烧结制度和氧化铁含量对轻质多孔陶粒相关性能的影响研究

吴世明，雷翅，张鹏，徐海军

（广州市建筑科学研究院有限公司，广东 广州 510440）

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近年来，随着我国建筑水平的整体发展和社会节能意识的增强，轻骨料混凝土由于轻质、高强和保温隔热等性能优异而得到了越来越多的关注。陶粒混凝土是轻骨料混凝土施工应用的主要类型，而陶粒作为陶粒混凝土中主要集料，陶粒不仅决定了陶粒混凝土的性能，而且一定程度上影响到了整个轻骨料混凝土行业。陶粒在高温条件下表面熔融态和内部发气情况对陶粒孔结构以至各方面性能都起到至关重要的作用[1]。王发洲等[2]利用东湖底泥为主要原材料采用预烧工艺和发泡技术制备出性能优异的超轻陶粒。张国伟等[3]以海新泾港河道底泥为主要原料烧制陶粒，通过调节保温时间来改变陶粒表观形貌和内部孔隙的连通状况，得到孔隙率良好的多孔陶粒。邓蕾等[4]研究发现铝粉的掺入减少了淤泥陶粒内部孔隙的形成，并且提到铝粉的掺入后原位还原生成的Fe金属相具有极好的延性；同时有研究表明[5-6]，Fe2O3会提高陶粒的膨胀性和流动性，有助于在高温下调节陶粒孔结构的作用，但高温下过量的Fe2O3会导致陶粒变形和发生“Fe-C膨胀效应”[7]导致陶粒破坏。所以研究烧结温度、保温时间和Fe2O3掺量对陶粒熔融态下表观形貌以及内部气孔的形成情况很有必要，但国内相关的研究未见深入报道。

本文通过正交试验研究了以湖泊底泥为原料，不同烧结温度、保温时间和氧化铁含量对陶粒性能的影响，探讨其变化规律得出最优烧制工艺，并制备出一种轻质多孔的高性能陶粒，为制备轻质多孔高性能陶粒提供理论依据。……