轻骨料及轻骨料混凝土行业发展新趋势

李辉华

摘 要：随着环境保护压力的加大，一方面，砂石料价格暴涨，许多地方切断了砂石料供应，商品混凝土搅拌站停产。宜昌鑫大兴混凝土有限公司，早在2005年-2006年时 已率先在湖北省将泵送轻骨料混凝土应用到工程项目上（宜昌滨江国际项目），且取得圆满成功，后续又完成宜昌万达广场商铺，卓悦广场，黄柏河大桥，等多处轻骨料混凝土施工应用项目。陶粒企业努力提高产品质量，拓展应用领域，以小部分取代石材市场份额。另一方面，固体废弃物的资源化处理已经成为行业的热点，因为陶粒生产可以吸收各種固体废弃物，因此，一些陶粒企业具有环保功能，成为环境处理提供者和固体废弃物处理中心。围绕这两个方面，轻集料和轻集料混凝土行业有以下新的发展趋势。

关键词：轻骨料;轻骨料混凝土;行业发展;新趋势

1 轻骨料的材料性能分析

1.1 密度

由于轻骨料多孔，其密度比普通重集料低得多。在级配相同和粒形一致的情况下，集料的松散密度基本上与其颗粒密度成比例。但是，颗粒密度相同的集料却有显著不同的松散密度，这是由于不同粒形的集料在松散状态下的空隙率不同的缘故。当轻骨料的强度和其他性质相同时，松散密度较小者其性能也较好。但一般来说，密度越低者，强度也越小，因此不同用途的轻骨料混凝土对轻骨料的松散密度有一定的规定。

1.2 颗粒强度

轻骨料混凝土的破坏不同于普通混凝土，普通混凝土是沿着砂、石与水泥石结合面破坏，而轻骨料混凝土是由于轻骨料本身强度低首先破坏。所以集料强度对混凝土强度影响较大。制作高标号的轻骨料混凝土应选用颗粒强度高的轻骨料。配制相同标号的混凝土，如其水灰比、水泥品种及标号以及其他条件相同时，集料的强度越高，混凝土的水泥用量越少，其密度也越低，这样就能更充分发挥轻骨料混凝土的优越性能。

2 轻骨料混凝土的性能

轻骨料混凝土与普通混凝土不同之处在于骨料中存在大量空隙，也正是如此，才赋予其许多的优越性能。轻骨料混凝土具有轻质、高强、保温和耐火等特点，并且变形性能良好，由于弹性模量较低，在一般情况下，其收缩和徐变也较大。

轻骨料混凝土耐火性能好，在高层建筑或阳光曝晒的地方，如果使用热阻低的普通混凝土材料，温度很容易传递，会使钢筋毁坏，而轻骨料混凝土不同，其导热系数低，热阻大，不容易导热，能更好的保护钢筋。

轻骨料混凝土的抗震性能佳，地震的波动和冲击量很大，普通混凝土材料承受地震力大，而轻骨料混凝土材料本身密度小、质量轻，承受荷载的能力较强，有很好的减震效果。第三，轻骨料混凝土材料的耐久性良好，轻骨料混凝土具有良好的抗渗性、抗冻性和抵抗各种化学侵蚀的能力，相比普通混凝土材料具有更好的耐久性。

3 固体废弃物生产制备陶粒深入发展

3.1 污泥陶粒

利用污泥制陶粒是最近行业发展热点，全国仅去年便新增污泥为原料的陶粒产能200余万立方米。污泥目前主要来源于河湖清淤污泥、市政污水污泥、工业企业污泥。由于各地对污泥消纳处置都有一定经济补偿。如上海300～500元/吨，浙江宁波200～300元/吨，台州150～250元/吨，湖州150～250元/吨，江苏南京250元/吨左右。目前大部分江浙沪陶粒生产企业都在使用或尝试污泥生产陶粒，并取得一定的经济和社会效益。典型生产企业如江苏建华陶粒制品有限公司，江苏大自然陶粒有限公司，浙江德宏陶粒制品有限公司。

