宋淑敏    陳烈芳

中國建筑學(xué)會輕骨料及輕骨料混凝土專業(yè)委員會

 

    眾所周知混凝土是由膠結(jié)料、骨料（粗、細(xì)）、摻合料、外加劑、水等經(jīng)過配制而成的人造材料之一,也是目前世界上用量最大的人造材料。廣泛用于現(xiàn)代土建工程中的鐵路與公路的隧道、大橋、水利水電的大壩、電站、河道整治中的河堤、河壩、工業(yè)與民用建筑等各項工程中。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和建筑結(jié)構(gòu)日新月異地發(fā)展、更新,新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn),僅次于普通混凝土用量較大、干表觀密度不大于1950kg／m³的輕骨料混凝土，以其輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、耐火抗震、抗凍和抗堿骨料反應(yīng)等優(yōu)良的性能，特別是用工業(yè)廢渣、城市廢棄物等為主要原料生產(chǎn)的綠色輕骨料替代天然骨料配制混凝土,減少了對天然資源的消耗,保護(hù)環(huán)境等獨特的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)優(yōu)勢受到本領(lǐng)域相關(guān)人員的廣泛關(guān)注。  我國對輕骨料及輕骨料混凝土的開發(fā)研究,起步于上個世紀(jì)五十年代 。半個世紀(jì)后的今天，節(jié)能、節(jié)土、利廢、輕質(zhì)多功能的人造輕骨料、輕骨料混凝土及其制品，廣泛受到建筑業(yè)界的青睞。現(xiàn)將近二十余年的生產(chǎn)和發(fā)展情況介紹如下： 

 

    美國是世界上生產(chǎn)人造輕骨料最早的國家。長期以來,無論在生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量上和數(shù)量上,一直處在領(lǐng)先地位。同時 美國也是較早進(jìn)行利用工業(yè)廢棄物生產(chǎn)輕骨料研究的國家,成果也比較突出。八十年代后,年產(chǎn)量一直穩(wěn)定在2300萬立方米左右。

             

    美國80%的輕骨料用來生產(chǎn)砌塊,占輕骨料應(yīng)用市場的主導(dǎo)地位。其次很多的高層建筑也都是采用輕骨料混凝土建造的。如1967～1969年建造的52層、高218米、建筑面積為13萬平米休斯敦貝殼廣場大廈；1966～1973年建造的110層、高396米、世界上最受關(guān)注的建筑之一—紐約世貿(mào)易中心等。另外美國也是在橋梁工程中應(yīng)用最多的國家,用輕骨料混凝土已修建了800多座橋梁。上世紀(jì)七十—八十年代,美國輕骨料的年產(chǎn)量近1700萬立方米時,其在橋梁工程中的用量位于榜首。

        

    前蘇聯(lián)早在上世紀(jì)二十年代就開始研制人造輕骨料,發(fā)展速度較慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國。70年趕上美國,75年超過美國，此時年產(chǎn)量已達(dá)到3600萬立方米。八十年代末達(dá)到5000萬立方米,是世界上生產(chǎn)輕骨料最多的國家。在前蘇聯(lián)有55%的大型墻板和95%的砌塊都是用輕骨料混凝土制作的,用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)。蘇聯(lián)解體后,隨著經(jīng)濟(jì)的滑坡,使輕骨料的生產(chǎn)受到嚴(yán)重挫折,年產(chǎn)量有所減少,但是輕骨料混凝土在俄羅斯等國的民用建筑和橋梁工程中的應(yīng)用依然十分廣泛。

         

    北歐、西歐地區(qū)的人造輕骨料生產(chǎn)技術(shù)比較先進(jìn)。如丹麥59年研制成功大型雙筒回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)制粒焙燒工藝技術(shù)和設(shè)備,其年生產(chǎn)能力15～25萬立方米。目前世界各地已建有該生產(chǎn)線50余條,其中歐洲就有34條,年總產(chǎn)量1000萬立方米,占目前北歐,西歐地區(qū)年總產(chǎn)量的65%左右。英國63年就研制成功用燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)人造輕骨料—燒結(jié)粉煤灰陶粒(Lytag),每條生產(chǎn)線年生產(chǎn)能力15～25萬立方米。從八十年代末至今陸續(xù)在英國、荷蘭、波蘭、印度、中國等國家建成10余條生產(chǎn)線。北歐、西歐地區(qū)人造輕骨料混凝土應(yīng)用技術(shù),特別是在橋梁結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用技術(shù)更具特色。德國、荷蘭早在上個世紀(jì)六十年代末就將輕骨料混凝土應(yīng)用于大跨徑橋梁上。挪威自87年以來,已經(jīng)用高強(qiáng)輕骨料混凝土建造了11座橋梁,其中99年建成的2座世界上最長的懸臂法施工的橋梁,主跨分別為301米和298米,在其中部的184米和224米段，采用了密度為1940 kg/m³、LC60級的輕骨料混凝土,是當(dāng)今世界上結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土應(yīng)用技術(shù)水平最高的國家之一。     

