綠色高性能混凝土材料及其應用研究

1、綠色高性能混凝土材料及其應用研究摘要：隨著我國改革開放和現(xiàn)代化進程的加快，我國的建設(shè)規(guī)模正日益增大，如何保證建筑工程質(zhì)量的同時，也能使工程能長久的安全使用下去，日益受到各級政府和社會各界的廣泛關(guān)注。在眾多的土木工程建設(shè)中，混凝土的應用面之廣和使用次數(shù)之多是很少見的。尤其近年來，一種較新的混凝土技術(shù)正在快速發(fā)展，并運用到許多實際工程項目中，那就是綠色高性能混凝土。文章重點就綠色高性能混凝土材料及其應用進行研究分析，以供參考和借鑒。關(guān)鍵詞：綠色高性能；混凝土；應用；研究引言高性能混凝土是現(xiàn)代高強混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，使用新型的高效減水劑和礦物摻和料，是混凝土達到高性能的主要技術(shù)措施，前者能降低

2、混凝土的水膠比，增大坍落度，控制坍落度損失，提高混凝土的密實性和工作性；后者能填充膠凝材料的孔隙，參與膠凝材料的水化，除提高混凝土的密實度外，還改善混凝土的界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土的強度和耐久性。粉煤灰高性能混凝土將粉煤灰作為礦物摻和料，既改善了混凝土的技術(shù)性能，同 時又充分利用了工業(yè)廢料，有效地節(jié)約了資源和能源，減少了環(huán)境污染，綠色高性能混凝 土的發(fā)展方向，促進了混凝土技術(shù)的健康發(fā)展。綠色高性能混凝土材料概述綠色高性能混凝土材料的內(nèi)涵綠色高性能混凝土是一種具有優(yōu)良的施工性能高、耐久性與高強度、能夠保護環(huán)境、節(jié)約能源并有益于人體健康的新型混凝土，代表了混凝土的發(fā)展方向。綠色高性能混凝土具有以下四個

3、特點，即比傳統(tǒng)混凝土材料有更好的力學性能和耐久性能，盡量減少修補或拆除過程中建筑垃圾對環(huán)境的污染；大量利用工業(yè)廢渣和其他資源，最大限度地減少能耗大、污染嚴重的水泥熟料的生產(chǎn)與使用；施工簡單，盡量降低使用工業(yè)廢渣及其他資源時的二次能源消耗；具有與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)性，減輕對環(huán)境的負荷，實現(xiàn)非再生性資源的循環(huán)使用。綠色高性能混凝土材料的分類如今綠色高性能混凝土已逐漸形成一門獨立學科，根據(jù)使用功能，發(fā)展為植被綠化型混凝土、透水型混凝土、水生物保護型混凝土等三大類，詳細如下：第一，植被綠化型混凝土。植被綠化型混凝土是指能夠適應植物生長、可進行植被作業(yè)的混凝土及其制品，具有保護環(huán)境、改善生態(tài)條件、基本保持原

4、有結(jié)構(gòu)材料性能。多孔連續(xù)型綠化混凝土是植被綠化混凝土的一種類型，這種混凝土以多孔混凝土作為骨架結(jié)構(gòu)，內(nèi)部存在著一定量的連通孔隙，為混凝土表面的綠色植物提供根部生長、吸取養(yǎng)分的空間，采用多孔混凝土作為植物生長基體，并在孔隙內(nèi)充填植物生長所需的物質(zhì)；第二，透水型混凝土。透水混凝土是具有15%-30%的連通孔隙的多孔或大孔混凝土，它是由膠凝材料、粗骨料、水和外加劑按照一定的比例拌和而成。由于無細骨料，在硬化后的混凝土中存在著較大孔洞，有較強透水性能；第三，水生物保護型混凝土。水生物保護型混凝土是指能夠營造出適合生物生長、生息的空間或孔隙，能夠為水藻類生物提供合適的附著表面，并能在混凝土表面增殖，通過

5、相互作用或共生作用形成食物鏈，使混凝土周圍的水質(zhì)對生物生長沒有不良影響，為海洋生物和淡水生物生長提供良好條件，保護生態(tài)環(huán)境。綠色高性能混凝土的特征綜合“綠色”和“高性能”含義，可以提出綠色高性能混凝土是指既能減少對地球環(huán)境的負荷，又能與自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)共生，為人類構(gòu)造舒適環(huán)境的混凝土材料、采用先進的現(xiàn)代混凝土技術(shù)，在妥善的質(zhì)量管理條件下，盡量少占用天然資源和能源，大量使用工業(yè)廢棄物和城市垃圾制成的具有優(yōu)良耐久性、工作性和經(jīng)濟適用性的混凝土。綠色高性能混凝土一般具有以下特征：第一，盡可能多的使用綠色水泥，最大限度的減少水泥孰料用量，代之以工業(yè)廢渣為主的礦物外加劑，減少水泥生產(chǎn)過程中的二氧化碳、二

