一、陶粒泡沫混凝土簡介：
節(jié)能減排是我國的基本國策，建筑節(jié)能是重中之重。建筑保溫材料是實現(xiàn)建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，雖然我國的墻體保溫材料種類很多，但都有各自的優(yōu)缺點，難以盡人意。有機類保溫材料雖然具有輕質(zhì)、低導熱、難吸水等優(yōu)點，但易燃、易老化、耐久性差[1]；無機類保溫材料雖然防火安全、耐久、易施工，但是保溫性能相對較差[2]。泡沫混凝土作為主要的無機建筑保溫材料之一，近幾年的發(fā)展十分迅速，然而其在應(yīng)用上存在強度較低，易收縮開裂等問題[3]，影響了在建筑上的使用范圍。針對普通泡沫混凝土的缺點，行業(yè)內(nèi)科研單位和企業(yè)研發(fā)出一種新型的建筑保溫復合材料—陶粒泡沫混凝土。
陶粒泡沫混凝土是指以水泥基膠凝材料、水、泡沫、陶粒（體積分數(shù)≥20%）為主要組成材料，按一定比例混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護而成的輕質(zhì)多孔混凝土，又稱陶粒發(fā)泡混凝土、陶粒發(fā)泡水泥、陶粒泡沫水泥等。陶粒泡沫混凝土的核心輕骨料是建筑材料常用的普通建筑陶粒，是具有一定粒度、級配的專門用于混凝土的輕骨料，具有輕質(zhì)高強的特點。陶粒與泡沫混凝土的相容性優(yōu)于普通混凝土，泡沫混凝土漿料可通過氣泡加入量來調(diào)整密度，當其密度與陶粒密度相近時，可避免普通陶粒混凝土中存在的陶粒上浮問題，改善勻質(zhì)性；同時利用陶粒堅硬、抗收縮的特點，來改善普通泡沫混凝土干縮開裂、強度不足的缺點；兩者優(yōu)勢互補，復合而成的材料性能超過了單一材料，顯著改善了泡沫混凝土材料的物理力學性能。陶粒泡沫混凝土不但具有普通泡沫混凝土防火、保溫、隔音、輕質(zhì)、環(huán)保、經(jīng)濟、利廢、耐久的各種優(yōu)點，而且在此基礎(chǔ)上改善了普通泡沫混凝土的性能缺點，有效克服了泡沫混凝土的收縮開裂等頑癥，并可提高強度。陶粒泡沫混凝土可用于現(xiàn)澆施工或制成保溫板、預制件等制品，強度特性突出，承重能力較強，保溫性能優(yōu)于加氣混凝土等其他無機自保溫材料制品，多用于墻體自保溫系統(tǒng)，也可應(yīng)用于其他建筑保溫工程和一些土建工程。陶粒泡沫混凝土是一種綜合性價比優(yōu)越的新型建筑節(jié)能材料，其生產(chǎn)應(yīng)用將大力推動泡沫混凝土行業(yè)的發(fā)展，具有很好的市場發(fā)展前景，將成為我國泡沫混凝土行業(yè)的發(fā)展趨勢。
二、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
由于近幾年國家政策法規(guī)與市場態(tài)勢變化復雜，我國泡沫混凝土行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵時期。雖然普通泡沫混凝土保溫產(chǎn)品市場萎縮，但是現(xiàn)澆類泡沫混凝土的生產(chǎn)應(yīng)用持續(xù)快速增長，尤其是在土建工程、礦山及采空區(qū)回填、泡沫混凝土現(xiàn)澆墻體等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟，工程量增長較大，全行業(yè)整體發(fā)展比較快，保持了10%以上的年增長率[4]。目前，全國泡沫混凝土企業(yè)約有1000家，其中絕大多數(shù)企業(yè)能夠進行陶粒泡沫混凝土生產(chǎn)制備。2016年全國陶粒泡沫混凝土總產(chǎn)量超過300萬立方米，國內(nèi)多家技術(shù)實力雄厚的先進企業(yè)在陶粒泡沫混凝土的生產(chǎn)應(yīng)用方面具有較為成熟的技術(shù)，每年都有大量產(chǎn)品的生產(chǎn)施工應(yīng)用。由于泡沫混凝土行業(yè)存在企業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平參差不齊的情況，陶粒泡沫混凝土的生產(chǎn)使用也存在技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊的情況，部分中小企業(yè)生產(chǎn)的陶粒泡沫混凝土質(zhì)量差、陶粒含量低，無法表現(xiàn)出與普通泡沫混凝土相比的優(yōu)勢。此外，由于缺少專用的測試和評價方法標準，陶粒泡沫混凝土的生產(chǎn)應(yīng)用目前仍處于一種比較混亂的狀態(tài)，嚴重影響了此類產(chǎn)品的良性發(fā)展和市場穩(wěn)定。
陶粒泡沫混凝土在理論上和普通泡沫混凝土一樣，可以采用物理發(fā)泡方式或化學發(fā)泡方式進行生產(chǎn)，但是實際生產(chǎn)中由于陶粒對化學發(fā)泡過程影響較大，且陶粒的分布難以控制，所以化學發(fā)泡生產(chǎn)方式較為少見。行業(yè)中基本都是以物理發(fā)泡方式進行生產(chǎn)，物理發(fā)泡生產(chǎn)方式較為容易控制陶粒的分布，且可進行現(xiàn)澆施工。目前約50%的陶粒泡沫混凝土用于生產(chǎn)保溫砌塊、復合墻板等制品，并常以現(xiàn)澆的方式用于墻體現(xiàn)澆、地暖保溫等工程應(yīng)用，包括基層墊層和基坑填充等。陶粒泡沫混凝土也常用于土建工程，少數(shù)高質(zhì)量陶粒泡沫混凝土用作建筑結(jié)構(gòu)材料。隨著技術(shù)的進步和推廣，陶粒泡沫混凝土在裝配式建筑、綠色建筑、被動式建筑、海綿城市建設(shè)等熱點、新興建筑領(lǐng)域中也得到了推廣應(yīng)用。