 

    日本是個多地震的國家,十分重視輕骨料混凝土在各種工程中的應(yīng)用。二十世紀(jì)六十年代后期,才開始生產(chǎn)人造輕骨料。與歐美等國家相比,雖然起步較晚,但發(fā)展速度很快。如65年年產(chǎn)量180萬立方米,69年就達(dá)到280萬立方米,從64年到83年的二十年間,360例輕骨料混凝土工程中,88%是用于橋梁工程。最著名的橫濱亮馬大廈是93年建成的,70層、高296米,成為當(dāng)時日本最高的建筑。近幾年來,又將輕骨料混凝土用于鐵路橋梁工程,新建或改建5座新干線鐵路橋梁。在研制生產(chǎn)低吸水率,高強(qiáng)度的高性能輕骨料方面也頗有建樹。基于原料資源、環(huán)保要求、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等諸多原因的制約,日本的人造輕骨料呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,每年要進(jìn)口近100萬立方米,成為世界上人造輕骨料第一進(jìn)口大國。

 

    我國幅員遼闊,資源相當(dāng)豐富,具備發(fā)展各種類別輕骨料的優(yōu)越條件。雖然我國人造輕骨料及其混凝土的發(fā)展已有半個多世紀(jì)，但速度極為緩慢。在這五十余年的發(fā)展過程中，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的脈搏、經(jīng)濟(jì)改革的機(jī)遇，時起時伏，極不穩(wěn)定，步履維艱，各項技術(shù)相對落后。不論是生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備、規(guī)模、能耗、勞動生產(chǎn)率等等，與某些先進(jìn)國家相比，差距還是很大的。

 

    早期鑒于各種原因,我國人造輕骨料的生產(chǎn)和發(fā)展經(jīng)歷了艱難的幾起幾落極不穩(wěn)定階段,到八十年代中期才得到迅速發(fā)展。近二十年來，隨著墻材革新與建筑節(jié)能的深入以及高層建筑、框架建筑、大型橋梁等建筑業(yè)的快速發(fā)展，為輕骨料提供了較大發(fā)展空間。生產(chǎn)和發(fā)展概況如下列圖表（1）、（2）、（3）、（4）所示：    年產(chǎn)量

    （2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化

    （3）產(chǎn)品性能結(jié)構(gòu)

年份	產(chǎn)品主要性能	市場需求
1984	普通型 700～800級     80％ 900級          10％ 600級          10％	作保溫及結(jié)構(gòu)保溫工程用超輕陶粒
1995	超輕200～500級：   80％ 普通型600～700級： 20％	超輕陶粒和結(jié)構(gòu)工程用高強(qiáng)陶粒
1997～2007	超輕、普通及高強(qiáng)陶粒	超輕、普通、高強(qiáng)

 

    （4）企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)

    由圖表可知：84年全國人造輕骨料年產(chǎn)量60萬立方米，其中55%產(chǎn)量是由占生產(chǎn)廠家總數(shù)的75%、生產(chǎn)規(guī)模1.5～2.0萬立方米/年的生產(chǎn)線完成的。那時的產(chǎn)品性能較單一，不論是頁巖陶粒,還是粘土陶粒和粉煤灰陶粒,均屬普通型人造輕骨料。密度等級80%是700～800級。由于企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)工藝簡陋，設(shè)備制作粗糙，甚至沒有冷卻設(shè)備，生產(chǎn)能耗高，操作環(huán)境差，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。產(chǎn)品顆粒不分級，特別是用單棍制粒機(jī)造粒的粘土陶粒，普遍呈短柱狀，粒形系數(shù)很差，其筒壓強(qiáng)度較低，吸水率偏高，勻質(zhì)性差。若用于保溫和結(jié)構(gòu)保溫工程中，密度大，保溫性能差，不能滿足使用要求；在結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用，骨料強(qiáng)度又低，僅可配制LC25混凝土。業(yè)內(nèi)人士形容這類人造輕骨料為：高不成，低不就。這在某種程度上影響了人造輕骨料的進(jìn)一步發(fā)展。此時，一批由國家投資興建的大型燒結(jié)粉煤灰陶粒廠，由于各種因素（原因十分復(fù)雜，包括技術(shù)、管理和市場等）導(dǎo)致相繼停產(chǎn)或倒閉，使我國人造輕骨料工業(yè)遭受了一次較大的挫折。               

