蛭石是水云母類礦物,它是在自然條件下各類云母水化作用和二次生變化而成。隨著現(xiàn)代建筑事業(yè)發(fā)展,蛭石在建筑中具有很大應(yīng)用前景。
蛭石在應(yīng)用上的重要性質(zhì)是將它加熱到300℃以上能發(fā)泡(膨脹),其體積可以增加6~8倍。
發(fā)泡蛭石具有許多寶貴性質(zhì),其中最重要的性質(zhì)如下:
1、低密度(80~200千克/立方米),它的密度僅僅是普通混凝土的1/30~1/10。
2、高吸音系數(shù),在頻率達(dá)100赫時達(dá)0.7~0.8。
3、高耐火性。
4、熔化溫度1350℃。
5、可以在-260℃至1100℃的范圍內(nèi)使用。
6、小的熱膨脹系數(shù):1.4×10-5/℃
7、無毒性。
美麗的銀色和金黃色,低吸濕性,長壽命,是它無可比擬的優(yōu)點(diǎn),并且蛭石性質(zhì)不亞于珍珠巖,有些性質(zhì)甚至還超過它。由于發(fā)泡蛭石有上述這些優(yōu)良性質(zhì),從而使它在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。
1 國內(nèi)外蛭石資源分布概況
1.1 世界蛭石資源分布概況
世界擁有蛭石儲量約6億t,其中我國和俄羅斯儲量約占三分之二,其它主要分布在美國和南非。
美國蛭石主要分布在蒙大拿州的LIBBY,儲量大約為8000萬t,占美國蛭石總儲量的三分之二,是世界上最大的蛭石礦產(chǎn)地;南非總儲量為7300萬t,主要產(chǎn)地是帕拉博拉地區(qū),其儲量占南非蛭石儲量的90%以上;前蘇聯(lián)共有20多個蛭石礦床,其中特大型的為科夫多爾和波達(dá)寧蛭石礦床,估計總儲量近2億t。
1.2 我國蛭石資源分布概況
我國蛭石分布較廣,但多分布在中國北部,主要有新疆、河北、內(nèi)蒙、遼寧、山西、陜西等省區(qū);在四川、湖北、甘肅等省也有分布,主要產(chǎn)于變質(zhì)巖區(qū)。規(guī)模大、最具代表性的是新疆尉犁縣且干布拉克蛭石礦,儲量估計居世界第二,占全國儲量的90%以上,我國蛭石片經(jīng)灼燒試驗(yàn),膨脹倍數(shù)最高。
2 蛭石可以生產(chǎn)以下建筑材料和制品
2.1 發(fā)泡蛭石
實(shí)踐使用表明它是有效的熱絕緣(保溫)材料,它可以作為建筑物外墻、屋頂、地坪的不燃、絕緣(保溫)材料。它具有流動性,可以填充任何形狀凹空。這種材料密度僅100~200千克/立方米。
還有一種憎水發(fā)泡蛭石,它的吸水性和吸溫性僅是普通發(fā)泡蛭石的1/3。
發(fā)泡蛭石具有良好的吸附性能,能很好的吸附氣體和有機(jī)物,可以用于凈化氣體和廢水。
發(fā)泡蛭石生產(chǎn)過程如下:將蛭石去雜質(zhì)后,粉碎成1~2毫米的顆粒,篩分除去細(xì)粉。然后在高差式雙筒順流回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行發(fā)泡、硬化、退火、冷卻。發(fā)泡溫度需控制在350℃~400℃,發(fā)泡時間為8~10分鐘,從發(fā)泡回轉(zhuǎn)爐出來的發(fā)泡蛭石還需進(jìn)行篩分,除去未發(fā)泡的雜質(zhì)顆粒。
2.2 蛭石保溫、隔音板
這類板對人類健康絕對無害,它能對房屋進(jìn)行隔熱、隔音、保溫,在受熱時不放出任何氣體,也不會老化。蛭石保溫隔音板采用發(fā)泡蛭石作為主要原料制成,具有廣泛的用途:
