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珍珠巖類是因火山噴發(fā)后吸酸的(SiO2含量高)熔漿冷凝而成的巖石,由于在冷凝過程中因收縮而使其內(nèi)部形成圓弧形裂紋而冠以“珍珠巖”美名。珍珠巖的主要工藝性能是其膨脹性,因此,珍珠巖的用途主要是膨脹珍珠巖的用途。
什么是膨脹珍珠巖
膨脹珍珠巖是一種新型的工業(yè)材料,是珍珠巖礦砂經(jīng)預(yù)熱,瞬時高溫焙燒膨脹后制成的一種內(nèi)部為蜂窩狀結(jié)構(gòu)的白色顆粒狀的材料。
珍珠巖的膨脹機理
膨脹珍珠巖是珍珠巖在1000~1300℃高溫條件下其體積迅速膨脹4~30倍,故稱為膨脹珍珠巖。珍珠巖之所以區(qū)別于其它巖石能夠在一定的溫度條件下膨脹,其主要原因不外乎兩點根本原因。
其一,珍珠巖的主要化學(xué)成分中存在軟化點較低的玻璃質(zhì)物質(zhì),即SiO2、Al2O3、Na2O等,這種物質(zhì)表現(xiàn)出來的結(jié)果是當珍珠巖被加熱至1000℃左右時,其玻璃質(zhì)開始軟化,珍珠巖顆粒從固態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化為黏流態(tài)。
其二,珍珠巖內(nèi)部含有的可揮發(fā)性物質(zhì)和結(jié)合水在受到高溫焙燒后,逐漸氣化后溢出,所以,玻璃質(zhì)是引起珍珠巖膨脹的先決條件,結(jié)合水是引起珍珠巖膨脹的內(nèi)在動力,焙燒溫度和時間是引起珍珠巖膨脹的必要外部條件。
膨脹珍珠巖的優(yōu)缺點
優(yōu)點:
保溫性能好,且具有廣泛的適用性,尤其在耐火保溫節(jié)能方面發(fā)揮優(yōu)秀的性能。
施工便利、易于維修,抗撞擊、抗?jié)駸帷⒎阑鹦阅軆?yōu)越。
適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境,抗老化,壽命長。
缺點:
后期保溫性能降低,易開裂,與基層粘結(jié)強度低易空鼓。
膨脹珍珠巖吸水率高,耐水性差導(dǎo)致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大。
膨脹珍珠巖VS?;⒅?/strong>
相同點:
兩者生產(chǎn)的原材料相同,都是來源于珍珠巖礦砂。
都是高溫膨脹后的制品,兩者的化學(xué)成分相同,都耐酸堿、無色、無味、無毒,都屬于建設(shè)部推廣的A級防火材料。
結(jié)構(gòu)上都具備一定的微孔,因此都具備保溫、隔熱、吸聲等特性,廣泛用在建筑保溫體系中。
不同點:
結(jié)構(gòu)的不同:膨脹珍珠巖是開放孔,?;⒅槭情]孔,所以?;⒅橛址Q閉孔珍珠巖。
加工設(shè)備不同:膨脹珍珠巖是由煤氣發(fā)生爐加熱膨脹而成,而?;⒅槭怯呻姞t膨脹而成。
吸水率不同:玻化微珠不易吸水,膨脹珍珠巖吸水率很大,一旦吸水,膨脹珍珠巖的保溫效果將大打折扣。
容重不一樣:膨脹珍珠巖一般在70-100kg/m3?;⒅樵?10-130kg/m3。
應(yīng)用范圍不同:?;⒅橹饕迷谕鈮Ρ厣希蛎浾渲閹r主要用在屋面及樓面保溫上。
膨脹珍珠巖保溫板產(chǎn)生裂紋原因
珍珠巖保溫板產(chǎn)生裂紋不外乎三種原因:干燥收縮裂紋,化學(xué)裂紋和荷載裂紋。