         

    八十年代末到九十年代初，堆積密度小于500 kg/m³的超輕陶粒研制成功并投放市場，適應(yīng)了當(dāng)時墻體材料革新、建筑節(jié)能的需要，用其配制表觀密度1200～1400 kg/m³以下的結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土，滿足了制作密度等級600～800級輕骨混凝土小砌塊的要求。這種小砌塊是取代燒結(jié)普通粘土磚最有發(fā)展前途的墻體材料，市場容量相當(dāng)大。一批由鄉(xiāng)鎮(zhèn)或個體承辦的年產(chǎn)1～5萬立方米超輕陶粒的小廠（生產(chǎn)規(guī)模多數(shù)為1.5～2.0萬立方米/年），在新疆、云南、北京、天津等地大量涌現(xiàn)出來。在此期間，又從丹麥引進(jìn)年產(chǎn)18.8萬立方米超輕陶粒生產(chǎn)線的廣州華穗輕質(zhì)陶粒制品廠建成并投產(chǎn)，到九五年全國人造輕骨料的年產(chǎn)量達(dá)到200萬立方米,與八四年相比,增加了2.5倍,其中有75%約150萬立方米都是粘土陶粒。全國生產(chǎn)人造輕骨料生產(chǎn)廠家總數(shù)的82%都是生產(chǎn)規(guī)模1.5～2.0萬立方米/年的小廠。這種小型工廠投資小，見效快，便于就地取材，適宜鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體建線生產(chǎn)，其發(fā)展勢頭有增無減，持續(xù)很長時間。

           

    近十幾年來，隨著墻材革新和建筑節(jié)能的深入、‘禁實’工作力度逐步加大、‘加強(qiáng)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力’基本國策的實施，人造輕骨料再次遇到發(fā)展生產(chǎn)的良機(jī)，特別是利用工業(yè)廢棄物、江河湖海淤泥、建筑垃圾、城市污泥等為主原料的生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟、高強(qiáng)輕骨料研制成功並投放市場更為人造輕骨料工業(yè)的發(fā)展注入了活力，又一批2～20萬立方米/年的生產(chǎn)線陸續(xù)建成。2005年時，全國人造輕骨料年產(chǎn)量達(dá)到400萬立方米。由于節(jié)能減排、淘汰落后生產(chǎn)力、‘禁粘’等的需要，國土資源部、國家發(fā)改委于06年12月12日聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于發(fā)布實施[限制用地項目目錄（2006年本）]和[禁止用地項目目錄（2006年本）]的通知》中，5.0萬立方米/年以下人造輕骨料（陶粒）生產(chǎn)線也在限制用地目錄內(nèi)。近幾年建廠生產(chǎn)規(guī)模都是大于5.0萬立方米/年。這期間一批年產(chǎn)2.0萬立方米及以下的粘土陶粒小廠幾乎全部被清除出局。此時的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了較大變化，有了較大改善和提高，基本滿足市場應(yīng)用的各種需求。到2007年年底，人造輕骨料的在線產(chǎn)量維持在400萬立方米/年左右。目前還有為數(shù)不少生產(chǎn)線正在建設(shè)和立項籌備中。予計2010年年產(chǎn)量可達(dá)到500萬立方米左右。

 