、傩枘透邷氐墓埠蜕a(chǎn)用房的裝飾。
、诠埠蜕a(chǎn)設(shè)施的消防用防護(hù)板。例如車站、飯店、劇院、電影院、賓館和各類工業(yè)企業(yè)車間。
③在住宅、倉庫、銀行、軍火庫、飯店、電影院、體育館、俱樂部、賓館作為隔音、保溫的壁板。
、芡渌牧匣旌现瞥蓮(fù)合材料,如耐火隔板、門隔板、防火天花板。
、蒌撍摻Y(jié)構(gòu)保護(hù)套。
蛭石板隔音指標(biāo)要比絕大多數(shù)隔音材料好,而且它的成本很低。其性能如下,
外型尺寸(毫米):150×150、200×200、300×300、600×600
厚度(毫米):8、10、12、16、20
密度:600/700千克/立方米
抗彎強(qiáng)度:1.5~2兆帕
導(dǎo)熱系數(shù):0.15~0、16瓦/米·卡
火焰蔓延系數(shù):L=0
耐熱性:不小于3小時
吸音系數(shù)(f=500赫):0.45
毒性(其中包括在火焰作用下):無
2.3 防火蛭石板
防火蛭石板采用以下方法制備:將蛭石粉碎并細(xì)磨到200目,與液體粘結(jié)劑混合,然后成型成各種規(guī)格板材,并在100℃左右進(jìn)行干燥。液體粘結(jié)劑為水玻璃和磷硅酸鈉。也可以將蛭石粉和水玻璃或磷硅酸鈉混合物涂到需防火的設(shè)備和物體表面,涂層厚度影響到防火性,一般越厚防火性越好。
蛭石防火板不含石棉。其用途如下:
、儆糜诮饘佟⒛静、混凝土磚承重結(jié)構(gòu)和屋面的防火保護(hù),其耐燃性可達(dá)0.5~2.5小時。
②工程系統(tǒng)和通風(fēng)道的防火保護(hù)及當(dāng)煙囪通過屋頂和天花板夾層時煙囪外表面防火保護(hù)設(shè)施。
、坌枘腿夹源笥0.5小時的引風(fēng)裝置襯板。
防火蛭石板使用壽命不小于15年。
2.4 蛭石混凝土
為了提高各種建筑物的熱絕緣(保溫)性能,也可以采用蛭石混凝土,這種混凝土采用發(fā)泡蛭石作為細(xì)填料。
用蛭石混凝土可以生產(chǎn)建筑物墻體材料。這種墻體材料不僅重量輕,而且隔熱(保溫)、隔音性能好,在現(xiàn)代高層建筑中用途很廣。
蛭石混凝土可以制成不同密度,如陶粒模石混凝土密度為900千克/立方米,通過調(diào)節(jié)陶粒、蛭石、水泥的配比,可以制得密度更低、隔熱(保溫)隔音性能更好的陶粒蛭石混凝土。在陶粒蛭石混凝土或蛭石混凝土中也可以加入礫石。
密度為400~500千克/立方米的蛭石混凝土在多層民用建筑中可以用于外墻堵縫和粉飾。而蛭石混凝土制備和使用與普通混凝土一樣。采用蛭石混凝土作為外墻堵縫和粉飾可以降低材料消耗(它的密度僅為普通混凝土的1/3),節(jié)省勞動力并還可以改善外墻隔熱(保溫)性能。
進(jìn)一步提高民用建筑和工業(yè)建筑及工業(yè)管道和熱力管線的隔熱(保溫)性能,也可以用機(jī)械噴射裝置進(jìn)行噴涂發(fā)泡蛭石粉與水玻璃(或磷硅酸鈉)的混合物。還可以在能源裝置,包括原子能發(fā)電站進(jìn)行保溫隔熱。
3 結(jié)論
綜上所述,蛭石類建筑材料具有許多其他建筑材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此它用途很廣泛,而且生產(chǎn)這類建筑材料工藝比較簡單,投資比較省,成本也比較低,可以說它是一種很有開發(fā)前景的現(xiàn)代建筑材料。
