陶粒，顧名思義，就是陶質(zhì)的顆粒。陶粒的外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體，但也有一些仿碎石陶粒呈不規(guī)則碎石狀。陶粒形狀因生產(chǎn)工藝不同而有所區(qū)別。它的表面是一層呈陶質(zhì)或釉質(zhì)的外殼，具有隔水保氣作用，并且具有較高的強(qiáng)度。

　　可以用來生產(chǎn)陶粒的原料很多，陶粒的品種也因生產(chǎn)原料的不同而不同。焙燒陶粒的顏色大多為暗紅色、赭紅色，也有一些特殊品種為灰黃色、灰黑色、灰白色、青灰色等。免燒陶粒因所用固體廢棄物不同，顏色各異，一般為灰黑色，表面沒有光澤度，不如焙燒陶粒光滑。陶粒的粒徑一般為5-20㎜，最大的粒徑為25㎜。

　　輕質(zhì)性是陶粒的一個(gè)重要優(yōu)良性能，這也是它能夠取代重質(zhì)砂石的主要原因。陶粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)密蜂窩狀微孔。這些微孔都是封閉型的。這是陶粒質(zhì)輕的主要原因。

　　陶粒具有優(yōu)異的性能，如密度低、筒壓強(qiáng)度高、孔隙率高，軟化系數(shù)高、抗凍性良好、抗堿集料反應(yīng)性優(yōu)異等。特別由于陶粒密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)、成分較均一，且具一定強(qiáng)度和堅(jiān)固性，因而具有質(zhì)輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性等多功能特點(diǎn)。利用陶粒這些優(yōu)異的性能，可以將它廣泛應(yīng)用與建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣范。陶粒之所以在全世界得到快速發(fā)展，是因?yàn)樗哂衅渌牧纤痪邆涞脑S多優(yōu)異性能。這些優(yōu)異性能有以下幾個(gè)方面。

　　(1)保溫、隔熱性能良好

　　陶粒由于內(nèi)部多孔，故具有良好的保溫隔熱性，用它配制的混凝土熱導(dǎo)率一般為0.3_~0.8W/(m?k)，比普通混凝土低1_~2倍。所以，陶粒建筑都有良好的熱環(huán)境。

　　(2)耐火性能優(yōu)異

　　普通粉煤灰陶?；炷粱蚍勖夯姨樟Ｆ鰤K集保溫、抗震、抗凍、耐火等性能于一體，特別是耐火性是普通混凝土的4倍多。對(duì)相同的耐火周期，陶粒混凝土的板材厚度比普通混凝土薄20%。此外，粉煤灰陶粒還可以配制耐火度1200℃以下的耐火混凝土。在650℃的高溫下，陶?；炷聊芫S持常溫下強(qiáng)度的85%。而普通混凝土只能維持常溫下強(qiáng)度的35%_~75%。

　　(3)抗震性能良好

　　陶?；炷劣捎谫|(zhì)量輕，彈性模量低，抗變形性能好，故具有較好的抗震性能。在1976年唐山大地震中，天津建造的4棟陶?；炷链蟀褰ㄖ就旰?，并能照常使用。而其周圍相當(dāng)數(shù)量的磚混建筑都不同程度地受到震害。這雖然與建筑結(jié)構(gòu)體系有關(guān)，但是陶粒混凝土具有優(yōu)良的抗震性能也是一個(gè)重要原因。1976年意大利費(fèi)留利地區(qū)發(fā)生9級(jí)的強(qiáng)烈地震，統(tǒng)計(jì)資料表明，磚混建筑物損壞率達(dá)40%~60%，框架結(jié)構(gòu)黏土空心磚建筑損壞率為33%，而陶?；炷两ㄖp壞率只有5%。陶粒的抗震性能由此可見。

　　(4)吸水率低，抗凍性能和耐久性能好

　　陶粒混凝土耐酸、堿腐蝕和抗凍性能優(yōu)于普通混凝土。250號(hào)粉煤灰陶?；炷?，15次凍融循環(huán)的強(qiáng)度損失不大于2%。1976年有關(guān)部門對(duì)全國(guó)自1985年以來所建的陶?；炷凉こ踢M(jìn)行了實(shí)測(cè)，結(jié)果表明，無論是預(yù)制的還是現(xiàn)澆的，室內(nèi)的與室外的，所含鋼筋均未銹蝕，測(cè)的碳化深度一般不大于30mm，后期強(qiáng)度還可以繼續(xù)增長(zhǎng)。由此可見，陶?；炷潦且环N優(yōu)良的建筑材料，應(yīng)大力推廣使用。