    眾所周知，任何行業(yè)的發(fā)展大體都經(jīng)歷過從量的積累到質(zhì)的飛躍過程，同樣人造輕骨料行業(yè)也應(yīng)該不例外。從萌芽到茁壯成長，雖然歷盡了艱辛、跌宕起伏的磨練，取得一定成績，盡管我國能夠生產(chǎn)出在品種和質(zhì)量上能與世界上任何一個國家媲美的人造輕骨料，但還是不盡如人意。量的積累還達(dá)不到足以促使質(zhì)的飛躍。六十年的發(fā)展，年生產(chǎn)能力不足500萬立方米，如全部用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，僅折合50億塊左右標(biāo)準(zhǔn)磚，只占整個墻材總量的千分之一，微乎其微，不占什么地位。另外行業(yè)總體水平比較低，真正具規(guī)模的企業(yè)并不多，年產(chǎn)能力10萬和10萬以上的企業(yè)，更是屈指可數(shù)，絕大部分是中、小型企業(yè)。極難在生產(chǎn)技術(shù)與裝備水平、能耗、勞動生產(chǎn)率、企業(yè)管理水平、應(yīng)用技術(shù)開發(fā)等方面取得高層次發(fā)展。比如水泥行業(yè)的若干先進(jìn)生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)、多通道噴嘴等等，因人造輕骨料的生產(chǎn)規(guī)模小，難為借用。其生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備、產(chǎn)品研發(fā)等基本還停留早期的研究水平，這在某種程度上已成為人造輕骨料工業(yè)發(fā)展的羈絆，也是必需要面對的現(xiàn)實。

 

    黨的十六屆五中全會通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃建議》，提出了“十一五”時期經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要目標(biāo)，我國建設(shè)和發(fā)展的任務(wù)相當(dāng)繁重。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展和社會全面進(jìn)步，向全面建設(shè)小康社會目標(biāo)的邁進(jìn)，必將為我國各行各業(yè)的發(fā)展帶來千載難逢的發(fā)展機(jī)遇。人造輕骨料工業(yè)的發(fā)展也將會有更大的發(fā)展空間。特別是中華人民共和國建設(shè)部令第143號《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》的發(fā)布和實施，對節(jié)能、節(jié)土、利廢的輕質(zhì)多功能新型墻體材料的需求呈逐年增長趨勢，必將拉動人造輕骨料行業(yè)大發(fā)展，其前景非常廣闊。

 

    陶粒企業(yè)的分布區(qū)域，據(jù)不完全統(tǒng)計，已有100余家陶粒生產(chǎn)企業(yè)分布在全國25個省市。上規(guī)模的企業(yè)或生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較多的地區(qū)主要在北京、天津、黑龍江、內(nèi)蒙、新疆、廣東、上海、江蘇、浙江、湖北、云南等地，最近由于北京地區(qū)“禁粘”“禁頁巖”，環(huán)保之故，在京津地區(qū)于上世紀(jì)90年代初興建起來的一大批以耕土為原料規(guī)模2萬m³/y以下陶粒企業(yè)均相繼停產(chǎn)。

 

    目前各地區(qū)陶粒的生產(chǎn)能力約為：東北地區(qū)100萬m³/y,品種以頁巖陶粒為主其次是粉煤灰陶粒；華北地區(qū)60萬m³/y,品種以粉煤灰、頁巖陶粒為主，其次是粘土陶粒；西北地區(qū)40萬m³/y，品種為頁巖和粘土陶粒；西南地區(qū)30萬m³/y,所用原料是礦區(qū)剝離廢棄物和頁巖；中南地區(qū)100萬m³/y,品種以淤泥陶粒和頁巖陶粒為主；華東地區(qū)70萬m³/y,其品種主要是淤泥陶粒和頁巖陶粒。     

 

    目前的人造輕骨料主要采用焙燒法生產(chǎn)，其生產(chǎn)工藝過程可簡化為：造粒（原料處理）、焙燒、冷卻、成品。根據(jù)原料的性能選擇處理、焙燒、冷卻、成品的方法。

 

    八十年代中期，我國引進(jìn)丹麥?zhǔn)访芩构�司超輕粘土陶粒生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，88年投產(chǎn)，建成當(dāng)時我國人造輕骨料生產(chǎn)規(guī)模最大的生產(chǎn)線。目前依然是我國用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)人造輕骨料生產(chǎn)規(guī)模最大的國營企業(yè)，年產(chǎn)量達(dá)18.8萬立方米500級超輕陶粒、20萬m³/年陶粒混凝土砌塊。本世紀(jì)已經(jīng)不再用粘土為主要原料，改用河道淤泥、污泥為主要原料，可根用戶需求生產(chǎn)各級別的超輕、高強(qiáng)陶粒。關(guān)鍵工藝技術(shù)：窯內(nèi)制粒、引用焙燒余熱可烘干煤的立式磨、豎式冷卻機(jī)、中空卸料柱。

