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、筒壓強(qiáng)度、強(qiáng)度標(biāo)號、吸水率有特定指標(biāo)外,其他指標(biāo)(顆粒級配、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)號及預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土均質(zhì)。
(1)陶粒
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,可以用來配制混凝土的只有經(jīng)特殊加工的陶粒。國外一般稱它為輕集料,在我國也可稱它為高強(qiáng)陶粒。
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、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于陶粒而言。即它的強(qiáng)度比陶粒略低。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。 [2]
按工藝分類
(1)燒制陶粒
通過傳統(tǒng)燒結(jié)法工藝制作出的陶粒。
(2)免燒陶粒
采用其他工藝制作出的陶粒。
原料(粉煤灰+定量的外加劑)混磨 — 制粒 — 燒脹 —堆放 — 運(yùn)輸(裝袋)
生產(chǎn)粉煤灰陶粒宜采用雙筒回轉(zhuǎn)窯,即窯體的預(yù)熱段和干燥段可單控制其轉(zhuǎn)速,寧波華文根據(jù)原料的狀態(tài)控制其預(yù)熱時(shí)間生產(chǎn)的陶粒。黏土陶粒近年來由于受到土地資源的限制,在某些地區(qū)已被禁止生產(chǎn)和使用。但有些地區(qū)可以利用河道淤泥、廢棄山土等進(jìn)行生產(chǎn)。其工藝過程為:原料攪拌 —制粒— 篩選— 燒結(jié) —堆放— 運(yùn)輸(裝袋)。
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,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。
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,自來水的微污染水源,預(yù)處理的生物濾池,含油廢水的粗粒化材料,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)效果好的濾料,和生物濾池中好的生物膜載體
輕質(zhì)陶粒,就是陶質(zhì)的顆粒。由于陶粒具有輕質(zhì)性,所以也稱之為輕質(zhì)陶粒砂。輕質(zhì)陶粒采用粘土或粉煤灰、生物污泥為主要原料,通過高溫焙燒,膨化而成,輕質(zhì)陶粒作為一種輕集料,具有密度小、強(qiáng)度高、吸水率大、保溫、隔熱、耐火、抗震等特點(diǎn),用途廣泛,可以取代普通砂石配制輕集料混凝土,用作水處理濾料、吸附劑、透水路面材料,還可以用作農(nóng)業(yè)、園林中無土栽培的培養(yǎng)基,以及橋面板、空心砌塊等建材原料。
這里主要介紹耐火粘土。耐火粘土是我國的優(yōu)勢資源,也是世界上耐火粘土的主要出口國。我國的耐火粘土礦石類型及品種,礦床分布廣泛,全國礦產(chǎn)地達(dá)254處以上,主要分布在山西、河南、河北、山東、貴州、遼寧、內(nèi)蒙、吉林及湖北等省,這八個(gè)省區(qū)已探明的儲量占全國的76%。山西、河南及貴州主要產(chǎn)高鋁粘土,硬質(zhì)粘土則多產(chǎn)于遼寧、內(nèi)蒙、河北、山東、河南、湖北、安徽和四川,軟質(zhì)粘土主要分布在黑龍江、吉林、內(nèi)蒙、山西、湖南及廣東等地。耐火粘土礦多分布于儲煤盆地內(nèi),對開發(fā)十分有利,目前主要礦產(chǎn)地有:山西陽泉、孝義、河南鞏義、新安、河北唐山、沙河、山東章丘、淄博、貴州修文、內(nèi)蒙準(zhǔn)格爾、遼寧復(fù)縣、吉林舒蘭、黑龍江牡丹江、安徽淮北、湖北恩施、宜城、陜西銅川等耐火粘土礦?;鹫惩涟纯伤苄?、礦石特征和工業(yè)用途分為軟質(zhì)粘土、半軟質(zhì)粘土、硬質(zhì)粘土和高鋁粘土四種。軟質(zhì)粘土一般呈土狀,在水中易分散,與液體拌合后能形成可塑性泥團(tuán);半軟質(zhì)粘土的浸散性較差,其浸散部分與液體拌合后亦可形成可塑性泥團(tuán)。這二種粘土在制作耐火制品時(shí)常用作結(jié)合劑。硬質(zhì)粘土常呈塊狀或板片狀,一般在水中不浸散,耐火度較高,為耐火制品的主要原料。高鋁粘土Al2O3的含量較高,硬度和比重較大,耐火度高,常用以制造粘土制品
粉煤灰是煤粉經(jīng)低溫熄滅后構(gòu)成的一種似火山灰質(zhì)夾雜。它是熄滅煤的發(fā)電廠將煤磨成100微米以下的煤粉,用預(yù)熱氣氛噴入爐膛成懸浮形態(tài)熄滅,發(fā)生稠濁有少量不燃物的低溫?zé)煔猓?jīng)集塵安裝捕集就獲得了粉煤灰。粉煤灰的化學(xué)構(gòu)成與粘土質(zhì)類似,次要身分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃盡碳。粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐,其中90%以上為濕排灰,活性較干灰低,且費(fèi)水費(fèi)電,污染環(huán)境,而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。在粉煤灰樣品中檢測出20多種對環(huán)境和人體有害的物質(zhì),其中包括可能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損傷、出生缺陷甚至癌癥的重金屬?;鹆Πl(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍,在現(xiàn)在提出和諧社會,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中,我們在提高火電技術(shù)的方向上要著重考慮電力對環(huán)境的影響,對能源的影響,雖然現(xiàn)在在中國已有部分核電機(jī)組,但火電仍電力的大部分市場,近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展,全國上了許多火電廠,但火電技術(shù)不斷提高發(fā)展,才能適應(yīng)和諧社會的要求。本著經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度越高,火電廠越密集;煤炭資源越豐富,火電廠越密集的原則,火電廠主要集中在華東、華南、東北、華北、貴州。近年來,我國的能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,發(fā)電能力年增長率為7.3%,電力工業(yè)的迅速發(fā)展,帶來了粉煤灰排放量的急劇增加,燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加,1995年粉煤灰排放量達(dá)1.25億噸,2000年約為1.5億噸,到2010年將達(dá)到3億噸,給我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及生態(tài)環(huán)境造成的壓力。