轻骨料混凝土在实际应用中的问题与推广对策

叶明桥

摘要：经过多年的发展，轻骨料混凝土已经从传统的保温隔热领域发展到结构承重混凝土领域。在其自身发展的同时，也对轻骨料混凝土的生产、运输、施工等各个方面提出了更高的要求。因此，本文立足于国内外研究现状，重点关注轻骨料混凝土在我国实际应用中存在的问题与推广对策。

关键字：轻骨料混凝土；应用现状；推广对策

Abstract： After years of development， lightweight aggregate concrete has developed from the traditional areas of the thermal insulation of concrete fields to the areas of the structural load-bearing of concrete fields. it puts forward higher requirements on lightweight aggregate concrete production， transportation， construction. Therefore， this article is based on current research， focusing on the problems and countermeasures of lightweight aggregate concrete in practical applications.

Key words：lightweight aggregate concrete ；application status；countermeasures

1、轻骨料混凝土发展简介

1956年，我国就研制出第一批粘土陶粒。此后，全国各地也接踵成立了各种人造轻骨料的生产厂家，到21世纪初全国陶粒产量已经达到300万立方米左右。可是我国轻骨料的种类单一，粘土陶粒占人造轻骨料总量的80%以上，而粉煤灰陶粒的产量不到总量的1%。因此，从2000年以来，政府不懈努力改变轻骨料市场以黏土陶粒为主的市场局面，引导黏土陶粒、页岩陶粒和粉煤灰陶粒共同发展，如今粉煤灰陶粒的比例已上升至8%左右，页岩陶粒也得到了飞速的发展，而粘土陶粒的产量降低到70%以下。

20世纪80年代末之前，轻骨料混凝土主要用于生产大型外墙板和砌块。20世纪80年代末，轻骨料还只是应用于非承重结构。因为轻骨料造价较高，经济效益并不显著，因此导致了我国轻骨料混凝土的发展进入了十年的低谷期。一直等到20世纪90年代中期，我国高强轻骨料混凝土的研究有了重大突破。

但是相比于国外而言，国外仍然需要加强轻骨料的研究和生产。美国在大跨度桥梁应用轻骨料混凝土方面，具有比较成熟的经验。如美国的Napa大桥、Parrots大桥等。日本除了在桥梁建设方面颇有研究之外，在铁路桥梁方面更是独树一帜。日本采用结构轻骨料混凝土修建或改建了5座新干线铁路桥梁，都取得了良好的经济社会效益。德国、荷兰和挪威等国家也在实际工程应用中获得了不俗的成功[2]。

2、轻骨料混凝土实际应用中出现的问题

2.1 轻骨料混凝土的技术问题

（一）轻骨料混凝土在配制过程当中存在的问题

（1）我们一般会在其表面涂蜡、聚苯乙烯乳液等防水材料或者在施工前预湿轻骨料来减小轻骨料的吸水率和提高轻骨料混凝土的工作性，但是这样做也有负面作用，会使混凝土长期耐久性变差，使生产工艺复杂；

（2）如果初始坍落度很大，则轻骨料会出现上浮离析的现象，特别是在振捣施工时，这样做会使硬化后混凝土的匀质性变差、耐久性变差，并弱化其力学性能；

（3）我们可以通过加大水泥掺量来强化新拌混凝土的工作性能，但是这样做也会产生轻骨料混凝土的收缩裂缝和温度裂缝，使耐久性变差，同时也不利于控制工程造价。

因此，工程实际应用的前景是操作简单、工作性能优、可以免振捣自密实施工、硬化后质量优、稳定性高、耐久性强、效益高的高性能轻骨料混凝土[3]。

（二）轻骨料混凝土拌和物中离析问题

轻骨料混凝土，特别是高强轻骨料混凝土的泵送施工，拌和物的离析问题很关键。轻骨料的外形是影响拌合物的分层度的关键：表面十分光滑的抗离析性能差，而表面多孔粗糙就性能较优。混凝土拌和物的分层度与粗骨料的绝对体积呈正相关的关系，随其增大而增大。因此，如何提高轻骨料混凝土的抗离析性能也是一个值得研究的课题。

（三）轻骨料混凝土的施工泵送問题

提高轻骨料混凝土可泵性的关键三个问题就是一轻骨料混凝土抗分层离析性能差，二坍落度的损失较快，三轻骨料会吸收混凝土中的水分而形成堵泵。

泵送问题可能的原因是：

（1）大规模工业化生产的轻骨料不会做到含水率保持一致或者会达到吸水饱和状态；

（2） 轻骨料混凝土的吸水性测试并不能精确反应其吸水性特征，这是因为在实际应用中轻骨料所处的环境与测试的环境不一样，保持润湿状态，而且轻骨料会在泵送过程中继续吸水使得可泵性变差；

（四） 轻骨料混凝土的强度问题

现在对高强轻骨料混凝土的研究主要集中在高强方向，然而这是未来发展的必然趋势。影响轻骨料混凝土强度最主要的还是级配，我们一般通过有效水灰比来测出混凝土的强度[4]。但是该方法存在以下问题：

