近10年來，超輕陶粒混凝土砌塊在全國，特別是在黑龍江、 吉林、內蒙古北部等嚴寒地區的高層建筑圍護結構上得到了廣泛的推廣和應用。目前，用于生產超輕陶粒混凝土砌塊的主要是頁巖陶粒和粘土陶粒。生產頁巖陶粒，要破壞山林不利于保護生態環境，生產粘土陶粒要挖土，違反**土地政策，而利用粉煤灰生產超輕陶粒符合**利廢、節能等有關方針政策。
1 膨脹機理的探討
一些學者在各自特定的條件下，對粉煤灰陶粒的膨脹機理發表過各自觀點。有的認為粉煤灰中含碳量高不利于高溫下膨脹，從而提出只有控制碳鐵比 在一定范圍內才能膨脹的碳鐵比觀點。有的認為粉煤灰中Al2O3含量高則影響高溫下膨脹，必須先降低粉煤灰中Al2O3含量才能燒出超輕粉煤灰陶粒。此外，還有一些 其它觀點。 課題組在掌握上述各種觀點和經驗的基礎上，結合所用哈爾濱市粉煤灰的特點，認為粉煤灰 陶粒必須同時具備以下2個條件才能膨脹：(1)在某溫度下，料球能產生適宜粘度的液相，使 料球開始軟化；(2)該溫度下料球在軟化的同時，其內部能產生適宜的氣體。此外，在研制 過程中也證實了粉煤灰中Al2O3含量高是影響膨脹因素之一。經研究認為引起膨脹的氣 體可能來自鐵的氧化還原反應。這
2 原材料及配比
2.1 粉煤灰
本項目選用哈爾濱市二電廠濕排粉煤灰，密度為2.31 g/cm3，Al2O3含量高，化學成 分見表1。經X-衍射分析，該粉煤灰中的結晶相主要為α-SiO2，此外，還有大量的玻璃體存在。用這種粉煤灰燒制超輕粉煤灰陶粒難度較大。為此采用多組分復合配料的措施。

2.2 粘結劑和摻合料
粘結劑和摻合料的作用是提高混合料的塑性，以便于造粒及提高料球的干燥強度，以免碎球。可采用粘土、矸石粉、頁巖粉及硅藻土等。
2.3 復合外加劑
復合外加劑的作用是在燒成溫度下能產生一定數量具有一定粘度的液相及一定數量的氣體，從而使料球膨脹。本次中間試驗所用的復合外加劑是多種無機和有機原材料按一定比例配制而成的。針對不同的粉煤灰、粘結劑和摻合料，開發了10個系列牌號的HL型外加劑，市場上有售。
2.4 配比
中間試驗分別在3個廠家進行，由于所用粘土、設備及工藝參數不同，采用的配合比：粉煤灰70%～90%，粘土和頁巖粉為10%～20%，HL型外加劑為3%～10%。
3 生產工藝
3.1 物料準備
控制物料含水率在15％左右，若超出需烘干或涼干。物料經篩分后若顆粒仍然較大，則需要通過破碎處理。
3.2 計量
各原料采用干基質量法計量。計量精度為±5%。否則，會影響陶粒的膨脹性能及質量。
3.3 混合干攪拌
中試過程采用立軸250型強制式攪拌機。原材料經計量后，先將粉煤灰、摻合料及粘結劑投入攪拌機內攪拌1 min后，再投入復合外加劑，繼續攪拌2 min，達到均勻混合后便可出料 。
3.4 混合濕攪拌
經過干攪拌后的混合料由膠帶輸送機投入雙臥軸式攪拌機內，再加水進行攪拌。加水量以物 料含水率20%左右為準，使物料達到造粒所要求的塑性，以便造粒。
3.5 造粒
采用輥式造粒機進行造粒。當物料塑性達到造粒要求后便可將物料投入造粒機內造粒。按膨 脹倍數為1.5～3.0設計造粒孔徑，擠出的泥條以Φ(3～6) mm×(5～10) mm 為準。
3.6 篩選 造粒機中擠出的泥條，尺寸大小不一，為此需經篩選合格后方可入窯焙燒。 篩選時選用的篩孔尺寸為15 mm×15 mm，經圓筒篩篩選后泥條**長度為10 mm左右。不合 格的物料返回攪拌機內繼續攪拌、造粒。
3.7 干燥和焙燒
這兩個過程視燒成設備而定。如果燒成設備較長（35 m以上），轉速低，則干燥和燒成可在 同一套設備上完成。否則需在兩套設備上完成。 在焙燒過程中，料球內各組分發生復雜的物理化學變化。由于各地粉煤灰成分、設備及工藝 條件不相同，為此要通過試燒，制定出相應的燒成曲線。生產中必須嚴格按操作規程和燒成 曲線進行焙燒。
3.7 冷卻
 冷卻的作用是使料球表面逐漸生成堅硬殼體。從而使料球的表面密實堅硬，內部則成為閉合 的孔隙，以便減少吸水率，提高強度和耐久性。焙燒冷卻后的陶粒需經篩分、分級后分別 堆放。