陶粒泡沫混凝土墻體（如圖4所示）具有較好的保溫、防火、隔音效果。某公司和某高校近年來合作開發(fā)出一種新型活動板房，是以陶粒泡沫混凝土為板件主材、通過與預應(yīng)力鋼筋組合拼裝而成的裝配式住宅。這種新型活動板房安裝拆除方便快捷，建筑面積100平方米的房屋5小時就可以全部組裝完畢，且建筑構(gòu)件可以重復使用。行業(yè)內(nèi)一些先進企業(yè)生產(chǎn)的陶粒泡沫混凝土砌塊具有質(zhì)輕、保溫、隔熱、防火、隔音、環(huán)保、收縮率極低、抗?jié)B性較強、尺寸精度高、外表美觀、砌筑飾面方便等特點，以該產(chǎn)品為外墻自保溫材料可以滿足建筑節(jié)能50%的要求，且保溫系統(tǒng)與建筑物同壽命。陶粒泡沫混凝土除了用于建筑保溫材料，還可以用于填充材料、建筑結(jié)構(gòu)材料、道路工程、土建工程等方面，因此密度范圍較廣，目前絕大多數(shù)產(chǎn)品的干密度范圍在每立方米300公斤~1400公斤之間。陶粒也是無機不燃材料，因此陶粒泡沫混凝土的防火安全性能和普通泡沫混凝土一樣好，燃燒性等級為不燃的A1級。
全國既有建筑節(jié)能改造和新建建筑保溫節(jié)能的市場需求、市場容量巨大，陶粒泡沫混凝土生產(chǎn)應(yīng)用如果能穩(wěn)定發(fā)展，提高市場份額，將會產(chǎn)生巨大的產(chǎn)值。此外，陶粒泡沫混凝土在建筑結(jié)構(gòu)材料和各類填充工程、道路工程方面的應(yīng)用市場也十分巨大。目前，泡沫混凝土應(yīng)用領(lǐng)域每年至少擁有上億立方米的市場容量，有著巨大的市場潛力和經(jīng)濟效益。
三、相關(guān)標準情況
近年來，隨著泡沫混凝土的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，相應(yīng)領(lǐng)域的標準規(guī)范陸續(xù)制定發(fā)布。目前，泡沫混凝土標準體系正逐步趨于完善，已發(fā)布的國家標準、行業(yè)標準、協(xié)會標準近20項，如《水泥基泡沫保溫板》（JC/T 2200-2013）等制品標準、《泡沫混凝土》（JG/T266-2011）等現(xiàn)澆泡沫混凝土標準、《泡沫混凝土用泡沫劑》（JC/T 2199-2013）等原材料標準以及《泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 341-2014）等技術(shù)規(guī)程。這些標準、規(guī)程為泡沫混凝土材料在不同領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐。另外，遼寧、上海、北京、安徽、廣東、湖南等省市也相繼出臺了一系列地方標準，涉及預拌現(xiàn)澆、外墻外保溫、自保溫砌塊、隔墻板等方面，豐富了我國泡沫混凝土行業(yè)的標準體系組成。
然而，目前已有的泡沫混凝土相關(guān)標準均基于普通泡沫混凝土的性能指標，陶粒泡沫混凝土作為普通泡沫混凝土的升級產(chǎn)品，其抗壓強度、干燥收縮值等技術(shù)指標均優(yōu)于普通泡沫混凝土，其他性能指標也與普通泡沫混凝土存在差異。因此，大多數(shù)泡沫混凝土相關(guān)標準已不適用于陶粒泡沫混凝土。目前，國家建材行業(yè)標準《陶粒泡沫混凝土》已編制完成，即將發(fā)布實施。該標準針對陶粒泡沫混凝土的性能特點，制定了恰當?shù)男阅苤笜艘蠛蜏蚀_的試驗方法來規(guī)范其生產(chǎn)和使用、提升產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)范市場秩序，為該產(chǎn)品的健康發(fā)展和推廣應(yīng)用提供保障。陶粒泡沫混凝土產(chǎn)品在很多地區(qū)得到建筑設(shè)計部門較高的認可，多個省市先后出臺相關(guān)的地方標準和施工應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，如湖南省出臺工程建設(shè)地方標準《陶粒增強泡沫混凝土砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》（DBJ43/T 309-2015）等。
四、存在的問題
陶粒泡沫混凝土作為泡沫混凝土的升級產(chǎn)品，顯著改善了泡沫混凝土的一些缺陷，但依然存在泡沫混凝土本身的一些問題。雖然陶粒泡沫混凝土具有比同密度泡沫混凝土更高的強度，但是由于陶粒自身密度及導熱系數(shù)的限制，目前的技術(shù)水平尚無法突破，做出低密度、低導熱的陶粒泡沫混凝土產(chǎn)品。陶粒本身屬于具有吸水性的材料，陶粒泡沫混凝土的防水性能與一般泡沫混凝土差別不大。此外，我國建筑用陶粒的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，嚴重影響了陶粒泡沫混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量，陶粒泡沫混凝土如果使用劣質(zhì)陶粒，不但不能起到增強作用，反而會破壞泡沫混凝土基體，導致強度下降或者開裂。由于優(yōu)質(zhì)陶粒價格相對較高，因此陶粒泡沫混凝土產(chǎn)品成本與普通泡沫混凝土及加氣混凝土等相比價格較高。