    該公司人造輕骨料生產(chǎn)為2條，每條線為5萬m³/年，其生產(chǎn)工藝裝備全部采用國內(nèi)技術(shù)。主要原料為頁巖、粉煤灰。工藝技術(shù)關(guān)鍵為原料磨細(xì)成球盤預(yù)加水造粒、高差式雙筒回轉(zhuǎn)窯焙燒。於一九九七年建成投產(chǎn)，是當(dāng)時采用國內(nèi)技術(shù)，功能全、機(jī)械化程度高、質(zhì)量控制體系完善的民營企業(yè)。現(xiàn)因上海地區(qū)粉煤灰供應(yīng)緊張，改用頁巖、淤污泥等為主要原料，可生產(chǎn)各密度等級的超輕和高強(qiáng)陶粒。

    該公司人造輕骨料生產(chǎn)線于2003年建成并投產(chǎn)，規(guī)模為3萬m³/年碎石型頁巖陶粒，即頁巖礦石經(jīng)破碎、篩分后入窯焙燒。生產(chǎn)線建在礦區(qū)內(nèi)，該礦區(qū)頁巖的質(zhì)量特別好，品位高，無夾層雜質(zhì)，并有二種不同膨脹性能的頁巖共生，但彼此間界限清晰，不混雜。膨脹性高的可生產(chǎn)超輕陶粒，膨脹性能低的，燒成后強(qiáng)度很高，可生產(chǎn)高強(qiáng)陶粒。為了充分利用礦山資源，該生產(chǎn)線配備了磨細(xì)成球系統(tǒng)，將礦山破碎篩分后≤5mm細(xì)料磨細(xì)成球入窯焙燒，焙燒窯選型為插接式雙筒回轉(zhuǎn)窯。根據(jù)客戶需求，可生產(chǎn)各種密度等級直破型、圓球型陶粒。2004年在第一條生產(chǎn)線的右側(cè)又?jǐn)U建了一條6萬m³/年生產(chǎn)線，窯型為變徑單筒窯。二條線總生產(chǎn)能力達(dá)10萬m³/年，是獨資民營企業(yè)。

    它是用云南可保煤礦特有的露天煤礦剝離物生產(chǎn)超輕陶粒的能源綜合利用的國營企業(yè)。始建于88年，先后幾經(jīng)改擴(kuò)建，有2萬+3萬+5萬m³/年三條生產(chǎn)線。現(xiàn)已形成年產(chǎn)陶粒10萬m³/年、陶粒濾料2000m³的生產(chǎn)能力，為云南省乃至西南地區(qū)規(guī)模宏大技術(shù)力量雄厚、檢測設(shè)備、管理科學(xué)嚴(yán)密的陶粒產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。99年已超過設(shè)計生產(chǎn)能力。主要產(chǎn)品是堆積密度200～800kg/m³的陶粒，其中200級為全國最輕級別產(chǎn)品。

    該公司隸屬于大慶石油管理局，是2001年大慶石油管理局油田電力集團(tuán)引進(jìn)英國Lytag技術(shù)，建設(shè)20萬m³/年粉煤灰燒結(jié)陶粒項目。該技術(shù)具有工藝簡單，無需粘結(jié)劑，產(chǎn)品性能穩(wěn)定等特點，是全球認(rèn)可的、成熟的粉煤灰燒結(jié)陶粒技術(shù)，比較先進(jìn)、自動化和機(jī)械化程度都很高，投資不匪，對粉煤灰的要求也相對較嚴(yán)格，需粉煤灰的顆粒組成小于45μm的組分不少于65%，其摻配率可達(dá)95%，煤粉5%，不需要粘結(jié)劑，是目前我國生產(chǎn)人造輕骨料規(guī)模最大的國營企業(yè)。

    該公司成立于2003年10月，2004年，在對大慶石油管理局引進(jìn)Lytag粉煤灰燒結(jié)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行消化吸收，形成了適合于我國國情的粉煤灰燒結(jié)陶粒生產(chǎn)工藝和技術(shù)，生產(chǎn)規(guī)模一期工程20×10萬m³/年，2006年建成并投產(chǎn)。其投資遠(yuǎn)低于引進(jìn)生產(chǎn)線，也是我國目前生產(chǎn)人造輕骨料規(guī)模最大的民營股份公司。

