什么是绿色混凝土.doc

什么是绿色混凝土【摘 要】混凝土作为最为重要的建筑材料，对资源和环境也产生了一定的负面影响，由此引入绿色混凝土概念，并简要介绍了绿色混凝土的含义和绿色建材的发展，着重讨论了绿色高性能混凝土、再生混凝土、生态混凝土的概念及其发展和应用，并提出了实现混凝土工程绿色化的途径和对策。【关键词】绿色混凝土；混凝土工程；途径和对策；对绿色混凝土的概念目前学术界还没有统一的定义，一般说来，绿色混凝土具有比传统混凝土更高的强度和耐久性，可以实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的最低排放，既能减少环境污染，又能与自然生态系统协调共生。1998 年吴中伟院士首次提出“绿色高性能混凝土”的概念，其绿色涵义可概括为1、节约资源、能源;2、不破坏环境，更应有利于环境;3、可持续发展，保证人类后代能健康、幸福地生存下去。绿色混凝土的分类形式很多，主要分为：绿色高性能混凝土、再生混凝土与生态混凝土等。高性能混凝土具有普通混凝土无法比拟的优良性能，如果将高性能混凝土与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来考虑，则称为绿色高性能混凝土。真正的绿色高性能混凝土应该是节能型混凝土，所使用的水泥必须为绿色水泥。普通水泥生产过程中需要高温缎烧硅质原料和钙质原料，消耗大量的能源。如果采用无熟料水泥或免烧水泥配制混凝土，就能显著降低能耗，达到节能的目的。如碱矿渣水泥利用工业废渣与某些碱金属化合物发生化学反应，替代水泥胶凝材料，可将硅酸盐水泥生产工艺的“两磨一烧”简化为“一磨 ”，是一种低能耗，低成本的绿色水泥。再生混凝土 为了更好地回收利用废混凝土，可将废混凝土经过特殊处理工艺制成再生骨料，用其部分或全部代替天然骨料配制成再生混凝土，这样可节省建筑原材料的消耗，保护生态环境，有利于混凝土工业的可持续发展。另外 ，利用工业固体废弃物如锅炉煤渣、火力发电厂的粉煤灰等工业废料作为骨料，采取一定技术措施制备的轻质混凝土，密度较小、相对强度高、保温、抗冻性能好，还降低了混凝土的生产成本，是另一种形式的再生混凝土。再生混凝土的强度一般不高，可用于基础、路面和非承重结构，若能够严格控制混凝土配合比和再生骨料的掺合量，也可配置强度较高的再生混凝土，满足承重结构混凝土要求。生态混凝土 传统混凝土材料的密实性使各类混凝土结构缺乏透气性和透水性，调节空气温度和湿度的能力差，以致产生“热岛现象”，地温升高等，使气候恶化。另外，混凝土材料颜色灰暗，给人以粗、硬、冷、暗的感觉，缺乏艺术的美感。因此，开发应用既可作为建筑材料，又能与周围自然生态环境融为一体的新型生态混凝土材料具有重大意义。如利用一些金属废渣作为掺合料配制彩色混凝土，可以改善混凝土的观感，增加艺术效果;开发能够适应绿色植物生长，进行绿色植被的混凝土及其制品;研制可以吸收噪音和粉尘，满足吸声、保温等功能需求的混凝土等。根据使用功能的不同，目前开发的生态混凝土的品种主要有透水性混凝土、植被混凝土和景观混凝土等。混凝土工程绿色化的对策 混凝土工程绿色化的根本途径有以下几条:一是在混凝土的生产中尽可能少用水泥和天然砂石;二是尽可能提高混凝土的耐久性，以延长混凝土构筑物的使用寿命，降低混凝土工程的重建率和拆除率;三是应尽可能控制并减少混凝土生产和使用过程中各种污染源的产生。1.减少水泥和天然砂石用量 水泥工业是环境污染大户。我国水泥产量随着建设的迅猛发展不断增加，目前超过世界总量的1/3，要解决水泥工业的绿色化问题，其对策有:1)对传统的硅酸盐水泥熟料矿物组成进行调整，发展低石灰石配料、低温烧成的水泥熟料，如高贝利特水泥、硫铝酸盐水泥熟料等，这类水泥水化活性高、水化放热量低，非常适合于配制高性能混凝土。2)在上述对策的基础上，通过提高砂石骨料的质量，尽可能减少单方混凝土的水泥用量。3) 大力开发高效应的矿物外加剂和高效减水剂，利用矿物外加剂的减水效应、微集料效应、活性效应以及高效有机减水剂的减水、增强效应来减少水泥的用量。传，使混凝土工程各领域的人员都认识到砂石是不可再生的资源。