談球形閉孔膨脹珍珠巖在建筑施工中的應用

戴鵬程

(太原建設工程質量監督站，山西太原 030009)

0 引言

膨脹珍珠巖為一種酸性火山熔巖，是一種玻璃質非金屬礦產。其名稱由來是因為其在高溫條件下體積迅速膨脹4倍～32倍。目前，建筑領域一般使用膨脹珍珠巖的衍生品作為外墻保溫材料，或者將其添加到混凝土中，使其成為一種新型混凝土——保溫混凝土。由圖1可知，其外形極不規則，膨脹珍珠巖表面有很多孔狀結構，由此可知這種材料密度小、強度低、壓縮系數大，因此會影響其成品的強度;又由于其為孔狀結構，故吸水率大，一般情況下，自然吸水率的總重可達自身的300多倍，因此導致此產品不宜在潮濕或液體環境中使用，限制了其適用范圍［1］。針對其缺陷，人們發明了一種新的膨脹珍珠巖制造方法，使其膨脹過程中外形呈近似球形的閉孔結構，由于空洞閉合，因此大大降低了其吸水率，同時增加了這種材料的強度，其閉孔狀態如圖2所示。閉孔膨脹珍珠巖保溫材料是一種以球形閉孔膨脹珍珠巖為保溫骨料，水泥為膠凝材料的一種保溫性能良好的保溫建筑材料。球形閉孔膨脹珍珠巖的保溫效果可以和聚苯乙烯板相媲美，聚苯乙烯板耐火性低，在生產時利用有機材料合成，并且拆除后的保溫板不能重復利用，對環境的污染比較嚴重，使其構成二次污染。而球形閉孔膨脹珍珠巖耐火性能好，純天然開采，對生態環境的破壞基本為零［2］。

圖1 傳統膨脹珍珠巖掃描電鏡圖

圖2 球形閉孔膨脹珍珠巖掃描電鏡圖

1 性能

球形閉孔膨脹珍珠巖砂漿是一種無機絕熱的建筑材料，與聚苯乙烯板等有機保溫材料相比，球形閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿解決了有機材料的易燃，防火能力差，高溫下產生有害氣體和耐老化等問題。到目前為止已有大量的工程實踐，其主要性能見表1。

表1 球形閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿性能

球形閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿是A級不燃的無機材料，耐火溫度900℃，無軟化，無收縮，無裂縫。球形閉孔膨脹珍珠巖的燃燒性能檢測見表2。

表2 球形閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿燃燒性能檢測

球形閉孔膨脹珍珠巖的主要缺點就是吸水率高，研究其主要目的就是降低其吸水率和提高其強度，在產品性能的設計上，除了國家的標準JC 209-92中所規定的指標以外，增加了成球率、吸水率和閉孔率等標準［3］，表3給了具有代表性的珍珠巖的產品性能。

表3 球形閉孔膨脹珍珠巖的產品性能

2 適用領域

在已竣工建筑中，把球形閉孔膨脹珍珠巖和水泥砂漿按一定比例拌合，涂抹內外清水墻上，使其成為內外墻保溫砂漿，可達到保溫效果，且不影響其粘結性能。在一定厚度內涂抹保溫砂漿厚度越厚，其保溫效果越顯著。其拌合的保溫砂漿在室內外、天花板、地板上均可涂抹，可大大提高構件的保溫性能。閉孔膨脹珍珠巖和其他材料共同作用可形成多種新型保溫材料:保溫砂漿、隔熱耐火磚和保溫混凝土。保溫砂漿:將閉孔膨脹珍珠巖和砂漿按照一定比例可制得保溫砂漿，其特點是密度小、熱工性能好、凝結時間短。目前這種砂漿工作性能最好的是玻化微珠保溫砂漿。

在輕質砌塊中加入一定比例球形閉孔膨脹珍珠巖，可做成輕質隔熱耐火磚。這種耐火磚耐高溫、保溫性能好、質輕，具有較好的工作性能，是目前待開發的一種新型工業墻體材料。

在混凝土配比中加入球形閉孔膨脹珍珠巖，加入適量減水劑，對其構建抗折性能、抗壓性能基本無影響，且能達到永久保溫、隔熱、隔聲的效果。

3 具體應用

近些年，很多房地產公司為提高樓盤的品味和檔次，在樓板上做一層膨脹珍珠巖保溫層，使得每層樓板隔熱效果大大增加，保溫性能提升，同時減輕了樓面恒荷載，因此減輕了結構自重，提高整體結構的穩定性。

晉城某公司開發的一棟住宅樓，其混凝土采用玻化微珠保溫混凝土，混凝土設計強度C30，實測混凝土強度38 MPa，因此遠遠滿足結構對混凝土的要求，這種混凝土自重輕，保溫性能好，不僅減輕結構自重，使得結構外保溫工序取消，縮短了施工工期，也減小了工程總造價。

上述都為在城市建設中的應用，同樣，在新型農村建設中也有不少住戶在建房子時用到球形閉孔膨脹珍珠巖混凝土，由于其保溫效果好，因此在河南等地的農村建設中不少人用此種產品以達到冬暖夏涼的效果，因為農村中很少通有暖氣，普遍是開空調和燒火爐，用球形閉孔膨脹珍珠巖混凝土建成的民居，減少了能源的消耗，同時降低了環境污染的程度，使農村建筑也成為了“節能建筑”。

同樣，球形閉孔膨脹珍珠巖不僅在建筑中使用，在無土栽培、塑料大棚、鹽堿化土壤改良和園藝中也有廣泛的應用。

4 結語

球形閉孔膨脹珍珠巖和其他傳統的多孔材料相比，其具有較高的保溫效果，并且強度高、吸水率低、耐火性能好，引起了保溫行業的關注，并且替代了隔熱耐火磚的填充料——漂珠。目前，我國閉孔膨脹珍珠巖的年產量已經達到2萬t左右，具有很好的發展前景。

［1］劉 鵬，余 晟.球形閉孔膨脹珍珠巖產品性能及應用［J］.中國非金屬礦工業導刊，2004(4):13-16.

［2］陳世富.新型珍珠巖電膨脹爐及其產品［J］.新型建筑材料，1995(2):17-20.

［3］盧凱安.膨脹珍珠巖及其制品的新用途和發展趨勢［J］.新型建筑材料，2007(7):35-40.

［4］周和平.膨脹珍珠巖配制輕質混凝土的研究［J］.混凝土與水泥制品，2013(7):45-48.