开孔膨胀珍珠岩与膨胀玻化微珠的性能对比分析

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1、广东建材2013年第2期材料研究与应用开孑L膨胀珍珠岩与膨胀玻化微珠的性能对比分析赖聪龙(厦门市宏业工程建设技术有限公司)摘要：对比分析了6种开孔膨胀珍珠岩和2种膨胀玻化微珠的堆积密度与导热系数、筒压强度及体积吸水率的关系，研究了膨胀珍珠岩的物相组成及显微结构。结果表明，膨胀玻化微珠粒径小、表面闭孔结构良好，在导热系数、筒压强度及体积吸水率等方面表现出与开孔膨胀珍珠岩不同的变化规律。关键词：膨胀珍珠岩；膨胀玻化微珠；显微结构；性能1前言膨胀珍珠岩是由珍珠岩矿经破碎、筛分成矿砂，在高温条件(通常为7001200。C)下体积迅速膨胀而成，

2、具有质轻、多孔、无毒、化学稳定性好等特性，自其发明之日起即被广泛应用于各种领域，如保温、保冷、吸声工程，园艺、助滤剂及炸药密度调节剂等，其中在建筑保温隔热领域的用量约占膨胀珍珠岩总量的60％以上[“。在建筑保温隔热领域应用时，有开孔膨胀珍珠岩(即传统膨胀珍珠岩)和膨胀玻化微珠(即闭孔膨胀珍珠岩)。目前建筑保温领域大多采用有机材料，这些材料普遍存在易燃、耐久性差等问题，而膨胀珍珠岩因具有防火等级高、耐久性好、保温隔热性优良等特点，日益受到人们的关注和重视，现被大量用于配制轻质砂浆及制作保温制品等瞳]。特别是近年来膨胀玻化微珠的出现，在一

3、定程度上克服了传统开孔膨胀珍珠岩体积收缩大、强度低的问题；随着标准JG／T283—2010《膨胀玻化微珠轻质砂黝的实施，其用量必将进一步增加，但目前仍存在市场混乱、产品名称混杂、以次充好、对其性能及变化规律认知不足等问题。在对我国最大的膨胀珍珠岩生产基地——河南信阳调查的基础上，分析研究了6种开孔膨胀珍珠岩和2种膨胀玻化微珠，力求探寻堆积密度、导热系数、筒压强度、体积吸水率等性能之间的关系，以期加深人们对传统开孔膨胀珍珠岩与新型膨胀玻化微珠的认识，指导生产、采购和应用。2原材料与实验方法2．1原材料开孔膨胀珍珠岩及膨胀玻化微珠均产自河

4、南信阳，其编号、堆积密度及颗粒级配见表1。表1膨胀珍珠岩堆积密度及颗粒级配堆积密度分计筛余％编号(kg／m3)5．OOmm2．50ram1．25ram0．63ram0．315mmO．16mmP1400．0O．832．455．66．1P2500．00．O0．420．572．14．6P3600．00．5330．245．318．72．2P4800．026．241．515．78．55．0P51200．00．419．128．944．15．4P61400．0O．516．623．341．413．4B11200．00．O1．02．677．916．3B

5、21300．0O．O3．873．220．42．2实验方法堆积密度、筒压强度、体积吸水率和表面玻化闭孔率测试参照标准JC／T1042—2007《膨胀玻化微珠》；导热系数测试参照标准GB／T10294—2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定一防护热办法》，冷板温度35℃，热板温度55℃，平均温度45℃；采用荷兰PANalytica公司X’PertPro衍射仪测试膨胀珍珠岩的物相组成；采用OLYMPUS公司SZXIO体视显微镜观察膨胀珍珠岩的显微结构及统计表面玻化闭孔率；采用荷兰?NOVANANOSEM430型扫描电镜(Scan—nin

6、gElectronMicroscope)观察膨胀珍珠岩的微观形貌与结构。3结果与讨论3．I堆积密度与导热系数及筒压强度的关系堆积密度是评价膨胀珍珠岩最常用、最简单易行的一15—材料研究与应用广东建材2013年第2期性能指标；导热系数是膨胀珍珠岩作为保温隔热材料的关键指标；而筒压强度则是评价膨胀珍珠岩易碎性的重要指标。通常，堆积密度与导热系数及筒压强度呈正相关；同水平堆积密度条件下的膨胀玻化微珠因有一定的表面玻化闭孔率，导热系数较小、筒压强度较大。如图1所示，开孔膨胀珍珠岩随着堆积密度的增大，相应的导热系数增大；而两种膨胀玻化微珠的导热

7、系数明显较同水平堆积密度的开孔膨胀珍珠岩小，说明膨胀玻化微珠的保温性能得以改善。图2表明，开孔膨胀珍珠岩的筒压强度随堆积密度的增大而呈增大趋势；膨胀玻化微珠的筒压强度明显高于同水平堆积密度的开孔膨胀珍珠岩。40B080'001201．o'∞堆积密度(ksh,’)图1导热系数与堆积密度的关系1∞墨⋯V120美。墨m劬40劬邮1叩120140堆积密度(kg儡)图2筒压强度与堆积密度的关系由图1和图2分析可知，堆积密度可用于粗略评价开孔膨胀珍珠岩的导热系数及筒压强度；图中点的分布较离散，说明影响导热系数及筒压强度的因素还有其它，如颗粒级配、

8、孔结构及大小等；膨胀玻化微珠由于有较大的表面闭孔率，因此情况更复杂些。3．2堆积密度与体积吸水率的关系体积吸水率是表征膨胀珍珠岩吸水性的重要指标。膨胀珍珠岩吸水率大，用于板材及砂浆时易出现空鼓、开裂的问题。由图3可看出，