集料又稱骨料,分為粗骨料和細骨料,是混凝土的主要組成材料之一。天然集料如碎石、卵石、浮石、天然砂等;人造集料如煤渣、礦渣、陶粒、膨脹珍珠巖等,輕集料是堆積密度不大于1200kg/m³的粗、細集料總稱。
采用輕集料制備的輕集料混凝土除了具備普通混凝土的堅固、耐久、可成形等優勢之外,還具有輕質的優點(相比普通混凝土可減輕自重20%~30%),可隨密度的變化改變強度、熱工等性能,可用于建筑結構、圍護結構、保溫隔熱、輕質填充、預制構件、浮體建筑等領域。
減輕自重是輕集料混凝土主要的優勢,可滿足建筑結構、圍護、建筑節能一體化構件和裝配式建筑等降低自重的需求。采用高強輕集料取代天然砂石,配制結構用高性能輕集料混凝土,其密度不大于1900kg/m³,強度等級不低LC60,與同強度等級普通混凝土(密度2400kg/m³)相比,可減輕自重20%。
輕集料混凝土制品
除此之外,輕集料混凝土還可大量消納固體廢棄物。當前,如何解決大量的固廢排放已經成為了城市環境保護和實現可持續性發展的重要課題。在這種情況下,輕集料的優勢更加明顯。
工業固廢、城鎮污泥、建筑排出物等都可作為輕集料的原料,實現固廢的低碳、減排、利廢、環保和循環利用,固廢資源化輕集料的研發已成為建材領域研發熱點之一。當前,已經推出了各種工業固廢輕集料、人造輕集料、天然輕集料,如污泥陶粒、粉煤灰陶粒、紅泥陶粒、瓷渣陶粒、煤矸石陶粒、礦渣陶粒、頁巖陶粒、建筑淤泥陶粒以及礦渣、爐渣、浮石等。但受目前固廢資源化輕集料工藝技術和生產裝備限制,價廉物美的高強度、高性能輕集料仍難以獲得。
沒有高品質的輕集料就難以實現高性能的輕集料混凝土。要實現高性能輕集料混凝土高質量發展,可以重點關注以下3個方面。
一是要努力形成輕集料混凝土產業技術體系,包括固廢資源化輕集料技術、現代輕集料生產工藝和裝備技術、綠色輕集料混凝土制備技術、輕集料混凝土工程應用技術。
二是要提倡就地取材,加強對地方固廢資源的研究,提出輕集料制備技術方案。采用現代低碳輕集料生產工藝和裝備技術,實現不同級別、用途的輕集料的穩定生產,為輕集料混凝土制備工廠(攪拌站)提供高品質的輕集料,為建筑工程、構件工廠提供輕集料商品混凝土。
三是要大力推廣輕集料混凝土的工程應用,建立輕集料混凝土的建筑工程設計、施工、驗收技術規程、規范標準化體系。
(作者系廣州大學教授)
本文原載于《中國建材報》11月6日5版《要努力形成輕集料混凝土產業技術體系》