干燥收縮裂紋常出現(xiàn)在濕度差較大的部位,如表面系數(shù)較大的板式或壁式結(jié)構(gòu)表面,大多為表面裂紋;化學(xué)裂紋主要為碳化收縮裂紋和堿骨料裂紋,其中碳化裂紋是混凝土在長期使用過程中,水化產(chǎn)物中的Ca(OH)2與空氣中的CO2作用生成了CaCO3,碳化不但使混凝土的堿性降低,失去保護鋼筋的作用,而且伴有體積縮小,形成碳化收縮。堿骨料裂紋是混凝土中的堿性物質(zhì)同珍珠巖(富硅物質(zhì))中的SiO2發(fā)生反應(yīng)而引起的體積變化,從而引發(fā)的裂紋;荷載裂紋出現(xiàn)部位多在混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸變化處,荷載不同的兩結(jié)構(gòu)連接處以及不同結(jié)構(gòu)類型的兩結(jié)構(gòu)連接處。
目前我國膨脹珍珠巖在生產(chǎn)過程中都遇到三大難題,一是結(jié)爐,二是粉塵污染,三是膨化倍數(shù)低。實質(zhì)上這是一個系統(tǒng)工藝技術(shù)問題。
其一,結(jié)爐、粉塵多、膨化倍數(shù)低,雖然跟礦砂和爐型結(jié)構(gòu)、膨脹溫度有關(guān),但同樣的爐型,同樣的溫度,同樣的礦砂,有的結(jié)爐現(xiàn)象和粉塵就少。生產(chǎn)過程中的計量給料等質(zhì)量控制點都應(yīng)受到重視。
其二,一定溫度區(qū)脫水、膨脹、熔溶均有一定時間要求,這就需要一個工藝平衡參數(shù),結(jié)晶水的膨脹力直接關(guān)系到產(chǎn)品的膨化質(zhì)量,所以目前許多廠家只重視膨脹爐,忽視預(yù)熱爐,是極為不正確的。
其三,礦砂的粒徑的均勻性也有很大影響。在同一爐生產(chǎn)過程中結(jié)爐、粉塵大、膨化不好,關(guān)鍵因素在礦砂的粒徑的均勻性和預(yù)熱脫水量的均衡性,所以提倡礦砂分級使用,盡量減少礦砂的粉塵,提高礦砂粒徑均勻性,重視預(yù)熱脫水的均衡性是十分必要的,可提高產(chǎn)品的成品率,降低生產(chǎn)成本,同時提高資源利用率。
其四,在生產(chǎn)過程中解決微粉的主要途徑是通過提高礦砂的均勻性和預(yù)熱脫水的均衡性,同時對收集工藝在旋風(fēng)收集排放過程中,通過減壓倉收集,降低風(fēng)壓流量和溫度,排空時適當水淋和布袋過濾收集即可解決。
膨脹珍珠巖的應(yīng)用
1、可與各種粘結(jié)材料加工成各種用途的制品。
2、由于膨脹珍珠巖具有輕質(zhì)、隔熱、吸聲、不燃燒、不腐爛、不老化、不蟲蛀等良好性能,因此特別適用于建筑業(yè)的需要。可用作建筑物的保濕隔熱和吸聲材料,做輕質(zhì)混凝土的多孔骨料。做耐火、隔熱、吸聲的抹灰,制作復(fù)合外墻板的保濕層、內(nèi)墻板、現(xiàn)澆屋面,做墻體內(nèi)層的松散填充隔熱材料等。
3、可在膨脹珍珠巖灰漿中摻入適當?shù)陌l(fā)泡劑、凝膠劑,噴涂或加工成制品貼襯在廠房、涵洞、地下鐵道、電影院、大會堂、醫(yī)院、實驗室、一般住宅墻體上作為保濕、防火、吸聲、吸射線材料。
4、膨脹珍珠巖在深冷工程中用作保冷、隔冷材料。
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