　　(5)抗?jié)B性優(yōu)異

　　據(jù)多次測(cè)試，陶?；炷恋目?jié)B性能優(yōu)于普通混凝土。以20MPa陶?；炷僚c普通混凝土為例，經(jīng)多次測(cè)試進(jìn)行比較，普通混凝土的抗?jié)B指數(shù)為B6，而陶粒混凝土則可達(dá)到B18至B25。1970年天津用20MPa的陶粒混凝土建造的防空通道(深3m，地下水位0.9 m)，至1980年檢查時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。寧波建造的兩條20MPa陶?；炷炼诖?載重量80t)，水上作業(yè)13年，從未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。因此陶?；炷潦侵谱魉畨?，地下工程的優(yōu)良建筑材料之一。

　　(6)抗堿

　　陶?；炷敛坏透g(酸、堿)性能優(yōu)于普通混凝土。而且具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力。

　　混凝土的主要成分是水泥和集料。集料包括碎石和砂子，如果石子和砂子這些集料是白云石、石灰石或其他含有SiO₂的巖石，如蛋白石、火山巖等，水泥中的堿就會(huì)和這些集料發(fā)生堿集料反應(yīng)，引起巖石礦物解體或造成膨脹使混凝土開裂而崩潰，造成建筑破壞。這就是堿集料反應(yīng)。每年國(guó)內(nèi)國(guó)外都有大量的建筑物因混凝土的堿集料反應(yīng)而損毀。美國(guó)20世紀(jì)80年代，統(tǒng)計(jì)全國(guó)50萬座公路橋梁，其中有20萬座因堿集料反應(yīng)造成不同程度的毀壞。全世界每年因堿集料反應(yīng)造成的損失可以達(dá)上千億美元。

　　由于陶粒不含有這些火性巖石成分，堿含量也非常低，所以它在使用過程中不會(huì)與水泥發(fā)生堿集料反應(yīng)。國(guó)內(nèi)外的陶?；炷两ㄖ?，還沒有發(fā)現(xiàn)一起堿集料反應(yīng)的事例。事實(shí)已經(jīng)表明，陶粒具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力，可在一定程度上增加安全性，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

　　(7)適應(yīng)性強(qiáng)

　　經(jīng)國(guó)內(nèi)外幾十年生產(chǎn)實(shí)踐證明，根據(jù)各地資源條件不同，可分別采用黏土、頁(yè)巖、粉煤灰或其他固體廢棄物生產(chǎn)陶粒。根據(jù)用途不同和市場(chǎng)需要，可以生產(chǎn)不同堆積密度和粒度的陶粒產(chǎn)品(超輕陶粒、結(jié)構(gòu)保溫用陶粒、結(jié)構(gòu)用陶粒)，也可生產(chǎn)有特殊用途的陶粒，如耐高溫陶粒、耐酸陶粒和花卉陶粒等。

　　在使用陶粒時(shí)，可按實(shí)際需要采用不同類型的陶粒配制不同密度和強(qiáng)度等級(jí)的無砂大孔、全輕、超輕鋼筋或預(yù)應(yīng)力混凝土?？梢灶A(yù)制成各種類型的墻體制品和建筑構(gòu)件，也可用于填充，現(xiàn)澆，滑模等施工作業(yè)。對(duì)于各種建筑體系，如框架填充或自承重砌塊建筑、一模三板、全裝配大板、內(nèi)澆外掛、全線澆滑模建筑等都能適用。任何建筑物中的墻體(砌塊、外墻板、內(nèi)隔墻條板)，樓板、屋面板、梁柱和部分基礎(chǔ)等，都可用陶?；炷羴碇谱鳎@是其它任何一種新型墻體無法比擬的。

　　按生產(chǎn)原料分:

　　(1)鋁釩土陶粒砂(石油支撐劑陶粒砂)

　　其主要是以優(yōu)質(zhì)鋁釩土、煤等多種原材料，經(jīng)過破碎，細(xì)碎，粉磨、制粒和高溫?zé)Y(jié)等多道工藝制作而成，具有耐高溫、高壓、強(qiáng)度高、導(dǎo)流能力強(qiáng)、及耐腐蝕等特點(diǎn)，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量，屬環(huán)保產(chǎn)品。是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強(qiáng)度支撐劑的替代品，對(duì)增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。

　　(2)黏土陶粒

　　以黏土、亞黏土等為主要原料，經(jīng)加工制粒，燒脹而成的，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，稱為黏土陶粒。

　　(3)頁(yè)巖陶粒

　　又稱膨脹頁(yè)巖。以黏土質(zhì)頁(yè)巖、板巖等經(jīng)破碎、篩分，或粉磨后成球，燒脹而成的粒徑在5㎜以上的輕粗集料為頁(yè)巖陶粒。頁(yè)巖陶粒按工藝方法分為:經(jīng)破碎、篩分、燒脹而成的普通型頁(yè)巖陶粒;經(jīng)粉磨、成球、燒脹而成的圓球形頁(yè)巖陶粒。

