轻骨料是一种堆积密度≤1100kg/m3的粗轻骨料（粒径Φ5～20mm）和堆积密度≤1200kg/m3的细轻骨料（粒径Φ＜5mm）的总称。按轻骨料的来源不同，可分为人造轻骨料（陶粒）、天然轻骨料（浮石、火山渣等）、工业废渣轻骨料（煤渣、自燃煤矸石、膨胀矿渣等）三类。人造轻骨料（陶粒）根据所用主原料的不同可分为粘土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒等，根据陶粒的密度和强度可分为超轻陶粒（堆积密度≤500kg/m3、陶粒混凝土强度5～15MPa）、普通陶粒（堆积密度500～700kg/m3、陶粒混凝土强度15～35MPa）、高强陶粒（堆积密度700～900kg/m3、陶粒混凝土强度30～60MPa）三类。
二十世纪初起世界各地轻骨料及其混凝土和制品获得初步发展，七十年代起进入快速发展期，二十一世纪起步入稳定、可持续发展期。近一百年来的生产、应用实践证明，轻骨料及其混凝土和制品的性能优（密度轻、相应强度高，隔热、保温性能好，耐火、耐久、抗冻性能优，抗震性能、抗渗性能强等）、应用范围广、适应性强、节能效果显著、经济和社会效益好。这是此类产品在世界各地获得长久、快速、可持续发展的根本原因。
世界各地的生产和应用实践证明，在轻骨料产品中，由于天然轻骨料和工业废渣轻骨料受地区性资源限制和性能相对较差，优质的轻骨料混凝土和制品多数由人造轻骨料（陶粒）配制而成，在经济较发达的国家和地区，陶粒已成为轻骨料的主导产品。本文重点介绍人造轻骨料（陶粒）及其混凝土和制品的发展历程，生产、应用现状和存在问题，发展趋势和发展方略等，供大家参考。
一、发 展 历 程
1﹒国外 概 况
1907年美国开始研制粘土、页岩陶粒，1918年取得制造技术专利，1945年美国建有8个陶粒厂，到1953年增加到37个，1956年陶粒总产量达到250万m3，七十年代平均陶粒年总产量约1800万m3，八十年代平均陶粒年总产量约2300万m3。由于市场饱和，九十年代至今北美地区平均陶粒年总产量约2200万m3左右。主要品种是页岩陶粒、粘土陶粒、粉煤灰陶粒等，堆积密度360～
前苏联1925年开始研制粘土陶粒，1958年建有12个陶粒厂，1960 年的陶粒总产量达162万m3，七十年代平均陶粒年总产量约1800万m3，八十年代平均陶粒年总产量约5000万m3，成为当时世界陶粒生产和应用第一大国，由于政治和经济原因1991年陶粒总产量下降至3600万m3，苏联解体后陶粒平均年总产量降至1200万m3左右，主要品种是粘土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒等，堆积密度380～800kg/m3。东欧地区生产的陶粒品种与俄罗斯相近，目前平均年总产量约600万m3。
北欧、西欧地区的陶粒生产技术比较发达：丹麦1939年开始研制粘土陶粒（Leca），1950年开始工业化生产，1959年研制成功大型窑内制粒双筒回转窑焙烧专利工艺技术和设备，节能效果显著，每条生产线年生产能力15～25万m3。至七十年代末在丹麦已建有9条生产线（3厂），陶粒堆积密度220～400kg/m3，最高年总产量约200万m3，产品畅销世界各地；至今在世界各地已建有此类生产线50余条（其中欧洲34条），年总产量约1000万m3，陶粒堆积密度260～520kg/m3。英国1963年研制成功烧结机法生产粉煤灰陶粒（Lytag），至八十年代末先后在英国、荷兰、波兰、印度等国家建成约10条生产线，每条生产线年生产能力15～25万m3，陶粒堆积密度750～900kg/m3，可以配制30～50MPa陶粒混凝土。