綠色高性能混凝土材料及其應用探討

崔占敏

(邢臺路橋建設總公司)

綠色高性能混凝土材料及其應用探討

崔占敏

(邢臺路橋建設總公司)

面對建筑垃圾的威脅，人們開始認識到不能束手待斃，必須積極應對。實現(xiàn)材料科學與技術的可持續(xù)發(fā)展，是歷史發(fā)展的必然，也是材料科學的進步。在這樣的背景條件下，綠色高性能混凝土材料的開發(fā)與制備受到人們的重視，以下將主要探討綠色高性能混凝土材料的相關理論及應用。

綠色;高性能;混凝土材料

在大量拆除建筑物產(chǎn)生的建筑廢料中，有相當一部分是混凝土材料。如果將拆除下來的建筑廢料進行破碎、制成再生混凝土集料，用到新建筑物的重建上，就能從根本上解決大部分建筑廢料的處理問題，同時減少運輸量和天然集料使用量。既減少了礦山的開采，又解決了建筑垃圾的存放難題。利用廢棄混凝土再生集料拌制的再生集料混凝土是發(fā)展綠色高性能混凝土的主要措施之一，已成為混凝土界關注的一大焦點。

1 傳統(tǒng)混凝土生產(chǎn)對環(huán)境的影響

近些年來，全世界混凝土年使用量達數(shù)十億噸，我國的混凝土用量則居全球之冠。年用量超過20億t，其中集料含量約占70%，為此要消耗自然界大量的資源。大量服役期滿的混凝土建筑物面臨倒塌或拆除。目前，我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%～40%。絕大部分建筑垃圾未經(jīng)任何處理，便被施工單位運往郊外或鄉(xiāng)村，采用露天堆放或填埋的方式進行處理，耗用大量的征用土地費、垃圾清運等建設經(jīng)費，同時，清運和堆放過程中的遺撒和粉塵、灰砂飛揚等問題又造成了嚴重的環(huán)境污染。隨著我國對于保護耕地和環(huán)境保護的各項法律法規(guī)的頒布和實施，如何處理和排放建筑垃圾已經(jīng)成為建筑施工企業(yè)和環(huán)境保護部門面臨的一個重要課題。

2 綠色高性能混凝土材料的涵義及分類

2.1 綠色高性能混凝土材料的定義

綠色高性能混凝土(Green High Performance Concrete，GHPC)是一種具有優(yōu)良的施工性能、高耐久性與高強度.能夠保護環(huán)境、節(jié)約能源并有益于人體健康的新型混凝土，代表了混凝土的發(fā)展方向。綠色高性能混凝土具有以下四個特點:比傳統(tǒng)混凝土材料有更好的力學性能和耐久性能，盡量減少修補或拆除過程中建筑垃圾對環(huán)境的污染;大量利用工業(yè)廢渣和其他資源，最大限度地減少能耗大、污染嚴重的水泥熟料的生產(chǎn)與使用;施工簡單，盡量降低使用工業(yè)廢渣及其他資源時的二次能源消耗;具有與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)性，減輕對環(huán)境的負荷，實現(xiàn)非再生性資源的循環(huán)使用。

2.2 綠色高性能混凝土材料的分類

綠色高性能混凝土不僅是對傳統(tǒng)混凝土的重大突破.而且在節(jié)能、節(jié)料、工程經(jīng)濟、勞動保護以及環(huán)境等方面都具有重要意義，是一種環(huán)保型、集約型的新型材料。綠色高性能混凝土著眼于混凝土的可持續(xù)發(fā)展。主要涉及:

高性能長壽命混凝土，是指在服役期內(nèi)(基礎工程達到或超過100年)，不需要花費大量資金加固處理而保持其安全服役、確保使用功能和外觀要求的混凝土材料。

大摻量工業(yè)廢渣混凝土。是指在滿足各項性能要求的情況下，用大量工業(yè)廢渣取代水泥熟料而配制的混凝土。

再生骨料混凝土，是指用廢混凝土、廢磚塊、廢砂漿等處理后作骨料，與水泥砂漿拌和而制得的混凝土。

環(huán)保型混凝土，是指能夠改善、美化環(huán)境，對人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝士材料。

3 綠色高性能混凝土材料的應用

(1)高性能長壽命混凝土，由于其具有很好的耐久性能及服役壽命，廣泛用于大型水利、橋梁、碼頭、核電站、地下工程等基礎設施建設。

(2)大摻量工業(yè)廢渣混凝土和再生骨料混凝土的性能已基本滿足普通民用和工業(yè)建筑的要求，廣泛用于住宅、廠房等。

(3)環(huán)保型混凝土的優(yōu)勢較多，應用也較廣。

4 綠色高性能混凝土材料的發(fā)展趨勢

綠色象征著自然、生命和希望;綠色寓意著寬容、善意和友愛;綠色代表著舒適、健康和活力。于是人們就選擇了適度的、合理的綠色來代表無危害、無污染的生產(chǎn)方法和技術。在考慮綠色原則基礎上發(fā)展起來的生產(chǎn)技術稱之為廢物最小化技術、清潔工藝。綠色技術和方法是強調(diào)從源頭上減少或消除那些對人類健康或環(huán)境有害的生產(chǎn)方式和原材料的應用，它強調(diào)從源頭上消除污染的產(chǎn)生，力求使生產(chǎn)過程具有“原子經(jīng)濟性”，實現(xiàn)廢物的“零排放”，它的著眼點在于不產(chǎn)生廢物，也就沒有了廢物處理的問題，而不是產(chǎn)生了廢物再去治理。因此，綠色生產(chǎn)、綠色工藝是一門徹底阻止污染產(chǎn)生的生產(chǎn)方式，它能合理的利用資源和能源、降低生產(chǎn)成本，符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，綠色是人們的理想和追求，它寄托著人類對未來的憧憬和希望。

因此，高性能混凝土是一種有著可持續(xù)發(fā)展前景的綠色材料，綠色混凝土對傳統(tǒng)混凝土而言是一個全新的領域，而發(fā)展和研究新的高性能混凝土外加劑是實現(xiàn)高性能混凝土的重要手段之一。如何提高減水劑的減水率，最大限度的減少拌和用水，如何更大地提高混凝土的密實性，減少收縮，提高抗凍融性能等，使混凝土的物理力學性能進一步的提高，是廣大混凝土外加劑科技工作者的光榮而艱巨的任務。乙烯基類聚合物混凝土外加劑在這一方面具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

［1］劉津明.混凝土結構施工技術［M］.機械工業(yè)出版社，2009.

［2］艾紅梅，白軍營.環(huán)境協(xié)調(diào)型綠色混凝土的發(fā)展［J］.混凝土，2010，(12).

［3］高育欣，王軍等.預拌混凝土綠色生產(chǎn)碳排放評估［J］.混凝土，2011，(1).

［4］王兆，楊銳.綠色高性能混凝土的研究與探索［J］.混凝土，2010，(4).

U416.216

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1008-3383(2012)07-0012-01

2012-01-04

崔占敏(1980-)，男，助理工程師，研究方向:道路橋梁方向。