劉 晗 （安康學院經(jīng)濟與管理學院，陜西 安康 725000）

無論是鋼結構、混凝土結構還是砌體結構，無論是房建還是路橋、管隧等，混凝土都是當之無愧的最為重要的建筑材料。傳統(tǒng)混凝土中充當主要凝膠材料的水泥，其消費量以接近世界經(jīng)濟發(fā)展的速度穩(wěn)定增長。2018年全球水泥產(chǎn)量約為22億噸。中國的產(chǎn)量已占到總量的44%。從水泥消費量看，中國名列第一[1]。需求基數(shù)大，又因為生產(chǎn)制備技術的落后，隨之而來的即是大量的污染物（如SO2、CO和CO2等）[2]。當今世界的發(fā)展模式是走“可持續(xù)發(fā)展”，所以，混凝土的綠色化是健康可持續(xù)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，研究綠色混凝土的意義也在于此。

1 國內外綠色混凝土的發(fā)展史

1997年12月，《聯(lián)合國氣候變化框架公約的京都議定書》在日本京都通過，其目標是“將大氣中的溫室氣體含量穩(wěn)定在一個適當?shù)乃?，進而防止劇烈的氣候改變對人類造成傷害”[3]。丹麥作為簽署國之一，為實現(xiàn)《京都議定書》中碳排放的相關內容，在1998年首次提出了綠色混泥土（Green Concrete）的概念。在研究初期，科研人員以減少傳統(tǒng)水泥使用量和CO2排放量為思路，主要措施為研發(fā)新型品種水泥或混凝土等量替換傳統(tǒng)水泥，即采用替代性凝膠材料或骨料。隨著研究的逐步深入，科研人員們改變了之前的研究思維，即單純的降低水泥生產(chǎn)中的碳排放并不等于混凝土建筑物的綠色化[4]。該思想理論也影響著國內外建筑工程對于綠色混凝土的探討，因此，為實現(xiàn)建筑物的綠色化，綠色混凝土的范圍也包含的更廣，如工業(yè)副產(chǎn)物的合理回收、有害氣體的減少排放、混凝土耐久性的提升、自然資源的保護、建筑物服役過程中能源成本消耗優(yōu)化等方面。

我國關于綠色混凝土概念的提出最早是來自于清華大學的吳中偉院士。1998年，與國際同期，他提出了“綠色高性能混凝土”的概念，核心內容也是控制碳排放，即在材料制備過程中考慮能源、資源和環(huán)境等因素[5]。我國在初期的綠色混凝土概念中并沒有涉及對于混凝土結構后續(xù)的保養(yǎng)、服役、拆除再利用階段。近年來，由于我國惡劣氣候環(huán)境的出現(xiàn)，如多城市嚴重的霧霾與溫室效應，政府部門和相關從業(yè)人員也越來越意識到工業(yè)化進程對環(huán)境的影響。于是，國家連續(xù)出臺了關于建筑建材綠色化的相關文件。2013年，國務院辦公廳頒布《綠色建筑行動方案》，2014年頒布《綠色建材評價標識管理辦法》，2016年成立了隸屬于中國建筑材料聯(lián)合會的綠色低碳建材分會，這些都標志著我國的建筑材料綠色化邁向了新的階段。

2 綠色混凝土分類

根據(jù)現(xiàn)行相關的理論知識及工程實際應用，綠色混凝土主要包括：再生骨料混凝土、環(huán)保型混凝土和綠色高性能混凝土。

2.1 再生骨料混凝土

“再生骨料混凝土”（Recycled Aggregate Concrete）又稱為“再生混凝土”（Recycle Concrete），是將廢棄的建筑物拆卸下來的混凝土塊經(jīng)過一定的手段（破碎、清洗、篩選等）處理后，使其能夠部分或全部充當新拌制混凝土的骨料。通過對我國建筑垃圾資源化回收再利用程度的統(tǒng)計，2017年我國生產(chǎn)建筑垃圾23.79億噸，其中進行資源化利用的僅為11893萬噸，利用率僅為5%左右，遠遠低于其他國家地區(qū)，如歐美發(fā)達國家利用率為95%，日本許多地區(qū)的建筑垃圾利用率甚至已達到100%[6]。所以，如何處理好廢棄的混凝土和其所引發(fā)的環(huán)境問題將是發(fā)展再生混凝土技術的核心要義。而再生混凝土技術中對廢棄建筑材料的堆放和處理，對環(huán)境的保護和資源的再次利用，其所蘊含的社會效益，使其成為發(fā)展綠色混凝土的主要措施之一[7]。

2.2 環(huán)保型混凝土

混凝土材料給環(huán)境帶來了不同程度的負面影響，如水泥在制備過程中會產(chǎn)生大量的熱量、有害氣體等，對于氣候和天氣的影響凸顯，包括氣候變暖和酸雨等對環(huán)境所產(chǎn)生的影響，還包括現(xiàn)在日益嚴重的噪音污染，而環(huán)保部門所接到的關于噪音的投訴，則有絕大部分是來自于施工噪音。因此，環(huán)保型混凝土的定義也由此而生，其目的是在降低對地球環(huán)境的污染的同時，促進與自然生態(tài)系統(tǒng)的和諧共生，從而為人類構造更加舒適的生存環(huán)境[8]。因此，作為需求量龐大的建筑材料，混凝土的“綠色化”、“環(huán)?；奔纫ＷC其功能要求，還需考慮環(huán)境因素，做到資源、能源的生態(tài)平衡。

2.3 綠色高性能混凝土

根據(jù)化工部門的監(jiān)測數(shù)據(jù)，水泥在生產(chǎn)制備過程中其有效產(chǎn)物和廢物約等量，即生產(chǎn)1t水泥熟料所排放的CO2約為1t[9]。因此，混凝土業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展需遵循：減少對于原材料的使用，不斷提高混凝土結構的耐久性，最大限度提升混凝土的使用年限。區(qū)別于普通混凝土，高性能混凝土通常所具有的特點為低水膠比、摻加一定數(shù)量的礦物成分與合適的外加劑[7]。1998年，吳中偉院士首次提出綠色高性能混凝土（Green High Performance Concrete,簡稱GHRC）的概念，他認為，材料是否滿足“綠色化”要求是決定混凝土能否長期作為建筑結構材料的核心。同時，他也提出GHPC所具有的一般特征[5]：

①減少原材料使用，減少環(huán)境污染；

②提升工業(yè)廢渣為主的細摻料的含量；

③應用范圍擴大，從現(xiàn)行最低強度C50～C60降到C30左右。

GHRC核心在于提升其綠色含量，放眼于材料、行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如，GHRC的原料可采用無熱型免燒水泥配制，使用過程中減少熱量散發(fā)，從而降低對環(huán)境的影響[10]。而如何更好的使混凝土既能夠滿足其性能要求，又滿足環(huán)境的協(xié)調性要求，將成為混凝土材料的未來的研究發(fā)展方向。

3 綠色混凝土材料存在的問題及對策

自綠色混凝土的概念出現(xiàn)以來，關于綠色混凝土材料定義模糊的問題一直存在，其成品種類較多，無相對統(tǒng)一的標準。使綠色混凝土在推廣普及時受到一定影響。由于無統(tǒng)一標準，材料的“綠色性”受到質疑，一些不屬于綠色產(chǎn)品要求的混凝土也可模糊的稱為綠色建筑材料。這也與一部分相關建筑行業(yè)的整個大環(huán)境有關，如環(huán)保意識欠缺，經(jīng)濟因素、技術的不成熟等都不同程度的影響了綠色混凝土的發(fā)展，所以出現(xiàn)了“人人都懂，鮮有人用”的局面[11]。而從政府的角度考慮，其缺乏對于新型材料的扶持、鼓勵，也很大程度上影響了綠色混凝土材料的科研進度和開發(fā)質量。經(jīng)實際工程得出，大部分高性能混凝土的成本較傳統(tǒng)混凝土要高出30%以上，這都會一定程度上阻礙該材料的普及應用[7]。因此，政府前期的扶持對于該材料的應用推廣會有顯著的作用。

綠色混凝土材料的應用過程中存在的問題會很大程度制約其發(fā)展。因此，為更好促進綠色混凝土在建筑行業(yè)的健康快速發(fā)展，需要將混凝土設計綠色化的思想觀念牢記于心，不斷完善關于綠色混凝土的相關制度，包括其相關的施工工藝、驗收標準、質量控制方法等；要提升行業(yè)的整體環(huán)保意識，覆蓋不同類別從業(yè)人員，從上至下包括施工人員、設計人員、科研開發(fā)人員等，從設計到選材到施工各環(huán)節(jié)提升對環(huán)保的重視程度。

4 結語

進幾十年間，在我國大力度進行基礎建設的背景下，建筑行業(yè)飛速發(fā)展，我們有高聳入云632m的上海中心大廈，也有連接三地的港珠澳大橋，混凝土仍是應用率最高、應用量最大的一種建筑材料，其“綠色化”也是在21世紀可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下一個必然的趨勢。經(jīng)過專家學者、從業(yè)人員對于綠色混凝土材料的不斷探索和研究，在保證其環(huán)保效益的同時，混凝土的性能也在不斷的優(yōu)化，以滿足結構耐久性的要求?！凹纫G水青山，又要金山銀山”，走人與自然的和諧發(fā)展道路，綠色混凝土在未來的建筑材料市場中有無限的可能性，其潛在的發(fā)展空間需要我們所有從業(yè)者以積極的態(tài)度去探索，使得綠色混凝土能夠在建筑工程充分發(fā)揮其作用。