頁巖發(fā)展趨勢

世界上第一個研究和生產(chǎn)頁巖的國家是美國，至今已有80多年歷史。世界著名的美國摩天大樓就是全部采用陶粒原料建造而成的。隨后荷蘭、丹麥、比利時、俄羅斯等國家都在廣泛生產(chǎn)和應(yīng)用陶粒。中國于1956年開始研究陶粒，主要研究燒結(jié)型粉煤灰陶粒，60年代形成生產(chǎn)能力。頁巖陶粒生產(chǎn)在京津地區(qū)、黑龍江、內(nèi)蒙、吉林、云南、新疆等地發(fā)展速度較快，其中黑龍江發(fā)展建設(shè)更快。但是仍然無法滿足市場需求，慶安、鶴崗等地的陶粒廠甚至出現(xiàn)客戶先交款后排隊等料的現(xiàn)象。由此可見，陶粒市場需求十分旺盛，市場前景廣闊。

符合政策，適應(yīng)建筑業(yè)發(fā)展要求

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)得到迅猛發(fā)展，粘土實心磚由于其體積小、重量大、保溫性能欠佳，難以適應(yīng)建筑發(fā)展的需要，而新型建筑材料頁巖產(chǎn)品的發(fā)展空間卻在不斷擴大。原國家建材局、農(nóng)業(yè)部、國家土地局、城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部相繼頒發(fā)了《嚴格限制毀田燒磚積極推進墻體材料改革的意見》，2005年國務(wù)院辦公廳頒發(fā)了國辦發(fā)[2005]33號文件《關(guān)于進一步推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》，積極號召新型建材、制品的開發(fā)和推廣利用。在中國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展"九五"計劃及2010年遠景目標綱要中也明確提出振興支柱產(chǎn)業(yè)、對建材工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展要以建設(shè)城鄉(xiāng)住房和公共設(shè)施為重點，開發(fā)和推廣新型建材及制品。同時國家和地方為了大力推進新型墻體材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在稅收等各方面給予了優(yōu)惠政策，對新型墻體材料開發(fā)實施立項、貸款、用地"三優(yōu)先"政策。國家建材局確定了以北京、天津、哈爾濱等20個城市為發(fā)展新型建材及其制品的試點城市，對于嚴寒及寒冷地區(qū)城市新建住宅要全部達到節(jié)能設(shè)計標準。省建設(shè)廳頒發(fā)了《關(guān)于對應(yīng)用于我省建筑工程中的節(jié)能產(chǎn)品進行核準的通知》和《關(guān)于加強建筑砌塊生產(chǎn)與應(yīng)用管理工作的意見》，對墻體材料實行市場準入制度。

性能優(yōu)越

粘土實心磚的生產(chǎn)不僅毀壞大量有效耕地，而且生產(chǎn)過程中大量消耗能源，污染環(huán)境，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。陶粒及其混凝土制品具有用途廣泛、性能優(yōu)良、節(jié)能效果顯著、施工適應(yīng)性強和技術(shù)經(jīng)濟效果好這五大優(yōu)勢。陶粒保溫墻板和陶粒保溫梁槽配合現(xiàn)有的紅磚墻體使用，彌補了紅磚墻體導(dǎo)熱系數(shù)高，熱損失大的弊端。且綏棱頁巖生產(chǎn)地處黑龍江省中部，每年冬季取暖，都要產(chǎn)生大量的煤灰，可為混凝土砌塊的生產(chǎn)提供充足的混合材料;此種墻體材料的生產(chǎn)和利用所具有的保護耕地、節(jié)約能源、廢渣利用、改善建筑功能的優(yōu)越性能，對于保護生態(tài)環(huán)境的意義十分重大。 陶粒混凝土砌塊作為一種新型墻體材料，其體積是粘土磚的1.7倍，保溫性能是粘土磚的1.2倍，無疑是粘土實心磚的最佳替代產(chǎn)品，經(jīng)省寒地建筑科學(xué)研究院測試，要達到這一標準，粘土實心磚墻體厚度要達到148cm才能滿足要求，而頁巖陶粒砌塊墻體只需40cm即可滿足要求，墻體厚度減少3.7倍，房屋使用面積擴大20%，房屋的冬季取暖和夏季降溫能耗降低50%以上。據(jù)權(quán)威部門測算，用簡單的建筑材料價格對比方法計算:每立方米需要紅磚512塊，按每塊紅磚0.32元計算，資金為163.84元。每立方米陶粒出廠價格為150-180元，每立方米承重陶粒砌塊270-280元，非承重陶粒砌塊320-330元。按多層建筑(3-6層)為例:在結(jié)構(gòu)不改變情況下，使用紅磚和承重陶粒砌塊單體每平方米砌筑造價為(不取費):全部使用紅磚為100.35元/㎡;使用25%承重砌塊113.45元/㎡;使用50%承重砌塊126.54元/㎡;使用100%承重砌塊139.73元/㎡。雖然陶粒砌塊在價格上略高于粘土實心磚，但是兩者在建筑方式上比較:砌塊采用按設(shè)計要求方式生產(chǎn)，在施工效率上遠遠高于原始建筑方法;在建筑成本和使用壽命上比較:粘土實心磚需要外掛保溫板進行保溫處理，成本有所增加，墻體使用年限縮短，而砌塊具有的保溫性能省去了二次保溫環(huán)節(jié)，延長了墻體的使用壽命。

