集料又称骨料,分为粗骨料和细骨料,是混凝土的主要组成材料之一。天然集料如碎石、卵石、浮石、天然砂等;人造集料如煤渣、矿渣、陶粒、膨胀珍珠岩等,轻集料是堆积密度不大于1200kg/m³的粗、细集料总称。
采用轻集料制备的轻集料混凝土除了具备普通混凝土的坚固、耐久、可成形等优势之外,还具有轻质的优点(相比普通混凝土可减轻自重20%~30%),可随密度的变化改变强度、热工等性能,可用于建筑结构、围护结构、保温隔热、轻质填充、预制构件、浮体建筑等领域。
减轻自重是轻集料混凝土主要的优势,可满足建筑结构、围护、建筑节能一体化构件和装配式建筑等降低自重的需求。采用高强轻集料取代天然砂石,配制结构用高性能轻集料混凝土,其密度不大于1900kg/m³,强度等级不低LC60,与同强度等级普通混凝土(密度2400kg/m³)相比,可减轻自重20%。
轻集料混凝土制品
除此之外,轻集料混凝土还可大量消纳固体废弃物。当前,如何解决大量的固废排放已经成为了城市环境保护和实现可持续性发展的重要课题。在这种情况下,轻集料的优势更加明显。
工业固废、城镇污泥、建筑排出物等都可作为轻集料的原料,实现固废的低碳、减排、利废、环保和循环利用,固废资源化轻集料的研发已成为建材领域研发热点之一。当前,已经推出了各种工业固废轻集料、人造轻集料、天然轻集料,如污泥陶粒、粉煤灰陶粒、红泥陶粒、瓷渣陶粒、煤矸石陶粒、矿渣陶粒、页岩陶粒、建筑淤泥陶粒以及矿渣、炉渣、浮石等。但受目前固废资源化轻集料工艺技术和生产装备限制,价廉物美的高强度、高性能轻集料仍难以获得。
没有高品质的轻集料就难以实现高性能的轻集料混凝土。要实现高性能轻集料混凝土高质量发展,可以重点关注以下3个方面。
一是要努力形成轻集料混凝土产业技术体系,包括固废资源化轻集料技术、现代轻集料生产工艺和装备技术、绿色轻集料混凝土制备技术、轻集料混凝土工程应用技术。
二是要提倡就地取材,加强对地方固废资源的研究,提出轻集料制备技术方案。采用现代低碳轻集料生产工艺和装备技术,实现不同级别、用途的轻集料的稳定生产,为轻集料混凝土制备工厂(搅拌站)提供高品质的轻集料,为建筑工程、构件工厂提供轻集料商品混凝土。
三是要大力推广轻集料混凝土的工程应用,建立轻集料混凝土的建筑工程设计、施工、验收技术规程、规范标准化体系。
(作者系广州大学教授)
本文原载于《中国建材报》11月6日5版《要努力形成轻集料混凝土产业技术体系》