    據(jù)不完全統(tǒng)計，我國人造輕骨料混凝土用于各類橋梁工程中大約有60余座，這些橋梁在使用了人造輕骨料混凝土以后都取得了顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。眾所周知，當(dāng)橋梁跨度大于30米時，應(yīng)用輕骨料混凝土?xí)�十分有利，這是因為靜載在總荷載中占著重要地位。一般地說板梁橋的橋跨從15米至20米就已經(jīng)有經(jīng)濟(jì)價值。隨著橋跨的增大，其靜載值減少也越多，經(jīng)濟(jì)效果也越顯著，特別在地基礎(chǔ)條件甚差時更為突出。從交通部2006年年終的統(tǒng)計資料得知|：我國有各類橋梁50萬余座，其中公路橋34萬余座，每年開工建設(shè)橋梁1萬余座，如此大規(guī)模的建設(shè)，為輕骨料混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用提供有利的發(fā)展良機(jī)。

 

    該橋凈跨50米，寬20米，凈高8.5米，為拱形公路橋，是我國六十年代建造的第一座采用粘土陶粒混凝土公路橋。由于采用陶粒混凝土肋形拱及陶粒作為輕質(zhì)填料，使其質(zhì)量減輕47%，顯著減少了地基壓力，簡化了下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)處理，降低了材料用量。與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，整個橋梁工程共節(jié)約木材10%、鋼材6.3%、水泥7%，同時還加快了施工速度，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

    繼湛江大橋建成后，我國著名的南京長江大橋、山東黃河大橋的公路橋面板也都采用了輕骨料混凝土，至今使用良好。

 

    七十年代，浙江寧波有三座公路橋的主要構(gòu)件采用了粉煤灰陶粒混凝土（橋梁和公路道板），其中反帝橋全長304米，解放橋全長242米，最大跨度37米。

 

    該橋2000年竣工，主橋結(jié)構(gòu)為普通預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，引橋為預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土連續(xù)橋梁，引橋上部箱梁采用密度1900kg/m³,強(qiáng)度LC40人造輕骨料混凝土，比原設(shè)計節(jié)約工程造價10%。

    北京蘆溝橋、健翔橋由于改造需要，在不改變橋原有主要承重結(jié)構(gòu)體系的情況下，為加增橋梁承載力，擴(kuò)大通行能力，采用LC40輕骨料混凝土作橋石板以減輕自身荷載，滿足了工程需要。

    該橋于2003年6月建成通車。是上海市跨越黃浦江的第五座大橋，主跨為鋼拱結(jié)果，在川陽河北引橋東段使用了輕骨料混凝土。雙孔空心板梁采用LC40輕骨料混凝土，橋面鋪裝層與防沖護(hù)墻使用了LC30輕骨料混凝土。幾年來，使用情況良好。

 

    空前者為孝襄（孝感-襄樊）高速路隨州連接線上的一座大橋，全長60m，結(jié)構(gòu)形式為3跨20m預(yù)應(yīng)力心板結(jié)構(gòu)，橋?qū)?4m，雙向四車道，中跨主體結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土，強(qiáng)度LC40，在空心板梁端1m處使用LC40高強(qiáng)度混凝土。武漢市外環(huán)—京珠高速路連線匝道路橋，是C匝道跨越京珠高速路的跨線橋。橋長145m、寬13.6m。結(jié)構(gòu)為42.5m＋60m＋42.5m三跨連續(xù)梁。主梁為單箱雙室截面的鋼箱梁，其鋼橋面鋪裝纖維增強(qiáng)輕骨料混凝土，連續(xù)施工澆筑，不設(shè)橫縫，縱縫和假縫。在鋪裝橋面有8％橫坡的情況下，該混凝土的良好性能，確保了漿體和骨料不因坡度的原因而分離，整體性能非常優(yōu)異。

 

    隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)方興未艾，一幢幢高樓大廈佇立在全國各大城市。輕骨料混凝土也以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐火、抗震的獨特優(yōu)勢受到青睞。各地先后建成了一批輕骨料混凝土為主要結(jié)構(gòu)的高層建筑，特別是在各類建筑的基礎(chǔ)工程結(jié)束、中途功能發(fā)生變化需要增加層數(shù)或已建成需要加層時，輕骨料混凝土替代普通混凝土為主要結(jié)構(gòu)成為首選，起到任何工程材料都無法替代的作用。

