《绿色高性能混凝土建筑材料可持续发展》
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摘 要：近年来,我国经济高速发展,人们生活质量得到了巨大的改善,环保意识也在逐渐增强.同时国家也开始提倡节能减排,人与自然和谐相处,推行可持续发展战略.在这个背景下,绿色建筑已经成为了建筑领域的主要发展方向,绿色高性能混凝土建筑材料有着广泛的应用空间,本文对绿色高性能混凝土建筑材料的可持续发展进行了讨论.
关键词：绿色高性能混凝土;外加剂;活性混合料
引言：随着我国城市化建设不断加快,建筑行业有了巨大的发展,出现了许多新的建筑材料,具有更加优秀的性能,可有效提高建筑质量.绿色高性能混凝土就是一种新型的建筑材料,可有减少各种能源的消耗,降低对环境的污染,符合我国推行的可持续发展战略,因此对绿色高性能混凝土建筑材料进行深入研究具有重要意义.
一 绿色高性能混凝土的概述与标准
近年来,我国经济高速发展,城市化建设不断加快,建筑领域有了巨大发展,各种工程如雨后春笋一般冒了出来.水泥混凝土是建筑工程中使用最为广泛、消耗量最大的建筑材料之一,具有成本低廉、适用性强、性能稳定、易于成型等特点.普通混凝土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,同时也会对环境造成严重的破坏.而绿色高性能混凝土是一种新型的建筑材料,又被称为节能型混凝土,采用无熟料水泥或免烧水泥配制,并加入掺和料和外加剂,具有更强的耐久性、实用性、稳定性及各种力学性能,可以显著减少能源的消耗,达到节能减排的目的.绿色高性能混凝土有很多标准,第一,必须使用绿色水泥,砂石料的开采不能破坏环境,要做到节制有序.第二,要最大程度减少水泥的用量,减少二氧化碳、二氧化氮等有害气体的排放.第三,要掺加一定量的磨细矿渣、硅灰、优质粉煤灰等工农业废渣,提高混凝土的耐久度.第四,要大量使用工业废料,通过改性制造来生产减水剂和复合外加剂,消化其他工业难以消化的排放物.第五,通过改善施工技术,减小浇筑密实能耗,减小噪音,提高混凝土耐久度,提高建筑质量,节省维修费用.第六是对废弃混凝土重复利用,发展再生混凝土[1].我是一个资源紧缺型国家,正在大力推行可持续发展,对绿色高性能混凝土建筑材料可持續发展进行研究,可以促进建筑行业健康发展,缓解能源压力,具有重要意义.
二 绿色高性能混凝土的可持续发展研究
(一)更新传统混凝土的设计方法
活性混合材料可以改善混凝土的各项性能,提高混凝土的力学性能和适应性,但是在工程界还未被重视.比如,粉煤灰就是一种十分常见的活性材料,可以有效改善混凝土的各项性能,非常适合规模较大的混凝土工程和临海的混凝土工程.根据试验分析可知,粉煤灰的替代率可以达到35%到50%,但是目前商用混凝土中的含量只有15%左右,很少超过20%,还存在较大的差距.另外,针对混凝土的耐久性,工程人员没有加大活性料的使用量,也缺乏对低碱水泥的重视,施工过程中大量使用防冻剂和早强剂,导致混凝土碱集料工程破坏的很严重,不仅造成了大量的资源浪费和环境污染,还影响了工程质量.因此想要可持续发展绿色高性能混凝体,工程设计人员应该对传统混挺土的设计方法进行更新,加大活性混材料的使用量.施工人员要提高自身的环保意识和质量意识,严格控制施工过程中污染性原料的使用,根据施工方案,科学计算,尽可能的使用绿色高性能混凝土,推动绿色高性能混凝土发展.另外,施工过程中,大力推广散装水泥,也有助于绿色高性能水泥的发展.传统水泥储存和运输主要使用塑料带,在拆开后会对环境造成二次污染.而采用散装水泥,可以在生产过程中进行机械化上料,自动称量,有效减少资源浪费,目前,使用散装形式进行运输和储存已经是水泥工业的必然趋势.
