我國輕集料小砌塊生產(chǎn)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景

　　隨著我國墻材革新和建設節(jié)能工作的為斷深入，輕集料混凝土小型空心砌塊（以下簡稱輕集料小砌塊）的生產(chǎn)及應用得到迅速發(fā)展，在某些城市和地區(qū)已成為取代實心黏土磚的主要墻體材料。

　　1   輕集料小砌塊是最具發(fā)展前景的新型墻體材料之一

　　據(jù)有關資料介紹，“九五”期間，我國混凝土小砌塊總產(chǎn)量約為6000萬m3，相當于411億塊標準磚，平均年增長率達到19%。砌塊產(chǎn)量占全國墻體材料總量的6%，占新型墻體材料總量的28%。輕集料小砌塊產(chǎn)量占混凝土小砌塊總產(chǎn)量的比例由30%增加到40%左右，2002年輕集料小砌塊產(chǎn)量約為2500萬m3。近幾年，輕集料小砌塊產(chǎn)量增長率大于普通混凝土小砌塊，有些城市如沈陽、大連、北京等地，砌塊生產(chǎn)以輕集料小砌塊為主?！熬盼濉逼陂g，北京市小砌塊總銷售量為280萬m3，其中輕集料小砌塊為230.5萬m3。輕集料小砌塊發(fā)展如此之快，主要原因有以下幾點：

　?。?）輕集料小砌塊具有混凝土小砌塊的優(yōu)點

　　屬于砌筑類的墻體材料，能適用于各類建筑物，使用靈活，用途廣泛，施工與傳統(tǒng)砌磚相似，易于掌握；原料不用黏土，節(jié)能節(jié)地，符合國家產(chǎn)業(yè)政策；生產(chǎn)工藝較簡單，與燒結磚等相比，投資少，上馬快，機械化程度高，勞動生產(chǎn)率相應較高；砌塊建筑抗震性能好，施工速度快，可節(jié)省大量砂漿。

　?。?）生產(chǎn)輕集料小砌塊可以充分利用地方資源及大量工業(yè)廢渣

　　我國工業(yè)廢渣每年生成量和歷年積存量巨大，輕集料小砌塊的快速發(fā)展為大量利用工業(yè)廢渣創(chuàng)造了極好的應用途徑。輕集料小砌塊應用的工業(yè)廢渣除了煤渣、自然煤矸石、粉煤灰外，爐底渣、鋼渣、碎石屑、沸騰爐渣等也得到大量應用。1991-2001年，北京市輕集料小砌塊生產(chǎn)利用煤渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣約144萬t。

　　我國天然輕集料資源豐富，如黑龍江、內蒙古、山西、海南等地的浮石，吉林的火山渣，有的早已情節(jié)發(fā)應用。我國的陶粒生產(chǎn)近幾年發(fā)展較快，主要品種有頁巖陶粒、黏土陶粒、粉煤灰陶粒等，2001年全國陶?？偖a(chǎn)量為360萬m3，其中60%以上用來生產(chǎn)輕集料小砌塊。目前采用膨脹珍珠巖生產(chǎn)小砌塊發(fā)展也相當快。各地生產(chǎn)輕集料小砌塊，主要根據(jù)當?shù)氐馁Y源和建筑設計的要求，就近取材進行生產(chǎn)。如黑龍江省除利用當?shù)厣a(chǎn)的陶粒作輕集料外，還利用天然資源浮石；吉林應用火山渣；北京輕集料以陶粒為主；遼寧利用大量煤渣、自然煤矸石作輕集料。

　?。?）輕集料小砌塊品種繁多，用戶可根據(jù)需要選用

　　輕集料小砌塊密度等級由500級至1400級共8級，強度等級由MU1.5級至MU10級共6級，規(guī)格、孔型可以根據(jù)設計需要確定，現(xiàn)有實心、單排孔及多排孔。作為墻體材料，根據(jù)其密度和強度等級，可用作低層及多層建筑的承重墻體、框架結構建筑的填充墻，也可用作保溫填充墻材。除了用作墻體材料外，還有路面磚、裝飾砌塊、植草磚、吸聲砌塊，以及用于高速公路音障、庭院設施、市政建設等。

　?。?）綜合經(jīng)濟效益良好

　　輕集料小砌塊自重輕、強度高，因此建筑具有良好的抗震性能。同時，輕集料小砌塊還具有隔熱保溫、耐火以及抗凍、耐久等良好性能。

　　2    輕集料小砌塊的生產(chǎn)與應用

　　2.1  輕集料小砌塊的生產(chǎn)

