钢筋混凝土发展前景

部分新型混凝土的简介和前景一、陶粒混凝土(一)概念及种类陶粒，顾名思义，就是陶质的颗粒。

陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体它的表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度，陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。

轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，也是它能够取代重质砂石的主要原因。

陶粒的内部结构特征呈细密蜂窝状微孔。

这些微孔都是封闭型的，而不是连通型的。

它是由于气体被包裹进壳内而形成的，这是陶粒质轻的主要原因。

陶粒的细小颗粒部分称为陶砂。

在陶粒中有许多小于5伽的细颗粒，在生产中用筛分机将这部分细小颗粒筛分出来，习惯上称之为陶砂。

陶砂的密度略高，化学和热稳定性好。

陶砂主要用于代替天然河砂或山砂配制轻集料混凝土、轻质砂浆，也可作耐酸、耐热混凝土细集料。

主要品种有黏土陶砂页岩陶砂和粉煤灰陶砂等。

使用陶砂的目的也是为降低建筑物自重。

陶砂也可用于无土栽培和工业过滤。

陶粒的按原料分粉煤灰陶粒、黏土陶粒、页岩陶粒、垃圾陶粒、煤矸石陶粒、生物污泥陶粒、河底泥陶粒。

按强度分为：(1)高强陶粒根据(轻集料及其试验方法)GB/T 17431.1 —1998新标准，高强陶粒是指强度标号不小于25MPa的结构用轻粗集料。

其技术要求除密度等级、筒压强度、强度标号、吸水率有特定指标外，其他指标(颗粒级配、软化系数、粒型系数、有害物质含量等)与超轻、普通陶粒相同。

生产高强陶粒时产量较低，耗能较大，附加值高，销售价格比超轻陶粒、普通陶粒高50%左右。

用高强陶粒配制高标号及预应力轻骨料混凝土必须均质。

(2)普通陶粒根据《轻集料及其试验方法》GB/T 17431.1 —1998新标准，普通陶粒是指强度标号小于25MPa的结构用轻粗集料。

普通陶粒应用较广，市场潜力大。

3、按陶粒密度分陶粒按密度分为一般密度陶粒、超轻密度陶粒、特轻密度陶粒三类。

(1)一般密度陶粒一般密度陶粒是指密度大于500kg/m3的陶粒。

它的强度一般相对较高，多用于结构保温混凝土或高强混凝土。

(2)超轻密度陶粒超轻密度陶粒一般是指300〜500kg/m3的陶粒。

这种陶粒一般用于保温隔热混凝土及其制品。

(3)特轻密度陶粒特轻密度陶粒是指小于300kg/m3的陶粒。

它的保温隔热性能非常优异，但强度较差。

一般用于生产特轻保温隔热混凝土及其制品。

(二)陶粒的性能颗粒之所以在全世界得到快速发展，是因为它具有其他材料所不具备的许多优异性能，这一优异性能，这一优异性能使它具有了其他材料无法取代的作用。

这些优异性能有以下几个方面。

1、密度小、质轻。

陶粒自身的堆积密度小于1100kg/m3，一般为300〜900kg/m3。

以陶粒为骨料制作的混凝土密度为1100〜1800kg/m3，相应的混凝土抗压强度为30.5〜40.0Mpa。

陶粒的最大特点是外表坚硬，而内部有许许多多的微孔。

这些微孔赋予陶粒质轻的特性。

200号粉煤灰陶粒混凝土的密度为1600kg/m3左右，而相同标号的普通混凝土的密度却高达2600kg/m3，二者相差1000kg/m3。

2、保温、隔热。

陶粒由于内部多孔，故具有良好的保温隔热性，用它配制的混凝土热导率一般为0.3〜0.8W/ (m?k)，比普通混凝土低1〜2倍。

所以，陶粒建筑都有良好的热环境。