荷兰1981年研制成功蒸养粉煤灰陶粒（Aardelite），陶粒堆积密度800～1000kg/m3，可以配制30～60MPa陶粒混凝土，先后在荷兰、美国、西班牙等国家建成约5条生产线，每条生产线年生产能力5～15万m3。北欧、西欧地区八十年代平均陶粒年总产量约1800万m3，由于市场饱和，九十年代至今已降为1600万m3左右，主要品种是粘土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒等。
德国、日本、意大利、俄罗斯等国的天然轻骨料资源比较丰富，大量用于轻骨料混凝土及其制品，由于天然轻骨料性能有限、主要分布于离城市偏远的山丘地带，这些国家还是纷纷发展陶粒生产。以日本为例，1973年陶粒年总产量达185万m3（主要是页岩陶粒，堆积密度400～800kg/m3），由于原料资源、环保要求和产业结构等原因，1990年的陶粒总产量降至100万m3左右，近年来由于日本经济的复苏和抗震、节能建筑的要求，日本自产的陶粒已供不应求，每年进口陶粒约100万m3，成为世界第一陶粒进口大国。
八十年代国外粉煤灰陶粒平均年总产量约500万m3。九十年代起发达国家的发电厂燃料逐步改用重油或天然气，粉煤灰陶粒产量逐年下降，到2001年国外粉煤灰陶粒的年总产量已不足140万m3，产量下降的原因除了粉煤灰供应不足外，产品（堆积密度）单一、吸水率高、适应市场能力较差等也是重要因素。
二十世纪初英国等发达国家曾大量利用工业废渣轻骨料配制混凝土及其制品，六十年代起，由于对建筑制品的碳化系数、软化系数、收缩率、耐久性等要求的不断提高和对工业废渣的二次开发利用，工业废渣轻骨料已逐渐退出建筑市场。现在除发展中国家外，发达国家已基本上不用工业废渣轻骨料配制混凝土及其制品用于建筑工程。
2﹒国 内 概 况
我国轻骨料及其混凝土和制品的发展已有50年历史，主要分为三个阶段：
第一阶段——研究开发期 1956年我国开始陶粒及其混凝土和制品的研究和试验，1963年分别在北京、大庆、上海研究开发并建成页岩陶粒、粘土陶粒、粉煤灰陶粒（立窑法）工业性中间试验线，1964年在沈阳成功完成烧结机法粉煤灰陶粒工业性试验，除立窑法粉煤灰陶粒外，均获得圆满成功。为我国陶粒及其混凝土和制品的生产、应用与发展开创了较好的技术基础。
第二阶段——初步发展期 1966年在天津建成我国第一条陶粒生产线（烧结机法粉煤灰陶粒），年生产能力5万m3（后扩建为7万m3）。1968年至八十年代末，全国各地建成的各类陶粒厂（先后）有：⑴ 页岩陶粒，北京（1.2万m3/y）、抚顺（3万m3/y）、本溪（5万m3/y）、大连（3万m3/y）、鹤岗（1.5万m3/y、5万m3/y）、穆棱（2万m3/y）、自贡（1.5万m3/y）等；⑵ 粘土陶粒，大庆（1.2万m3/y）、天津（1万m3/y，2个）、上海（2×5万m3/y）、北京（5万m3/y）、广州（18.8万m3/y）、乌鲁木齐（1.5万m3/y）、昆明（1.5万m3/y）等；⑶ 回转窑法粉煤灰陶粒，抚顺（1万m3/y）、西安（1.5万m3/y）等；⑷ 烧结机法粉煤灰陶粒，兰州（10万m3/y）、清河（3×10万m3/y）、齐齐哈尔（10万m3/y）、广州（2×10万m3/y）、天津（2×10万m3/y）等。到八十年代末，有的陶粒生产线已停业，全国陶粒生产线的总年生产能力约120万m3，由于应用及市场原因，我国七、八十年代，全国陶粒平均年总产量约60万m3，以普通型的粉煤灰陶粒、页岩陶粒、粘土陶粒为主，平均堆积密度500～700kg/m3，主要应用于陶粒混凝土内、外墙板、楼板（预制或现浇，用于中高层建筑），桥梁工程，烟囱内衬，隔热或防腐垫层，混凝土砌块等。天然轻骨料（吉林、黑龙江、内蒙古等地产的火山渣、浮石等）年平均总产量约40万m3，工业废渣轻骨料（煤渣、自燃煤矸石等）年平均总产量约35万m3。