　　輕集料小砌塊是指用水泥等膠凝材料與輕集料配制的輕集料混凝土生產(chǎn)的小砌塊。按所用集料品種，我國輕集料小砌塊主要有以下幾類：①陶粒砌塊，如輕集料頁巖陶粒、粉煤灰陶粒等；②浮石（火山渣）砌塊；③自燃煤矸石砌塊、煤渣砌塊、粉煤灰砌塊等工業(yè)廢渣砌塊。此外，不少企業(yè)采用膨脹珍珠巖作輕集料，或采用兩種或兩種以上輕集料生產(chǎn)輕集料砌塊。

　　在輕集料小砌塊生產(chǎn)中，往往摻加粉煤灰等摻合料，或摻早強劑、減水劑、激發(fā)劑等外加劑，有利于充分利用工業(yè)廢渣，減少水泥用量，改善和易性及其他性能。

　　輕集料小砌塊的成型設備與普通混凝土小砌塊相同，但應注意：激振力太強、震動時間短、拌合物壓縮距小的設備不一定適合輕集小砌塊的生產(chǎn)。輕集料小砌塊所用原材料、配合比及攪拌等生產(chǎn)工藝還應滿足輕集料混凝土技術規(guī)程的相關要求。

　　2.2   輕集料小砌塊的性能及質量要求

　?。?）輕集料小砌塊的分級

　　輕集料小砌塊的等級除了和普通混凝土小砌塊一樣分強度等級和質量等級外，還要求按密度等級分級。由于輕集料小砌塊的強度等級與密度等級范圍較大，標準中規(guī)定了與強度等級相適應的密度等級范圍，見表1。標準中對強度等級為1.5的砌塊，要求其密度等級小于600kg/m3，是強調該級別砌塊的保溫作用，以適應我國寒冷地區(qū)保溫節(jié)能的需要，目前只有性能良好的超輕陶粒能夠配制符合上述要求的小砌塊。在輕集料小砌塊質量檢測工作中發(fā)現(xiàn)，有的強度等級為1.5的砌塊，其密度等級達到1000級、1200級，這樣的砌塊實際上不能滿足使用要求。

　　(2)對原材料的要求

　　影響輕集料小砌塊性能的主要因素是原材料輕集料的品種、水泥用量、砌塊規(guī)格孔型以及成型設備。輕集料的品種和質量對輕集料小砌塊的性能影響很大，因此選用符合標準要求的輕集料是生產(chǎn)滿足使用要求的輕集料小砌塊的前提?！遁p集料混凝土小砌塊》（GB/T15229-2002）中規(guī)定，用于砌塊的輕集料要符合輕集料標準的要求；對于煤渣，則要求不僅要滿足輕集料標準的要求，而且含碳量不得大于10%；對用于砌塊的膨脹珍珠巖，要求其堆積密度不宜低于80kg/m3。

　?。?）關于干縮率及相對含水率

　　輕集料小砌塊收縮值較大，這是造成墻體裂縫的主要原因之一。國標對輕集料小砌塊提出吸水率、干縮率及相對含水率指標，要求吸水率不大于20%，最大干縮率不得大于0.065%，出廠時砌塊必須達到相對含水率相關指標的要求，使砌塊在上墻砌筑前完成砌塊本身大部分收縮，以防止砌塊砌筑后發(fā)生收縮裂縫。

　?。?）耐久性

　　除了對加入粉煤灰等火山灰摻合料的小砌塊有碳化系數(shù)和軟化系數(shù)要求外，國標對輕集料小砌塊的抗凍性提出了較為嚴格的要求。即使非采暖地區(qū)不存在凍融現(xiàn)象，對砌塊的抗凍標號也有要求，指標為F15，即把抗凍作為砌塊的耐久性指標；對采暖地區(qū)，按相對濕度范圍，抗凍標號規(guī)定為F25和F35。對處于水位變化、干濕循環(huán)的砌埠或粉煤灰摻量≥50%的砌塊，要求抗凍標號為F50，這是考慮到使用環(huán)境條件差、粉煤灰摻量過大的砌塊，在應用中往往產(chǎn)生不良后果，所以對抗凍性提出了嚴格的要求。

