實期根系所必需的水分、養料、氧氣,   

     (3)由于陶粒具有穩定的化學性質,本身不含有對人體及植物有害成分,不使營養液發生變化,對環境無污染,無毒、無味、無菌、不腐、不燃、耐堿,不易滋生蠅蟲及病菌,種植干凈衛生,無粉塵泥水,省心省力,安全衛生。

     (4)具有良好的陽離子交換和吸附性,可改變土壤(砂性土壤、粘性土壤、鹽堿土壤等)結構。

     (5)陶粒本身的緩沖能力,阻礙PH值的迅速變化,使肥料在作物生長介質中緩慢釋放。

     (6)陶粒本身含有植物生長所需微量元素(Cu、K、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn等),可對植物營養所求起到微量調節,達到保肥、保水、儲水、透氣。

     (7)輕便(650~850 kg/ m3)美觀(配制各種顏色),適于樓堂館所裝飾,由于陶粒具有吸附有害物質(氨、甲醛、苯、二甲苯等)的能力,防止室內空氣污染。

     (8)陶粒可根據不同植物根系對氫離子濃度(PH值)、電導度EC的營養生理需求,而進行氫離子濃度(PH值)、電導度EC的調配,確保根系周圍環境濕度要求。


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