第三阶段——快速发展期 九十年代起，随着我国经济和高层建筑、节能建筑的快速发展，轻骨料及其混凝土和制品以其综合优势步入了快速发展期。据不完全统计，1993年全国陶粒产量增至130万m3，1996年250万m3，2000年340万m3，到2000年底全国已建有120余条陶粒生产线，多数是年产量1.5～2万m3小型生产线。主要产品是粘土陶粒（占60%左右，平均堆积密度360～560kg/m3），其次为页岩陶粒（占30%左右，平均堆积密度400～600kg/m3）、粉煤灰陶粒（占10%左右，平均堆积密度630～800kg/m3），高强陶粒也获得一定发展，2000年总产量约4万m3； 1993年全国轻骨料混凝土小型砌块总产量约300万m3，1996年约650万m3，2000年约1400万m3；1993年全国轻骨料混凝土板材总产量约80万m2，1996年约200万m2，2000年约500万m2。由于轻骨料混凝土制品的快速发展，天然轻骨料和工业废渣轻骨料的生产和应用也快速增加，2000年全国天然轻骨料产量约80万m3，工业废渣轻骨料（主要是煤渣）全国总用量约450万m3。
二、生产、应用现状和存在问题
1﹒生产、应用现状
⑴ 国 外 概 况：据不完全统计，目前世界人造轻骨料（陶粒）的年总产量约6000～7000万m3（其中粘土陶粒约55%，页岩陶粒约43%，粉煤灰陶粒约2%）主要集中在北美、北欧、西欧、俄罗斯、东欧、东亚等地区；天然轻骨料年总产量约2500万m3，主要集中在德国、日本、意大利、俄罗斯等国家；工业废渣轻骨料年总用量约2000万m3，主要集中在发展中国家和地区。目前发达国家陶粒的应用比例：陶粒混凝土小型砌块60～70%，主要采用超轻陶粒和普通陶粒；陶粒混凝土板材（内墙或外墙板、楼板、屋面板、声屏障板等）12～15%，主要采用普通陶粒和超轻陶粒；现浇高强陶粒混凝土（高层建筑、大跨度簿壳建筑、桥梁工程、道路工程等）5～8%，主要采用高强陶粒；其它应用10～20%，主要有填料（房屋底层填料，地下建筑围墙和底层填料，道路底层填料，各类挡土墙和河、湖、海等堤坝填料，地下管道填料，各类建筑维修填料等）、园艺和花卉、吸声制品、隔热耐火制品、过滤集料、化工防腐耐热制品等，一般采用超轻陶粒和普通陶粒。
⑵ 国 内 概 况：2004年我国陶粒总产量约420万m3，是七、八十年代平均年总产量的7倍，产品中超轻陶粒（堆积密度＜500kg/m3）约300万m3、普通陶粒（ 堆积密度500～700kg/m3 ）约110万m3、高强陶粒（ 堆积密度700～900kg/m3 ）约10万m3，陶粒工厂约130家，生产线约170条（含引进生产线2条）主要分布于京津地区（约60条生产线，年产量～120万m3，粘土陶粒约占80%）、珠三角地区（约18条生产线，年产量～50万m3，全部是粘土陶粒）、黑龙江省（约25条生产线，其中鹤岗12条，年产量～50万m3，页岩陶粒约占80%、粘土陶粒和粉煤灰陶粒各占10%）、新疆自治区（约17条生产线，年产量～40万m3，页岩陶粒约占80%）、长三角地区（生产线约16条，年产量～30万m3，粘土和页岩陶粒各占45%、粉煤灰陶粒占10%）湖北省（生产线约7条，主要在宜昌市，年产量约15万m3，主要是页岩陶粒）；轻骨混凝土小型砌块总产量约2400万m3；轻骨混凝土板材总产量约900万m2；天然轻骨料总产量约100万m3，工业废渣轻骨料总用量约800万m3。
