侯倩文　張超

【摘 要】本文將介紹傳統(tǒng)混凝土的危害、進(jìn)而引出使用綠色混凝土對可持續(xù)發(fā)展的必要性，并著重介紹綠色混凝土中的綠色高性能混凝土以及環(huán)保型混凝土，并對如何發(fā)展綠色混凝土提出建議。

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)混凝土；綠色混凝土；發(fā)展

0.前言

混凝土是土木工程中用途最大、用量最大的一種建筑材料。隨著社會的快速發(fā)展，混凝土的需求量也日益加大，大量傳統(tǒng)混凝土的使用與國家一直提倡的可持續(xù)發(fā)展是背道而馳的，傳統(tǒng)混凝土的使用不僅造成了空氣、環(huán)境、噪聲污染，而且其耐久性也是影響可持續(xù)發(fā)展的另一重要方面，近些年，因混凝土質(zhì)量造成的安全事故也很多，美國混凝土基建工程總造價(jià)達(dá)6萬億美元，每年用于維修、重建的費(fèi)用就達(dá)到3000億美元。在這樣嚴(yán)峻形勢下，發(fā)展綠色混凝土已刻不容緩。

1.發(fā)展綠色混凝土的必要性

混凝土的制造需要大量的水泥，而在水泥的制造過程中燃燒碳酸鈣又會排出大量的二氧化碳和含硫氣體，形成酸雨，還會形成溫室效應(yīng)，對環(huán)境造成巨大威脅。除了環(huán)境之外污染之外，噪音污染也占據(jù)著很大比重，據(jù)調(diào)查城市三分之一的噪聲來自建筑施工，其中混凝土澆筑振動噪音占主要部分。由此可知，混凝土的制造過程帶來的污染是很嚴(yán)重的。此外，混凝土的質(zhì)量問題也不容樂觀，因其質(zhì)量問題造成的損失也是很嚴(yán)重的，由以上分析可得出，為貫徹走可持續(xù)發(fā)展道路、為國家減輕損失，發(fā)展綠色混凝土是很有必要的。

2.綠色混凝土

綠色混凝土是一種可滿足混凝土上的可持續(xù)發(fā)展，能減少環(huán)境污染，又能與自然生態(tài)系統(tǒng)和諧開發(fā)，比傳統(tǒng)混凝土具有更高的強(qiáng)度和耐久性的混凝土。綠色混凝土可以選擇資源豐富、能耗小的原料，大量利用工業(yè)廢棄資源，實(shí)現(xiàn)非再生資源的可循環(huán)使用和有害物質(zhì)的從低排放，適合人居，對人體無害。綠色混凝土主要分為：綠色高性能混凝土、再生骨料混凝土、透水混凝土、環(huán)保型混凝土以及機(jī)敏型混凝土。下面詳細(xì)介紹綠色高性能混凝土和環(huán)保型混凝土。

2.1綠色高性能混凝土

綠色高性能混凝土具有普通混凝土無法比擬的優(yōu)良性能，所謂綠色高性能混凝土，是指通過材料研選、采用特殊工藝、制造出來的、將高性能混凝土與環(huán)境保護(hù)、生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來考慮的具有特殊結(jié)構(gòu)和表面特性的混凝土。真正的綠色高性能混凝土使用的水泥必須為綠色水泥，普通水泥生產(chǎn)過程中需要高溫煅燒硅質(zhì)原料和鈣質(zhì)原料，消耗大量的能源。綠色高性能混凝土采用無熟料水泥或免燒水泥配制，能顯著降低能耗，達(dá)到節(jié)能目的。此外，綠色高性能混凝土比傳統(tǒng)混凝土具有更高的強(qiáng)度和耐久性、可選擇資源豐富，能耗小的原材料，能大量利用工業(yè)廢棄資源，實(shí)現(xiàn)非再生資源的可循環(huán)使用和有害物質(zhì)的從低排放。

2.2環(huán)保型混凝土

環(huán)保型混凝土包括低堿混凝土和透水混凝土。低堿混凝土的PH值在12～13之間，呈堿性的混凝土用于結(jié)構(gòu)物相對來說是有利的，具有保護(hù)鋼筋不被腐蝕的作用，但對于道路、港灣等，這種堿性不利于植物和水中生物的生長，所以開發(fā)低堿性、內(nèi)部具有一定得空隙、能夠提供植物根部或生物生長所必須的養(yǎng)分存在的空間、適應(yīng)生物生長的混凝土是環(huán)保型混凝土的一個(gè)重要研究方向。