蛭石在應(yīng)用上的重要性質(zhì)是將它加熱到300℃以上能發(fā)泡(膨脹),其體積可以增加6~8倍。
發(fā)泡蛭石具有許多寶貴性質(zhì),其中最重要的性質(zhì)如下:
1、低密度(80~200千克/立方米),它的密度僅僅是普通混凝土的1/30~1/10。
2、高吸音系數(shù),在頻率達(dá)100赫時達(dá)0.7~0.8。
3、高耐火性。
4、熔化溫度1350℃。
5、可以在-260℃至1100℃的范圍內(nèi)使用。
6、小的熱膨脹系數(shù):1.4×10-5/℃
7、無毒性。
美麗的銀色和金黃色,低吸濕性,長壽命,是它無可比擬的優(yōu)點(diǎn),并且蛭石性質(zhì)不亞于珍珠巖,有些性質(zhì)甚至還超過它。由于發(fā)泡蛭石有上述這些優(yōu)良性質(zhì),從而使它在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。
1 國內(nèi)外蛭石資源分布概況
1.1 世界蛭石資源分布概況
世界擁有蛭石儲量約6億t,其中我國和俄羅斯儲量約占三分之二,其它主要分布在美國和南非。
美國蛭石主要分布在蒙大拿州的LIBBY,儲量大約為8000萬t,占美國蛭石總儲量的三分之二,是世界上最大的蛭石礦產(chǎn)地;南非總儲量為7300萬t,主要產(chǎn)地是帕拉博拉地區(qū),其儲量占南非蛭石儲量的90%以上;前蘇聯(lián)共有20多個蛭石礦床,其中特大型的為科夫多爾和波達(dá)寧蛭石礦床,估計總儲量近2億t。
1.2 我國蛭石資源分布概況
我國蛭石分布較廣,但多分布在中國北部,主要有新疆、河北、內(nèi)蒙、遼寧、山西、陜西等省區(qū);在四川、湖北、甘肅等省也有分布,主要產(chǎn)于變質(zhì)巖區(qū)。規(guī)模大、最具代表性的是新疆尉犁縣且干布拉克蛭石礦,儲量估計居世界第二,占全國儲量的90%以上,我國蛭石片經(jīng)灼燒試驗(yàn),膨脹倍數(shù)最高。
2 蛭石可以生產(chǎn)以下建筑材料和制品
2.1 發(fā)泡蛭石
實(shí)踐使用表明它是有效的熱絕緣(保溫)材料,它可以作為建筑物外墻、屋頂、地坪的不燃、絕緣(保溫)材料。它具有流動性,可以填充任何形狀凹空。這種材料密度僅100~200千克/立方米。
還有一種憎水發(fā)泡蛭石,它的吸水性和吸溫性僅是普通發(fā)泡蛭石的1/3。
發(fā)泡蛭石具有良好的吸附性能,能很好的吸附氣體和有機(jī)物,可以用于凈化氣體和廢水。
發(fā)泡蛭石生產(chǎn)過程如下:將蛭石去雜質(zhì)后,粉碎成1~2毫米的顆粒,篩分除去細(xì)粉。然后在高差式雙筒順流回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行發(fā)泡、硬化、退火、冷卻。發(fā)泡溫度需控制在350℃~400℃,發(fā)泡時間為8~10分鐘,從發(fā)泡回轉(zhuǎn)爐出來的發(fā)泡蛭石還需進(jìn)行篩分,除去未發(fā)泡的雜質(zhì)顆粒。
2.2 蛭石保溫、隔音板
這類板對人類健康絕對無害,它能對房屋進(jìn)行隔熱、隔音、保溫,在受熱時不放出任何氣體,也不會老化。蛭石保溫隔音板采用發(fā)泡蛭石作為主要原料制成,具有廣泛的用途:
