混凝土是目前世界上使用量最大、應(yīng)用最廣泛的一種建筑材料。近年來，隨著我國綜合實力和科學(xué)技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)代化建筑工程的快速發(fā)展，尤其是高層、超高層民用建筑以及高速鐵路、大跨度橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)越來越多，這就對建筑材料——混凝土提出了更高的要求。普通混凝土的自重較大、抗拉強度低、保溫性能差等一系列缺點顯得日益突出，在一定程度上影響了混凝土的廣泛應(yīng)用，普通混凝土已不再能滿足現(xiàn)階段國家、社會的發(fā)展需求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計理論相對比較完善的情況下，在減輕結(jié)構(gòu)自重方面，輕質(zhì)、高性能的陶粒混凝土改善建筑材料已成為提高結(jié)構(gòu)性能的一個重要方向。

但縱觀陶粒混凝土的應(yīng)用和發(fā)展，其主要用途限于砌塊、內(nèi)隔墻板等利用其保溫性能的非承重結(jié)構(gòu)。同時，由于工程人員對陶粒混凝土的系統(tǒng)認(rèn)識不夠，導(dǎo)致陶粒混凝土在承重結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用受到阻礙。因此只有研制出適用輕質(zhì)、高性能的陶粒混凝土，并對其進(jìn)行深入系統(tǒng)的力學(xué)研究，從理論和試驗上證明具有可行性，讓廣大工程人員從意識上改變對陶粒混凝土的看法，才能抓住這前所未有的發(fā)展契機。

陶粒混凝土的定義及特點

1. 陶粒混凝土的定義

陶粒混凝土是由陶粒替代普通粗骨料的一種新型輕骨料混凝土，它的原材料主要有陶粒輕集料、輕砂(或普通砂)、水泥以及適量的水，目前使用比較普遍陶粒輕集料的有頁巖陶粒、黏土陶粒和粉煤灰陶粒等。陶粒混凝土能夠在保證一定強度的前提下有效地減輕結(jié)構(gòu)自重，順應(yīng)了混凝土輕質(zhì)、高強、多功能的發(fā)展方向，其應(yīng)用廣泛，可用于制作輕型砌塊、保溫隔墻、輕型樓板、鋪裝路面等，是一種優(yōu)質(zhì)的輕型建筑材料。

2. 陶粒混凝土的特點

與普通混凝土相比，陶粒混凝土能在降低建筑物自重的同時，保證建筑物的強度不出現(xiàn)劣化。非常適合使用在高層、超高層民用建筑、高速鐵路、城市高架等大型工程建設(shè)中。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1) 輕質(zhì)、高強

有研究表明，比強度為20左右的LC30的陶粒混凝土干表觀密度可保持在1500kg/m3，比普通混凝土小約20%。因為陶粒混凝土中的集料(如頁巖陶粒、黏土陶粒、粉煤灰陶粒)表面存在大量孔隙，表觀密度較小，使得陶粒混凝土的容重大大降低，有研究表明，在相同的強度等級下，陶粒混凝土的自重僅為普通混凝土自重的70%-80%。

(2) 良好的抗震性

陶粒混凝土粗骨料為輕型材料，具有容重小的特點，采用陶粒混凝土可以大大降低結(jié)構(gòu)自重，從而降低地震作用。同時，陶粒混凝土彈性模量低，在地震時可以快速分散和吸收地震波所釋放的能量，從而達(dá)到良好的減震效果。陶粒混凝土通常作為輕型砌塊砌筑建筑物的非承重填充墻，由于陶粒混凝土質(zhì)量較輕，可以大幅度減輕建筑物的自重，對其抗震效果也有顯著改善。

(3) 良好的耐火耐高溫性

對同一厚度的混凝土墻板，使用陶粒混凝土制作的墻板往往比使用普通混凝土制作的墻板耐火性更好。陶粒混凝土由于導(dǎo)熱系數(shù)比較低，在耐火性能試驗中，陶粒混凝土的耐火極限可達(dá)4h，遠(yuǎn)高于普通混凝土，在發(fā)生火災(zāi)事故時，可以避免鋼筋快速失去強度，維持建筑物的基本結(jié)構(gòu)，為救援贏得寶貴的時間。

(4) 良好的保溫、隔熱性

陶粒內(nèi)部孔隙較多，降低了陶粒混凝土的熱傳導(dǎo)速度，提高了其保溫隔熱性能，與普通燒結(jié)磚相比，作為建筑結(jié)構(gòu)墻體，不僅保溫隔熱性能更好，其強度也更高。作為建筑保溫外墻時，其節(jié)能效果隨表觀密度的減少而得到提高，表觀密度為800kg/m3的陶粒混凝土墻體可節(jié)約能源40%-50%，在墻體自重減輕50%的情況下仍可達(dá)到相同的保溫效果。

(5) 良好的經(jīng)濟效益

陶粒是一種很好的綠色材料，原料來源廣泛，可以利用工業(yè)廢料、生活垃圾生產(chǎn)人造陶粒，即減少了對環(huán)境的污染，又使廢棄物得到再生利用。在工程應(yīng)用中使用陶粒混凝土，無論在降低自重方面還是保溫隔熱方面，均可降低工程量，節(jié)約工程費用。