珍珠巖是一種火山噴發(fā)的酸性熔巖,經(jīng)急劇冷卻而成的玻璃質(zhì)巖石,因其具有珍珠裂隙結(jié)構(gòu)而得名,珍珠巖礦石的化學(xué)成分:Sio268%~75%;A1203 9.0%~14%;Fe2O3 0.5%-4.0%;Na20 2.5%~5.0%;K2O1.5%~4.5%;CaO O.7%~2.0%;Mg0 0.3%~1.0%;H20 1.3%~6.6%;另外還含有少量Tio2、Mn02等氧化物。
珍珠巖有黃白、灰白等顏色,新鮮斷口為玻璃光澤或珍珠光澤,風(fēng)化后為油脂光澤。硬度(莫氏)5.5~6,密度2.2~2. 4kg/m3,折射率1. 492~1.502.耐火溫度1280~1360℃。
工業(yè)上對(duì)珍珠巖礦石質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是它的膨脹性能,目前根據(jù)礦石焙燒后的膨脹倍數(shù)(κo)將珍珠巖分為三個(gè)等級(jí),κo >20,為一級(jí)礦石;κo =10~20.為二級(jí);κo <lO,為三級(jí)。
珍珠巖(包括松脂巖和黑曜巖)具有在高溫下急劇膨脹的特性,生成白色、多孔、質(zhì)輕的粒狀無機(jī)材料,工業(yè)上稱為膨脹珍珠巖。珍珠巖具有膨脹性能的內(nèi)在因素是它的玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)和體內(nèi)含有足以引起玻璃質(zhì)膨脹的結(jié)合水。在珍珠巖形成過程中,從火山內(nèi)部噴發(fā)出來的熾熱硅酸鹽巖漿急速冷卻而固結(jié)為玻璃態(tài),存在于巖漿中的水蒸氣因巖漿驟然冷凝而來不及逸散,凝聚于玻璃質(zhì)內(nèi),形成許多微小的水沲體(即為發(fā)泡核),分散于玻璃質(zhì)中。當(dāng)珍珠巖驟然置于高溫下時(shí),其小水泡體中的水分急速汽化,產(chǎn)生向外逸散的蒸氣壓,珍珠巖就像爆米花一樣瞬間膨脹,形成了具有蜂窩狀徽孔結(jié)構(gòu)的膨脹珍珠巖。按上述工藝生成的膨脹珍珠巖顆粒是開孔的,對(duì)它進(jìn)行一些表面處理,便產(chǎn)生一種新型閉孔型膨脹珍珠巖,具有僧水憎油等特點(diǎn)。在工業(yè)上,膨脹珍珠巖按其粒度分為大、中、小三種膨脹巖:大顆粒膨脹巖,主體顆?!?0~20mm;中顆粒膨脹巖,主體顆?!?~lOmm;小顆粒膨脹巖,主體顆?!?lt;2mm。
膨脹珍珠巖具有容重輕、保溫隔熱性能好、使用溫度范圍廣、化學(xué)穩(wěn)定性好、吸濕性小、防火、防水、無味、無毒等優(yōu)良性能,可用不同的膠結(jié)劑制成各種形狀和性能的制品,廣泛用于國(guó)防、建筑、化工、石油、冶金、電力、機(jī)械等工業(yè)部門,是一種很有發(fā)展前途的超輕質(zhì)、高效能的保溫、隔熱、保冷、吸聲材料。
膨脹珍珠巖在建筑和機(jī)械工業(yè)的主要用途有:混凝土骨材;輕質(zhì)、保溫、隔熱吸聲板;防火屋面和輕質(zhì)防凍、防震、防火、防輻射等高層建筑工程墻體的填料、灰漿等建筑材料;各種工業(yè)設(shè)備、管道絕熱層;各種深冷、冷庫(kù)工程的內(nèi)壁;低沸點(diǎn)液體、氣體的貯藏內(nèi)壁和運(yùn)輸工具的內(nèi)壁等,還可作為各種隔熱、保溫玻璃、礦棉、陶瓷等制品的配料使用。
傳統(tǒng)膨脹珍珠巖的制備工藝與膨脹蛭石有許多類似之處,以下主要介紹球形閉孔膨脹珍珠巖的生產(chǎn)、性能及應(yīng)用。