市場潛力巨大

陶粒砌塊重量輕，保溫性好，導(dǎo)熱系數(shù)低，熱損失小，同時抗?jié)B性好，耐火性好，這些優(yōu)勢使得陶粒砌塊倍受建筑行業(yè)的青睞。黑龍江省年生產(chǎn)輕集料混凝土砌塊約100萬立方米，其中陶粒砼砌塊約40萬立方米。這些輕體砌塊僅可滿足160萬平方米建筑工程的需求。據(jù)不完全統(tǒng)計，全省平均每年建筑面積1500萬平方米以上，甚至更高，僅哈爾濱市年竣工面積就達400萬平方米，年需輕體砌塊100萬立方米左右。從整個中國黑龍江省來看，每年約需輕體砌塊300-400萬立方米左右，輕體砌塊市場尚有200-300萬立方米的巨大缺口，如果頁巖陶粒砌塊的使用率占50%，尚缺少100-150萬立方米，尤其是在基建峰期供求矛盾更為突出。除此之外，隨著村鎮(zhèn)建設(shè)步伐的加快和農(nóng)村磚瓦化率的提高，農(nóng)村對節(jié)能保溫建筑材料的需求日益增加，特別是在不能聯(lián)片集中供熱的東北農(nóng)村需求更為急迫。還可滿足輸油管道的保溫及熱電廠輸水管道保溫，比使用的管道保溫材料造價低，而且保溫效果好，陶粒制輕體材料，陶砂可出口日本、韓國等，另外隨著嚴格限制粘土實心磚的生產(chǎn)和使用，輕體砌塊的需求將日益增加，頁巖陶粒砌塊的市場前景將更加廣闊。

中國綏棱開發(fā)頁巖陶粒企業(yè)有2個，一個是中國綏棱縣鑫秀公司投資建設(shè); 另一個是哈市龍電花園賓館投資建設(shè)，這兩個項目全部建成投產(chǎn)后，陶粒頁巖開發(fā)能力達到30萬立方米，年生產(chǎn)混凝土陶粒砌塊30萬立方米，項目總投資達到4350萬元。

1、中國綏棱縣鑫秀公司年產(chǎn)20萬立方米陶粒頁巖開發(fā)項目。項目投資2700萬元建設(shè)，上陶粒生產(chǎn)設(shè)備4套，砼砌塊生產(chǎn)設(shè)備2套，采礦設(shè)備1套，項目全部建成后，年生產(chǎn)陶粒20萬立方米，陶粒混凝土制品20萬立方米。年實現(xiàn)銷售收入6000萬元，利潤720萬元，稅金360萬元。

2、中國哈市龍電花園賓館10萬立方米頁巖開發(fā)項目。項目投資總額為1650萬元，其中固定資產(chǎn)投資1150萬元，流動資金為500萬元，企業(yè)占地32000平方米，土建2820平方米，上陶粒煅燒生產(chǎn)線兩條。