当前我国陶粒及其混凝土制品厂规模较大、技术和装备水平较好的企业有20余家。主要有：广州华穗轻质陶粒制品厂（18.8万m3/y粘土陶粒，12万m3/y陶粒混凝土小型砌块，主机设备和技术从丹麦引进），大庆油田热电厂轻集料有限公司（20万m3/y烧结粉煤灰陶粒，生产线从英国引进），上海申威陶粒制品公司（5+5万m3/y页岩粉煤灰陶粒；5+2万m3/y陶粒混凝土小型砌块），江苏金坛海发新型建材有限公司（5+5万m3/y页岩陶粒），天津宝通轻集料有限责任公司（5+5万m3/y页岩粉煤灰陶粒），鹤岗华东保温建筑材料公司（5+5+2+2+2+2万m3/y页岩陶粒，4万m3/y陶粒混凝土小型砌块），云南可保煤矿陶粒厂（5+3+1.5万m3/y粘土陶粒，2+2万m3/y陶粒混凝土小型砌块），南通市大地陶粒有限公司（2+2+2万m3/y粘土陶粒），上海住总轻质墙板公司（15万m2/y陶粒混凝土空心隔墙条板），深圳金世纪工程公司（30万m2/y陶粒混凝土空心隔墙条板），新疆城建新型建材分公司（30万m2/y陶粒混凝土空心隔墙条板），抚顺吉利新型建筑材料公司（15万m3/y陶粒混凝土复合保温墙板），天津市利华建材公司（2+2万m3/y粘土、页岩陶粒，2万m3/y吸声砖、砌块、板材等），本溪市新型建筑材料厂（5+5万m3/y轻骨料混凝土小型砌块）等。
当前我国陶粒的应用比例为：陶粒混凝土小型砌块占75 %左右，多数采用超轻陶粒和普通陶粒；陶粒混凝土板材（ 空心隔墙条板、复合保温墙板、屋面板、楼板等 ）占11 %左右，主要采用普通陶粒和超轻陶粒；现浇高强陶粒混凝土（ 超高层框架建筑、大型桥梁工程等 ）占2.4 %左右，全部采用高强陶粒；其它方面的应用（ 隔热耐火砖、吸声砖、屋面隔热保温陶粒混凝土、自来水等过滤集料、化工防腐保温填料、园艺和花卉陶粒等 ）占11.6 %左右，主要采用超轻陶粒和普通陶粒。
2﹒存 在 问 题
目前我国陶粒及其混凝土和制品生产、应用方面存在的主要问题有：
⑴ 产品质量不足。我国陶粒的密度、保温性能、强度等指标均达到国际标准，但颗粒偏大、级配和匀质性较差，较多产品不能满足配制优质陶粒混凝土和制品的要求。陶粒混凝土制品的外型尺寸和强度等能满足要求，但由于掺加的煤渣、粉煤灰等质量差、用量过多，使配制的混凝土砌块、板材质量（隔热保温、收缩、碳化、耐久等性能）相对较差。
⑵ 生产线规模小、生产能耗高。目前我国陶粒及其混凝土制品多数为1.5～2万m3/y的小型陶粒、砌块和3～6万m2/y的小型板材生产线，污染、噪声、安全等问题较多。大、中型生产线较少，仅占生产线总数的15%左右，产量约占总产量的25%。据了解，欧洲和北美地区陶粒和混凝土小型砌块生产线的规模多数≥10万m3/y，轻骨料混凝土板材厂的生产规模一般≥15万m2/y，而且技术和装备、自动控制、节能和环保、劳动生产率等水平较高，产品质量一流。国内外生产实践证明，生产线规模越小，劳动生产率越低、生产能耗和成本越高。据统计：我国陶粒生产（不包括引进生产线）热耗比发达国家高32～42 %、电耗高35～56 %，劳动生产率是发达国家的1/5～1/7。
⑶ 保护耕地和利用工业废渣不足。目前我国陶粒总产量中粘土陶粒约占65%，其中很多地区的厂商为急功近利非法采挖农耕粘土作主原料，破坏土地资源和生态环境。由于超轻陶粒市场大、粉煤灰等工业废渣的价格越来越贵，利用工业废渣的陶粒生产线相对较少，利废数量低于七、八十年代。
