陶粒濾料

 

輕質(zhì)陶粒濾料可作為盆栽土壤保護(hù)嗎？

 

    陶粒濾料的用途：陶粒具有優(yōu)異的性能，如密度低、筒壓強(qiáng)度高、孔隙率高，軟化系數(shù)高、抗凍性良好、抗堿集料反應(yīng)性優(yōu)異等。特別由于陶粒密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)、成分較均一，且具一定強(qiáng)度和堅(jiān)固性，因而具有質(zhì)輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性（保溫、隔熱、隔音、隔潮）等多功能特點(diǎn)。利用陶粒這些優(yōu)異的性能，可以將它廣泛應(yīng)用與建材、園藝、盆栽土壤保護(hù)。食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門(mén)，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，還在繼續(xù)擴(kuò)大。在陶粒發(fā)明和生產(chǎn)之初，它主要用于建材領(lǐng)域，由于技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對(duì)陶粒性能的認(rèn)識(shí)更加深入，陶粒的應(yīng)用早已超過(guò)建材這一傳統(tǒng)范圍，不斷擴(kuò)大它的應(yīng)用新領(lǐng)域。

 

    現(xiàn)在陶粒在建材方面的應(yīng)用，已經(jīng)由99%下降到80%，在其他方面的應(yīng)用，已占20%。隨著陶粒新用途的不斷開(kāi)發(fā)，它在其他方面的比例將會(huì)逐漸增大。據(jù)專家分析： 輕質(zhì)陶粒濾料是盆栽土壤保護(hù)的濾料，將2-8cm的 輕質(zhì)陶粒濾料放于花盆土壤表面，可以防止水分耗干，防止植物根部壞死，是理想的環(huán)保產(chǎn)品。

農(nóng)業(yè)級(jí)輕質(zhì)陶粒濾料應(yīng)用：?jiǎn)挝慌柙灾卸挤胖?，公園盆栽，樹(shù)木根部保護(hù)，

 

   輕質(zhì)陶粒濾料

（一）陶粒的基本概念

陶粒，顧名思義，就是陶質(zhì)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(guī)則碎石狀。陶粒形狀因工藝不同而各異。它的表面是一層堅(jiān)硬的外殼，這層外殼呈陶質(zhì)或釉質(zhì)，具有隔水保氣作用，并且賦予陶粒較高的強(qiáng)度。陶粒的粒徑一般為5～20㎜大的粒徑為25㎜。陶粒一般用來(lái)取代混凝土中的碎石和卵石。

陶粒的外觀顏色因所采用的原料和工藝不同而各異。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。因?yàn)樯a(chǎn)陶粒的原料很多，陶粒的品種也很多，因而顏色也就很多。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(méi)有光澤度，不如焙燒陶粒光滑。

 

     輕質(zhì)性是陶粒許多優(yōu)良性能中重要的一點(diǎn)，也是它能夠取代重質(zhì)砂石的主要原因。陶粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)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(jìn)殼內(nèi)而形成的，這是陶粒質(zhì)輕的主要原因。       陶粒的細(xì)小顆粒部分稱為陶砂。在陶粒中有許多小于5㎜的細(xì)顆粒，在生產(chǎn)中用篩分機(jī)將這部分細(xì)小顆粒篩分出來(lái)，習(xí)慣上稱之為陶砂。陶砂的密度略高，化學(xué)和熱穩(wěn)定性好。陶砂主要用于代替天然河砂或山砂配制輕集料混凝土、輕質(zhì)砂漿，也可作耐酸、耐熱混凝土細(xì)集料。主要品種有黏土陶砂頁(yè)巖陶砂和粉煤灰陶砂等。使用陶砂的目的也是為降低建筑物自重。陶砂也可用于無(wú)土栽培和工業(yè)過(guò)濾。

（二）陶粒的種類

1、按陶粒的原料分

（1）粉煤灰陶粒

以固體廢棄物為主要原料，加入一定量的膠結(jié)料和水，經(jīng)加工成球，燒結(jié)燒脹或自然養(yǎng)護(hù)而成，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，簡(jiǎn)稱粉煤灰陶粒。（2）黏土陶粒 

以黏土、亞黏土等為主要原料，經(jīng)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(yè)巖陶粒 

又稱膨脹頁(yè)巖。以黏土質(zhì)頁(yè)巖、板巖等經(jīng)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(yè)巖陶粒。頁(yè)巖陶粒按工藝方法分為：經(jīng)破碎、篩分、燒脹而成的普通型頁(yè)巖陶粒；經(jīng)粉磨、成球、燒脹而成的圓球形頁(yè)巖陶粒。

黏土陶粒、粉煤灰陶粒、頁(yè)巖陶粒適用于保溫用的、結(jié)構(gòu)保溫用的輕集料混凝土，也可用于結(jié)構(gòu)用的輕集料混凝土。目前頁(yè)巖陶粒的主要用途是生產(chǎn)輕集料混凝土小型空心砌塊和輕質(zhì)隔墻板。