3、耐火性好，陶粒具有优异的耐火性。

普通粉煤灰陶粒混凝土或粉煤灰陶粒砌块集保温、抗震、抗冻、耐火等性能于一体，特别是耐火性是普通混凝土的4倍多。

对相同的耐火周期，陶粒混凝土的板材厚度比普通混凝土薄20%。

此外，粉煤灰陶粒还可以配制耐火度1200 C 以下的耐火混凝土。

在650 C的高温下，陶粒混凝土能维持常温下强度的85%。

而普通混凝土只能维持常温下强度的35%〜75%。

4、抗震性能好陶粒混凝土由于质量轻，弹性模量低，抗变形性能好，故具有较好的抗震性能。

在1976年唐山大地震中，天津建造的4栋陶粒混凝土大板建筑均基本完好，并能照常使用。

而其周围相当数量的砖混建筑都不同程度地受到震害。

这虽然与建筑结构体系有关，但是陶粒混凝土具有优良的抗震性能也是一个重要原因。

1976年意大利费留利地区发生9级的强烈地震，统计资料表明，砖混建筑物损坏率达40%〜60%，框架结构黏土空心砖建筑损坏率为33%，而陶粒混凝土建筑损坏率只有5%。

陶粒的抗震性能由此可见。

5、吸水率低，抗冻性能和耐久性能好陶粒混凝土耐酸、碱腐蚀和抗冻性能优于普通混凝土。

250号粉煤灰陶粒混凝土，15次冻融循环的强度损失不大于2%。

1976年有关部门对全国自1985年以来所建的陶粒混凝土工程进行了实测，结果表明，无论是预制的还是现浇的，室内的与室外的，所含钢筋均未锈蚀，测的碳化深度一般不大于30伽，后期强度还可以继续增长。

由此可见，陶粒混凝土是一种优良的建筑材料，应大力推广使用。

6、优异的抗渗性据多次测试，陶粒混凝土的抗渗性能优于普通混凝土。

以20MPa陶粒混凝土与普通混凝土为例，经多次测试进行比较，普通混凝土的抗渗指数为B6，而陶粒混凝土则可达到B18至B25。

1970年天津用20MPa的陶粒混凝土建造的防空通道（深3m，地下水位0.9 m），至1980年检查时没有发现渗漏现象。

宁波建造的两条20MPa陶粒混凝土囤船（载重量80t），水上作业13年，从未出现渗漏现象。

因此陶粒混凝土是制作水坝，地下工程的优良建筑材料之一。

7、优异的抗碱集料反应能力陶粒混凝土不但耐腐蚀（酸、碱）性能优于普通混凝土。

而且具有优异的抗碱集料反应能力。

混凝土的主要成分是水泥和集料。

集料包括碎石和砂子，如果石子和砂子这些集料是白云石、石灰石或其他含有SiO2的岩石，如蛋白石、火山岩等，水泥中的碱就会和这些集料发生碱集料反应，引起岩石矿物解体或造成膨胀使混凝土开裂而崩溃，造成建筑破坏。

这就是碱集料反应。

每年国内国外都有大量的建筑物因混凝土的碱集料反应而损毁。

美国20世纪80年代，统计全国50万座公路桥梁，其中有20万座因碱集料反应造成不同程度的毁坏。

全世界每年因碱集料反应造成的损失可以达上千亿美元。

由于陶粒不含有这些火性岩石成分，碱含量也非常低，所以它在使用过程中不会与水泥发生碱集料反应。

至今为止，国内外的陶粒混凝土建筑，还没有发现一起碱集料反应的事例。

事实已经表明，陶粒具有优异的抗碱集料反应能力，可在一定程度上增加安全性，延长建筑物的使用寿命。

8、适应性强经国内外几十年生产实践证明，根据各地资源条件不同，可分别采用黏土、页岩、粉煤灰或其他固体废弃物生产陶粒。

根据用途不同和市场需要，可以生产不同堆积密度和粒度的陶粒产品（超轻陶粒、结构保温用陶粒、结构用陶粒），也可生产有特殊用途的陶粒，如耐咼温陶粒、耐酸陶粒和花卉陶粒等。

在使用陶粒时，可按实际需要采用不同类型的陶粒配制不同密度和强度等级的无砂大孔、全轻、超轻钢筋或预应力混凝土；可以预制成各种类型的墙体制品和建筑构件，也可用于填充，现浇，滑模等施工作业。

