结构保温陶粒轻集料混凝土是一种保温性能良好的墙体材料,其热导率为0.233~0.523W(mk),仅为普通混凝土的12%~33%,与加气混凝土接近。陶粒是经高温(1200~1300℃)焙烧而成的,内部有较多的二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O2),因此耐火度较高。经试验测定,烧结陶粒的耐火度为1610℃,可以用来配制耐热1000℃左右的陶粒混凝土。陶粒轻集料混凝土的变形性能良好,弹性模里较低,在一般情况下,收缩和徐变也较大。陶粒轻集料混凝土的弹性模量与其容重和强度成正比。容重越小、强度越低,弹性模量也越低。与同强度等级的普通混凝土相比,陶粒轻集料混凝土的弹性模量低25%~65%。陶粒具有一定的吸水性,在混凝土中加入一定量的饱水陶粒,可以从混凝土内释放水分对混凝土产生养护作用,称作“内养护”。这样可以有效降低混凝土的内干燥导致的收缩(自生收缩),防止混凝土发生收缩裂缝,提高混凝土耐久性能。由高温烧结陶粒为集料的混凝土,能耐酸碱、耐腐蚀,大量试金研究表明,陶粒混凝土的抗渗性能、抗冻性能耐酸碱腐蚀性能均优于普通混凝土,强度在15MPa以上的陶粒混凝土钢筋锈蚀率低于普通混凝土。
陶拉轻集料混凝土的国外发展现状美国早在1913年就研制页岩陶粒(又称膨胀页岩),用于配制30~35MPa的陶粒混凝土,应用在房屋建筑、船舶制造和桥梁工程中。自90年代中期,美国采用陶粒轻集料混凝土取代普通混凝土,修建了休斯敦贝壳广场大厦并取得了显著的技术经济益。美国采用高强陶粒轻集料混凝土建造了北海石油平台。
20世纪90年代初期,美国、挪威日本及东欧等国家研究了高性能粒轻集料混凝土的配方、生产工艺、高性能陶粒等,重点在于改善混凝土的工作性和耐久性,并取得了一定的成果。威已成应用CL60级轻集料混凝土建造了世界上跨度大的悬臂桥;日本则在1998年成立了一个由18家公司组成的高强轻集料混凝土研究委员会,专门研究粉煤灰轻集料混凝土。自1993年以来,美国晦年陶粒轻集料混凝土使用量都在350万~415万m2,其中用于结构混凝土部分在80万m2左右。挪威自1987年以来,已应用高性能轻集料混凝土施工了11座桥梁,日本轻集料年产量1999年达到了277万m2。如今,国外发达国家高性能陶粒混凝土的应用已取得了丰富的经验,CL50、7CL60陶粒混凝土已在工程中大量使用。此外,陶粒轻集料混凝土砌浅块合墙板发展较快,东欧国家55%的大型墙板和95%的建筑砌块是用陶粒混凝土制成的;美国80%以上的陶粒用于制作墙体用的小砌块,其陶粒混凝土砌块约占混凝土砌块总量的50%左右。