我国建材行业对膨胀珍珠岩的技术要求(JC 209-92)主要涉及产品的堆积密度，质量含水率、粒度和导热系数，其中最常使用的是堆积密度和导热系数。研制球形闭孔膨胀珍珠岩的技术目标是为了提高强度和降低吸水率，因此在产品的性能设计上，除了行业标准规定的堆积密度、粒度和导热系数外，我们还增加了成球率、闭孔率、漂浮率、吸水率和筒压强度等5个项目，以便全面反映球形产品的技术性能，某些性能，如吸水率和筒压强度是在国内膨胀珍珠岩技术条件中首次采用的术语，国外同类产品中多数也未涉及或用数据对其进行过说明。

表中数据为国家建材局保温密封材料质量检测中心、郑州大学建材检测中心、国家非金属矿产资源利用研究中心送检样品的检测结果。个别项目，如浮动汇率，是实验研究中的自测数据。

球形闭孔膨胀珍珠岩性能测试结果

检验样品编号、体积密度

热导率(千克/立方米)

w/(m .K)]成球率

(%)闭孔率

(%)浮动利率

(%)吸水率

(%)气缸压力强度

注:(1)粒径为0.25-0.42mm；(1MPa压力下的体积损失率与圆筒耐压强度。

珍珠岩各种特性的具体描述

5.1粒度

我院研制的球形闭孔膨胀珍珠岩及国外同类产品均由小于60目的尾矿制成。这种规格的产品是为了充分利用尾矿，并便于电炉扩容和降低能耗而设计的。其实粒径在0.15~1.50 mm的产品都在我们的研究中。

5.2体积密度

球形产品的体积密度普遍高于传统的多孔产品，这是由于颗粒之间的空气隙减小，颗粒壳层玻璃化增厚的结果。值得注意的是，就真密度而言，当沙子粒径相同时，球形产品比传统产品小。比如美国的一个球形产品，它的砂粒大小为70 ~ 120目，体积密度为0.19 g/cm3，真密度为0.52 g/cm3。然而，相同粒径的多孔产品的堆积密度为0.1 g/cm3，但真实密度为1.47 g/cm3。这表明多孔产品的低堆积密度主要是由颗粒之间和孔中的空空气间隙造成的。排除这部分空风量来测试真密度，显然会比颗粒间隙小、气孔封闭的球形产品大很多。目前，我国膨胀珍珠岩的密度性能一般不用真密度来表示。

5.3导热性

导热系数是反映珍珠岩绝热性能的关键数据。我院研制的球形产品虽然体积密度略高于传统产品，但导热系数在相应标签下属于优等品范围。这说明球形产品的玻化壳和空芯结构对于保持和提高材料本身的隔热能力是非常有效的。

5.4成球率

成球率是材料中基本球形颗粒的百分比。成球率与颗粒材料的抗碎性或密度稳定性密切相关。所谓球形或球状产物，关键在于粒子外壳的玻璃化效应。只要颗粒具有连续完整的表面，就可以算作球形颗粒的个数。这种球化作用及其在材料中的比例构成了球形闭孔膨胀珍珠岩的突出特点。表2显示该产品成球率比国外同类产品高25%(统计方法一致)。

5.5闭孔率

闭孔率是材料中闭孔面积占材料总面积的百分比。这是反映球形闭孔膨胀珍珠岩性能的又一重要数据。这种性质与材料的吸水率直接相关，即闭孔率越高，吸水率越低。相反，吸水率也能反映闭孔率。在表2中，球形产品和传统多孔产品的吸水率差异相当大，这正是因为前者颗粒表面的玻化壳和封闭的孔隙。

5.6浮动汇率

浮率是一定量的膨胀矿石浮在水中，然后干燥到矿石质量的百分比。它是反映矿石膨胀效果和合格率的性能指标。任何未膨胀、不纯或膨胀不良的次品都会沉入水底，而完全膨胀的合格品则会浮在水面。通过浮动率试验，可以随时调整矿砂的膨胀温度和含水量，达到最佳膨胀效果。

5.7吸水率吸水率是进入颗粒物料的水质与物料质量之比的百分比。这是反映球形产品性能优势的重要数据。此外，颗粒材料的吸水率越低，产品性能越好。传统的多孔产品基本都是开放的孔隙结构，因此可以在短时间内吸收4 ~ 8倍自身质量的水分。在相同试验条件下，该产品的吸水率仅为多孔产品的1/5 ~ 1/9。吸水率的测试是将样品在水中浸泡一定时间，在真空空过滤器中除去表面水分后的计算结果。

5.8气缸压力强度

用颗粒材料在一定压力下的体积损失率或压缩率来表示。测试中使用的压力为1兆帕。从表2可以看出，球形产品的压缩比与传统的多孔产品有很大的不同。这一特性与低吸水性一起构成了球形产品的一个重要特征。

综上所述，球形闭孔制品的优点是吸水率低，抗压强度高，流动性好，其保温性能在行业标准中属于顶级产品的范围。经国内外查新和专家评审，我院研制的球形闭孔膨胀珍珠岩属国内首创，产品性能达到国际同类产品先进技术水平。

6.珍珠岩的应用

该新产品已在北京钟健建筑科技学院中试基地、信阳珍珠岩、信阳平桥区中信保温建材厂等单位进行了测试。根据应用报告和市场发展趋势，球形闭孔膨胀珍珠岩的应用领域和发展前景分析如下:

6.1外墙保温砂浆

试用结果表明，喷射混凝土和抹灰外墙保温试验取得了理想的效果。由于球形闭孔制品吸水率低，有一定的强度，砂浆的均匀性和流动性好，经过冬季(-10℃)和夏季(室外15 ~ 45℃)保温层的初步试验，未发现开裂或起皮迹象，且层密实，无掉灰，颜色保持白色。内保温砂浆干混物的密度小于多孔珍珠岩，试件的抗折强度和抗压强度满足JC/T 517-93的技术要求。相关测试数据将进一步测试。从早期的试验结果来看，应用球形闭孔膨胀珍珠岩作为外墙内外保温砂浆具有独特的优势和价值。

6.2装饰板

球形闭孔膨胀珍珠岩作为轻集料，用普通胶凝材料和增强材料制成1200mm &倍。600 mm，8 mm厚的薄装饰板，面密度和艾利特板差不多。在拐角的末端，板材没有断裂，说明板材的实际抗弯能力较强。初步计算，生产这种装饰板的成本约为7 ~ 9元/m2。从性能和效益的角度来看，球形闭孔膨胀珍珠岩作为装饰板或其他板材的减荷材料具有广阔的市场发展前景。

6.3 GRC隔墙板表面增强材料

这方面的应用试验取得了满意的效果。采用球形闭孔膨胀珍珠岩作为面材，1000 m2隔墙板的外观质量、密度、强度、硬度都有了很大的提高，板材的断裂载荷从原来的1300 N提高到2200 N，未来随着GRC墙板的广泛应用，球形闭孔膨胀珍珠岩的用量也非常可观。

6.4保温板(砖)

和室内保温板是膨胀珍珠岩的主要应用领域。厂家采用球形闭孔膨胀珍珠岩后，原料压缩比由传统膨胀珍珠岩的2.8∶1降低到1.8∶1，板材的强度性能仍远高于传统产品。在水中浸泡12 h后，质量无明显变化，说明板材的耐水性非常显著。