想像你手裡握著一把石頭,再想像一把像米粒一樣輕盈的小顆粒。前者,是傳統建材裡最常見的「骨材」,如碎石、砂礫;後者,則是未來建築材料中越來越重要的「輕質骨材」(Lightweight Aggregate)。你也許從沒聽過這個名詞,但極有可能,未來你住的房子、走過的橋、經過的高樓,裡頭就藏著這些顆粒的身影。把原本沉甸甸的碎石,送進高溫窯裡「烤」到鼓起來,像爆米花一樣膨脹,內部佈滿細小氣孔。再把這些像泡泡石一樣的顆粒拌進水泥,混凝土瞬間變輕,還能隔熱、防火、吸音、抗震。這不是魔法,而是工程的藝術。這種看起來像石頭、摸起來卻異常輕盈的材料,就是輕質骨材。它讓建築不再只是疊起重量的工程,而成為能呼吸、能減碳、能為環保做出貢獻的永續載體。從屋頂到地下室,從水泥牆體到綠屋頂,它正一步步改變我們對建築材料的想像。

一般骨材

人工輕質陶粒
什麼是「輕質骨材」?它到底「輕」在哪裡?
骨材,指的是混凝土與砂漿中最主要的填充材料,無論是地坪、水泥牆還是橋梁基礎,大部分的體積其實都由這些碎石、砂礫所組成。一般常見的天然骨材,如碎石與礫石,其顆粒密度約為 2,600~2,700 kg/m³,鬆散堆積密度(即含空隙的一堆骨材)也落在 1,400~1,700 kg/m³,可以說是沉甸甸地壓住整個建築結構。但如果,把這些骨材的密度大幅降低,會發生什麼事?這時的顆粒,不再只是填滿體積的「配角」,而會搖身一變,成為影響建築重量、保溫效率、甚至結構設計的「主角」。這類密度特別低、功能更多元的材料,就是所謂的「輕質骨材」。
根據歐洲標準 EN 13055 的定義1,凡顆粒密度小於等於 2,000 kg/m³,或鬆散堆積密度小於等於 1,200 kg/m³ 的礦物性骨材,就可歸類為輕質骨材。簡單說,單一顆粒變輕,整體堆積起來也更輕,這樣的材料不只搬運方便、施工輕鬆,更直接降低建築自重,為結構設計創造更多自由度。

各單位輕質骨材密度(鬆裝密度)規定 (參考資料1-3)
但「輕」的秘密,不是偷工減料,而是靠精密設計的孔隙結構。這類材料的製程關鍵,是依靠「泡泡工程學」的魔法,將硬質原料加熱到軟化點,同時釋放出氣體,使氣泡在黏稠熔體中膨脹並穩定地被包覆,冷卻後就變成滿是細孔的固態顆粒。這些孔洞直徑通常在 5~300 微米之間,密密麻麻地排列在顆粒內部,形成如同「氣室」的結構,讓空氣困在裡面、熱傳不出去、聲音容易被氣孔消散,材料也因此顯得格外輕盈。正因如此,輕質骨材不只是「變輕」,而是同時具備低導熱、隔音、阻燃等多種物理特性。應用在混凝土中,不僅能減輕結構荷重、降低基礎負擔,還能有效降低熱量傳遞,是現代高樓與綠建築中不可或缺的關鍵材料。

輕質骨材內的氣孔們
常見的輕質骨材長什麼樣?從火山到再生資源
輕質骨材的世界,其實像一本地質與工業交織的故事書。從天然火山噴發,到現代回收技術,每一種骨材的背後都藏著不同的生成歷程與用途潛力。最原始的類型來自火山活動,像是浮石(pumice),在熔岩迅速冷卻時內部的氣體被「凍結」在材料中,形成天然的多孔結構。浮石手感極輕,可以漂在水面上,常見於日本、義大利與冰島等火山地區,是最早被人類用作建材的輕質骨材之一。另外還有兩種在建築保溫領域常見的天然發泡礦物:珍珠岩(expanded perlite)與膨脹蛭石(expanded vermiculite)。前者是火山玻璃在瞬間加熱時爆裂膨脹成白色多孔顆粒,極輕、導熱低,常見於保溫砂漿與園藝介質;後者則是含水的層狀雲母礦在高溫下脫水膨化成蟬殼狀片狀顆粒,如珍珠岩瞬間爆裂成白色泡球、蛭石高溫脫水後膨成蟬殼,都靠大自然一次性的劇烈加熱。

