陶?;炷烈蚓哂休p質(zhì)、保溫隔熱、耐火、抗震等優(yōu)良性能,在工程中的應(yīng)
用越來越廣泛。陶?;炷翢o論是在性能、經(jīng)濟(jì)還是環(huán)保方面都具有較大的優(yōu)勢,
是一種應(yīng)用前景極其廣闊的新型綠色建筑材料,它不僅適用于高層建筑、橋梁等
大跨度結(jié)構(gòu)工程,而且對各種工程結(jié)構(gòu)都具有廣泛意義。本文采用長沙地區(qū)的頁
巖陶粒配制陶?;炷?,對陶粒混凝土的組成、結(jié)構(gòu)和施工性能進(jìn)行了試驗研究
和理論分析,為陶粒混凝土的推廣和工程應(yīng)用提供指導(dǎo)作用。
按性能分類(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tr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,可以用來配制高性能混凝土的只有經(jīng)特殊加工的高性能陶粒。國外一般稱它為高性能輕集料,在我國也可稱它為高強(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、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集料相似,與普通輕集料相比性能更為優(yōu)越。
(2)普通性能陶粒
普通性能陶粒是相對于高性能陶粒而言。即它的強(qiáng)度比高性能陶粒略低??紫堵事愿?、吸水率也高。但它的綜合性能仍優(yōu)于普通集料。
國外陶粒發(fā)展?fàn)顩r1913年美國人海德研制出用回轉(zhuǎn)窯燒制成功的頁巖陶粒,這是陶粒的發(fā)端 。這一發(fā)明1916 年獲專利。至 1920 年 ,就巳用陶粒建造了10多座橋梁 。
陶粒在國外較大規(guī)模的興起 ,開始廣泛工業(yè)性應(yīng)用 ,是受第yi次世界大戰(zhàn)的剌激 。由于當(dāng)時需要大量的貨船運(yùn)輸戰(zhàn)爭物資,各國 都開始制造水泥船 ,其中主要是美國 。除了船舶之外 ,在第yi次大戰(zhàn)中,美、英、德三國為戰(zhàn)爭運(yùn)輸?shù)男枰?,也建造了一大批大型陶粒輕集料橋梁 ,到1920年,美國就用它建造了 10 多座大型橋梁 。
第yi次世界大戰(zhàn)以后 ,陶粒水泥船的生產(chǎn)漸漸衰落,但受土木 工程和建筑技術(shù)進(jìn)步的影響 ,陶??傮w生產(chǎn)規(guī)模仍在不斷擴(kuò)大 ,品 種也仍以回轉(zhuǎn)窯膨脹型蒙古土陶粒和頁巖陶粒為主 。同時,它的應(yīng)用 逐漸由第yi次世界大戰(zhàn)中的造船 ,過渡到以橋梁為主的土木工程和 以高層建筑為主的建筑工程兩大領(lǐng)域 。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后 , 各陶粒生產(chǎn)大國都開始積極發(fā)展陶粒 ,20 世紀(jì) 6080 年是世界陶 粒的黃金時 。在應(yīng)用方面 ,主要是橋梁、高層建筑 、采油平臺三 大工程領(lǐng)域 ,以橋梁應(yīng)用最為突出。如美國 19501965 年用陶?;?凝土建造橋梁 125 座,平均每年17 座 ,1958 年更高達(dá) 34 座 。再如
前蘇聯(lián) ,1961 1980 年用陶?;炷两ㄔ鞓蛄?100 多座 。德國同期 也在萊茵河上建造多座跨度 100200m 的超大跨度陶粒混凝土大橋 。
20 世紀(jì) 90 年末 ,主要的發(fā)達(dá)國家的陶粒生產(chǎn)quan面萎縮,但 中國等發(fā)展中國家的陶粒產(chǎn)量卻有所上升 。這一時期 ,出現(xiàn)了荷蘭 “安德?!?免燒陶粒生產(chǎn)技術(shù) 、美國節(jié)能多孔式回轉(zhuǎn)窯燒成裝備 、 原料向工業(yè)廢料的轉(zhuǎn)移等新技術(shù) ,將陶粒技術(shù)推進(jìn)到新的階段。進(jìn)
入 21 世紀(jì)以后 ,傳統(tǒng)陶粒生產(chǎn)大國如美國 、日本、英國 、荷蘭等,產(chǎn)量都有不同程度的回升,中國、印度等發(fā)展中國家的陶粒產(chǎn)業(yè)快 速崛起 ,特別是中國 ,年增長超過 15% 。陶粒的應(yīng)用領(lǐng)域由傳統(tǒng) 的土木工程為主 ,轉(zhuǎn)向以制品為主,陶粒砌塊和墻板等對陶粒的需 求大幅上升 ,拉動了陶??焖僭鲩L ;陶粒的原料由傳統(tǒng)的秸土、頁 巖轉(zhuǎn)向工業(yè)廢渣和淤泥 ;陶粒生產(chǎn)裝備大型化、生產(chǎn)控制自動化的 趨勢更加明顯 。
當(dāng)前國外陶粒已形成五大表性生產(chǎn)技術(shù)體系以燒結(jié)機(jī)法生產(chǎn)粉煤灰陶粒的英國“萊太克”技術(shù)體系以回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)蒙古土陶粒的丹麥 “萊卡” 陶粒技術(shù)體系 ;利用燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)粉煤灰陶粒的日 本 “FALight ” 技術(shù)體系 ;利用養(yǎng)護(hù)倉生產(chǎn)蒸養(yǎng)粉煤灰陶粒的荷蘭“安德粒” 技術(shù)體系 :以多孔式回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)粉煤灰及有機(jī)垃圾陶粒 的美國 “杜羅萊安持” 技術(shù)體系 。目前國外陶粒的發(fā)展趨向為:原料來源多樣化 ,以工業(yè)廢料 為原料日益得到重視進(jìn)一步研制和使用新工藝及{gx}設(shè)備 ,主攻方向為降低能耗 ;在產(chǎn)品性能上繼續(xù)向輕質(zhì)、高強(qiáng)度方向發(fā)展 ;應(yīng)用上除趨向于保溫、高層、大跨度建筑外,結(jié)構(gòu)用陶粒愈來愈得到 重視應(yīng)用領(lǐng)域己從混凝土工程向砌塊、墻板等制品發(fā)展 。