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【超详细】贝壳粉在建筑领域的应用真是绝了…真“宝贝”!

添加时间:2024-01-26

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目前,提及贝壳粉许多人都是不太了解的,有些了解的人都会联想到贝壳粉涂料和动物饲料。其实,贝壳粉的价值,远不止如此。

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从材料来源看,贝壳是由软体动物的外套膜分泌形成的,是天然的有机-无机复合材料,虽然其形态千变万化,但基本都是由占重95%的 CaCO3晶体和占重约5%的有机基质构成。作为天然有机-无机复合材料,贝壳的成分组成和独特的微观结构决定了其材料也具备一系列优良特性。

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贝壳的构成与特性

与石灰石等天然碳酸钙矿物质不同,贝壳拥有韧性好、强度高的特点,这得益于其多尺度、多级次的“砖一泥”微结构。

同时,贝壳中的多糖、蛋白质等高分子物质对无机相的形成具有调控、指导作用,能通过裂纹偏转、纤维拔出、有机基质桥联等增殖机制使相邻片层相互嵌补,这也使得贝壳具有很高的强韧性。

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此外,贝壳还含有少量K、Na、Mg、Fe、Zn、Se元素的无机盐,也极大丰富了贝壳材料的利用价值。而由贝壳加工得到的疏松多孔的贝壳粉,也因此具有诸多优异性能,如:良好的吸附性、抗菌性、与对高分子物质的亲和性等。所以,贝壳粉在近几年已被广泛应用于建材、化工、医药、环保、新材料等多个领域。

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贝壳粉制备工艺与设备

1 制备工艺

超微细贝壳粉制备工艺分两大步骤,一是有机质(腐肉)分离;二是贝壳超微细粉碎。其流程可简单划分为:清洗→有机质分离→烘干→粗粉碎→过筛→超微细粉碎→改性。其中,有机质分离在操作方法上分为4种:碱洗-煅烧、酸洗-煅烧、高温煅烧和微生物法。

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贝壳粗粉碎

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煅烧后的贝壳粉(贝壳氧化钙)

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不同温度煅烧后的贝壳粉晶粒尺寸

2 微粉化设备

从工艺流程上看,贝壳粉超微细粉碎设备与许多超微细粉碎设备大同小异。由此可以看出,贝壳粉超微细加工对设备需求,实际生产中可按需调整配置。

贝壳粉的应用与研究

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贝壳粉在建筑材料领域的应用

贝壳粉作为一种天然生物矿化材料,在建筑材料领域的应用范围广泛。目前,贝壳粉的主要用途有:

①贝壳粉体涂料,将贝壳粉作为功能填料制备具有抗碱、抗龟裂、耐洗刷、阻燃等多种特性的绿色多功能涂料。

②制备砂浆,将贝壳粉以一定比例替代砂石,作为细骨料,在不损害材料力学强度的前提下节约建筑成本,或衍生新贝壳粉壁材。

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③改善水泥基材,将贝壳粉以一定的比例添加到水泥基材中,显著提升水泥的水化作用,以至获得较多的水化产物。

④烧制胶凝材料-石灰,贝壳的主要成分是CaCO3,通过高温煅烧使CaCO3分解成CaO,进一步和水反应生成Ca(OH)2。

⑤抗菌材料,经过高温煅烧后的贝壳产物与水反应,产物具有极强的碱性从而具有极好的抗菌效果,因此被广泛应用于抗菌材料。

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