⑷ 研究开发不足、技术进步迟后。体制改革后，我国原有的轻骨料及其混凝土和制品的研究、设计单位缺乏研发资金和人才不足，企业界在合作、交流和技术进步上投入不足，使新工艺、新技术、新设备的研发迟后，基本上处于无人顾问、无人管理状态。
⑸ 宣传、应用、推广力度不足。七十年代以来，我国轻骨料及其混凝土和制品的应用进步较大，但与发达国家相比尚有一定差距。如我国超轻陶粒混凝土砌块和复合保温板材节能建筑、结构轻骨料混凝土建筑工程、各类防湿保温防冻陶粒填料、高速度公路声屏障、防滑防冻防裂道路工程等方面的应用偏少，有的甚至尚未启动。根据多数国家的经验，这些方面的应用效果很好、用量和潜力巨大。
三、发 展 趋 势
1﹒全国大部分大、中城市已禁止使用实心粘土砖，大力推广节能型新型墙体材料和节能建筑。轻
骨料及其混凝土和制品是取代粘土砖、建设节能建筑的最佳新型墙体材料之一，全国很多地区的陶粒及其混凝土和制品的生产和应用获得了较快发展。。近年来珠三角、长三角、吉林、四川、湖北、辽宁、内蒙、河北、湖南、黑龙江、新疆等地区已建成和正在筹备建设的陶粒及其混凝土和制品生产线约20余条，发展速度较快。预见到2010年全国陶粒产量将达到550～650万m3。随着对产品性能和节能要求的不断提高，工业废渣（煤渣）轻骨混凝土制品的生产和应用会逐渐下降。
2﹒根据节能建筑的要求和发展，陶粒种类仍将以超轻陶粒为主，主要用于隔热保温很好的非承重墙体和屋面板等框架式节能建筑。普通陶粒混凝土小型砌块是取代粘土砖的最佳产品之一，适用于隔热保温较好的承重墙体和楼板等多层式节能建筑，预计普通陶粒的发展速度会加快，到2010年普通陶粒的产量比例将从目前的26 %上升至40 %左右，甚至更高。近年来，上海、天津、南京、珠海、北京、昆明等地的超高层建筑、大跨度建筑和大型桥梁工程等采用高强陶粒混凝土获得圆满成功，技术和经济指标较佳，高强陶粒的生产和应用也获得了较快发展，预计到2010年高强陶粒的产量比例将从目前的2.4 %上升至4 %左右，甚至更高。
3﹒随着保护耕地基本国策的严格贯彻实施，粘土陶粒的发展速度会减慢，主原料会逐渐改用山丘
土、鱼塘土、河流或水库的淤泥、泥岩等。页岩陶粒的发展速度会加快，主原料是粘土质页岩、板岩、绿页岩等。由于价格因素，粉煤灰陶粒在大城市的发展前景不佳，但在发电厂附近的中等城市发展前景较好。为享受到税收优惠政策，利用废渣的范围会逐渐扩大到河流和水库淤泥、污水处理厂污泥、造纸厂纸浆污泥、自来水厂污泥、千枚岩、煤矸石、其它工业废渣和污泥等。
4﹒随着节能建筑的不断发展，轻骨料混凝土制品的市场需求会较快扩大，主要产品是：隔热保温很好的非承重砌块、隔热保温较好的承重砌块、空心隔墙条板、复合保温墙板和屋面板等。为减少噪声污染，保护生态环境，用于高速公路和城市高架路的陶粒混凝土声屏障会逐年增多，预计到2010年会步入快速发展期。
5﹒为提高产品质量、降低生产能耗和成本、提高市场竞争能力，陶粒及其混凝土和制品生产线的规模会逐渐扩大，自动控制、环保和安全设施会逐步提高。
6﹒为保护生态环境，我国很多大城市已限制在周边地区采挖山丘碎石，市区内的碎石价格正逐年提高。按国外经验和国内测算，当高强陶粒市场价格接近于当地碎石价格2～2.5倍时，高强陶粒混凝土的性能和经济优势会占领市场，应用范围和市场需求会迅速扩大。
四、发 展 方 略