 

    按1990年統(tǒng)計，天津市在建和已建的高層住宅計63幢；其中采用粉煤灰陶粒混凝土計37幢；土0.00以上全部使用粉煤灰陶粒混凝土有3座，最高26層，計3.6萬m²；所有內(nèi)外墻使用陶粒混凝土的有9幢，最高22層計12.25萬m²。這些工程不僅減輕結(jié)構(gòu)自重12.5％，降低造價7～12.5％，而且有理想的抗震性能。

 

    珠海國際會議中心是珠海市首次唯一應(yīng)用輕骨料混凝土的高層建筑。使用部位從國際會議中心左邊第十層至21層的梁、樓板、部分框架柱、總統(tǒng)套間內(nèi)游泳池以及會議中心后面3000m²樓頂網(wǎng)球場。人造輕骨料混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為LC35，共代換普通混凝土1115m³。在本工程局部使用功能改變、荷載增加、下部主體結(jié)構(gòu)施工完畢、基礎(chǔ)加固非常困難情況下，有效地采用了輕骨料混凝土，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。若與采用基礎(chǔ)、梁、柱加固方案相比，不僅縮短了施工周期半年以上，還節(jié)省資金50余萬元。充分體現(xiàn)了輕骨料混凝土在工程改造中的優(yōu)勢。

    宜昌濱江國際花園是宜昌萬友濱江大廈置業(yè)有限公司開發(fā)的原供銷大廈的改造工程。地下二層，地面裙房（商業(yè)）四層，第五層為會所兼設(shè)備轉(zhuǎn)換，六至二十九層為住宅，第三十層為機(jī)房。建筑總高度101.1m，大屋面高度93.6m，總建筑面積36197.9m²。四層以上采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)形式。從轉(zhuǎn)換層以上第三層開始26個標(biāo)準(zhǔn)層，結(jié)構(gòu)柱、梁、板全部采用人造輕骨料混凝土LC40混凝土2990m³，LC35混凝土3650m³。是我國第一個率先在結(jié)構(gòu)主體中全部采用人造輕骨料混凝土建造的100m高大樓。該工程2006年竣工。由于采用了人造輕骨料混凝土，比用普通混凝土增加了一個標(biāo)準(zhǔn)復(fù)式層，增加面積1806m²。獲得了極佳的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。

    我國的人造輕骨料特別是超輕陶粒80%的產(chǎn)量都用于小砌塊的生產(chǎn)。

    近年來，隨著墻體材料革新、“禁實（粘）”、建筑節(jié)能政策的實施以及高層建筑的迅猛發(fā)展，我國輕骨料混凝土小型砌塊得到迅猛發(fā)展，以其具有質(zhì)輕、保溫隔熱性能好、裝飾貼面強(qiáng)度高、施工快捷方便、增加使用面積、綜合造價低等一系列優(yōu)點，成為取代粘土磚與其它墻材相比，極具竟?fàn)巸?yōu)勢的新型墻體材料。

 

    由于我國建筑體系的變化，近幾年人造輕骨料混凝土輕質(zhì)隔墻板，外墻吊掛板依然呈現(xiàn)發(fā)展勢頭外，其它各類板材陸續(xù)被淘汰

 

 

    上海宏泰公寓建筑面積5.8萬m²，主樓高98.3m。屋頂隔熱層采用輕骨料混凝土，設(shè)計強(qiáng)度LC7.5MPa，實測10.2MPa。混凝土表觀密度800～850kg／m³，導(dǎo)熱系數(shù)0.25w／m.k。1999年7月施工，至今使用良好。

    在新疆烏魯木齊市，有數(shù)萬平方的工業(yè)（主要是紡織業(yè)）與民用建筑用LC10的無砂人造輕骨料混凝土，用于屋面保溫層，收到極佳的隔熱保溫效果。

 

    在新疆、上海、北京、宜昌、寧波等地，采用LC10的無砂人造輕骨料混凝土做居住、公共建筑地面、樓面的墊層，其重量僅為普通混凝土50％，不怕水，并具有隔聲保溫效果。

 

