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。隨著現代建筑事業發展,蛭石在建筑中具有很大應用前景。
蛭石在應用上的重要性質是將它加熱到300℃以上能發泡(膨脹),其體積可以增加6~8倍。
發泡蛭石具有許多寶貴性質,其中最重要的性質如下:
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,在頻率達100赫時達0.7~0.8。
3、高耐火性。
4、熔化溫度1350℃。
5、可以在-260℃至1100℃的范圍內使用。
6、小的熱膨脹系數:1.4×10-5/℃
7、無毒性。
美麗的銀色和金黃色,低吸濕性,長壽命,是它無可比擬的優點,并且蛭石性質不亞于珍珠巖,有些性質甚至還超過它。由于發泡蛭石有上述這些優良性質,從而使它在現代建筑中得到了廣泛的應用。
1 國內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地;南非總儲量為7300萬t,主要產地是帕拉博拉地區,其儲量占南非蛭石儲量的90%以上;前蘇聯共有20多個蛭石礦床,其中特大型的為科夫多爾和波達寧蛭石礦床,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、內蒙、遼寧、山西、陜西等省區;在四川、湖北、甘肅等省也有分布,主要產于變質巖區。規模大、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,我國蛭石片經灼燒試驗,膨脹倍數最高。
2 蛭石可以生產以下建筑材料和制品
2.1 發泡蛭石
實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。
還有一種憎水發泡蛭石,它的吸水性和吸溫性僅是普通發泡蛭石的1/3。
發泡蛭石具有良好的吸附性能,能很好的吸附氣體和有機物,可以用于凈化氣體和廢水。
發泡蛭石生產過程如下:將蛭石去雜質后,粉碎成1~2毫米的顆粒,篩分除去細粉。然后在高差式雙筒順流回轉爐中進行發泡、硬化、退火、冷卻。發泡溫度需控制在350℃~400℃,發泡時間為8~10分鐘,從發泡回轉爐出來的發泡蛭石還需進行篩分,除去未發泡的雜質顆粒。
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泡蛭石作為主要原料制成,具有廣泛的用途:
①需耐高溫的公共和生產用房的裝飾。
②公共和生產設施的消防用防護板。例如車站、飯店、劇院、電影院、賓館和各類工業企業車間。
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。
④同其他材料混合制成復合材料,如耐火隔板、門隔板、防火天花板。
⑤鋼塔、鋼結構保護套。
蛭石板隔音指標要比絕大多數隔音材料好,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
抗彎強度:1.5~2兆帕
導熱系數:0.15~0、16瓦/米·卡
火焰蔓延系數:L=0
耐熱性:不小于3小時
吸音系數(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:將蛭石粉碎并細磨到200目,與液體粘結劑混合,然后成型成各種規格板材,并在100℃左右進行干燥。液體粘結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:
①用于金屬、木材、混凝土磚承重結構和屋面的防火保護,其耐燃性可達0.5~2.5小時。
②工程系統和通風道的防火保護及當煙囪通過屋頂和天花板夾層時煙囪外表面防火保護設施。
③需耐燃性大于0.5小時的引風裝置襯板。
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,這種混凝土采用發泡蛭石作為細填料。
用蛭石混凝土可以生產建筑物墻體材料。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,通過調節陶粒、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),節省勞動力并還可以改善外墻隔熱(保溫)性能。
進一步提高民用建筑和工業建筑及工業管道和熱力管線的隔熱(保溫)性能,也可以用機械噴射裝置進行噴涂發泡蛭石粉與水玻璃(或磷硅酸鈉)的混合物。還可以在能源裝置,包括原子能發電站進行保溫隔熱。
3 結論
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點,因此它用途很廣泛,而且生產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前景的現代建筑材料。
蛭石在應用上的重要性質是將它加熱到300℃以上能發泡(膨脹),其體積可以增加6~8倍。
發泡蛭石具有許多寶貴性質,其中最重要的性質如下:
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,在頻率達100赫時達0.7~0.8。
3、高耐火性。
4、熔化溫度1350℃。
5、可以在-260℃至1100℃的范圍內使用。
6、小的熱膨脹系數:1.4×10-5/℃
7、無毒性。
美麗的銀色和金黃色,低吸濕性,長壽命,是它無可比擬的優點,并且蛭石性質不亞于珍珠巖,有些性質甚至還超過它。由于發泡蛭石有上述這些優良性質,從而使它在現代建筑中得到了廣泛的應用。
1 國內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地;南非總儲量為7300萬t,主要產地是帕拉博拉地區,其儲量占南非蛭石儲量的90%以上;前蘇聯共有20多個蛭石礦床,其中特大型的為科夫多爾和波達寧蛭石礦床,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、內蒙、遼寧、山西、陜西等省區;在四川、湖北、甘肅等省也有分布,主要產于變質巖區。規模大、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,我國蛭石片經灼燒試驗,膨脹倍數最高。
2 蛭石可以生產以下建筑材料和制品
2.1 發泡蛭石
實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。
還有一種憎水發泡蛭石,它的吸水性和吸溫性僅是普通發泡蛭石的1/3。
發泡蛭石具有良好的吸附性能,能很好的吸附氣體和有機物,可以用于凈化氣體和廢水。
發泡蛭石生產過程如下:將蛭石去雜質后,粉碎成1~2毫米的顆粒,篩分除去細粉。然后在高差式雙筒順流回轉爐中進行發泡、硬化、退火、冷卻。發泡溫度需控制在350℃~400℃,發泡時間為8~10分鐘,從發泡回轉爐出來的發泡蛭石還需進行篩分,除去未發泡的雜質顆粒。
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泡蛭石作為主要原料制成,具有廣泛的用途:
①需耐高溫的公共和生產用房的裝飾。
②公共和生產設施的消防用防護板。例如車站、飯店、劇院、電影院、賓館和各類工業企業車間。
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。
④同其他材料混合制成復合材料,如耐火隔板、門隔板、防火天花板。
⑤鋼塔、鋼結構保護套。
蛭石板隔音指標要比絕大多數隔音材料好,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
抗彎強度:1.5~2兆帕
導熱系數:0.15~0、16瓦/米·卡
火焰蔓延系數:L=0
耐熱性:不小于3小時
吸音系數(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:將蛭石粉碎并細磨到200目,與液體粘結劑混合,然后成型成各種規格板材,并在100℃左右進行干燥。液體粘結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:
①用于金屬、木材、混凝土磚承重結構和屋面的防火保護,其耐燃性可達0.5~2.5小時。
②工程系統和通風道的防火保護及當煙囪通過屋頂和天花板夾層時煙囪外表面防火保護設施。
③需耐燃性大于0.5小時的引風裝置襯板。
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,這種混凝土采用發泡蛭石作為細填料。
用蛭石混凝土可以生產建筑物墻體材料。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,通過調節陶粒、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),節省勞動力并還可以改善外墻隔熱(保溫)性能。
進一步提高民用建筑和工業建筑及工業管道和熱力管線的隔熱(保溫)性能,也可以用機械噴射裝置進行噴涂發泡蛭石粉與水玻璃(或磷硅酸鈉)的混合物。還可以在能源裝置,包括原子能發電站進行保溫隔熱。
3 結論
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點,因此它用途很廣泛,而且生產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前景的現代建筑材料。
