　　黏土陶粒、粉煤灰陶粒、頁(yè)巖陶粒適用于保溫用的、結(jié)構(gòu)保溫用的輕集料混凝土，也可用于結(jié)構(gòu)用的輕集料混凝土。頁(yè)巖陶粒的主要用途是生產(chǎn)輕集料混凝土小型空心砌塊和輕質(zhì)隔墻板。

　　(4)垃圾陶粒

　　隨著城市不斷發(fā)展壯大，城市的垃圾越來越多，處理城市垃圾，成為一個(gè)日益突出的問題。

　　垃圾陶粒是將城市生活垃圾處理后，經(jīng)造粒、焙燒生產(chǎn)出燒結(jié)陶粒?；?qū)⒗鵁尤胨嘣炝＃匀火B(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)出免燒垃圾陶粒。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗少、質(zhì)輕高強(qiáng)等特點(diǎn)。垃圾陶粒除了可制成墻板、砌塊、磚等新型墻體材料外，還可用作保溫隔熱、樓板、輕質(zhì)混凝土、水處理凈化等用途，具有廣闊的市場(chǎng)。

　　(5)煤矸石陶粒

　　煤矸石是采煤過程中排出的含碳量較少的黑色廢石，是我國(guó)排放量最大的固體廢棄物，其排放與堆積不僅占用大量耕地，同時(shí)對(duì)地表、大氣造成了很大污染。煤矸石的化學(xué)成分與黏土比較相似，煤矸石含有較高的碳及硫，燒失量較大。只有在一定溫度范圍內(nèi)才能產(chǎn)生足夠數(shù)量黏度適宜的熔融物質(zhì)，具有膨脹性能。根據(jù)它的特點(diǎn)，我國(guó)已研制出煤矸石陶粒。

　　煤矸石陶粒是將符合燒脹要求的煤矸石經(jīng)破碎、預(yù)熱、燒脹、冷卻、分級(jí)、包裝而生產(chǎn)出來的。得到的陶粒產(chǎn)品質(zhì)量完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，部分技術(shù)指標(biāo)超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品質(zhì)量，該產(chǎn)品具有創(chuàng)新性、先進(jìn)行、屬環(huán)保類產(chǎn)品。

　　(6)生物污泥陶粒

　　污水處理廠處理完污水后所產(chǎn)生的、并含有大量的生物污泥，生物污泥有的制成農(nóng)用肥，有的直接用于綠化，也有的排放到海里或者焚燒，這樣會(huì)造成二次生態(tài)環(huán)境污染。以生物污泥為主要原材料，采用烘干、磨碎、成球、燒結(jié)成的陶粒，稱為污水處理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土來燒制陶粒既節(jié)省黏土，又保護(hù)農(nóng)田，也起到了一定的環(huán)保作用。

　　(7)河底泥陶粒

　　大量的江河湖水經(jīng)過多年的沉積形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土，經(jīng)挖泥、自然干燥、生料成球、預(yù)熱、焙燒、冷卻制成的陶粒稱為河底泥陶粒。利用河底泥制造陶粒，不但會(huì)減少建材制造業(yè)與農(nóng)業(yè)用地爭(zhēng)土，而且還為河底泥找到了合理出路，解決了河底泥的二次污染問題，達(dá)到了廢棄物資源化的目的。

　　(8)粉煤灰陶粒

　　以固體廢棄物為主要原料，加入一定量的膠結(jié)料和水，經(jīng)加工成球，燒結(jié)燒脹或自然養(yǎng)護(hù)而成，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，簡(jiǎn)稱粉煤灰陶粒。

　　按強(qiáng)度分：

　　(1)高強(qiáng)陶粒

　　根據(jù)(輕集料及其試驗(yàn)方法)GB/T 17431.1-1998新標(biāo)準(zhǔn)，高強(qiáng)陶粒是指強(qiáng)度標(biāo)號(hào)不小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。其技術(shù)要求除密度等級(jí)、筒壓強(qiáng)度、強(qiáng)度標(biāo)號(hào)、吸水率有特定指標(biāo)外，其他指標(biāo)(顆粒級(jí)配、軟化系數(shù)、粒型系數(shù)、有害物質(zhì)含量等)與超輕、普通陶粒相同。生產(chǎn)高強(qiáng)陶粒時(shí)產(chǎn)量較低，耗能較大，附加值高，銷售價(jià)格比超輕陶粒、普通陶粒高50%左右。用高強(qiáng)陶粒配制高標(biāo)號(hào)及預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土必須均質(zhì)。

　　(2)普通陶粒

　　根據(jù)《輕集料及其試驗(yàn)方法》GB/T 17431.1-1998新標(biāo)準(zhǔn)，普通陶粒是指強(qiáng)度標(biāo)號(hào)小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。普通陶粒應(yīng)用較廣，市場(chǎng)潛力大。

