膨脹珍珠岩是一種天然酸性玻璃質火山熔岩，非金屬礦產，包括珍珠岩、松脂岩和黑曜岩，三者只是結晶水含量不同。由於在1000～1300℃高溫條件下其體積迅速膨脹4～30倍，故統稱為膨脹珍珠岩。一般要求膨脹倍數>7～10倍（黑曜岩>3倍，可用），二氧化矽70%左右。均為露天開採。不用選礦，只需破碎，篩分即可。
可用作過濾劑、催化劑、分子篩以及橡膠、化肥、農藥的載體。廣泛用於建築、冶金、石油、機械、輕工、水電、鑄造、醫藥、食品、農林園藝等部門。
基本介紹
主要用途,原理,附屬檔案,主題範圍,引用標準,名詞術語,分類等級,技術要求,試驗方法,檢驗規則,標誌,用途,生產工藝,材料缺點,材料優點,主要用途,
主要用途
經常溫導熱係數0.0245～0.048W/(m·K)，高溫導熱係數0.058～0.175W/(m·K)，低溫導熱係數0.028～0.038W/(m·K)，最高使用溫度800℃。用作高效保溫、保冷填充材料。
原理
膨脹珍珠岩是珍珠岩礦砂經預熱，瞬時高溫焙燒膨脹後製成的一種內部為蜂窩狀結構的白色顆粒狀的材料。其原理為:珍珠岩礦石經破碎形成一定粒度的礦砂，經預熱焙燒，急速加熱(1000℃以上)，礦砂中水分汽化，在軟化的含有玻璃質的礦砂內部膨脹，形成多孔結構，體積膨脹10-30倍的非金屬礦產品.珍珠岩根據其膨脹工藝技術及用途不同分為三種形態:開放孔(open cell)，閉孔(closed cell)，中空孔(balloon)。
附屬檔案
主題範圍
本標準規定了膨脹珍珠岩的產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則及標誌、包裝、運輸、貯存等。
本標準適用於溫度在73￣1073K(-200￣800℃)範圍內作為絕熱材料及用於製作絕熱、吸音、防火等製品，配製建築砂漿和輕質混凝土的膨脹珍珠岩。其他用途的膨脹珍珠岩也應參照採用。
引用標準
GB 4132絕熱材料名詞術語 GB 10294絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定防護熱板法 GB 10295絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定熱流計法 GB 11833絕熱材料穩態傳熱性質的測定圓球法
名詞術語
本標準涉及的術語同GB 4132。
分類等級
4.1分類產品按堆積密度分為70.100.150.200.250號五個標號。註：如需其他標號產品由供需雙方確定。
4.2等級各標號產品按物理性能分成優等品、一等品和合格品三個等級。
4.3產品標記
4.3.1標記方法：標記順序為產品名稱、標號、體積、標準號。
4.3.2標記示例：每袋體積為0.1m3、標號為100的膨脹珍珠岩。膨脹珍珠岩100-0.1JC209
技術要求
5.1膨脹珍珠岩的堆積密度、質量含水率、粒度和導熱係數指標應符合表
1規定。 JC 209-92
標號 | 堆積密度 | 質量含水率 | 粒 度 | 導熱係數 | |||||
kg/m3 | % | % | W/(m·K)(kcal/m·h·℃) | ||||||
最大值 | 最大值 | 5mm篩孔篩餘量 | 0.15mm篩孔通過量 | 平均溫度298±5K溫度梯度5-10K/cm | |||||
最大值 | 最大值 | 最大值 | |||||||
優等品 | 一等品 | 合格品 | 優等品 | 一等品 | 合格品 | ||||
70號 | 70 | 0.047(0.040) | 0.049(0.042) | 0.051(0.044) | |||||
100號 | 100 | 0.052 (0.045) | 0.054(0.046) | 0.056(0.048) | |||||
150號 | 150 | 2 | 2 | 2 | 4 | 6 | 0.058(0.050) | 0.060(0.052) | 0.062(0.053) |
200號 | 200 | 0.064(0.057) | 0.066(0.055) | 0.068(0.058) | |||||
250號 | 250 | 0.070(0.060) | 0.072(0.062) | 0.074(0.064 | |||||
5.2產品的堆積密度均勻性指標應符合表2規定。表2
等級 | 堆積密度均勻性 |
一等品 | 5袋試樣中最大堆積密度或最小堆積密度與5袋試樣堆積密度平均值之差的絕對值不超過5袋試樣平均值的10%。 |