    4.3.其它領(lǐng)域中的應(yīng)用

    因人造輕骨料混凝土具有良好的耐火性能，可以直接用于高溫窯爐及煙囪的耐火內(nèi)襯。用耐火度高于1200℃的粉煤灰陶粒和頁巖陶粒，配以耐火水泥及陶砂，可現(xiàn)澆、可制成不同規(guī)格的耐火砌塊或耐火磚，作窰爐、煙囪內(nèi)襯。

 

    東北工源水泥廠、邯鄲水泥廠、西卓子山水泥廠等十幾個各種不同類型的水泥焙燒窯，都選用過粉煤灰陶粒混凝土耐火砌塊或磚的窯襯。減輕了回轉(zhuǎn)窯的自重、窯筒體散熱降低、降低能耗、筒體表面溫度降低60～80℃，也降低了車間的溫度，改善工人操作環(huán)境，均取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

 

    陜西華縣、韓城、蒲城、大荔等多座電廠煙囪，均選用新疆煤礦剝棄土燒制的陶粒為骨料，配制的耐酸耐熱混凝土做煙囪的內(nèi)襯，同樣也收到極佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。另外還有唐山陡河電廠、阜新電廠、八角臺電廠、開源電廠、邯鄲電廠、石家莊電廠等20多座煙囪中使用粉煤灰陶粒混凝土為煙囪內(nèi)襯。

 

    實踐證明，上述煙囪內(nèi)襯在煙氣溫度130～150℃下，具良好的耐熱性；對煙氣中含有的SO₂和SO₃混合氣體具有良好的耐酸性；對煙氣中含有20～25％的灰粉具有良好的耐磨性。

 

    聲屏障是交通噪聲保護(hù)公路沿線環(huán)境的重要措施之一。1991年全國首次于貴黃公路上采用頁巖陶粒混凝土砌塊聲屏障，該聲屏障長790m、高3.5m，采用了反射式及吸收式兩種結(jié)構(gòu)形式，取得了較好的效果。湖北宜昌也在公路邊使用了該項技術(shù)。

 

    宜昌市北海路隧道長150m，車行道寬7.5m，兩側(cè)行道1.25m，隧道拱頂高6.35m，屬一級城市支路隧道。在2004年12月12日、2005年1月7日隧道中相繼發(fā)生洞頂坍方，坍方區(qū)長約36m，寬約5.0m，高約4.7m。隧道進(jìn)入搶險施工。經(jīng)相關(guān)專家多方案研討，最后利用高強(qiáng)頁巖陶粒混凝土質(zhì)輕、高強(qiáng)的特點，充填隧道坍方區(qū)，成功完成搶險工程。

 

    宜昌市沿江大道有約1公里，用瀝青、頁巖陶粒混凝土鋪筑的城市道路路面、用高強(qiáng)陶粒混凝土鋪筑機(jī)場路道軟基路面。均收到耐磨、減震，噪聲吸納的良好效果。

 

    5.1.1產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)法力度不足，使質(zhì)量低劣不合格的煤渣制品充當(dāng)陶粒制品，靠廉價優(yōu)勢沖擊和干擾著陶粒制品在市場上的正常應(yīng)用。造成墻體工程質(zhì)量下降，阻礙墻改工作深入發(fā)展。

    5.1.2陶粒質(zhì)量勻質(zhì)性檢驗，特別是高強(qiáng)陶粒沒有引起足夠重視，在國標(biāo)中雖以堆積密度的變異系數(shù)來控制其勻質(zhì)性，但具體不好操作，質(zhì)檢部門在質(zhì)檢中，無論是送樣或抽樣檢測均無此指標(biāo)，靠企業(yè)自檢是虛有其表。

    5.1.3目前燃煤價格大幅度上漲，嚴(yán)重地影響企業(yè)正常經(jīng)營，制約了人造輕骨料正常發(fā)展。

 

    人造輕骨料在我國已有半個多世紀(jì)的發(fā)展歷程，由于種種原因發(fā)展緩慢。但是，由于人造輕骨料具有輕質(zhì)高強(qiáng)多功能的特點，在生產(chǎn)中它可大量消納工業(yè)固體廢棄物、江、河、湖、海的淤泥、工業(yè)和生活污泥等。因此可以堅信在“建設(shè)資源節(jié)約型”，“環(huán)境友好型”，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的當(dāng)今，它一定能得到快速、持續(xù)和健康的發(fā)展。

 

 

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)