特性及其制作工藝

綏棱頁巖項目主要用以生產(chǎn)建筑用陶粒，所獲產(chǎn)品為300-500級 (即:容重為:300公斤/立方米-500公斤/立方米)的超輕保溫陶粒。其中:300-400級占80%以上。按粒徑分為:大粒(20mm以上);中粒(10mm-20mm);小粒(5mm-10mm)和陶砂(0.5mm-5mm)。產(chǎn)品質(zhì)量達到國家標準，是生產(chǎn)輕體保溫建筑材料的優(yōu)質(zhì)輕集骨架材料。

泥質(zhì)頁巖

利用頁巖陶粒做為輕集骨架料，摻入陶砂、礦渣或煤灰等工業(yè)廢渣，采用水泥做為膠凝材料，所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有體輕、保溫、節(jié)能等特點。采用該產(chǎn)品做為建筑物墻體材料，可實現(xiàn)建筑節(jié)能。據(jù)測試，陶粒砌塊墻體厚度40cm傳熱系數(shù)相當于1.48m厚度粘土實心磚墻體，節(jié)能、保溫效果非常顯著。

1、非承重多孔保溫砌塊(輕集料混泥土小型空心砌塊)。按設(shè)計要求生產(chǎn)，可做為框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的充填墻體材料使用，適用于高層建筑。

2、次輕混凝土承重多孔保溫砌塊。按建筑企業(yè)設(shè)計要求生產(chǎn)，可做為非框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的墻體材料使用，產(chǎn)品特點除了具有保溫、節(jié)能的性能外，還具有強度高、可承重的特點，適用于多層建筑(8層以下)。

3、多孔內(nèi)墻板。該產(chǎn)品規(guī)格為:寬度30cm、60cm;厚度6cm-12cm;長度為任意長。做為建筑內(nèi)墻板，具有施工速度快、隔音、保溫、造價低等特點，適用于各種結(jié)構(gòu)的房屋建筑。

4、空心保溫梁槽板。按設(shè)計要求生產(chǎn)，解決了多層或高層建筑中混凝土圈梁傳熱系數(shù)大、保溫性能差的難題，適用于各種結(jié)構(gòu)的房屋建筑。

2016年3月2日，中國財政部已明確采納該提案相關(guān)建議，將頁巖氣財政補貼政策期限延至2020年。其中：2016年—2018年補貼標準為0.3元每立方米，2019年—2020年補貼標準為0.2元每立方米。

①黑色頁巖。含較多的有機質(zhì)與細分散狀的硫化鐵，有機質(zhì)含量達3-10%，外觀與碳質(zhì)頁巖相似，區(qū)別在于黑色頁巖不染手。

②碳質(zhì)頁巖。含有大量已碳化的有機質(zhì)，常見于煤系地層的頂?shù)装濉?span id="93pzvjg" class="show-img-hd" style="width:220px;height:173px;"> ③油頁巖。含一定數(shù)量干酪根(>10%)，黑棕色，淺黃褐色等，層理發(fā)育，燃燒有瀝青味。

④硅質(zhì)頁巖。含有較多的玉髓、蛋白石等，SiO2含量在85%以上。

⑤鐵質(zhì)頁巖。含少量鐵的氧化物、氫氧化物等。多呈紅色或灰綠色。在紅層和煤系地層中較常見。

⑥鈣質(zhì)頁巖。含CaCO3，但不超過25%，否則過渡泥灰?guī)r類。

此外，還有混入一定砂質(zhì)成分者，稱為砂質(zhì)頁巖。

頁巖抵抗風化的能力弱，在地形上往往因侵蝕形成低山、谷地。

頁巖不透水，在地下水分布中往往成為隔水層。

由頁巖組成的河岸

鐵質(zhì)頁巖

由黏土物質(zhì)硬化形成的微小顆粒易裂碎， 很容易分裂成為明顯的巖層。粘土巖的一種。成分復(fù)雜，除粘土礦物(如高嶺石、蒙脫石、水云母、拜來石等)外，還含有許多碎屑礦物(如石英、長石、云母等)和自生礦物(如鐵、鋁、錳的氧化物與氫氧化物等)。具頁狀或薄片狀層理。用硬物擊打易裂成碎片。是由粘土物質(zhì)經(jīng)壓實作用、脫水作用、重結(jié)晶作用后形成。由極細的粘土、泥質(zhì)，經(jīng)過緊壓固結(jié)、脫水、重結(jié)晶后形成的，具有薄頁狀層理構(gòu)造的粘土巖，稱為頁巖。(頁理是鱗片狀的粘土礦物在壓緊過程中，平行排列而成的)頁巖致密，硬度低，表面光澤暗淡。含有機質(zhì)的呈灰黑、黑色。含鐵的呈褐紅、棕紅等色，還有黃色、綠色等多種顏色。頁巖抗風化力弱，在地形上常形成低山低谷。頁巖不透水，往往成為不透水層或隔水層。