　　（5）我國輕集料小砌塊強度等級和密度等級

　　目前我國各類輕集料小砌塊強度等級和密度等級大致范圍見表2。

　　2.3   北方地區(qū)輕集料小砌塊在節(jié)能建筑中的應用

　　我國輕集料小砌塊產(chǎn)品約有80%用于框架填充墻，用于低、多層建筑承重用輕集料小砌塊的發(fā)展也較快。為充分發(fā)揮輕集料小砌埠的節(jié)能作用，現(xiàn)將北方地區(qū)建筑中應用輕集料小砌塊實現(xiàn)節(jié)能達標的有效途徑做介紹。主要有以下5種：

　?。?）單一超輕陶?；炷列∑鰤K

　　采用單一材料節(jié)能達標，施工方便，效率高，比較理想。但首先必須生產(chǎn)符合當?shù)匦枰拿芏鹊燃壍某p陶粒，配制相應的超輕陶?；炷列∑鰤K，用其制造單一材料墻體達到外墻節(jié)能標準要求。

　?。?）輕集料小砌塊外保溫復合墻體

　　采用輕集料小砌塊外保溫墻體可利用小砌塊本身的保溫性能，減少保溫層厚度，為實現(xiàn)節(jié)能6.5%創(chuàng)造有利條件，同時也可滿足住戶任意釘排的裝修需要，在有些寒冷地區(qū)比較受歡迎。

　?。?）輕集料小砌塊交替組砌夾芯笨板

　　根據(jù)各地節(jié)能標準要求，采用不同密度等級的輕集料小砌塊復合不同厚度的笨板達到節(jié)能標準要求。為了不用或少用連接鋼筋，采用砌塊交替組砌，可防止水平、垂直灰縫產(chǎn)生的“熱橋”，可以滿足平均傳熱系數(shù)，達到節(jié)能標準要求。

　　（4）輕集料小砌塊空心內填聚笨板等高效節(jié)能材料

　　為了充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設備，在砌塊空心內填入聚笨板等高效保溫材料，以達到節(jié)能標準要求，同盟者還可減薄墻體厚度，增加有效使用面積。為防止垂直灰縫產(chǎn)生的“熱橋”影響墻體保溫性能，應采取交替組砌，但水平灰縫必須采取保溫砂漿，以保證平均傳熱系數(shù)的要求。

　?。?）承重保溫輕集料小砌塊外墻采用填芯和夾芯

　　為了保證承重保溫輕集料小砌塊墻體即能滿足砌體強度要求，又能達到節(jié)能指標要求，采取空心內部分填芯，砌塊間的空腔內必須插入笨板交替組砌，即可實現(xiàn)節(jié)能達標，又能防止垂直、水平灰縫出現(xiàn)“熱橋”，同時排孔上、下采取孔壁相對，普通砂漿砌筑，以保證砌體強度。這種做法試驗和使用實踐效果都很好。

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　　3   輕集料小砌塊生產(chǎn)中存在的問題

　　目前輕集料小砌塊的產(chǎn)品質量不盡如人意，生產(chǎn)煤渣等工業(yè)廢渣小砌塊存在的問題更為嚴重。北京市建工檢測中心2001年前后對82組陶粒砌塊進行檢測，其中強度等級不合格率達到82%。遼寧省工程質量檢測中心2002-2003年協(xié)同省經(jīng)貿委、國稅局對全省部分城市工業(yè)廢渣綜合利用建筑材料進行檢測，其中生產(chǎn)輕集料混凝土小型空心砌塊21家，工業(yè)廢渣斑要是粉煤灰、爐渣、煤矸石、膠渣、廢石渣等，產(chǎn)品中廢渣的摻加總量平均為60.24%，最高的達到83.15%.。在這21家中，產(chǎn)品強度等級不合格率達到4.8%，抗凍性不合格率達到23.8%（其中密度等級≤600的在不合格產(chǎn)品中占40%），普遍存在強度等級很低、密度等級卻特別高的現(xiàn)象（如強度等級1.5級，而密度等級卻是1200kb/m3）。

　　目前我國輕集料小砌塊存在的主要問題如下：

　?。?）多數(shù)輕集料小砌塊生產(chǎn)廠起點較低，資金投入少，規(guī)模小，成型設備較簡陋，不能滿足生產(chǎn)工藝的要求，致使產(chǎn)品外觀粗糙、規(guī)格尺寸超標、缺棱掉角嚴重、砌塊不密實、強度低，達不到標準要求。

