膨胀
珍珠岩是一种天然酸性
玻璃质火山熔岩,
非金属矿产,包括珍珠岩、
松脂岩和
黑曜岩,三者只是
结晶水含量不同。由于在1000~1300℃高温条件下其体积迅速膨胀4~30倍,故统称为膨胀珍珠岩。一般要求
膨胀倍数7~10倍(黑曜岩3倍,可用),
二氧化硅70%左右。均为
露天开采。不用选矿,只需破碎,筛分即可。
主要用途
常温
导热系数0.0245~0.048W/(m·K),高温导热系数0.058~0.175W/(m·K),低温导热系数0.028~0.038W/(m·K),最高使用温度800℃。用作高效保温、保冷填充材料。
原理
膨胀珍珠岩是
珍珠岩矿砂经预热,瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为
蜂窝状结构的白色
颗粒状的材料。其原理为:
珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的
矿砂,经预热焙烧,急速加热(1000℃以上),矿砂中水分汽化,在软化的含有
玻璃质的矿砂内部膨胀,形成多孔结构,
体积膨胀10-30倍的
非金属矿产品.
珍珠岩根据其膨胀
工艺技术及用途不同分为三种形态:开放孔(open cell),闭孔(closed cell),中空孔(balloon)。
附件
主题范围
本标准规定了膨胀珍珠岩的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等。
本标准适用于温度在73 ̄1073K(-200 ̄800℃)范围内作为
绝热材料及用于制作绝热、
吸音、防火等制品,配制
建筑砂浆和
轻质混凝土的膨胀珍珠岩。其他用途的膨胀珍珠岩也应参照采用。
引用标准
GB 4132绝热材料名词术语 GB 10294绝热材料稳态
热阻及有关特性的测定
防护热板法 GB 10295绝热材料稳态热阻及有关特性的测定
热流计法 GB 11833
绝热材料稳态传热性质的测定圆球法名词术语
本标准涉及的术语同GB 4132。
分类等级
4.1分类产品按
堆积密度分为70.100.150.200.250号五个标号。注:如需其他标号产品由供需双方确定。
4.2等级各标号产品按
物理性能分成
优等品、一等品和
合格品三个等级。
4.3产品标记
4.3.1标记方法:标记顺序为产品名称、标号、体积、
标准号。
4.3.2标记示例:每袋体积为0.1m3、标号为100的膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩100-0.1JC209
技术要求
5.1膨胀珍珠岩的堆积密度、质量
含水率、粒度和
导热系数指标应符合表
1规定。 JC 209-92
5.2产品的堆积密度均匀性指标应符合表2规定。表2
试验方法
6.1堆积密度和堆积密度均匀性试验方法
6.1.1设备 a.烘箱和
干燥器。 b.天平:精度为0.01g。 c.
量筒:圆柱形金属筒(尺寸为内径108mm、高100mm)容积为0.001m3,要求内壁光洁,并具有足够的刚度,量筒应经常进行校核。 d.漏斗。 6.1.2试验步骤
6.1.2.1将按7.2.2方法取出的试样,在383±5K(110±5℃)下烘干至
恒重,随后移至于干燥器中冷却至室温。 6.1.2.2将烘干后的试样注入漏斗,启动
活动门,将试样注入量筒。
6.1.2.3用
直尺刮平量筒试样表面,刮平时直尺应紧贴量筒上表面边缘。
6.1.2.4称量量筒及试样质量 6.1.2.5试验过程中应保证试样呈松散状态,防止任何程度的振动。
6.1.3结果计算
6.1.3.1堆积密度按式(1)计算: m2-m1ρ=────……………………(1)υ式中:ρ——试样堆积密度,kg/m3;m1——量筒的质量,kg;m2——量筒和试样的质量,kg;υ——量筒的容积,m3。
6.1.3.2试验结果取两次试验结果的
算术平均值,保留三位
有效数字。
6.1.3.3记录五个试样中的堆积密度
最大值、
最小值和算术平均值,保留三位有效数字。
6.2.1设备 a.烘箱和干燥器。 b.天平:精度为0.001g。
6.2.2试验步骤从7.2.2制备的试样中每袋取出约10g试样,混合后称量,在383±5K(110±5℃)下烘干至恒重,随后移至于干燥器中冷却至室温,称量,直至恒重。
6.2.3结果计算
6.2.3.1质量含水率按式(2)计算: m3-m4 m=─────×100……………………………(2) m4式中:m——试样质量含水率,%; m3——试样干燥前质量,g; m4——试样干燥后质量,g。
6.2.3.2试验结果取三镒试验结果的算术平均值,保留二位有效数字。 6.3
粒度试验方法
6.3.1设备 a.烘箱。 b.天平:精度为0.01g。 c.