（1）在水泥浆体凝结硬化过程中，附加用水量的使用是一个动态的变量，随具体的环境条件而改变，不能有效计算；

（2）有效水灰比测验中重骨料的吸水率要满足小于1.8 %的要求；

（3）轻骨料混凝土的抗折强度十分关键。粗骨料级配对混凝土的抗折强度影响很大，合理的级配可大大提高抗折性能。

（五）轻骨料混凝土的裂缝及耐久性问题

轻骨料因为其孔隙率大，吸水率也大的特性，会在凝结硬化过程中呈现较大块塑性裂缝的可能性非常大。所以怎样控制这些收缩裂缝以及改善其耐久性也很关键。

2.2 轻骨料混凝土的管理问题

虽然影响轻骨料混凝土推广应用的大部分是施工技术问题，但是我们不能忽视，在輕骨料混凝土施工过程中，由于业主，施工方管理出现问题而导致推广应用缓慢，效果也不好。

（一）施工方在施工环节出现的问题

施工方处在工程实建设的第一线，所以面临的问题是最多的。而其中大部分的问题归根结底都是由于施工方的施工方案和施工组织设计不完善造成的。所以，一个完整的动态实施的施工设计和方案是很关键的。

（二）业主方在管理时出现的问题

对于业主来说，造价越低肯定是越好的，但是由于各个分包商很少有协作沟通意识，因此即使各个分部分项施工方案做到最经济，也比不上各个分部分项工程统一规划，使得整体上造价最低。所以业主的管理意识对于整个轻骨料混凝土工程也很重要。业主方的主动管理意识欠缺而且对于轻骨料的使用认识不足。

（三）其他在管理过程中出现的问题

在其他施工环节，都有可能使得轻骨料混凝土应用推广造成困难。譬如说，在实际应用过程中由于交底的不详细，从而导致具体操作时的不规范而导致的事故常有发生，我们必须得重视。

2.3 轻骨料混凝土的经济性问题

轻骨料单价比一般的骨料单价要高，但是因为其综合经济效益高，所以相比较来说，轻骨料的应用是大势所趋。但是在实践过程中，仍然会出现以下问题。

（1）在如今的建设工程项目中，大部分的工程都最后以分包的形式完成。但是分包商自身对轻骨料经济性问题认识并不全面和准确，他们忽略对整个建筑造价，结果成本较高，从而造成了轻骨料混凝土的推广缓慢。

（2）轻骨料生产设备及工艺技术水平对其生产成本有较大的影响。如需获得高品质低成本的轻骨料， 必须实现产业化生产， 但是目前生产设备装置一次性投入太大，而且还会增加运输、装卸、搬运等成本， 因而导致再生骨料生产成本较高。

（3）国家和地区对轻骨料混凝土的推广应用在财政和税收上的扶持政策尚未到位。在我国目前社会主义市场经济的体制下，政府在主导产业改革中扮演举足轻重的角色，但是现阶段政策的缺失，也给轻骨料混凝土的推广应用带来了一定的困难。

3 、轻骨料混凝土普及应用的推广对策

3.1 推广应用的技术对策

技术角度从以下几个方面入手：

（1）优选轻骨料是配制轻骨料的首要考虑因素，应该综合考虑；

（2）增加粉煤灰、硅粉等掺合料，可以扩大胶凝材料用量，从而使得混凝土的和易性增加，同时提高混凝土流动性和保水性，还能有效避免轻骨料的上浮现象；

（3）选择合适的混凝土外加剂。可以选用多种增黏剂和高浓度高效减水剂以及缓凝剂等进行复配组合；

（4）往轻骨料混凝土中掺加钢纤维，能够一定程度上提高混凝土的抗折和抗拉性能，也会提高混凝土的延性[5]。

3.2 推广应用的管理对策

管理角度也可以从以下几个方面入手：

（1）轻骨料市场混乱，规程标准众多，应该尽快制定新的技术规程；

（2）国家应该成立行业协会，来引导轻骨料应用朝着有序健康的道路发展；

（3）对轻骨料混凝土的实际应用进行可行性研究和施工方案的制定，对整个轻骨料混凝土工程进行全过程的控制管理；

（4）监管和质监部门也得发挥其自身的作用，确保工程的质量良好和竣工验收；

（5）提高业主方，施工方的使用轻骨料的意识和管理水平，认识到轻骨料混凝土的优势。

3.3 推广应用的经济对策

经济性角度也可从以下几个方面入手：

（1）通过技术升级和工艺改造，使得轻骨料的工业化生产成本大幅度降低；

（2）政府给予相关的财政和税收优惠，通过制定适宜的产业政策促进轻骨料混凝土的推广应用；

（3）具体工程具体分析，每个工程开工前都要做经济可行性分析。

4 结语

轻骨料混凝土目前在我国一般是作为保温隔热材料来使用，其在结构承重材料方向的应用前景也十分广阔。我们必须加强在结构承重使用推广使用高性能轻骨料混凝土，加强对轻骨料混凝土的研究，重视和不断完善其设计规范和施工工艺。相信经过建筑工程界各方面的共同努力，轻骨料混凝土结构的应用潜力将得到不断的挖掘，其综合性能得到更多的认识和肯定，轻骨料混凝土必将能够为工程建设作出更大的贡献。

主要参考文献

[1] 胡曙光. 轻骨料混凝土（第1版）.化学工业出版社，2006：1-2

[2] Melby K. Use of high strength LWAC in Norwegian bridges[C]//International symposium on structural lightweight aggregate concrete. 2000： 47-56.

[3] 吴丽芳， 钱慧丽. 高强粉煤灰轻骨料的研制[J]. 粉煤灰综合利用， 2002 （5）： 34-35.

[4] 黄智山，巴恒静.大坍落度高性能轻骨料混凝土的研究[J].新型建筑材料，2002，（2）.

[5] 张荣辉， 李健. 仿钢纤维增强轻骨料混凝土性能研究[J]. 新型建筑材料， 2012 （5）： 69-72.]