谈球形闭孔膨胀珍珠岩在建筑施工中的应用

戴鹏程

(太原建设工程质量监督站，山西太原 030009)

0 引言

膨胀珍珠岩为一种酸性火山熔岩，是一种玻璃质非金属矿产。其名称由来是因为其在高温条件下体积迅速膨胀4倍～32倍。目前，建筑领域一般使用膨胀珍珠岩的衍生品作为外墙保温材料，或者将其添加到混凝土中，使其成为一种新型混凝土——保温混凝土。由图1可知，其外形极不规则，膨胀珍珠岩表面有很多孔状结构，由此可知这种材料密度小、强度低、压缩系数大，因此会影响其成品的强度;又由于其为孔状结构，故吸水率大，一般情况下，自然吸水率的总重可达自身的300多倍，因此导致此产品不宜在潮湿或液体环境中使用，限制了其适用范围［1］。针对其缺陷，人们发明了一种新的膨胀珍珠岩制造方法，使其膨胀过程中外形呈近似球形的闭孔结构，由于空洞闭合，因此大大降低了其吸水率，同时增加了这种材料的强度，其闭孔状态如图2所示。闭孔膨胀珍珠岩保温材料是一种以球形闭孔膨胀珍珠岩为保温骨料，水泥为胶凝材料的一种保温性能良好的保温建筑材料。球形闭孔膨胀珍珠岩的保温效果可以和聚苯乙烯板相媲美，聚苯乙烯板耐火性低，在生产时利用有机材料合成，并且拆除后的保温板不能重复利用，对环境的污染比较严重，使其构成二次污染。而球形闭孔膨胀珍珠岩耐火性能好，纯天然开采，对生态环境的破坏基本为零［2］。

图1 传统膨胀珍珠岩扫描电镜图

图2 球形闭孔膨胀珍珠岩扫描电镜图

1 性能

球形闭孔膨胀珍珠岩砂浆是一种无机绝热的建筑材料，与聚苯乙烯板等有机保温材料相比，球形闭孔膨胀珍珠岩保温砂浆解决了有机材料的易燃，防火能力差，高温下产生有害气体和耐老化等问题。到目前为止已有大量的工程实践，其主要性能见表1。

表1 球形闭孔膨胀珍珠岩保温砂浆性能

球形闭孔膨胀珍珠岩保温砂浆是A级不燃的无机材料，耐火温度900℃，无软化，无收缩，无裂缝。球形闭孔膨胀珍珠岩的燃烧性能检测见表2。

表2 球形闭孔膨胀珍珠岩保温砂浆燃烧性能检测

球形闭孔膨胀珍珠岩的主要缺点就是吸水率高，研究其主要目的就是降低其吸水率和提高其强度，在产品性能的设计上，除了国家的标准JC 209-92中所规定的指标以外，增加了成球率、吸水率和闭孔率等标准［3］，表3给了具有代表性的珍珠岩的产品性能。

表3 球形闭孔膨胀珍珠岩的产品性能

2 适用领域

在已竣工建筑中，把球形闭孔膨胀珍珠岩和水泥砂浆按一定比例拌合，涂抹内外清水墙上，使其成为内外墙保温砂浆，可达到保温效果，且不影响其粘结性能。在一定厚度内涂抹保温砂浆厚度越厚，其保温效果越显著。其拌合的保温砂浆在室内外、天花板、地板上均可涂抹，可大大提高构件的保温性能。闭孔膨胀珍珠岩和其他材料共同作用可形成多种新型保温材料:保温砂浆、隔热耐火砖和保温混凝土。保温砂浆:将闭孔膨胀珍珠岩和砂浆按照一定比例可制得保温砂浆，其特点是密度小、热工性能好、凝结时间短。目前这种砂浆工作性能最好的是玻化微珠保温砂浆。

在轻质砌块中加入一定比例球形闭孔膨胀珍珠岩，可做成轻质隔热耐火砖。这种耐火砖耐高温、保温性能好、质轻，具有较好的工作性能，是目前待开发的一种新型工业墙体材料。

在混凝土配比中加入球形闭孔膨胀珍珠岩，加入适量减水剂，对其构建抗折性能、抗压性能基本无影响，且能达到永久保温、隔热、隔声的效果。

3 具体应用

近些年，很多房地产公司为提高楼盘的品味和档次，在楼板上做一层膨胀珍珠岩保温层，使得每层楼板隔热效果大大增加，保温性能提升，同时减轻了楼面恒荷载，因此减轻了结构自重，提高整体结构的稳定性。

晋城某公司开发的一栋住宅楼，其混凝土采用玻化微珠保温混凝土，混凝土设计强度C30，实测混凝土强度38 MPa，因此远远满足结构对混凝土的要求，这种混凝土自重轻，保温性能好，不仅减轻结构自重，使得结构外保温工序取消，缩短了施工工期，也减小了工程总造价。

上述都为在城市建设中的应用，同样，在新型农村建设中也有不少住户在建房子时用到球形闭孔膨胀珍珠岩混凝土，由于其保温效果好，因此在河南等地的农村建设中不少人用此种产品以达到冬暖夏凉的效果，因为农村中很少通有暖气，普遍是开空调和烧火炉，用球形闭孔膨胀珍珠岩混凝土建成的民居，减少了能源的消耗，同时降低了环境污染的程度，使农村建筑也成为了“节能建筑”。

同样，球形闭孔膨胀珍珠岩不仅在建筑中使用，在无土栽培、塑料大棚、盐碱化土壤改良和园艺中也有广泛的应用。

4 结语

球形闭孔膨胀珍珠岩和其他传统的多孔材料相比，其具有较高的保温效果，并且强度高、吸水率低、耐火性能好，引起了保温行业的关注，并且替代了隔热耐火砖的填充料——漂珠。目前，我国闭孔膨胀珍珠岩的年产量已经达到2万t左右，具有很好的发展前景。

［1］刘 鹏，余 晟.球形闭孔膨胀珍珠岩产品性能及应用［J］.中国非金属矿工业导刊，2004(4):13-16.

［2］陈世富.新型珍珠岩电膨胀炉及其产品［J］.新型建筑材料，1995(2):17-20.

［3］卢凯安.膨胀珍珠岩及其制品的新用途和发展趋势［J］.新型建筑材料，2007(7):35-40.

［4］周和平.膨胀珍珠岩配制轻质混凝土的研究［J］.混凝土与水泥制品，2013(7):45-48.