6、氧化硫以及一氧化氮等氣體的排放量，降低對天然資源與能源的消耗；第二，更多的采用廢渣，如磨細礦渣、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、硅灰和稻殼灰等作為活性摻合料以節(jié)約水泥，并在改善混凝土耐久性的同時保護環(huán)境；第三，采用先進生產(chǎn)工藝，對大量建筑垃圾進行資源優(yōu)化處理，使之成為可以再利用的再生混凝土骨料，減少對天然礦石的開采；第四，最大限度的發(fā)揮高性能混凝土的優(yōu)勢，減少結(jié)構(gòu)面積或結(jié)構(gòu)體積，節(jié)省混凝土用量，減輕自重。通過大幅度提高混凝土耐久性，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，使材料和工程發(fā)揮其功能。綠色高性能混凝土材料的應用要點注意研究低強高性能混凝土目前高性能混凝土必須是高強混凝土（大于C50）的觀點大大限制了高性能混凝土的應用范圍。

7、事實上，大量使用的鋼筋混凝土建筑物，如低層和多層房層以及高層房層的上層構(gòu)件，以及大體積水下建筑物和基礎(chǔ)工程，對強度要求并不高（ C25-C30 左右），但對耐久性、工作性、均勻性、體積穩(wěn)定性、低溫升等有一定甚至很高的要求，必須采用高性能混凝土。提高混凝土材料的綠色度混凝土的主要原料水泥是一種資源代價、能源代價和環(huán)境代價巨大的材料，每生產(chǎn) 1噸水泥除放出大量的粉塵外，還排放出約 1 噸的溫室氣體二氧化碳，因此要提高混凝土的綠色度，必須采用有效措施，減少水泥的使用量。在高性能混凝土中科學地大量使用粉煤灰等礦物摻合料，既是提高混凝土性能的需要，又可減少對水泥產(chǎn)量的需求；既可減少煅燒熟料時二氧化碳的排

8、放，又因大量利用粉煤灰、礦渣及其他工業(yè)廢料而有利于保護環(huán)境。降低高性能混凝土的成本經(jīng)濟問題長期困擾著混凝土工作者，并成為混凝土技術(shù)進步的障碾，目前大部分高性能混凝土的成本比常規(guī)混凝土高30%以上，制約了高性能混凝土的推廣應用，同時大量的試驗研究證實。高性能混凝土不一定要高成本，低成本生產(chǎn)高性能混凝土是完全可能的。綠色高性能混凝土材料的發(fā)展趨勢綠色象征著自然生命和希望，綠色寓意著寬容、善意和友愛，綠色代表著舒適、健康和活力。于是人們就選擇了適度的、合理的綠色來代表無危害、無污染的生產(chǎn)方法和技術(shù)。在考慮綠色原則基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生產(chǎn)技術(shù)稱之為廢物最小化技術(shù)清潔工藝。綠色技術(shù)和方法是強調(diào)從源頭上減少或

9、消除那些對人類健康或環(huán)境有害的生產(chǎn)方式和原材料的應用，它強調(diào)從源頭上消除污染的產(chǎn)生，力求使生產(chǎn)過程具有“原子經(jīng)濟性”，實現(xiàn)廢物的“零排放”，它的著眼點在于不產(chǎn)生廢物，也就沒有了廢物處理的問題，而不是產(chǎn)生了廢物再去治理。因此，綠色生產(chǎn)、綠色工藝是一門徹底阻止污染產(chǎn)生的生產(chǎn)方式，它能合理的利用資源和能源、降低生產(chǎn)成本，符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，因此綠色是人們的理想和追求，它寄托著人類對未來的憧憬和希望。結(jié)束語綜上所述，綠色高性能混凝土是混凝土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，是我國建設(shè)節(jié)約型、環(huán)保型社會發(fā)展道路方針的具體體現(xiàn)。加大對綠色高性能混凝土的研究，使綠色高性能混凝土創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益和社會效益，在加快研究與開發(fā)的同時，也要重視綠色高性能混凝土的宣傳推廣工作，