标准筛:
筛孔尺寸为5,2.5,1.2,0.6,0.3,0.15mm筛各一个,其中2.5,1.2,0.6,0.3mm筛为辅助筛。 d.
搪瓷盘或其他容器。 e.毛刷。
6.3.2试验步骤。
6.3.2.1从7.2.2制备的5袋试样混合,取出约0.001m3试样,在383±5K(110±5℃)温度下烘干至恒重,称量。
6.3.2.2将各层筛按顺序安装好,试样放在
筛子内,盖紧盖子,采用机械或手工方法进行筛分。手筛时应使试样在筛网上充分运动(即一手握住筛子略微倾斜,用另一手以每分钟150次左右的频率敲击筛壁,每25次转动60度),筛至
筛分终点。 6.3.2.3仲裁时以机械筛分为准。
6.3.2.4称量5mm
筛孔筛余量和0.15mm筛孔的
通过量,每次称重前
均应使试样静止几分钟。
6.3.3结果计算
6.3.3.1 5mm筛孔筛余量按式(3)计算:
m6ω1=───×100…… ………………………(3) m5式中:ω1——筛余量,%; m5——试样质量,g; m6——
筛余物质量,g;
6.3.3.2 0.15mm筛孔通过量按式(4)计算: m6ω2=───×100……………………………(4) m5式中:ω2——通过量,%; m5——试样质量,g; m6——通过物质量,g;
6.3.3.3试验结果取两次试验结果算术平均值,保留二位有效数字。
6.4.1从7.2.2制备的5袋试样中任取3袋,每袋中取出约0.004m3的试样。
6.4.2按GB10294、GB10295或GB11833规定的方法进行。仲裁时按GB10294方法进行。
6.4.3
试验报告中应写明产品推积密度和测试时的装填密度。
检验规则
7.1.1
出厂检验项目:堆积密度、堆积密度均匀性、质量含水率和粒度。
7.1.2型式检验项目:堆积密度、堆积密度均匀性、质量含水率、粒度和导热系数。有下列情况之一时,应进行型式检验: a.当原材料和
生产工艺有变化时。 b.正常生产时每半年进行一次型式检验。 c.经长期停产后,恢复生产时。 d.出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。 e.国家
质量监督机构提出进行型式检验的要求时。
7.2.1检验批量:以100m3为一个检验批量,不足100m3者亦视为一个检验批量。
7.2.2抽样方案:从每检验批量货堆上的不同位置随机抽取5包试样,将每包试样按
四分法缩分到0.008m3,放入袋中,分别存放在干燥容器中。
7.3判定规则每检验批量产品均应经过检验,检验结果应全部符合表1规定。若有一项指标不符合表1规定时,允许
二次抽样,对全部指标进行复验,以复验结果作为最终判定结果。 8标志、包装、运输与贮存。
标志
8.1.2包装袋上应标有产品名称、
注册商标、
制造厂名、防水标记?8.1.3产品标记、标号、
生产日期可用说明书或标签形式提供。
8.2包装: 8.2.1产品必须采用
编织袋、麻袋包装,包装袋容积为0.1m3。有特殊要求可采用其他包装形式。 8.2.2包装袋不允许扎口,必须用针缝。尺可能采用机械缝包。
8.3运输:运输中应防水、离散漏,严禁踩踏。
8.4贮存:产品应按标号、等级在室内堆放,堆放场地应平整、干燥。附加说明:本标准由河南建筑材料研究设计院归口。本标准由河南建筑材料研究设计院负责起草。本标准主要起草人瞿镇华、黄亦农。
