混凝土的绿色化研究进展.doc

1、混凝土的绿色化研究进展【摘 要】随着社会的发展，各行各业都在追求着绿色环保，混凝土也不例外，本文主要针对混凝土的绿色化进行个人的探讨，混凝土的绿色化是关系到人类生存和发展的一个重要问题，针对混凝土工业发展所带来的环境污染和资源浪费等问题，阐述了混凝土绿色化发展的必然趋势，提出了发展绿色混凝土的主要措施，展望了混凝土的发展前景。 【关键词】绿色混凝土；研究；进展 一、引言 混凝土是当今世界上应用最广泛的建筑材料，其生产和使用过程中的资源过度开发和废弃物排放造成了严重的环境污染和生态破坏，给社会经济的可持续发展及人类自身的生存带来了严重的危害。普通混凝土的正常生产需要约 12%水泥、8%拌和水和

2、80%的骨料，这意味着全世界混凝土除了每年要用 16 亿 t 水泥以外，还要消耗近 100 亿 t 的砂石和 10亿 t 水，即每年消耗约 126 亿 t 原材料，是世界上最大的自然资源用户。二、新型混凝土 作为一种传统的建筑材料普通混凝土，通常是由胶结材料（石灰、水泥） 、细骨料（砂子） 、粗骨料（石子）和水（不加外加剂和掺合料）按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的具有一定强度特性的人工建筑材料。随着混凝土工业的发展，为了满足更多的实际需求，普通混凝土逐渐朝着高强、轻质、耐腐蚀、耐高温、抗冻、抗渗、抗灾、抗爆等多功能方向迅速发展。由此，各种功能各异的新型混凝土如雨后春笋般出

3、现，例如在土木工程领域中大量应用的高性能混凝土、活性微粉混凝土、低强混凝土、轻质混凝土、纤维增强混凝土、自密实混凝土、智能混凝土、预填骨料升降混凝土、碾压混凝土、再生骨料混凝土等数不胜数。未来的新型混凝土一定具有更高的强度和耐久性，可以满足各种建筑结构所需的力学性能、使用功能以及使用年限的要求。但是混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料，混凝土工业能否实现自身的可持续发展，关键在于其能否沿着绿色建材的方向发展。 三、绿色混凝土的含义 绿色混凝土，是指既能减少对地球环境的负荷，最大限度地综合利用自然资源和能源，又能与自然生态系统协调共生，为人类构造舒适环境的混凝土材料。 “绿色”的涵义可理解为节

4、约资源、能源，不破坏环境，更有利于环境。绿色混凝土应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。一般来讲，判断混凝土是否为绿色混凝土，主要从其对自然环境影响的效果来判别，即从减轻环境负荷和对生态环境的贡献两方面判别。如绿色高性能混凝土、再生骨料混凝土、环保型混凝土及机敏型混凝土等都属于绿色混凝土。 四、混凝土绿色化研究 根据绿色建材的基本特征，混凝土的发展应从“绿色”这个关键词着手，主要考虑混凝土的在设计过程、生产过程和应用过程的绿色化，既在保证混凝土使用性能的前提下，减少水泥用量；大量利用优质的工业废

5、渣、再生骨料和代用骨料，减少自然资源和能源的消耗；提高混凝土安全使用寿命，减少因修补或拆除造成的浪费和二次污染；大力推广预拌混凝土，减少环境污染。 1 原材料的绿色化 原材料的绿色化是指生产原料尽可能不使用天然资源，大量使用尾矿、工业废渣、生活垃圾、废液等废弃物，而且要保证原料的开采不会影响矿区的自然生态环境。混凝土的生产材料主要是水泥、粗细骨料、水及掺合料和外加剂，对于每种组分都要考虑绿色化的问题，尤其是水泥。水泥生产能耗大，而且对环境污染严重。真正的绿色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煅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

6、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。 2 设计的绿色化 随着社会的发展，更新传统的混凝土设计方法，绿色设计越来越显示出其重要性。绿色设计是以改善生活环境、提高生活质量、有益于人体健康为宗旨，主要考虑的问题是安全、适用、耐久、经济、生态几个方面。作为建筑结构中主要受力材料的混凝土，其安全绿色设计，主要集中在对混凝土材料的性能、形状或构造等方面的设计，使其不仅具有优良的性能，同时可以降低对环境负荷。尤其是在一些对混凝土有特殊要求的工程中，只有通过设计改善或改变其组分及配合比才能满足实际工程的需求。 例如目前我国应用较多的泡沫混凝土，在混凝土制备过程中加入适量发泡剂，会在混凝土内

7、部产生微小密闭的均匀气泡，有效地改善混凝土的物理力学性能，提高混凝土的流动度、耐久性、节约水泥、降低密度，从而起到节约能耗，改善环境的目的，利用泡沫混凝土良好的透水性和透气性，可以净化和保护地下水资源、吸收环境噪声等，在很多领域得到了广泛的应用。 此外，混凝土的绿色设计还应考虑经济性问题，要考虑与混凝土有关的各项经济指标，不单考虑材料本身价格，还应考虑到施工等的附加成本及潜在的经济因素，经济性也是绿色混凝土设计的一项综合性指标。如轻骨料混凝土的“轻” ，橡胶集料混凝土的良好延性、抗裂性、较高吸收能量的能力，高性能混凝土中外加剂的应用等，都是从提高产品某些性能、降低成本出发的。 3 施工的绿色化

8、 施工中的绿色问题不容忽视。混凝土施工中的一些问题对混凝土强度的发展、降低能耗、减少混凝土施工附属品的费用等有着直接的影响。传统的混凝土施工设备陈旧，工艺落后，在整个施工过程中，会造成大量的能耗损失。如：混凝土施工过程中的养护问题，随着预拌混凝土在我国使用的日益普及，混凝土施工现场的养护逐渐成为施工过程中的一个关键的环节。在混凝土配合比合理、原材料性能满足材料要求的前提下，混凝土达不到预期性能的主要原因很大程度上归结于养护不充分。由于混凝土养护不及时、不到位，会导致混凝土失水开裂和强度降低。目前我国，大都采用的是传统的养护法，如洒水法、塑料薄膜覆盖法、湿砂覆盖法、蒸汽养护法等，这些方法均存在不

9、同程度的缺陷，耗费了大量的人力，物力和水资源。采用喷涂养护剂的方法，使施工更加方便，特别适用于浇水不便的地方，混凝土养护剂与洒水法相比，不仅养护便利，而且节水、节能、省工，只要 1 次喷洒到位即可达到养护效果。 五、结语 混凝土工业作为能源消耗和环境污染的大户，必须采取有效措施寻求新的发展道路，在研究开发新型混凝土的同时，还要考虑与自然环境的协调性，减轻对地球和生态环境的负荷，实现非再生型资源可循环性使用，即发展绿色混凝土材料。把绿色作为混凝土的发展方向，目的在于加强人们对绿色的重视，加强绿色意识，使混凝土研究人员更自觉地提高混凝土的绿色含量和加深其绿色度。目前，绿色混凝土在我国刚刚起步，研究人员更多的是把目光集中在混凝土的高性能和多功能上。 参考文献 1王宝民，王立久.混凝土生命过程与环境共融性 2奚新国，谢中梓，陈建华.生态环境友好型混凝土的研究现状与展望 3姚武，吴科如.智能混凝土的研究现状及其发展趋势J.新型建筑材料 4杜婷，李惠强.再生混凝土一一种绿色的建材