除江浙沪外，北方地区也逐步对污泥处置给与政策支持，雄安新区内白洋淀的整治也在逐步推进，包括清淤、构筑防洪堤坝、适当引水等，已经有中海建设集团及建材情报所牵头组建的被动式建筑产业联盟提出计划，准备把这些淤泥清理出来，做各种各样的绿色建筑材料;譬如淤泥不仅可以做砖，还可以做轻骨料陶粒、高强陶粒、陶粒混凝土和制品、隔热保温材料，乃至装配式被动房和基础设施部品和部件等等。

3.2 钢渣陶粒

钢渣烧制高强保温陶粒技术是武汉科技大学与广西绿盛科技有限公司合作的“典型工业废渣无害化处理与资源化利用工程研究”项目最重要的成果之一，该技术基于全粒度利用和全生命周期开发的研究思路将钢渣等工业固废资源化和产品化。“典型工业废渣无害化处理与资源化利用工程研究”项目课题组已经开发出锰渣保温陶粒、陶粒滤料和石油支撑剂等产品，并在玉林市进行了工业化中试生产，在江苏等地进行了钢渣陶粒的生产，陶粒烧制技术日臻完善。

4 新型装配式轻骨料预制构件产品不断涌现

4.1 轻骨料混凝土一体化卫生间

本文针对预制卫生间防水性要求较高的问题，开发了整体预制卫生间构件—共轴承插型预制一体化卫生间，是工厂整体预制、装饰成型，集结构、管线、保温、装饰、防水、设备于一体，具备完整功能性的建筑部品，通过共轴承插技术设计，提高了预制一体化卫生间安装的快捷性及连接的可靠性，采用整体底盘与沉箱底板防水层及防渗轻骨料混凝土结构等组成多重防水系统，解决了卫生间的渗漏问题，并采用BIM技术对共轴承插型预制整体卫生间的设计、生产、运输、安装进行正向设计，推动了建筑业全产业链BIM技术的应用，为设计进一步优化提供了条件;研发的集生产、运输、安装施工工艺，节约了资源，缩短了工期，保证了质量;共轴承插型预制一体化卫生间的关键技术《一种共轴承插型卫生间结构体系》、《一种共轴承插型卫生间及其整体式预制卫生间单元》申报了国家发明专利，还有多项科技成果正在申报过程中。

4.2 预制轻骨料混凝土型钢组合构件

对于许多现场建筑物，如变电站，很难在现场浇筑大量混凝土。而且，变电站内的预埋管线非常复杂，模型多种多样，施工中很难处理。中铁十四局集团方桥有限公司在承德东500千伏变电站工程中采用轻骨料混凝土预制构件，解决了上述问题。变更电站位于承德市宽城满族自治县龙须门镇王家店村北侧山脚下，总用地面积58800m2（88.2mu）。包括三栋建筑：主控通信室、主变继电器室和泡沫喷涂室。总建筑面积527平方米。工厂预制墙板是用平模完成的。预埋管线及埋件可通过在模具内安装固定装置进行固定，完成墙板的制作，减少墙板场地竖向施工造成的管线布置困难，增加后期管线对混凝土的破坏和工时的浪费，预制轻骨料混凝土复合钢结构主体结构由预制轻骨料混凝土复合板、预制轻骨料混凝土复合外墙板、预制轻骨料混凝土复合内墙板组成，预制轻骨料混凝土复合山墙板和预制轻骨料混凝土复合隔墙板。预制轻骨料混凝土-钢复合墙板由钢柱、钢梁和轻骨料混凝土板组成。钢结构框架隐藏在组装好的墙板中。应力体系为纵横向钢框架结构，是建筑物的主要受力构件。各种预制件都通过锚栓连接地基，垂直传递到地梁预制轻集料混凝土组合结构钢结构建筑是一种很好的现场施工解决方案，在现场大量浇筑混凝土的问题。由于采用轻集料混凝土，在现场没有大型起重机械的情况下，可设置简易起重设备进行组装，可推广到国防、通信、风力发电等现场小型建筑物的施工，具有广阔的发展前景。

5 结语

随着再生骨料取代率的提高，再生骨料混凝土的干密度和导热系数逐渐增大，但干密度仍属于轻骨料混凝土的范畴。即使再生骨料的替代率为100%，混凝土的热导率仍优于普通混凝土，具有良好的保温节能效果。

参考文献：

[1]张华英.陶粒轻质高强混凝土的试验研究[J].佛山科学技术学院学报，2019（05）：43-47.