用途
2. 工业领域:
管道保温、保冷绝热、过滤材料、炼钢过程的集渣材、橡胶塑料的
填充材料等
3. 农园艺领域:无土栽培、
土壤改良、农药缓逝剂等
生产工艺
从矿山开采后的矿石通过机械破碎、振动式筛分加工成具有一定
粒度级配的矿砂,膨胀厂根据不同用途进行选购。珍珠岩原料矿砂的
含水量一般为4-6%,由于含水量过高,经高温加热后,水分的急速挥发会造成珍珠岩的炸裂。所以,应首先将珍珠岩的
无效水含量在膨胀前去除掉,使其保留正常膨胀所需的水分(即有效水分)。经过国内外实验室和生产厂的大量试验总结,膨胀珍珠岩的有效含水量在2.2-2.4%之间时,膨胀后的效果最佳,
膨胀倍数最大(即松散密度最低)。因此,膨胀珍珠岩的
生产过程应包括预热、膨胀两个
关键工序。
⑴ 预热:根据产地、粒度大小的不同,珍珠岩矿砂在250-400℃的温度环境下预热2-8分钟后,预热脱干含水率将达到膨胀要求。
⑵ 膨胀:经预热后的矿砂,经投料装置均匀洒向温度保持在900-1200℃高温的火焰上,矿砂将被急剧加热并迅速膨胀至原来体积的10-30倍,膨胀后的珍珠岩颗粒呈白色或浅灰色,内部含有蜂窝状结构,松散密度一般为40-80Kg/m3。
⑶ 膨胀后的珍珠岩随着高温气体经
旋风分离器进行
料器分离后进入集料仓,含有少量微尘的高温气体经
袋式除尘装置除尘后排到大气中。条件较差的工厂则不设立专门的
除尘装置,而是将高温气体直接排出。
材料缺点
膨胀珍珠岩
吸水率高,
耐水性差导致
保温砂浆在搅拌中
体积收缩变形大,产品后期保温性能降低、易开裂,与基层
粘结强度低易空鼓等,同时在拌制、运输、停放过程中、膨胀珍珠岩保温砂浆易出现分层、离析、泌水现场,施工性能差,并影响硬化后保温砂浆的技术性能。
材料优点
膨胀珍珠岩的以其良好的保温效能,超强的稳定性能很好的被市场接受并发挥其效应,而且
应用范围广,具有普遍的实用性,尤其在耐火保温节能方面发挥优异的性能。
细数优异性能,可以说数不胜数。不仅仅具有良好的环保性能,有广泛应用的经济和
社会价值,施工极其便利、易于维修,撞击性能优于其它任何一种
保温材料,抗
湿热性能优良,而且还有较好的防火性能。
其中
耐久性与建筑物同寿命,彻底打破了有机物
外墙保温材料平均使用寿命25年的界线。由于岩能
无机保温材料系统是无机产品,永不老化。而且是无缝界施工,从而对建筑物形成全胶塑包裹保护作用。
在正常使用条件下,如遇干燥、严寒、高温、潮湿、
电化腐蚀或
昆虫、真菌或
藻类生长,以及因锯齿动物的破坏、物体撞击等种种侵袭,都不致造成损害,大大地延长建筑物的使用寿命。其保温材料的使用年限与建筑物同寿命。
产品用途
建筑物屋面及墙体上作为
保温隔热材料,轻质骨料,农业及园艺的无土栽培、改良土壤,保水
保肥等。
膨胀珍珠岩是用途极为广泛的一种无机
矿物材料,几乎涉及到各个领域。例如:
①
制氧机、冷库、
液氧液氮运输中作为填充式保温隔热材料。
⑤用于吸附浮油。
⑥用于农业、园艺、改良土壤、保水保肥。
⑧更大量的用于
工业窑炉与建筑物屋面与墙体的保温隔热上。
注:各种膨胀珍珠岩制成品的应用除膨胀珍珠岩故有的保温性能外,以此为基本,掺加不同的
粘结剂,可制成适应不同的需要的成品。