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、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門,應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,還在繼續(xù)擴(kuò)大。
性能
陶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。
保溫、隔熱
華文陶粒提供的陶粒由于內(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。
耐火性優(yōu)異
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?;炷恋陌宀暮穸缺绕胀ɑ炷帘?/span>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%。
抗震性好
陶粒混凝土由于質(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就旰茫⒛苷粘J褂谩6渲車喈?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?;炷两ㄖp壞率只有5%。陶粒的抗震性能由此可見。
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?,15次凍融循環(huán)的強(qiáng)度損失不大于2%。1976年有關(guān)部門對(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30mm,后期強(qiáng)度還可以繼續(xù)增長(zhǎng)。由此可見,陶?;炷潦且环N優(yōu)良的建筑材料,應(yīng)大力推廣使用。
抗?jié)B性優(yōu)異
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陶粒混凝土與普通混凝土為例,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。1970年天津用20MPa的陶粒混凝土建造的防空通道(深3m,地下水位0.9 m),至1980年檢查時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。寧波建造的兩條20MPa陶粒混凝土囤船(載重量80t),水上作業(yè)13年,從未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。因此陶?;炷潦侵谱魉畨?,地下工程的優(yōu)良建筑材料之一。
抗堿
陶?;炷敛坏透g(酸、堿)性能優(yōu)于普通混凝土。而且具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力。
混凝土的主要成分是水泥和集料。集料包括碎石和砂子,如果石子和砂子這些集料是白云石、石灰石或其他含有SiO2的巖石,如蛋白石、火山巖等,水泥中的堿就會(huì)和這些集料發(fā)生堿集料反應(yīng),引起巖石礦物解體或造成膨脹使混凝土開裂而崩潰,造成建筑破壞。這就是堿集料反應(yīng)。每年國(guó)內(nèi)國(guó)外都有大量的建筑物因混凝土的堿集料反應(yīng)而損毀。美國(guó)20世紀(jì)80年代,統(tǒng)計(jì)全國(guó)50萬(wàn)座公路橋梁,其中有20萬(wàn)座因堿集料反應(yīng)造成不同程度的毀壞。每年因堿集料反應(yīng)造成的損失可以達(dá)上千億美元。
由于陶粒不含有這些火性巖石成分,堿含量也非常低,所以它在使用過程中不會(huì)與水泥發(fā)生堿集料反應(yīng)。國(guó)內(nèi)外的陶粒混凝土建筑,還沒有發(fā)現(xiàn)一起堿集料反應(yīng)的事例。事實(shí)已經(jīng)表明,陶粒具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力,可在一定程度上增加安全性,延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。
適應(yīng)性強(qiáng)
經(jīng)國(guó)內(nèi)外幾十年生產(chǎn)實(shí)踐證明,根據(jù)各地資源條件不同,可分別采用黏土、頁(yè)巖、粉煤灰或其他固體廢棄物生產(chǎn)陶粒。根據(jù)用途不同和市場(chǎng)需要,可以生產(chǎn)不同堆積密度和粒度的陶粒產(chǎn)品(超輕陶粒、結(jié)構(gòu)保溫用陶粒、結(jié)構(gòu)用陶粒),也可生產(chǎn)有特殊用途的陶粒,如耐高溫陶粒、耐酸陶粒和花卉陶粒等。
在使用陶粒時(shí),可按實(shí)際需要采用不同類型的陶粒配制不同密度和強(qiáng)度等級(jí)的無(wú)砂大孔、全輕、超輕鋼筋或預(yù)應(yīng)力混凝土??梢灶A(yù)制成各種類型的墻體制品和建筑構(gòu)件,也可用于填充,現(xiàn)澆,滑模等施工作業(yè)。對(duì)于各種建筑體系,如框架填充或自承重砌塊建筑、一模三板、全裝配大板、內(nèi)澆外掛、全線澆滑模建筑等都能適用。任何建筑物中的墻體(砌塊、外墻板、內(nèi)隔墻條板),樓板、屋面板、梁柱和部分基礎(chǔ)等,都可用陶?;炷羴?lái)制作,這是其它任何一種新型墻體的。
用途
建筑材料
陶?;炷烈褟V泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的各類型預(yù)構(gòu)件和現(xiàn)澆混凝土工程中(如預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的、承重結(jié)構(gòu)或圍護(hù)的、隔熱或抗?jié)B的,靜載或動(dòng)載的)。陶粒還可應(yīng)用于管道保溫、爐體保溫隔熱、保冷隔熱和隔音吸聲等其他建筑材料;亦可用作農(nóng)業(yè)和園林中的無(wú)土基床材料及濾水材料。
綠化材料
由于陶粒具有多孔、質(zhì)輕、表面強(qiáng)度高的特殊構(gòu)造,用于園林綠化、室內(nèi)綠化即滿足了植物含水的需要,同時(shí)也滿足了透氣的要求,尤其是其無(wú)粉塵、質(zhì)輕的特點(diǎn)已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到室內(nèi)觀賞植物的養(yǎng)殖中了。
飲食衛(wèi)生材料
陶粒除了具有多孔、輕重、表面強(qiáng)度高等物理性能外,在生產(chǎn)過程中還使其具有了一定的活性物質(zhì),因而已開始用于與日常生活有關(guān)的飲水、洗浴等方面來(lái),如過放在飲水機(jī)中過濾飲用水、放在淋浴花灑的手柄中增加水的活性等等。
工業(yè)過濾材料
陶粒的活性物質(zhì)還被大量用于工業(yè)中。生物的陶粒濾料可作為工業(yè)廢水高負(fù)荷生物濾料池的生物掛膜載體,自來(lái)水的微污染水源,預(yù)處理的生物濾池,含油廢水的粗?;牧?,離子交換樹脂墊層,微生物干燥貯存;適用于飲用水的深度處理,它具有吸附水體中的有害元素、細(xì)菌、礦化水質(zhì),是活性生物降解有害物質(zhì)效果很好的濾料,和生物濾池中很好的生物膜載體。