二等品 | 5袋試樣中最大堆積密度或最小堆積密度與5袋試樣堆積密度平均值之差的絕對值不超過5袋試樣平均值15%。 |
合格品 | 5袋試樣堆積密度的平均值符合表1規定 |
試驗方法
6.1堆積密度和堆積密度均勻性試驗方法
6.1.1設備 a.烘箱和乾燥器。 b.天平：精度為0.01g。 c.量筒：圓柱形金屬筒（尺寸為內徑108mm、高100mm）容積為0.001m3，要求內壁光潔，並具有足夠的剛度，量筒應經常進行校核。 d.漏斗：見下圖。 6.1.2試驗步驟
6.1.2.1將按7.2.2方法取出的試樣，在383±5K(110±5℃)下烘乾至恆重，隨後移至於乾燥器中冷卻至室溫。 6.1.2.2將烘乾後的試樣注入漏斗，啟動活動門，將試樣注入量筒。
6.1.2.3用直尺刮平量筒試樣表面，刮平時直尺應緊貼量筒上表面邊緣。
6.1.2.4稱量量筒及試樣質量 6.1.2.5試驗過程中應保證試樣呈鬆散狀態，防止任何程度的振動。
6.1.3結果計算
6.1.3.1堆積密度按式(1)計算： m2-m1ρ=────……………………(1)υ式中：ρ——試樣堆積密度，kg/m3;m1——量筒的質量，kg;m2——量筒和試樣的質量，kg;υ——量筒的容積，m3。
6.1.3.2試驗結果取兩次試驗結果的算術平均值，保留三位有效數字。
6.1.3.3記錄五個試樣中的堆積密度最大值、最小值和算術平均值，保留三位有效數字。
6.2質量含水率試驗方法。
6.2.1設備 a.烘箱和乾燥器。 b.天平：精度為0.001g。
6.2.2試驗步驟從7.2.2製備的試樣中每袋取出約10g試樣，混合後稱量，在383±5K(110±5℃)下烘乾至恆重，隨後移至於乾燥器中冷卻至室溫，稱量，直至恆重。
6.2.3結果計算
6.2.3.1質量含水率按式(2)計算： m3-m4 m=─────×100……………………………(2) m4式中：m——試樣質量含水率，%； m3——試樣乾燥前質量，g； m4——試樣乾燥後質量，g。
6.2.3.2試驗結果取三鎰試驗結果的算術平均值，保留二位有效數字。 6.3粒度試驗方法
6.3.1設備 a.烘箱。 b.天平：精度為0.01g。 c.標準篩：篩孔尺寸為5,2.5,1.2,0.6,0.3,0.15mm篩各一個，其中2.5,1.2,0.6,0.3mm篩為輔助篩。 d.搪瓷盤或其他容器。 e.毛刷。
6.3.2試驗步驟。
6.3.2.1從7.2.2製備的5袋試樣混合，取出約0.001m3試樣，在383±5K(110±5℃)溫度下烘乾至恆重，稱量。
6.3.2.2將各層篩按順序安裝好，試樣放在篩子內，蓋緊蓋子，採用機械或手工方法進行篩分。手篩時應使試樣在篩網上充分運動（即一手握住篩子略微傾斜，用另一手以每分鐘150次左右的頻率敲擊篩壁，每25次轉動60度），篩至篩分終點。 6.3.2.3仲裁時以機械篩分為準。
6.3.2.4稱量5mm篩孔篩餘量和0.15mm篩孔的通過量，每次稱重前均應使試樣靜止幾分鐘。
6.3.3結果計算
6.3.3.1 5mm篩孔篩餘量按式(3)計算： m6ω1=───×100…… ………………………(3) m5式中：ω1——篩餘量，%； m5——試樣質量，g; m6——篩余物質量，g；
6.3.3.2 0.15mm篩孔通過量按式(4)計算： m6ω2=───×100……………………………(4) m5式中：ω2——通過量，%； m5——試樣質量，g; m6——通過物質量，g；
6.3.3.3試驗結果取兩次試驗結果算術平均值,保留二位有效數字。
6.4導熱系統試驗方法
6.4.1從7.2.2製備的5袋試樣中任取3袋，每袋中取出約0.004m3的試樣。
6.4.2按GB10294、GB10295或GB11833規定的方法進行。仲裁時按GB10294方法進行。
6.4.3試驗報告中應寫明產品推積密度和測試時的裝填密度。
檢驗規則
7.1檢驗分類產品檢驗分出廠檢驗和型式檢驗兩類
7.1.1出廠檢驗項目：堆積密度、堆積密度均勻性、質量含水率和粒度。
7.1.2型式檢驗項目：堆積密度、堆積密度均勻性、質量含水率、粒度和導熱係數。有下列情況之一時，應進行型式檢驗： a.當原材料和生產工藝有變化時。 b.正常生產時每半年進行一次型式檢驗。 c.經長期停產後，恢復生產時。 d.出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時。 e.國家質量監督機構提出進行型式檢驗的要求時。
7.2檢驗批量和抽樣方案
7.2.1檢驗批量：以100m3為一個檢驗批量，不足100m3者亦視為一個檢驗批量。