（4）垃圾陶粒

隨著城市不斷發(fā)展壯大，城市的垃圾越來(lái)越多，處理城市垃圾，成為一個(gè)日益突出的問(wèn)題。

垃圾陶粒是將城市生活垃圾處理后，經(jīng)造粒、焙燒生產(chǎn)出燒結(jié)陶粒?；?qū)⒗鵁尤胨嘣炝?，自然養(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)出免燒垃圾陶粒。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗少、質(zhì)輕高強(qiáng)等特點(diǎn)。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(zhì)混凝土、水處理凈化等用途，具有廣闊的市場(chǎng)。

（5）煤矸石陶粒 

煤矸石是采煤過(guò)程中排出的含碳量較少的黑色廢石，是我國(guó)排放量大的固體廢棄物，其排放與堆積不僅占用大量耕地，同時(shí)對(duì)地表、大氣造成了很大污染。煤矸石的化學(xué)成分與黏土比較相似，煤矸石含有較高的碳及硫，燒失量較大。只有在一定溫度范圍內(nèi)才能產(chǎn)生足夠數(shù)量黏度適宜的熔融物質(zhì)，具有膨脹性能。根據(jù)它的特點(diǎn)，我國(guó)已研制出煤矸石陶粒。

煤矸石陶粒是將符合燒脹要求的煤矸石經(jīng)破碎、預(yù)熱、燒脹、冷卻、分級(jí)、包裝而生產(chǎn)出來(lái)的。得到的陶粒產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，部分技術(shù)指標(biāo)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品質(zhì)量，該產(chǎn)品具有創(chuàng)新性、*行、屬環(huán)保類產(chǎn)品。

（6）生物污泥陶粒 

污水處理廠處理完污水后所產(chǎn)生的、并含有大量的生物污泥，生物污泥有的制成農(nóng)用肥，有的直接用于綠化，也有的排放到海里或者焚燒，這樣會(huì)造成二次生態(tài)環(huán)境污染。目前，以生物污泥為主要原材料，采用烘干、磨碎、成球、燒結(jié)成的陶粒，稱為污水處理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土來(lái)燒制陶粒既節(jié)省黏土，又保護(hù)農(nóng)田，也起到了一定的環(huán)保作用。

（7）河底泥陶粒

大量的江河湖水經(jīng)過(guò)多年的沉積形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土，經(jīng)挖泥、自然干燥、生料成球、預(yù)熱、焙燒、冷卻制成的陶粒稱為河底泥陶粒。利用河底泥制造陶粒，不但會(huì)減少建材制造業(yè)與農(nóng)業(yè)用地爭(zhēng)土，而且還為河底泥找到了合理出路，解決了河底泥的二次污染問(wèn)題，達(dá)到了廢棄物資源化的目的。

2、按陶粒的強(qiáng)度分 

陶粒按強(qiáng)度分為高強(qiáng)陶粒和普通陶粒。

（1）高強(qiáng)陶粒

根據(jù)（輕集料及其試驗(yàn)方法）GB/T 17431.1—1998新標(biāo)準(zhǔn)，高強(qiáng)陶粒是指強(qiáng)度標(biāo)號(hào)不小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。其技術(shù)要求除密度等級(jí)、筒壓強(qiáng)度、強(qiáng)度標(biāo)號(hào)、吸水率有特定指標(biāo)外，其他指標(biāo)(顆粒級(jí)配、軟化系數(shù)、粒型系數(shù)、有害物質(zhì)含量等)與超輕、普通陶粒相同。生產(chǎn)高強(qiáng)陶粒時(shí)產(chǎn)量較低，耗能較大，附加值高，銷售價(jià)格比超輕陶粒、普通陶粒高50%左右。用高強(qiáng)陶粒配制高標(biāo)號(hào)及預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土必須均質(zhì)。

（2）普通陶粒

根據(jù)《輕集料及其試驗(yàn)方法》GB/T 17431.1—1998新標(biāo)準(zhǔn)，普通陶粒是指強(qiáng)度標(biāo)號(hào)小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。普通陶粒應(yīng)用較廣，市場(chǎng)潛力大。

3、按陶粒密度分 

陶粒按密度分為一般密度陶粒、超輕密度陶粒、特輕密度陶粒三類。

（1）一般密度陶粒 

一般密度陶粒是指密度大于500kg/m3的陶粒。它的強(qiáng)度一般相對(duì)較高，多用于結(jié)構(gòu)保溫混凝土或高強(qiáng)混凝土。

（2）超輕密度陶粒 

超輕密度陶粒一般是指300～500kg/m3的陶粒。這種陶粒一般用于保溫隔熱混凝土及其制品。

（3）特輕密度陶粒

特輕密度陶粒是指小于300kg/m3的陶粒。它的保溫隔熱性能非常優(yōu)異，但強(qiáng)度較差。一般用于生產(chǎn)特輕保溫隔熱混凝土及其制品。

4、按陶粒形狀分

陶粒按形狀分為碎石型陶粒、圓球形陶粒和圓柱形陶粒。

（1）碎石形陶粒

碎石型陶粒一般用天然礦石生產(chǎn)，先將石塊粉碎、焙燒，然后進(jìn)行篩粉；也可用天然及人工輕質(zhì)原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅燒煤矸石等，直接破碎篩分而得。