各類輕質骨材來源及其生成/製造方法 (參考資料4-6)
然而,天然泡泡石終究有限,人類很快想把這場火山魔法搬進工廠。1917 年,美國工程師(Stephen J. Hayde) 把頁岩與黏土送進旋轉窯,升溫到約 1,100 °C,成功把礦料「烤」成蜂巢狀顆粒。隔年他取得美國專利,第一次把「人造輕質骨材」推向工業化舞台。一次大戰鋼材緊缺,美國海軍甚至用此種材料製造出輕質混凝土建造7,500 噸油輪,證明這些多孔顆粒不只輕,還能在海上扛荷載,彼時全球第一座專門生產膨脹頁岩骨材的工廠(Haydite Company)在美國堪薩斯市點火,旋窯連續作業,標誌人造輕質骨材正式商業化;之後技術擴散到歐洲、日本,衍生出今天常見的輕質陶粒(膨脹頁岩/黏土/板岩)(參考資料4)
到了現代,工程師把目光移向「城市礦山」,工業副產物改造而來的再生骨材,例如水庫淤泥5煤灰6廢玻璃等經處理後可以製成類似輕質骨材的產品。而目前最受關注的一類,是以回收玻璃為原料的輕質微珠。這類材料在高溫下會軟化並產氣膨脹,冷卻後成為封閉孔隙玻璃球,不僅質量穩定、導熱低,還兼顧資源循環與環保效益。從山裡的火山石,到城市回收場的玻璃瓶,這些截然不同的物質因「多孔」這個共同特性被統稱為輕質骨材。但每一種的外觀、密度、孔隙結構與應用條件都不盡相同,工程師們會根據實際需要選擇最合適的材料。不論出身天然或人工,這些骨材的使命只有一個:在減輕結構負擔的同時,創造出更輕盈、更智慧的建築環境。

輕質陶粒製作方法 (參考資料5)
輕、暖、靜、綠:未來建築為何選擇人造輕質骨材?
你可能不記得自己踩過幾次地板、靠過幾道牆,但這些東西每天都在跟你互動。而它們越來越可能,藏著一種默默改變建築世界的小顆粒「輕質骨材」。這些顆粒有點像會呼吸的石頭,外表堅硬,內部卻充滿氣孔。你把它們拌進水泥裡,它們就能開始發揮四種「超能力」:讓建築更輕、更暖、更靜,還更環保。

人造輕質骨材的四大特色
輕,是為了不再被重量綁住
傳統混凝土沉甸甸的,但只要把骨材換成這些輕質顆粒,自重就能減少兩成以上。少掉的,不只是重量,還包括鋼筋用量、基礎承載設計,甚至連施工時需要動用的吊車、模板、支撐系統都能跟著縮水。對高樓來說,這代表頂層不再是沉重負擔;對橋梁和舊建物加建工程來說,這代表不需拆除、不需加固,也能蓋得更高、更遠。換句話說,輕質骨材不是單純讓結構變輕,它是從設計到施工,每一個環節都在「減壓」的材料,能讓建築更省力、更穩定、更快蓋完,也更容易實現高效率與高性能的永續建築願景。
暖,是因為空氣是最便宜的保溫層
輕質骨材的厲害之處,藏在它們一顆顆看不見的微型氣泡中。這些被困住的空氣幾乎不會流動,就像天然的「隔熱毯」,把熱傳導擋在門外。當這些輕質骨材被加進建材中,鋪在屋頂、塞進牆面,整棟建築就像穿上一層不透熱的外衣。白天太陽曬,不容易變悶熱;冬天寒流來,也比較不會冷颼颼。你會發現:冷氣不用開那麼強、暖氣也不用吹到頭昏腦脹,帳單自然變輕、碳排也跟著少了。而且跟那些又厚又重的牆面,或容易脫落、燃燒的保溫板相比,這種保溫方法,不只更簡單、施工更方便,效果還更持久。誰說保溫一定要貼一堆東西在牆上?有時候,只要從裡面下手,就能讓整棟建築變得聰明又節能。
靜,是它默默吸收日常的嘈雜
從樓上傳來的腳步咚咚聲、牆外呼嘯而過的汽機車、還有孩子在家奔跑時的碰撞聲,這些日常的噪音,就像是無形的打擾,一點一滴地滲進你的生活。但「輕質骨材」就像藏在牆裡和地板下的靜音守門員,能悄悄吸收這些聲響。不是靠一層層厚重堆疊阻擋,而是靠它內部密密麻麻的細孔,把聲波卡住、困住,最後像吞聲一樣「吃掉」。結果就是:你住的地方安靜下來,不是因為外面變安靜,而是這些看不到的顆粒,替你擋下整個世界的嘈雜。
綠,是一種可以觸摸的永續態度
它不只是綠建材的配角,有時候還是整個系統裡的主角,真正讓它變得特別的,是它的出身:不是什麼高級原礦,很多輕質骨材的前身,是燃煤電廠的粉煤灰、煉鋼廠的高爐爐渣,或是黏土、礦泥等看似無用的工業副產物。這些原本注定被掩埋的物質,經過處理後變成一顆顆穩定又輕盈的建築顆粒,撐起整座城市。它不只比石頭輕,還能隔熱、防火、隔音,真正從垃圾桶裡走進牆裡、地板下,變成城市的隱形骨架。這不是再利用,而是再進化。握在手裡的小球,就是未來建築材料的新形態。