頁巖的硬度一般為普氏硬度系數(shù)1.5~3，結(jié)構(gòu)比較致密的，其普氏硬度系數(shù)可以達到4~5，有的硬質(zhì)頁巖的硬度更高。頁巖的顆粒組成與它的自然顆粒級和成巖原因有關(guān)，顆粒組成變化的波動幅度較大，從而影響頁巖的其他性能。根據(jù)形成巖石時沉積情況的不同，頁巖的塑性指數(shù)范圍在5~23，有的頁巖的塑性指數(shù)甚至超出了這一范圍。故有的頁巖實際上是不能作為燒結(jié)磚的原料的。頁巖原料的干燥敏感性的高低，表現(xiàn)為多種多樣的形式。通常用干燥敏感性系數(shù)來衡量，它的范圍一般在0.4-1.6之間，對于有些塑性非常高的頁巖來說，它的干燥敏感性系數(shù)可能更高。頁巖的干燥線收縮率，根據(jù)其種類不同也有很大的變化，其變化范圍在2.5%-10%。

不同的頁巖，其化學(xué)成分指標也是不一樣的，自然界存在的頁巖，其化學(xué)成分含量變化也是比較大的。一般情況下，頁巖的Si02，含量在45%~80%之間波動，Al2O3量在12%-25%之間波動，F(xiàn)e2O3含量在2%-10%之間波動，CaO含量在0.2%-12%之間波動，MgO含量在0.1%-5%之間波動。

頁巖，成分復(fù)雜 ，但都具有薄頁狀或薄片層狀的節(jié)理，但其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學(xué)物質(zhì)，根據(jù)其混入物的成分，可分為:

鈣質(zhì)頁巖、鐵質(zhì)頁巖、硅質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖、黑色頁巖、油母頁巖等其中鐵質(zhì)頁巖可能成為鐵礦石，油母頁巖可以提煉石油，黑色頁巖可以作為石油的指示地層。

頁巖形成于靜水的環(huán)境中，泥沙經(jīng)過長時間的沉積，所以經(jīng)常存在于湖泊、河流三角洲地帶，在海洋大陸架中也有頁巖的形成，頁巖中也經(jīng)常包含有古代動植物的化石。有時也有動物的足跡化石，甚至古代雨滴的痕跡都可能在頁巖中保存下來。

鈣質(zhì)頁巖 鐵質(zhì)頁巖 硅質(zhì)頁巖 炭質(zhì)頁巖 黑色頁巖 油母頁巖 等其中鐵質(zhì)頁巖可能成為鐵礦石，油母頁巖可以提煉石油，黑色頁巖可以作為石油的指示地層。

頁巖是由粘土在地殼運動中擠壓而形成的巖石。由于它層理分明、易剝離而稱為頁巖。頁巖一般為褐色、灰色或黑色，硬度不高，易破碎，容易加工成理想的制磚原料。頁巖以其對硅、鈣、碳的含量不同而分為硅質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖和碳質(zhì)頁巖。其中以硅質(zhì)頁巖變形小、吸濕性小、磚不易風化和產(chǎn)品質(zhì)量易保證等優(yōu)點更適于生產(chǎn)頁巖磚使用。頁巖與粘土有著相似的化學(xué)成分，硅、鈣、鋁、鐵化合物占總成分80%以上。

主要品種有實心磚和多孔磚。在生產(chǎn)實際中要解決的主要技術(shù)問題是:

(1)根據(jù)頁巖的化學(xué)成分確定是否可以直接作為燒制原料。

(2)根據(jù)頁巖原料的塑性指數(shù)確定磚機工作壓力和成型水份。