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長沙陶粒 陶粒的原料分類與粉煤灰陶粒的介紹——暢材陶粒

來源：暢材陶?！r間：2018-08-27　瀏覽次數(shù)：
長沙陶粒

陶粒的原料分類及粉煤灰陶粒的介紹及其在水處理方面的應用
   
陶粒填料的開發(fā)研究陶粒的概念陶粒是以粘土、頁巖、煤研石、粉煤灰等為主要原料，摻加少量粘結劑、附加劑等經(jīng)加工成?；蚍勰コ汕?，再經(jīng)燒脹等工藝制成的一種人造輕型骨料。頁巖陶粒外表堅硬，里面遍布小孔。粒徑在2mm-20mm之間。一般而言，普通陶粒比表面積為300-1000m2/m3、堆積密度為200-1000kg/m3、孔隙率達到30%以上。早期的陶粒大多采用頁巖直接燒制而成，為不規(guī)則狀。近來出現(xiàn)的球形輕質陶粒，大多采用粘土為主要原料，添加適當?shù)幕ぴ献雠蛎泟?，?jīng)過高溫燒制而成。黏土陶粒因為其燒制原料是黏土的原因，現(xiàn)在被廣泛應用與無土栽培和花卉種植方面。
   
粉煤灰陶?；炷潦禽p骨料混凝土的一種，粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原料，摻加適量粘結劑，經(jīng)加工成球，燒結或膨脹而成的一種人造工業(yè)廢料輕骨料。粉煤灰陶粒中，粉煤灰摻量視粉煤灰和粘結劑的性能而定。燒結法一般可達80%～90%，回轉窯法多數(shù)為30%~40%，至多可達60%~80%。由于粉煤灰陶粒自身的性能因素，使其擁有以下三大效益：
   
一、粉煤灰陶粒的環(huán)境效益
   
1、防止環(huán)境污染：粉煤灰是火力發(fā)電廠排放的工業(yè)廢渣。隨火力發(fā)電的裝機容量迅速增加，排灰量也相應急劇增多，對環(huán)境的污染更趨嚴重。因此，當前除大量用于筑路和造地外，積極開發(fā)粉煤灰大用量的項目迫在眉睫。但這些舉措仍舊不能有效的抑制粉煤灰對環(huán)境的污染，而現(xiàn)在世界上陶粒的需求量急劇增加，開發(fā)一種使用粉煤灰為主要原料的制作陶粒的方法就對此有很大的幫助了。目前粉煤灰用作混凝土摻合料比較普遍，但是受到混凝土耐久性影響的限制，粉煤灰摻量都不大。為加大粉煤灰利用量，都在進行大摻量粉煤灰混凝土的研究和應用實踐。
如果用粉煤灰陶粒取代天然石子作為混凝土的輕骨料，以混凝土為產(chǎn)品來計算，則單方混凝土的用灰量可大大增多。采用粉煤灰陶粒混凝土同時采用大摻量粉煤灰技術，若再用粉煤灰陶砂取代普砂，則粉煤灰在混凝土中的利用量更將急劇增大。
   
2、保護生態(tài)平衡：普通混凝土所用骨料幾乎都取自自然資源。大量開掘將嚴重破壞自然界的生態(tài)平衡和山區(qū)的綠化植被，禍及子孫后代。若能利用粉煤灰生產(chǎn)陶粒，將工業(yè)廢渣粉煤灰轉化成為混凝土用的骨料，則不僅開辟了新的建筑材料資源，而且保護了自然資源。
   
二、粉煤灰陶粒的工程效益
   
近年來，高強度高性能混凝土的研究和開發(fā)已成為混凝土行業(yè)中主要發(fā)展趨向。粉煤灰陶粒用于配制混凝土，不僅在于降低混凝土的表觀密度，而且可以使混凝土的保溫、耐火以及抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕等耐久性能獲得顯著改善。天津市的研究和工程實踐表明，鋼筋粉煤灰陶?；炷恋目拐鹦阅軆?yōu)于普通混凝土，其基本原因：建筑物自重小，減少了地震力；粉煤灰陶?；炷恋膹椥阅Ａ康停娱L了建筑物的自震周期，從而也使地震力減小。1919年，美國建造的一艘7500t陶?；炷劣痛癝elma”號，于1922年部分沉沒在Galveston 海灣中，距今已近80年，遭受極其嚴酷的耐久性考驗，該船體仍完好無損。陶?；炷敛牧显谒碌膰揽镰h(huán)境中80年沒有大的改變，這就說明了陶?；炷恋膬?yōu)異性能，抗反應能力出眾。我國一些單位也已開始對高性能輕骨料混凝土進行研究，永定新河高速公路兩側的引橋，通過優(yōu)化設計，決定引橋的上部結構采用LC40陶?；炷链嬖O計的普通混凝土。優(yōu)化方案比原設計方案可節(jié)省混凝土13509m2，普通鋼筋254.4t和預應力鋼筋165.4t詞。雖然使用陶粒作為骨料的成本是大于雍石子作為骨料的，但是使用陶?；炷量梢源蟠鬁p少混凝土中其他材料的使用，綜合來看是更加節(jié)省的做法。
   
三、粉煤灰陶粒的能源效益
   
粉煤灰陶粒是屬于人造輕骨料，其加工生產(chǎn)過程中必須消耗一定的能源。一般情況下，每立方米高強粉煤灰陶粒的電耗為40~50kWh，熱耗90~110kg標煤。與天然石子相比，陶粒的能耗大。但是，粉煤灰陶?；炷恋谋碛^密度顯著小于普通混凝土，所以其導熱系數(shù)大大降低。以密度等級為1900的陶?；炷翞槔鋵嵯禂?shù)為1.01W/m·k，而普通混凝土則高達1.80W/m.k。因此，陶?；炷恋膽每梢源蟠蠼档徒ㄖ锏氖褂媚芎模ú膳⒖照{），滿足建筑節(jié)能的要求。從這點上講，美國曾將陶粒稱為“節(jié)能產(chǎn)品”。80年代初，上海市在嵐皋路試點建造了20層陶粒混凝土高層建筑。該建筑的墻體采用鋼筋陶粒混凝土，并進行了熱工測試。對于建筑物的能耗分析認為，由于陶粒生產(chǎn)的能耗高，建造總能耗要比采用普通混凝土增加7.15%。但由于陶?；炷恋谋匦阅芎?，每年每㎡建筑面積可節(jié)省1.1kg標煤。這樣，11.5年即可收回所增加的一次性建造能耗。粉煤灰陶粒的其他優(yōu)異性能也等待著我們去發(fā)掘。
   
再說陶粒在生物膜的應用方面的分析：
   
生物膜在填料上形成的關鍵是微生物在載體表面的固定情況。
   
微生物在載體表面附著并實現(xiàn)固定化是微生物表面與載體表面之間的相互作用。這種相互作用的過程與微生物自身特性有關，同時也與固定載體的物理化學特性及環(huán)境因素（如pH值、離子強度、水力剪切力、溫度等）密切相關。微生物向載體表面的輸送有主動運輸和被動運輸兩種方式，其中主動運輸起著主導的作用。微生物轉移到載體表面后，首先形成的是可逆附著?？赡娓街鴮嶋H上是一個附著與解析的雙向動態(tài)過程。不可逆附著是指微生物在可逆附著過程中分泌的粘性代謝產(chǎn)物牢牢地粘封在載體表面，使得附著過程成為不可逆。不可逆附著是微生物膜群落的基礎。這個特性就決定了陶粒在水處理和作為濾料方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，而陶粒的更多的使用方法正在被逐步發(fā)現(xiàn)。

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