膨脹頁岩是指頁岩經人工加熱膨脹後，製成供結構用的人工輕骨料。在人工輕骨料中，除頁岩外，還包括將煤渣石，粉煤灰(Fly ash；燒煤時，在煙道內沉積的細粒菸灰)和高爐爐渣膨脹而成的產品。
基本介紹
- 中文名：膨脹頁岩
- 外文名：Expanded shale
- 學科：土木工程
技術簡介,產地,主要用途,質量要求,
技術簡介
膨脹頁岩(Expanded Shale)在岩石學上沒有叫膨脹頁岩的岩石。膨脹頁岩是指頁岩經人工加熱膨脹後，製成供結構用的人工輕骨料。在人工輕骨料中，除頁岩外，還包括將煤渣石，粉煤灰(Fly ash；燒煤時，在煙道內沉積的細粒菸灰)和高爐爐渣膨脹而成的產品。
頁岩是堆積岩的一種，是地表上的岩石因風化，水蝕作用破碎後，成為微細的粘土粒，堆積在海底和河底凝固而成，並以地層的形式分布於各處。頁岩外觀呈褐色和暗黑色，小片內有極薄劈理性。
頁岩由地表各類原岩生成，因此化學成分不一致。但加熱後，粘土玻璃化，將內部產生的氣體包藏起來，作用於頁岩內的有機物，硫化物和氧化物，從而產生二氧化碳和三氧化硫等氣體而膨脹，見表1。
 |  |  |  |  |  |  | 燒失量 |
62.5 54.78 | 19.1 13.92 | 3.7 5.01 | 2.1 7.84 | 1.5 0.96 | 0.6 0.96 | 1.3 1.50 | 9.4 12.90 |
膨脹頁岩在製法上有兩種不同工序；首先將原料岩頁粉碎後，按原樣燒成“非造粒型”，再經粉碎，調合，造粒，製成“造粒型”。在造粒型中，調整原料，能縮小原石的波動度，但在“非造粒型”中原石的波動度會給製品帶來影響，因此必須選擇波動度小的原料。然後將上述原料在迴轉窯里用1200℃左右的溫度燒成，經冷卻窯冷卻後，用振動篩進行篩分，分成20mm~5mm的粗骨料（比重在1.4以下），~2.5mm的細骨料（比重在1．8以下），以及在兩者之間的中間料。
產地
作膨脹頁岩原料的岩石，多年於距今7000萬年前的中生代後期~早第三紀堆積而成的頁岩中，我國各地均有分布。從各地煤田夾層中的產出頁岩和煤渣石，均可作膨脹頁岩原料用。
高爐渣經工藝處理後，可製成具有一定強度的膨脹礦渣珠。高爐爐渣可從各鋼鐵基地和有色金屬基地收集。
主要用途
膨脹頁岩是人工輕骨料的代表，隨著高層建築突飛猛進，代替石渣和砂用，其需要量正在日益增加。膨脹頁岩被不透水的皮膜色覆，內部由許多獨立的氣孔石質組成，吸水性小，是極輕的建築材料。例如使用石渣和砂子的混凝土，每m為2.4t，用這種人工輕骨料，則為1.6噸， 重量減輕30%以上。膨脹頁岩耐火性和絕熱性好，導熱率為普通混凝土的
以下，因此十分適合作冷庫和溫室用。
用膨脹頁岩製成的建築物，除降低重量外，還可以節約鋼材和簡化基礎工程。此外由於絕熱性好，作火力發電廠和煉鐵廠熱處理車間的混凝土結構十分經濟合算。膨脹頁岩能使土木建築中混凝土結構輕量化，大量套用於搬運和架設方便的輕量預製構配件方面。近年來，膨脹頁岩還廣泛套用於高速公路，高架橋和鋼吊橋的下墊板，高架橋的橋墩以及立體人行橫道的樓梯梁；作預製混凝土用時，可套用於大型建築物的地板和耐火牆方面。膨脹頁岩目前還開拓了許多新用途：如作絕熱混凝土，耐火磚絕熱，重油和汽油地下罐設備的充填乾砂，以及淨水廠的過濾材料等。
質量要求
1.岩質富有油質光澤，有蔥狀剝離性質；
2.原料內含適量帶結晶水的粘土礦物；
3.含低溫熔融所必需的鹼分（ ， ）；
4.含適量的氧化鐵和有機物質以及能助長膨脹效果的氣體發生物質；
5.在原料頁岩中，儘可能不含硫黃（S）；
6.燒成後無粘結性；
7.原料內無波動度，富有粘性，不粉化。