2）加强天然砂石代用集料的科研开发。3）新型骨料的开发中一定要注重检测原材料放射性指标，确保不在混凝土中引人新的污染2.粗细集料 混凝土体积的 80%左右为砂石骨料，为取得这些原材料，需要开山碎石，破坏植被，使岩土外露，造成水土流失，山体滑坡;或需要挖取河床，改变河床高度、形状和位置，损坏堤岸和航道，污染河水，严重者使河流改道，失去大量美丽河滩等自然景观。节约天然砂石资源的对策有:1）国家应立法以规范砂石的有序开采，加强宣传，使混凝土工程各领域的人员都认识到砂石是不可再生的资源。2）加强天然砂石代用集料的科研开发3）新型骨料的开发中一定要注重检测原材料放射性指标，确保不在混凝土中引人新的污染绿色混凝土的优点 绿色混凝土材料在资源和能源的有效利用、减少环境负荷上具有很大的优势，是实现材料产业的可持续发展的一个重要发展方向。与普通混凝土相比，绿色混凝土显示了强大的生命力和显著的优越性。（1） 降低混凝土制造时的环境负荷。绿色混凝土大量使用工业废料(如粉煤灰、硅灰和高炉矿渣等)和再生利用固体废弃物 （如建筑垃圾、下水道污泥等），既节约了资源，又降低了废弃物和 CO2 的排放量。（2） 降低混凝土使用时的环境负荷。大流动性免捣绿色高性能混凝土的使用，减少了环境噪声。超高性能、超长寿命混凝土材料的研制，可以有效降低材料的负荷 / 寿命比，从总体来看也是降低材料环境负担的一种有效途径。目前研究较多的多孔混凝土，已应用到实际工程中，这种混凝土内含大量连续空隙、独立空隙或这两种混合的空隙。通过控制不同的空隙特性和不同的空隙量，可以赋予混凝土不同的性能，如良好的透水性、吸音性、散热性、吸附气体的性能。这种利用混凝土本身所具有的独特功能来降低周围环境负荷的方法已开发了许多新产品，如具有排水性铺装用制品，具有吸音性、能够吸收有害气体、具有调湿功能以及能储蓄热量的混凝土制品等。（3） 保护生态，美化环境。绿色混凝土中的生态型混凝土指的是能与动植物和谐共生的混凝土。如，植生型生态混凝土是利用多孔混凝土的空隙部透水、透气，能够渗透植物所需营养，利用生长植物根系的特点来种植绿草、矮小灌木等植物，用于河川护堤的绿化和美化环境。海洋生物、淡水生物生态型混凝土是将多孔混凝土设置在河川、湖泊和海滨等水域，让陆生和水生小动物附着栖息在其凹凸不平的表面或连续空隙中，通过相互作用或共生作用，形成食物链，为海洋生物和淡水生物生长提供良好条件，保护生态环境。净化水质生态混凝土具有利用多孔混凝土外表面对各种微生物进行吸附，通过生物层的作用间接净化水质的特点，因此将其制成浮体结构或浮岛设置在富营养化的湖泽内，可以净化水质，使草类、藻类生长更加繁茂，从而保护生态环境。（4） 提高居住环境的舒适和安全性。绿色混凝土中的机敏混凝土融混凝土材料的多种功能与结构性能于一体。利用其电热效应可对居住环境进行恒温控制；利用其独特的自感知、自调节和自修复功能可有效地对建筑结构进行健康监测、智能控制和修复，提高结构的安全性和使用寿命。绿色混凝土的意义有如下几点（1） 降低水泥用量，大量利用工业废料。（2） 比传统混凝土材料具有更良好的力学性能和耐久性。（3） 具有与自然环境的协调性，减轻对环境的负荷，实现非再生性资源的可循环使用，节省能源，实现有害物质的“零排放”。（4） 能够为人类提供温和、舒适、便捷和安全的生存环境。结语 早在 1972 年，在瑞典的斯德哥尔摩会议上与会代表们共同发表的 人类环境宣言 中就指出：“人类是环境的创造者，也是环境的改造者，环境不但提供给人类物质的需要，而且提供人类智慧、道德以及精神上成长的机会。人类必须与大自然协调一致，运用知识建立更好的环境。”绿色混凝土的诞生，完全符合可持续发展的六大原则，即：最小的资源消耗，最大的资源重复利用，使用再生资源，保护自然环境，创造健康、无毒的环境，追求建筑环境的质量。这就是绿色混凝土创新性突破和发展的意义之所在。 【参考文献】【1】吴中伟.绿色高性能混凝土一混凝土的发展方向J.混凝土与 水泥制品，1998（1）：56.【2】吴之乃，等.建筑业 10 项新技 术 及 其 应 用 M .北京: