柴松華

(運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院 044000)

綠色高性能混凝土及其應(yīng)用探討

柴松華

(運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院 044000)

綠色混凝土能夠減少環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。本文初步探討了綠色高性能混凝土材料及其應(yīng)用，以期更好地將綠色高性能混凝土材料應(yīng)用于工程中。

綠色；高性能；混凝土材料；應(yīng)用

混凝土是一種重要的建筑材料，被廣泛應(yīng)用于各種工程中。而在生產(chǎn)傳統(tǒng)混凝土原材料時(shí)，對(duì)環(huán)境的污染及生態(tài)環(huán)境的破壞影響均較嚴(yán)重，為了解決這一問題，必須加強(qiáng)對(duì)綠色高性能混凝土材料的研究，采取科學(xué)、合理的措施，將綠色高性能混凝土材料更好地應(yīng)用于工程中，以此減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，這也是我國混凝土材料未來發(fā)展的重要方向，對(duì)我國社會(huì)的發(fā)展也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 綠色高性能混凝土材料概述

綠色高性能混凝土是指采用特殊材料以及特殊工藝制成的混凝土，綠色高性能混凝土材料具有特殊的結(jié)構(gòu)和表面特性，與傳統(tǒng)混凝土材料相比，其耐久性更好、強(qiáng)度更好，能夠滿足實(shí)際需求，同時(shí)又不破壞環(huán)境，還能對(duì)工業(yè)廢棄物進(jìn)行再利用，減少有害物質(zhì)的排放。

綠色高性能混凝土可以分為三大類，主要包括植被綠化型混凝土、水生物保護(hù)型混凝土以及透水型混凝土，其中植被綠化型混凝土是指可以用于植被作業(yè)的混凝土，植被綠化型混凝土中常用一種為多孔連續(xù)型綠化混凝土，此類混凝土內(nèi)部存在一定的空隙，有利于綠色植物的根部生長；水生物保護(hù)型混凝土是指可以用于水生物生長的混凝土，由于水生物能夠在混凝土表面增殖，使得水生物保護(hù)型混凝土不會(huì)對(duì)水質(zhì)以及生物的生長產(chǎn)生不利影響，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；透水型混凝土是指多孔或大孔混凝土，其內(nèi)部連通空隙在15-30%，透水型混凝土主要由四部分組成，即膠凝材料、粗骨料、水和外加劑，由于此類混凝土沒有細(xì)骨料，所以使得混凝土內(nèi)部孔隙較大，透水性能較好。

2 綠色高性能混凝土的配制及應(yīng)用

表1 ：水泥品種的PH值

2.1 植被綠化型混凝土

2.1.1 植被綠化型混凝土配制

（1）水泥的選擇：水泥一般有五種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥以及低堿度硫鋁酸鹽水泥，按照一定的比例，拌制這五種水泥，使其形成比例為1：10的水泥漿。采用試紙對(duì)五種水泥的PH值進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果如下：

表2 ：減水劑的減水率情況

由于植被綠化型混凝土的PH值應(yīng)小于等于10，所以從表1中測(cè)試結(jié)果來看，符合要求的為低堿度硫鋁酸鹽水泥。

（2）減水劑：減水劑主要起兩方面的作用，一是能夠?qū)炷恋哪Y(jié)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，二是減少水的用量，提高混凝土強(qiáng)度，常用的減水劑有樹脂系減水劑、木質(zhì)素系減水劑以及萘系減水劑，下表是減水劑的減水率情況。

圖1 ：混凝土強(qiáng)度與透水系數(shù)關(guān)系曲線

我們從表2中可以看出樹脂系減水劑的減水率較好，因此應(yīng)選擇樹脂系減水劑。

（3）石子：選擇孔隙率較大且為單一粒徑的石子，這樣可以增強(qiáng)混凝土的透水性，由于植被綠化型混凝土對(duì)強(qiáng)度沒有過高的要求，所以一般能夠滿足透水性和強(qiáng)度的要求。通過試驗(yàn)可知，5-10mm和10-20mm的碎石級(jí)配，可以滿足要求。混凝土強(qiáng)度與透水系數(shù)的關(guān)系如圖1所示:

（4）水灰比的選擇：水灰比對(duì)混凝土的強(qiáng)度以及透水性具有重要影響，所以必須合理確定水灰比。一般情況，水灰比在0.2-0.4之間比較合適。水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系如圖2所示：

圖2 ：水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系曲線

（5）混凝土配合比：在配制過程中，一定要嚴(yán)格按照要求，確定各種材料的質(zhì)量，并通過試驗(yàn)篩選，確定較好的配合比。對(duì)于植被綠化型混凝土，配制強(qiáng)度在C15-C20時(shí)可以滿足要求。

2.1.2 植被綠化型混凝土的應(yīng)用

植被綠化型混凝土用于城市的綠化工程，可以將其作為固土、固沙以及固堤的材料，一般將其用于城市中央隔離帶、人行路面以及建筑物局部的的施工，同時(shí)大型土木工程施工之后，可以利用植被綠化型混凝土進(jìn)行景觀修復(fù)，以此維持城市的生態(tài)平衡，保護(hù)城市的環(huán)境。

2.2 透水型混凝土配制及應(yīng)用

2.2.1 透水型混凝土配制

（1）水泥的選擇：透水型混凝土應(yīng)選擇強(qiáng)度等級(jí)42.5及以上的水泥，一般情況下水泥的用量在 320-460kg/m3，在配制過程中，可以根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)增加水泥的用量，以此提高混凝土的性能。

（2）減水劑：透水型混凝土在選擇減水劑時(shí)，可以參照植被綠化型混凝土，可選擇減水率較好的樹脂系減水劑。

（3）石子：透水型混凝土在選擇石子時(shí)，同樣也可以參照綠化型混凝土，選擇5-10mm和10-20mm粒徑的石子。

（4）水灰比：與植被綠化型混凝土相比，透水型混凝土對(duì)透水系數(shù)要求更高，因此可根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)提高水灰比。一般在0.25-0.45之間的水灰比便可滿足透水型混凝土的配制要求。

（5）配合比的確定：透水系數(shù)以及強(qiáng)度對(duì)透水型混凝土具有重要影響，一般情況下透水系數(shù)會(huì)隨著強(qiáng)度的降低而增大，要想同時(shí)滿足兩者要求，應(yīng)選擇強(qiáng)度等級(jí)小于C30的透水型混凝土。

2.2.2 透水型混凝土的應(yīng)用

透水型混凝土既可以用于城市道路、廣場的施工，同時(shí)也可以應(yīng)用在護(hù)堤、護(hù)岸工程，這主要是因?yàn)橥杆突炷辆哂辛己玫耐杆阅?，雨水可以迅速地滲透到地表中，以此豐富地下水，為地表植被提供更好的生長環(huán)境。同時(shí)在降雨季節(jié)，采用透水型混凝土，可以起到排水的作用，減少路面積水，使人們的出行更加的舒適、安全。

2.3 水生物保護(hù)型混凝土的配制及應(yīng)用

2.3.1 水生物保護(hù)型混凝土的配制

（1）水泥的選擇：水生物保護(hù)型混凝土，也可以選擇低堿度硫鋁酸鹽水泥，主要由于低堿度硫鋁酸鹽水泥具有良好的抗凍融性以及耐腐蝕能力。同時(shí)應(yīng)控制C3A的含量，最好在5%以下。

（2）外加劑：水生物保護(hù)型混凝土可選擇樹脂系減水劑和粉煤灰等礦物摻合料。

（3）石子：參照以上兩種混凝土，應(yīng)選擇5-10mm和10-20mm級(jí)配良好的碎石。

（4）水灰比的選擇：水生物保護(hù)型混凝土的水灰比應(yīng)在 0.2-0.4之間，這樣才能滿足強(qiáng)度和耐久性等方面的要求。

（5）配合比的確定：與植被綠化型混凝土的配合比不同的是水生物保護(hù)型混凝土需要摻加礦物摻合料，在其它方面基本相同。

2.3.2 水生物保護(hù)型混凝土的應(yīng)用

水生物保護(hù)型混凝土主要用于水域建設(shè)中，例如可以利用水生物保護(hù)型混凝土并采取相應(yīng)措施，將水生物保護(hù)型混凝土做成人工礁石，同時(shí)將其放置在海洋中，與普通混凝土相比，附著在其表面的海藻類數(shù)量更多，可達(dá)2-3倍，這樣就能夠形成食物鏈，提供更好的條件，促進(jìn)海洋生物的生長。

總結(jié)：

總之，綠色高性能混凝土材料在各方面的應(yīng)用較廣，可以增加城市綠化面積，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，所以必須加強(qiáng)對(duì)綠色高性能混凝土的研究和推廣應(yīng)用，做好綠色高性能混凝土的配制工作，以此提高混凝土的性能，從而促進(jìn)我國社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

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