透水混凝土使用的材料有水泥、骨料、混合材、外加劑和水，與一般混凝土基本上相同，根據(jù)用途及使用場合不同，有時(shí)不使用混合材和外加劑。透水性混凝土最大的特點(diǎn)是具有15%-30%的連通空隙，具有透氣性和透水性，將這種混凝土用于鋪筑道路、廣場、人行道等，能擴(kuò)大城市的透水、透氣面積，增加行人、行車的舒適性和安全性，減少交通噪聲，對調(diào)節(jié)城市空氣的溫度和濕度、維持地下土壤的水位和生態(tài)平衡具有重要作用。

3.發(fā)展綠色混凝土的建議

（1）廣泛宣傳傳統(tǒng)混凝土對環(huán)境以及其質(zhì)量問題的危害、并加大綠色概念的宣傳力度，加強(qiáng)混凝土科研開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、工程設(shè)定和施工人員等得環(huán)保意識，務(wù)必要引起混凝土工程領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)的高度重視。

（2）大力發(fā)展人造骨料，特別是利用工業(yè)固體廢棄物粉煤灰生產(chǎn)制造輕骨料，積極利用城市固體垃圾，特別是拆除的舊建筑物和構(gòu)筑物的廢棄物混凝土、磚、瓦及廢物，以其代替天然砂石料，減少砂石料的消耗。

（3）發(fā)展高性能膠凝材料，使用較少熟料和大量利用工業(yè)廢料，并應(yīng)解決水泥、細(xì)摻料和外加劑的相容問題，使在水泥產(chǎn)品系列中增加高性能的新品種，主要從流變性能的需要，進(jìn)行各組分的選擇、并優(yōu)化配合比，達(dá)到充分滿足混凝土的設(shè)計(jì)、施工要求。通過努力發(fā)展這種高性能的環(huán)保型膠凝材料，使水泥生產(chǎn)成為可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

（4）建筑施工需要使用飲用水來拌合和養(yǎng)護(hù)混凝土。但是，眾所周知水資源的形勢逼人，清潔的水資源正在逐日減少。所以，解決缺水問題也是當(dāng)務(wù)之急，混凝土工業(yè)作為淡水的消費(fèi)大戶之一，迫切需要更有效地用水。應(yīng)避免使用城市飲用水?dāng)嚢杌炷?，配制混凝土可利用大多?shù)再生工業(yè)水，再生水更可以用于養(yǎng)護(hù)混凝土和沖洗混凝土運(yùn)輸車。在我國新頒布的《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63-2006中，已將再生水納入該標(biāo)準(zhǔn)，可用于混凝土拌合用水和養(yǎng)護(hù)用水。研究認(rèn)為，通過優(yōu)化骨料級配，大量使用礦物摻合料和超塑化劑，全球每年用于拌合混凝土的1萬億升水可以節(jié)省一半。

（5）提高混凝土的耐久性。采用含碳量低的超細(xì)粉煤灰，按混合膠結(jié)料質(zhì)量比摻加50%-60%粉煤灰，其用水量比未摻加粉煤灰的可減少15%-20%，且有工作度好的優(yōu)點(diǎn)，由于水膠比低，水泥漿總體積低16%，混凝土收縮值小，早期水化熱約低40%，故抗裂性能好，但硬化過程較慢。不過高摻量粉煤灰混凝土切片系統(tǒng)的水化產(chǎn)物更加均勻，與骨料粘結(jié)很好，這是提高混凝土抗裂性能及長期耐久性的先決條件。研究認(rèn)為，在配制混凝土?xí)r使用超塑化劑，可進(jìn)一步減少用水量和總膠材料，以消除全部或大多數(shù)收縮和裂縫，從而可生產(chǎn)出高耐久性的混凝土。所以，高摻量粉煤灰混凝土有可能是配制低收縮、無裂縫耐久性混凝土的有效路線。

綠色混凝土跟傳統(tǒng)混凝土相比，不僅有更加優(yōu)良的性能，還由于其利用工業(yè)廢棄物和生活垃圾，因而能最大限度地節(jié)約天然資源和能源，具有保護(hù)環(huán)境的效益，可以有效地堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，所以發(fā)展綠色混凝土是走可持續(xù)發(fā)展道路的必要條件。

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