從回收到建材,讓廢棄資源重生作為城市的綠色骨架
當你下次靠在牆邊、坐在地板上或走過一座橋,別忘了這些看起來不起眼的顆粒,其實正默默替你扛下溫度、噪音與重量,甚至改寫一整座城市的能耗與碳足跡。它們不像鋼筋那樣容易被人記住,也不會像玻璃帷幕吸引目光,卻是藏在建築最深處的無名英雄。每一顆輕質骨材,都是來自自然、再回到城市的循環縮影,一種「從廢到用」的未來材料哲學。當建築開始懂得減壓、調溫、靜音與回收,我們所居住的世界,也才真正朝向一種更輕盈、更安靜、更永續的方向走去。
把玻璃變骨架:潤泰如何讓一顆廢玻璃瓶重返城市核心
你昨天丟掉的啤酒瓶,可能今天就悄悄變成牆的一部分,潤泰精密材料正是將這個場景轉變為現實的推手。我們以回收玻璃為起點,經過前處理、造粒、高溫膨化,打造出一顆顆具有封閉孔、不可燃、低密度的輕質微珠,密度只有一般骨材的三到六分之一,卻能抗壓、隔熱、耐久又不吸水。這些微珠外殼看似堅硬石材,內部卻是滿滿氣室,如同一顆顆硬化的空心泡泡。不只輕,更耐用,它的價值不只在於性能,而是深藏於內部的環保哲學,這種來自「廢棄物升級」的骨材,取代大量天然資源的開採,也避開傳統保溫材料(如 EPS、珍珠岩)易燃、易碎的缺點。在歐洲,玻璃發泡骨材早已進入住宅、道路、綠屋頂等場域;如今,台灣也透過本公司自主開發的技術,快速追上這條循環經濟之路。我們將這些玻璃微珠導入地坪、牆體與各種填充應用,打造出兼具節能、耐久與循環思維的新一代建築材料。這不只是簡單的回收再利用,更是一種把資源用得更聰明的方式。

從瓶子到建材,廢玻璃的重生之路
不是另貼一層「綠」的標籤,而是從材料本身開始負責永續發展,在眾多號稱環保的建材之中,潤泰的輕質微珠,是少數真正落實循環核心價值的選項。它不是靠「綠色包裝」來吸引一次性消費,而是從原料端就考慮循環經濟、從製程設計著眼減碳節能、從產品壽命追求長效與回收可能,全盤以永續環保作為主要的經營理念。比起仰賴高能耗製程的其他人工輕質骨材,或難以再利用且具燃燒風險的有機保溫板,這些玻璃微珠來自回收、更能再回收,真正把建築變成資源循環的一環,而不是地球的負擔。如果你真的在意台灣永續的未來,從原料來源開始思考循環永續發展、從建材特性開始節能減碳,那麼選擇從一顆潤泰的輕質微珠開始,讓不久的將來曾經被我們棄之為敝屣的廢玻璃,轉變成一顆一顆微珠悄悄撐起明日的城市吧!

以在地、回收、製造、應用為目標的永續材料-環保潤泰輕質微珠(潤艾石)
參考資料
1. EN 13055:2016: Lightweight aggregates – Part 1: Lightweight aggregates for concrete, mortar and grout.
2. ASTM C330/C330M: Standard Specification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete.
3. CNS 3691:2019: 結構混凝土用之輕質粒料.
4. T. W. Bremner, J. Ries, “Stephen J. Hayde: Father of the Lightweight Concrete Industry.”, Concrete International, 2009, 31(8), 35‑38.
5. C. W. Tang, H. J. Chen, S. Y. Wang, J. Spaulding, Production of synthetic lightweight aggregate using reservoir sediments for concrete and masonry, Cement and Concrete Composites, 2011, 33(2), 292-300.
6. N. U. Kockal, T. Ozturan, Characteristics of lightweight fly ash aggregates produced with different binders and heat treatments, Cement and Concrete Composites, 2011, 33(1), 61-67.