7.2.2抽樣方案：從每檢驗批量貨堆上的不同位置隨機抽取5包試樣，將每包試樣按四分法縮分到0.008m3，放入袋中，分別存放在乾燥容器中。
7.3判定規則每檢驗批量產品均應經過檢驗，檢驗結果應全部符合表1規定。若有一項指標不符合表1規定時，允許二次抽樣，對全部指標進行復驗，以復驗結果作為最終判定結果。 8標誌、包裝、運輸與貯存。
標誌
8.1.1產品應有質量合格證、質量等級標誌。
8.1.2包裝袋上應標有產品名稱、註冊商標、製造廠名、防水標記?8.1.3產品標記、標號、生產日期可用說明書或標籤形式提供。
8.2包裝： 8.2.1產品必須採用編織袋、麻袋包裝，包裝袋容積為0.1m3。有特殊要求可採用其他包裝形式。 8.2.2包裝袋不允許扎口，必須用針縫。尺可能採用機械縫包。
8.3運輸：運輸中應防水、離散漏，嚴禁踩踏。
8.4貯存：產品應按標號、等級在室內堆放，堆放場地應平整、乾燥。附加說明：本標準由河南建築材料研究設計院歸口。本標準由河南建築材料研究設計院負責起草。本標準主要起草人瞿鎮華、黃亦農。
用途
1． 建築領域：保溫隔熱、防火塗料、吸音板等
2． 工業領域：管道保溫、保冷絕熱、過濾材料、煉鋼過程的集渣材、橡膠塑膠的填充材料等
3． 農園藝領域：無土栽培、土壤改良、農藥緩逝劑等
生產工藝
從礦山開採後的礦石通過機械破碎、振動式篩分加工成具有一定粒度級配的礦砂，膨脹廠根據不同用途進行選購。珍珠岩原料礦砂的含水量一般為4-6%，由於含水量過高，經高溫加熱後，水分的急速揮發會造成珍珠岩的炸裂。所以，應首先將珍珠岩的無效水含量在膨脹前去除掉，使其保留正常膨脹所需的水分（即有效水分）。經過國內外實驗室和生產廠的大量試驗總結，膨脹珍珠岩的有效含水量在2.2-2.4%之間時，膨脹後的效果最佳，膨脹倍數最大（即鬆散密度最低）。因此，膨脹珍珠岩的生產過程應包括預熱、膨脹兩個關鍵工序。
⑴ 預熱：根據產地、粒度大小的不同，珍珠岩礦砂在250-400℃的溫度環境下預熱2-8分鐘後，預熱脫乾含水率將達到膨脹要求。
⑵ 膨脹：經預熱後的礦砂，經投料裝置均勻灑向溫度保持在900-1200℃高溫的火焰上，礦砂將被急劇加熱並迅速膨脹至原來體積的10-30倍，膨脹後的珍珠岩顆粒呈白色或淺灰色，內部含有蜂窩狀結構，鬆散密度一般為40-80Kg/m3。
⑶ 膨脹後的珍珠岩隨著高溫氣體經旋風分離器進行料器分離後進入集料倉，含有少量微塵的高溫氣體經袋式除塵裝置除塵後排到大氣中。條件較差的工廠則不設立專門的除塵裝置，而是將高溫氣體直接排出。
材料缺點
膨脹珍珠岩吸水率高，耐水性差導致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大，產品後期保溫性能降低、易開裂，與基層粘結強度低易空鼓等，同時在拌制、運輸、停放過程中、膨脹珍珠岩保溫砂漿易出現分層、離析、泌水現場，施工性能差，並影響硬化後保溫砂漿的技術性能。
材料優點
膨脹珍珠岩的以其良好的保溫效能，超強的穩定性能很好的被市場接受並發揮其效應，而且套用範圍廣，具有普遍的實用性，尤其在耐火保溫節能方面發揮優異的性能。
細數優異性能，可以說數不勝數。不僅僅具有良好的環保性能，有廣泛套用的經濟和社會價值，施工極其便利、易於維修，撞擊性能優於其它任何一種保溫材料，抗濕熱性能優良，而且還有較好的防火性能。
其中耐久性與建築物同壽命，徹底打破了有機物外牆保溫材料平均使用壽命25年的界線。由於岩能無機保溫材料系統是無機產品，永不老化。而且是無縫界施工，從而對建築物形成全膠塑包裹保護作用。
在正常使用條件下，如遇乾燥、嚴寒、高溫、潮濕、電化腐蝕或昆蟲、真菌或藻類生長，以及因鋸齒動物的破壞、物體撞擊等種種侵襲，都不致造成損害，大大地延長建築物的使用壽命。其保溫材料的使用年限與建築物同壽命。
主要用途
建築物屋面及牆體上作為保溫隔熱材料，輕質骨料，農業及園藝的無土栽培、改良土壤，保水保肥等。
膨脹珍珠岩是用途極為廣泛的一種無機礦物材料，幾乎涉及到各個領域。例如：
①制氧機、冷庫、液氧液氮運輸中作為填充式保溫隔熱材料。
②用於酒類、油類、藥品、食品、污水等產品過濾。
③用於橡膠、油漆、塗料、塑膠、等填充料及擴張劑。
④用於敏化劑。
⑤用於吸附浮油。
⑥用於農業、園藝、改良土壤、保水保肥。
⑦用於與各種粘合劑配合製成各種規格與性能的型材。
⑧更大量的用於工業窯爐與建築物屋面與牆體的保溫隔熱上。
註：各種膨脹珍珠岩製成品的套用除膨脹珍珠岩故有的保溫性能外，以此為基本，摻加不同的粘結劑，可製成適應不同的需要的成品。