对于各种建筑体系，如框架填充或自承重砌块建筑、一模三板、全装配大板、内浇外挂、全线浇滑模建筑等都能适用。

任何建筑物中的墙体（砌块、外墙板、内隔墙条板），楼板、屋面板、梁柱和部分基础等，都可用陶粒混凝土来制作，这是其它任何一种新型墙体无法比拟的。

（三）陶粒的用途陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。

特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。

利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域越来越广，还在继续扩大。

在陶粒发明和生产之初，它主要用于建材领域，由于技术的不断发展和人们对陶粒性能的认识更加深入，陶粒的应用早已超过建材这一传统范围，不断扩大它的应用新领域。

现在陶粒在建材方面的应用，已经由100%下降到80%，在其他方面的应用，已占20%。

随着陶粒新用途的不断开发，它在其他方面的比例将会逐渐增大。

二、发泡混凝土（一）发泡混凝土的定义发泡水泥又称发泡混凝土，是多孔混凝土的一种。

是将发泡剂在机械搅拌作用下，形成大量稳定的泡沫。

或者较为先进的气动发泡，即在通过高压空气的作用，将一定浓度的发泡剂在发泡管内雾化，最后形成大小均一、直径适宜的泡沫。

从而形成内部充满气泡的混凝土。

（二）发泡剂发泡剂是发泡水泥的主要成分，是形成发泡水泥的最主要原因物质。

以往的发泡剂通常采用松香泡沫剂及水解牲血泡沫剂。

松香胶泡沫剂采用烧碱加水溶入松香粉，再与溶化的胶液（皮胶或骨胶）搅拌制成浓松香胶液，使用时再用温水稀释，用力搅拌形成稳定的泡沫。

水解牲血采用动物血加苛性钠、盐酸、硫酸亚铁、水等制成，使用时经稀释搅拌成稳定的泡沫。

这两种发泡剂在目前看来，其所产生的泡沫数量及稳定性都较差。

近年来，发泡剂的制取有了长足发展。

其种类主要形成了两大类：1、动物性发泡剂动物性发泡剂是以动物角质为主要原材料，加入一定量的烧碱、盐酸、氯化钠等化工原料，加温溶解、稀释过滤、高温脱水而生产的一种发泡剂。

是一种无公害、无污染的水溶性液体，具有发泡量大、泡沫强度高、持续时间长等优点的新型发泡剂。

2、植物性发泡剂植物性发泡剂是以松香和氢氧化钠等为主要原料经过皂化反应制取。

植物性发泡剂具有造价低、产泡量大、泡沫持久等优点，广州、宝鸡、上海、深圳等地有生产。

从PH值看，动物性发泡剂往往偏碱性，PH值约为7-8,；而植物性发泡剂往往偏酸性，PH值约为5-6。

一般而言，发泡剂PH值为中性效果更好，因为这样既不影响水泥的性能，又可延长设备使用寿命。

另外还有混合性发泡剂，不管哪种发泡剂与以往的发泡剂相比，性能上都有了较大提高，用其制取的发泡水泥的质量也有了较大改观，其各项性能指标已远远超过了同类产品一一加气混凝土。

、发泡水泥的发展前景发泡水泥在低温地板辐射采暖中作为保温层已得到了广泛的应用，但从整个建筑市场来看，它所占得比例很小。

依据其良好的保温等特有性能，它应该在建筑节能方面发挥更大的作用。

发泡水泥用作屋面保温层目前应用最广的就是楼层间保温，不远的将来，其应用领域将扩展到地面、屋面以及外墙的外保温，还可直接用于浇注隔墙，形成一体式混凝土建筑。

完全可以用发泡水泥类RPC材料直接浇筑的现代居民楼发泡水泥不是普通的混凝土，传统意义上它的出现也不是为了承重，而是作为一种新型的保温材料在使用。

但是在我们现在的使用要求上看，发泡混凝土也将在很多方面起一定范围内的承重。

正如上所说，在将来，发泡混凝土将会被大量应用于建筑。

在使用条件要求下我们也可以把发泡水泥配置为高强度类RPC混凝土，直接浇筑为一体式低层工民建筑。

形成防震、保温、隔热、隔音的一体式全板块花样房。