陶粒的細(xì)小顆粒部分稱為陶砂。在陶粒中有許多小于5㎜的細(xì)顆粒，在生產(chǎn)中用篩分機(jī)將這部分細(xì)小顆粒篩分出來，習(xí)慣上稱之為陶砂。陶砂的密度略高，化學(xué)和熱穩(wěn)定性好。陶砂主要用于代替天然河砂或山砂配制輕集料混凝土、輕質(zhì)砂漿，也可作耐酸、耐熱混凝土細(xì)集料。主要品種有黏土陶砂頁巖陶砂和粉煤灰陶砂等。使用陶砂的目的也是為降低建筑物自重。陶砂也可用于無土栽培和工業(yè)過濾。輕質(zhì)性是陶粒許多優(yōu)良性能中最重要的一點(diǎn)，也是它能夠取代重質(zhì)砂石的主要原因。陶粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)密蜂窩狀微孔。這些微孔都是封閉型的，而不是連通型的。它是由于氣體被包裹進(jìn)殼內(nèi)而形成的，這是陶粒質(zhì)輕的主要原因。陶粒形狀因工藝不同而各異。它的表面是一層堅(jiān)硬的外殼，這層外殼呈陶質(zhì)或釉質(zhì)，具有隔水保氣作用，并且賦予陶粒較高的強(qiáng)度。

陶?；炷敛坏透g（酸、堿）性能優(yōu)于普通混凝土。而且具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力。

混凝土的主要成分是水泥和集料。集料包括碎石和砂子，如果石子和砂子這些集料是白云石、石灰石或其他含有SiO2的巖石，如蛋白石、火山巖等，水泥中的堿就會和這些集料發(fā)生堿集料反應(yīng)，引起巖石礦物解體或造成膨脹使混凝土開裂而崩潰，造成建筑破壞。這就是堿集料反應(yīng)。每年國內(nèi)國外都有大量的建筑物因混凝土的堿集料反應(yīng)而損毀。美國20世紀(jì)80年代，統(tǒng)計(jì)全國50萬座公路橋梁，其中有20萬座因堿集料反應(yīng)造成不同程度的毀壞。全世界每年因堿集料反應(yīng)造成的損失可以達(dá)上千億美元。

由于陶粒不含有這些火性巖石成分，堿含量也非常低，所以它在使用過程中不會與水泥發(fā)生堿集料反應(yīng)。至今為止，國內(nèi)外的陶粒混凝土建筑，還沒有發(fā)現(xiàn)一起堿集料反應(yīng)的事例。事實(shí)已經(jīng)表明，陶粒具有優(yōu)異的抗堿集料反應(yīng)能力，可在一定程度上增加安全性，延長建筑物的使用壽命。

頁巖陶粒生產(chǎn)工藝

頁巖陶粒的生產(chǎn)過程一般分為五個階段，生料制備、烘干、預(yù)熱、焙燒以及冷卻。頁巖原礦經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎，破碎后過篩，選擇3mm~5mm粒徑顆粒作為生料，然后將生料送入電爐預(yù)熱，預(yù)熱完畢立刻送入已經(jīng)處于目標(biāo)溫度的電陰爐中焙燒，焙燒完畢后，室溫冷卻得到陶粒。

頁巖生料的烘干、預(yù)熱、焙燒、冷卻時(shí)間及溫度選擇稱之為陶粒的焙燒制度，研究陶粒焙燒制度是陶粒焙燒研究的主要內(nèi)容。陶粒制備過程中的各因素都會對陶粒的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1、生料的制備：陶粒生產(chǎn)首先必須解決的是原材料加工和制粒工藝，其任務(wù)是將采集的原料，經(jīng)破碎、篩分，配料、混合制成化學(xué)成分符合要求、質(zhì)量均勻的含水物料，然后通過輥壓、成球等方法制成不同粒徑的生料。生料的制備工藝很多，根據(jù)原料品種不同分為干法、塑化法、粉磨成球法和泥漿成球法。

2、烘干及預(yù)熱：可以采用干法工藝，破碎篩分后，不用烘干即可進(jìn)入預(yù)熱階段，預(yù)熱階段溫度控制在400℃~600℃之間。此預(yù)熱階段中，溫度急劇變化會引起生料炸裂，而導(dǎo)致最終燒制的陶粒各項(xiàng)性能下降；其次是控制生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量，因?yàn)樵陬A(yù)熱生料階段，生料中的有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽就已開始分解揮發(fā)產(chǎn)生氣體，那么經(jīng)過預(yù)熱后，生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量就會減少；再次就是為生料表層的軟化做準(zhǔn)備。

預(yù)熱階段控制的因素是預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間，這兩個因素都會對最終的陶粒質(zhì)量產(chǎn)生影響，若預(yù)熱溫度過高或者預(yù)熱時(shí)間過長都會導(dǎo)致生料在預(yù)熱階段就已產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致生料在焙燒階段因膨脹氣體不足使陶粒膨脹不佳；但是預(yù)熱不足，就會造成高溫焙燒過程中生料的炸裂，所有這些都會影響到陶粒的最終性能。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于受生料的品種、陶粒最終形狀尺寸、生產(chǎn)窯型等因素影響，預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間通過試驗(yàn)確定。

3、焙燒：焙燒階段是整個陶粒焙燒過程中最關(guān)鍵的一步，它將直接影響到陶粒制品的各項(xiàng)性能，如果控制不當(dāng)，會造成氣體壓力太大而溢出下班體外殼形成開口氣孔，導(dǎo)致所燒制的陶粒強(qiáng)度低、吸水率高等缺點(diǎn)，如果焙燒溫度未達(dá)到焙燒溫度，陶粒制品的膨脹倍數(shù)就會下降，表現(xiàn)密度變大。

4、冷卻：冷卻工藝對陶粒的質(zhì)量也有較大的影響，一般認(rèn)為較合理的陶粒冷卻制度是：焙燒的陶粒在通過溫度的膨脹帶后，可迅速冷卻到1000℃~700℃；但是從700℃到400℃時(shí)，則要求緩慢冷卻，因?yàn)檠杆俳禍兀固樟?nèi)部和表面產(chǎn)生強(qiáng)大的溫度收縮應(yīng)力，導(dǎo)致其表面出現(xiàn)網(wǎng)狀的微細(xì)裂縫，使陶粒的顆粒強(qiáng)度降低，但在400℃以下又可以快速的冷卻。