、傩枘透邷氐墓埠蜕a(chǎn)用房的裝飾。
、诠埠蜕a(chǎn)設(shè)施的消防用防護(hù)板。例如車站、飯店、劇院、電影院、賓館和各類工業(yè)企業(yè)車間。
③在住宅、倉庫、銀行、軍火庫、飯店、電影院、體育館、俱樂部、賓館作為隔音、保溫的壁板。
、芡渌牧匣旌现瞥蓮(fù)合材料,如耐火隔板、門隔板、防火天花板。
、蒌撍摻Y(jié)構(gòu)保護(hù)套。
蛭石板隔音指標(biāo)要比絕大多數(shù)隔音材料好,而且它的成本很低。其性能如下,
外型尺寸(毫米):150×150、200×200、300×300、600×600
厚度(毫米):8、10、12、16、20
密度:600/700千克/立方米
抗彎強(qiáng)度:1.5~2兆帕
導(dǎo)熱系數(shù):0.15~0、16瓦/米·卡
火焰蔓延系數(shù):L=0
耐熱性:不小于3小時
吸音系數(shù)(f=500赫):0.45
毒性(其中包括在火焰作用下):無
2.3 防火蛭石板
防火蛭石板采用以下方法制備:將蛭石粉碎并細(xì)磨到200目,與液體粘結(jié)劑混合,然后成型成各種規(guī)格板材,并在100℃左右進(jìn)行干燥。液體粘結(jié)劑為水玻璃和磷硅酸鈉。也可以將蛭石粉和水玻璃或磷硅酸鈉混合物涂到需防火的設(shè)備和物體表面,涂層厚度影響到防火性,一般越厚防火性越好。
蛭石防火板不含石棉。其用途如下:
、儆糜诮饘佟⒛静、混凝土磚承重結(jié)構(gòu)和屋面的防火保護(hù),其耐燃性可達(dá)0.5~2.5小時。
②工程系統(tǒng)和通風(fēng)道的防火保護(hù)及當(dāng)煙囪通過屋頂和天花板夾層時煙囪外表面防火保護(hù)設(shè)施。
、坌枘腿夹源笥0.5小時的引風(fēng)裝置襯板。
防火蛭石板使用壽命不小于15年。
2.4 蛭石混凝土
為了提高各種建筑物的熱絕緣(保溫)性能,也可以采用蛭石混凝土,這種混凝土采用發(fā)泡蛭石作為細(xì)填料。
用蛭石混凝土可以生產(chǎn)建筑物墻體材料。這種墻體材料不僅重量輕,而且隔熱(保溫)、隔音性能好,在現(xiàn)代高層建筑中用途很廣。
蛭石混凝土可以制成不同密度,如陶粒模石混凝土密度為900千克/立方米,通過調(diào)節(jié)陶粒、蛭石、水泥的配比,可以制得密度更低、隔熱(保溫)隔音性能更好的陶粒蛭石混凝土。在陶粒蛭石混凝土或蛭石混凝土中也可以加入礫石。
密度為400~500千克/立方米的蛭石混凝土在多層民用建筑中可以用于外墻堵縫和粉飾。而蛭石混凝土制備和使用與普通混凝土一樣。采用蛭石混凝土作為外墻堵縫和粉飾可以降低材料消耗(它的密度僅為普通混凝土的1/3),節(jié)省勞動力并還可以改善外墻隔熱(保溫)性能。
進(jìn)一步提高民用建筑和工業(yè)建筑及工業(yè)管道和熱力管線的隔熱(保溫)性能,也可以用機(jī)械噴射裝置進(jìn)行噴涂發(fā)泡蛭石粉與水玻璃(或磷硅酸鈉)的混合物。還可以在能源裝置,包括原子能發(fā)電站進(jìn)行保溫隔熱。
3 結(jié)論
綜上所述,蛭石類建筑材料具有許多其他建筑材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此它用途很廣泛,而且生產(chǎn)這類建筑材料工藝比較簡單,投資比較省,成本也比較低,可以說它是一種很有開發(fā)前景的現(xiàn)代建筑材料。