　　（2）企業(yè)末建立質量保證體系，質量意識淡薄，缺少或沒有相關技術人員。絕大部分企業(yè)沒有檢測手段，對原材料不進行最基本的質量控制和檢測，不會根據(jù)原材料和產(chǎn)品生產(chǎn)情況及時進行配合比調整，原材料無計量設備，養(yǎng)護制度不合理，大部分企業(yè)采用自然養(yǎng)護，砌塊質量受氣候影響較大。企業(yè)一般只能根據(jù)生產(chǎn)的砌塊確定其強度等級和密度等級，而不能根據(jù)強度等級的需要配制所需的產(chǎn)品。

　?。?）不少企業(yè)為了搶占市場、降低成本、增加利潤，不惜犧牲產(chǎn)品質量。有的采取大幅度降低水泥用量，過多摻加粉煤灰；有的陶粒砌塊廠家在生產(chǎn)中用大量煤渣取代陶粒，造成產(chǎn)品強度低、耐久性差；有的煤渣砌塊廠家采用居民用鍋爐煤渣，因燃燒不夠充分，煤渣含碳量高，造成砌塊吸水率偏大，抗凍性能、軟化系數(shù)、干縮率等指標不合格。

　?。?）有的砌塊企業(yè)為了增加產(chǎn)量，擴大銷售量，滿足施工速度的需求，砌塊成型后不到養(yǎng)護齡期即出廠。出廠前砌塊堆放處無防雨和排水措施，因此相對含水率超標，強度偏低，砌塊上墻后由于收縮造成墻體開裂。

　　4    建議和展望

　?。?）強化對現(xiàn)有砌塊生產(chǎn)企業(yè)的管理，進一步提高產(chǎn)品質量

　　隨著市場需求的擴大，建筑施工的逐漸規(guī)范以及相關新標準和技術規(guī)程的頒發(fā)實施，使用、施工、質檢等單位對輕集料小砌塊的質量要求日趨嚴格。單線生產(chǎn)規(guī)模小、裝配水平低、技術力量薄弱、產(chǎn)品質量不穩(wěn)定的小型企業(yè)必須進行改造，擴大規(guī)模，完善質量保證體系。對于不能改造、無質量保證體系的小企業(yè)要逐漸淘汰。要鼓勵發(fā)展自動化程度高、配套設施齊全，單線年生產(chǎn)能力至少為5萬m3的生產(chǎn)線。

　　建議地方行政主管部門制訂相應法規(guī)，加大對企業(yè)砌塊產(chǎn)品及施工現(xiàn)場所用砌塊的質量監(jiān)督力度，嚴禁不合格產(chǎn)品在工程中應用。對以次充好、為降低成本用大量煤渣取代陶粒生產(chǎn)陶粒砌塊等行為予以嚴肅懲處。

　?。?）加強應用技術的研究

　　增加資金投入，加強應用技術的研究。比如：進一步修改、補充和完善砌塊生產(chǎn)和應用的標準、規(guī)程、規(guī)范和標準圖；提供各類設計軟件；對各類輕集料小砌塊的規(guī)格尺寸、孔型進行設計研究；研究解決墻體裂縫的有效措施；研究和規(guī)范施工技術和裝修技術；建筑節(jié)能技術研究等等。

　?。?）因地制宜加速發(fā)展保溫承重小砌塊

　　我國目前的居住建筑中60%-70%為多層建筑，一般不采取框架結構，也不采用預制空心板內墻承重，而采用整澆樓板，因此外墻砌塊必須要承受一部分重量，因地制宜大力發(fā)展承重保溫陶粒小砌塊、煤矸石小砌塊、浮石火山渣小砌塊、次輕混凝土小砌塊，以及生活垃圾廢渣小砌塊、建筑垃圾小砌塊等，以適應市場需要。

　　（4）市場需求量預測

　　據(jù)有關專家預測，到2005年，全國各類砌塊總產(chǎn)量將達到9200萬m3左右，其中輕集料小砌塊若按40%計算，接近4000萬m3，每年還將以60萬m3的量遞增。據(jù)了解，目前全國各地都在新建和擴建陶粒及其混凝土小砌塊廠，其中有大慶、江蘇金壇、天津、廣州、宜昌、襄樊、長春、吉林、鞍山、溫州、寧波、石家莊等地。大慶去年已建成20萬m3粉煤灰陶粒生產(chǎn)線，將用在砌塊生產(chǎn)上。廣州化穗輕質陶粒制口廠2003年陶粒小砌塊產(chǎn)量已達10萬m3。隨著實心黏土磚的禁止使用以及房地產(chǎn)開發(fā)的快速發(fā)展，我國輕集料小砌塊發(fā)展前景廣闊。