（2）圓球形陶粒 

圓球形陶粒是采用圓盤(pán)造粒機(jī)生產(chǎn)。先將原料磨粉，然后加水造粒，制成圓球再進(jìn)行焙燒或養(yǎng)護(hù)而成。目前我國(guó)的陶粒大部分是這種品種。

（3）圓柱形陶粒

圓柱型陶粒一般采用塑性擠出成型。先制成泥條，再切割成圓柱形狀。這種陶粒適合于塑性較高的等黏土原料，產(chǎn)量相對(duì)較低。圓柱料坯若采用回磚窯焙燒，圓柱體在窯內(nèi)滾動(dòng)成橢圓形。

5、按陶粒性能分

（1）高性能陶粒

高性能陶粒是指強(qiáng)度較高、吸水率較低、密度較小的焙燒或免燒陶粒。輕集料的資源豐富，品種繁多。它有天然輕集料、固體廢棄物輕集料和人造輕集料之分。根據(jù)它們的生成條件及性能看來(lái)，可以用來(lái)配制高性能混凝土的只有經(jīng)特殊加工的高性能陶粒。國(guó)外一般稱它為高性能輕集料，在我國(guó)也可稱它為高強(qiáng)陶粒。

高性能陶粒是采用合適的原材料，經(jīng)特殊加工工藝，所制造出的不同密度等級(jí)、高強(qiáng)度、低孔隙率、低吸水率的人造輕集料。這種輕集料的某些性能與普通密實(shí)集料相似，與普通輕集料相比性能更為*。

（2）普通性能陶粒 

普通性能陶粒是相對(duì)于高性能陶粒而言。即它的強(qiáng)度比高性能陶粒略低。孔隙率略高、吸水率也高。但它的綜合性能仍優(yōu)于普通集料。

（三）陶粒的性能

顆粒之所以在得到快速發(fā)展，是因?yàn)樗哂衅渌牧纤痪邆涞脑S多優(yōu)異性能，這一優(yōu)異性能，這一優(yōu)異性能使它具有了其他材料無(wú)法取代的作用。這些優(yōu)異性能有以下幾個(gè)方面。

1、密度小、質(zhì)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(yīng)的混凝土抗壓強(qiáng)度為30.5～40.0Mpa。陶粒的大特點(diǎn)是外表堅(jiān)硬，而內(nèi)部有許許多多的微孔。這些微孔賦予陶粒質(zhì)輕的特性。200號(hào)粉煤灰陶?；炷恋拿芏葹?/span>1600kg/m3左右，而相同標(biāo)號(hào)的普通混凝土的密度卻高達(dá)2600kg/m3，二者相差1000kg/m3。

2、保溫、隔熱。

陶粒由于內(nèi)部多孔，故具有良好的保溫隔熱性，用它配制的混凝土熱導(dǎo)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(huán)境。

3、耐火性好，陶粒具有優(yōu)異的耐火性。

普通粉煤灰陶?；炷粱蚍勖夯姨樟Ｆ鰤K集保溫、抗震、抗凍、耐火等性能于一體，特別是耐火性是普通混凝土的4倍多。對(duì)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(qiáng)度的85%。而普通混凝土只能維持常溫下強(qiáng)度的35%～75%。

4、抗震性能好 

陶?；炷劣捎谫|(zhì)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。而其周圍相當(dāng)數(shù)量的磚混建筑都不同程度地受到震害。這雖然與建筑結(jié)構(gòu)體系有關(guān)，但是陶?；炷辆哂袃?yōu)良的抗震性能也是一個(gè)重要原因。1976年意大利費(fèi)留利地區(qū)發(fā)生9級(jí)的強(qiáng)烈地震，統(tǒng)計(jì)資料表明，磚混建筑物損壞率達(dá)40%～60%，框架結(jié)構(gòu)黏土空心磚建筑損壞率為33%，而陶粒混凝土建筑損壞率只有5%。陶粒的抗震性能由此可見(jiàn)。

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(yōu)于普通混凝土。250號(hào)粉煤灰陶?；炷粒?/span>15次凍融循環(huán)的強(qiáng)度損失不大于2%。1976年有關(guān)部門(mén)對(duì)全國(guó)自1985年以來(lái)所建的陶粒混凝土工程進(jìn)行了實(shí)測(cè)，結(jié)果表明，無(wú)論是預(yù)制的還是現(xiàn)澆的，室內(nèi)的與室外的，所含鋼筋均未銹蝕，測(cè)的碳化深度一般不大于30㎜，后期強(qiáng)度還可以繼續(xù)增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，陶?；炷潦且环N優(yōu)良的建筑材料，應(yīng)大力推廣使用。

6、優(yōu)異的抗?jié)B性

據(jù)多次測(cè)試，陶粒混凝土的抗?jié)B性能優(yōu)于普通混凝土。以20MPa陶?；炷僚c普通混凝土為例，經(jīng)多次測(cè)試進(jìn)行比較，普通混凝土的抗?jié)B指數(shù)為B6，而陶粒混凝土則可達(dá)到B18至B25

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