　　按密度分：

　　(1)一般密度陶粒

　　一般密度陶粒是指密度大于500kg/m的陶粒。它的強(qiáng)度一般相對(duì)較高，多用于結(jié)構(gòu)保溫混凝土或高強(qiáng)混凝土。

　　(2)超輕密度陶粒

　　超輕密度陶粒一般是指300_~500kg/m的陶粒。這種陶粒一般用于保溫隔熱混凝土及其制品。

　　(3)特輕密度陶粒

　　特輕密度陶粒是指小于300kg/m的陶粒。它的保溫隔熱性能非常優(yōu)異，但強(qiáng)度較差。一般用于生產(chǎn)特輕保溫隔熱混凝土及其制品。

　　按形狀分：

　　(1)碎石形陶粒

　　碎石型陶粒一般用天然礦石生產(chǎn)，先將石塊粉碎、焙燒，然后進(jìn)行篩粉;也可用天然及人工輕質(zhì)原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅燒煤矸石等，直接破碎篩分而得。

　　(2)圓球形陶粒

　　圓球形陶粒是采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)。先將原料磨粉，然后加水造粒，制成圓球再進(jìn)行焙燒或養(yǎng)護(hù)而成。我國(guó)的陶粒大部分是這種品種。

　　(3)圓柱形陶粒

　　圓柱型陶粒一般采用塑性擠出成型。先制成泥條，再切割成圓柱形狀。這種陶粒適合于塑性較高的等黏土原料，產(chǎn)量相對(duì)較低。圓柱料坯若采用回磚窯焙燒，圓柱體在窯內(nèi)滾動(dòng)成橢圓形。

　　按性能分：

　　(1)高性能陶粒

　　高性能陶粒是指強(qiáng)度較高、吸水率較低、密度較小的焙燒或免燒陶粒。輕集料的資源豐富，品種繁多。它有天然輕集料、固體廢棄物輕集料和人造輕集料之分。根據(jù)它們的生成條件及性能看來，可以用來配制高性能混凝土的只有經(jīng)特殊加工的高性能陶粒。國(guó)外一般稱它為高性能輕集料，在我國(guó)也可稱它為高強(qiáng)陶粒。

　　高性能陶粒是采用合適的原材料，經(jīng)特殊加工工藝，所制造出的不同密度等級(jí)、高強(qiáng)度、低孔隙率、低吸水率的人造輕集料。這種輕集料的某些性能與普通密實(shí)集料相似，與普通輕集料相比性能更為優(yōu)越。

　　(2)普通性能陶粒

　　普通性能陶粒是相對(duì)于高性能陶粒而言。即它的強(qiáng)度比高性能陶粒略低?？紫堵事愿摺⑽室哺?。但它的綜合性能仍優(yōu)于普通集料。

　　按生產(chǎn)工藝分：

　　(1)燒制陶粒；即通過傳統(tǒng)燒結(jié)法工藝制作出的陶粒。

　　(2)免燒陶粒；即采用其他免燒工藝制作出的陶粒。

　　生產(chǎn)陶粒的主題原料是含有硅、鋁元素的各種固體物料，包括工業(yè)固體廢物，如煤矸石、粉煤灰、鋁灰、鋁礬土以及赤泥、硼泥、污泥、河泥等。生產(chǎn)過程是將所述物料經(jīng)過預(yù)處理（干燥、粉碎等），在于1其他礦物粘土混合，經(jīng)造粒、干燥、燒結(jié)、篩分、包裝而成?？刂撇煌脑下肪€和工藝條件，可以值得強(qiáng)度不同、密度不同、形狀不同、用途不同的陶粒制品。如石油壓裂支撐劑就是陶粒制品中的主要代表。

　　我國(guó)陶粒的生產(chǎn)設(shè)備都采用的是工業(yè)回轉(zhuǎn)窯。圓筒形的主窯體與水平呈3°左右的傾角放置在托滾上。物料在高的一端進(jìn)入窯內(nèi)，在窯體做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用下，物料從高處(窯尾)滾落至低處(窯頭)，同時(shí)，在窯頭處，高壓風(fēng)機(jī)將煤粉(或天然氣等其他燃料)噴入窯內(nèi)，并使其充分燃燒，產(chǎn)生的熱量使物料發(fā)生物理和化學(xué)變化，產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，冷卻后即為陶粒。

　　河南省睿博環(huán)境技術(shù)有限公司開發(fā)的由煤矸石、粉煤灰、二次鋁灰、石棉尾礦生產(chǎn)石油壓裂支撐劑技術(shù)，所產(chǎn)品各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合石油開采等行業(yè)的要求。為所述工業(yè)固廢的資源化利用開辟了一條綠色、環(huán)保、高效新途徑。