针对生产、应用现状和发展趋势，为利于轻骨料及其混凝土和制品行业的健康、稳定和持续发展，本人提出下列发展方略，供大家参考。
1﹒建议国家和地方主管领导部门严格执行禁止使用实心粘土砖，大力推广新型墙体材料和节能建
筑，重视和吸取国内外轻骨料及其混凝土和制品生产、应用的成功经验，加大推广、应用力度，坚决打击伪劣产品，对科研、设计、生产、施工和应用单位给予积极支持、优惠政策和优质服务，以市场需求为基础，科学规划为导向，实现全方位可持续、健康发展。
2﹒目前，超轻陶粒的市场需求量大，但利润率较低；高强陶粒的市场需求量小，但利润率较高。生产和实践证明，对生产线进行适当改造并合理调整配方和焙烧制度，在同一条陶粒生产线上既可生产出超轻陶粒，也可生产出高强陶粒或普通陶粒。为了适应市场需求、提高市场竞争能力和企业经济效益，建议将陶粒生产线改造或建设成可分别生产出各类陶粒的多功能生产线。
3﹒在适应市场需求的前提下，为确保产品质量、降低生产能耗和成本，应适当提高陶粒及其混凝土和制品生产线的生产规模并提高自动控制水平和环保、安全设施。建议将陶粒、砌块生产线的规模从1.5～
4﹒基于保护耕地、利用工业废渣的基本国策和税收优惠政策，陶粒生产主原料应弃用农耕地粘土，选用山丘土、河流或水库或海滩淤泥、粘土质页岩（页岩、板岩、绿页岩等）、粉煤灰、煤矸石、千枚岩、化学成分与粘土比较接近的其它工业废渣等；主要辅助原料应选用污水处理厂污泥、造纸厂污泥、服装或皮革厂污泥、黄铁矿尾矿粉、废铁渣、硼泥、废机油等工业废渣。有利于保护土地资源、生态环境、河流和地下水质、城市绿化。
5﹒采取有效节能措施尽量降低陶粒及其混凝土和制品的生产能耗。以陶粒生产线为例，有效降低
陶粒生产能耗的主要措施有：建设规模化多功能生产线，选择高性能烟煤处理和生产控制装置；降低回转窑外表皮散热损失，窑内增设多种高效热交换装置，提高烟气热利用率，利用窑尾烟气余热，出窑陶粒热能利用，优化生产工艺和设备选型（双轴混练搅拌机、窑内制粒、窑外二次制粒、有效中间储仓、电子计量配料、合理混料磨细、立式磨机或滚动轴承式节能球磨机、高效节电圆盘成球系统、竖式分层冷却机、利用冷却陶粒产出热风的节能立式煤磨、煤磨尾气和煤尘利用等）等。采取这些措施后，可降低陶粒生产能耗约1/3，接近发达国家水平。
6﹒开发、发展高性能轻骨料混凝土制品。国内外生产和应用实践证明，全轻陶粒混凝土小型实心砌块、无砂或少砂陶粒混凝土小型实心砌块、边挤出边切割不加增强纤维材料的空心隔墙条板、超轻陶粒混凝土复合保温板（外墙板、内墙板、屋面板、楼板等）等制品的隔热保温、强度、耐久、隔声等性能优，应用范围广，经济和市场竞争能力强，发展空间巨大、前景美好。
7﹒加强高强陶粒混凝土的研究和开发。国家主管部门应组织研究、设计和工程施工等方面的专家尽快制订结构陶粒混凝土标准和工程应用规范，并大力推广应用。努力提高高强陶粒的质量、降低生产能耗和成本，提高在高层建筑、大跨度建筑、桥梁工程等应用领域的竞争能力，以节能、抗震、经济等优势扩大并占领市场。
8﹒托展海外市场。丹麦亨其陶粒公司年产陶粒～100万m3，约60%产品销往欧洲和世界各地，名誉全球。据了解，日本、韩国、台湾、新加坡等国家和地区每年需进口大量陶粒，当地的陶粒价格是国内同类产品的2.5～4.5倍。我国已加入WTO，应抓住商机，努力托展东亚、南亚地区等海外市场，力争利润和品牌双盈，为促进我国轻骨料及其混凝土和制品行业的健康发展作出贡献。
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发表于：2012-07-06 03:27换个友链么？