(二)开发高性能外加剂
绿色高性能混凝土在制备过程中需要掺加一些混合料,可能会对混凝土的性能产生一定的影响,因此需要开发适合高性能混凝土的外加剂,同时还可以避免混合材超细磨造成的能源损耗.根据实验表明,在高粉煤灰用量、低水泥用量的情况下,加入适量的高效减水剂和引气剂,可以制备出力学性能优异、耐久性强的绿色高性能混凝土[2].根据工程需求,部分绿色高性能混凝土需要掺加细度中等的活性混合料,早期强度较弱.对此可有向其中掺加一定量的激发剂,改善其早期强度.但是在配置激发剂的过程中,要严格限制氯离子和硫离子的含量,否则容易引起钢筋锈蚀.
(三)加大对工业废料的利用程度
绿色高性能混凝土的特点是可以利用一部分其他工业难以处理的废料,来提高建筑的质量,达到减少污染的效果.绿色高性能混凝土想要可持续发展,需要不断加大对工业废料的利用程度,提高废物循环利用的力度.绿色高性能混凝土制备时,可以使用可燃废料作为的燃料.工业废料的处理非常复杂,如果放进燃烧厂燃烧,会造成大量的污染,产生多种有害气体,而且需要消耗大量能源.如果将可燃废料作为制作水泥熟料的有效燃料,既解决了废料处理问题,又节省了制备绿色高性能混凝土所需要能源.比如,瑞士有11家水泥厂就接收大量的工业废油、废弃轮胎,通过燃烧产生的能量来制造绿色高性能混凝土,减少了20%的能源消耗,瑞士水泥厂的成功经验值得借鉴.另外,活性硅含量较高的废渣,也可以作为绿色高性能混凝土制备过程中的混合料使用,比如沸石、高炉矿渣、烧黏土、稻壳灰等.我是每年产出的工业废渣接近10亿吨,其中用来生产绿色高性能混凝土的只有不到1亿吨,还有非常巨大的潜力可以挖掘.加强对工业废料利用,实现互利互惠,是绿色高性能混凝土可持续发展的关键.
(四)制定绿色高性能混凝土的质量控制体系
绿色高性能混凝土想要可持续发展,需要大量应用于建筑工程之中,要有明确的质量标准.绿色高性能混凝土的制备中,都会掺加活性混合料,但是活性混合料的作用发挥主要是在后期,前期对材料性能的影响并不明显.如果使用传统的混凝土质量控制方法进行检验和验收,将无法反应出绿色高性能混凝土的真实性能,同时也会造成材料的浪费.因此要制定科学、完善的绿色高性能混凝土质量控制体系,要明确质量控制方法、验收标准、安全指标等,保证绿色高性能混凝土可以和建筑工程完美对接.另外,传统混凝土质量控制方法中,只考虑混凝土的强度,而绿色高性能混凝土还有耐久性、耐腐蚀性等特点,除了常见指标外,还要在绿色高性能混凝土的质量控制体系中加入耐久性指标和耐腐蚀性指标.
结论：综上所示,绿色高性能混凝土是一种新型建筑材料,可以通过掺加化工废料来提高混凝土的各项性能,有利于降低能源损耗,减少污染.通过更新传统混凝土的设计方法,开发高性能外加剂,加大对工业废料的利用程度,制定科学完善的质量控制体系,可以保证绿色高性能混凝土可持续发展.
参考文献：
[1]黄鹄翔.绿色高性能混凝土与建筑工程材料的可持续发展[J].商品与质量,2020,（2）：2.
[2]赵福超,沈宏任,徐倩.混凝土发展方向及两种绿色混凝土的研究现状[J].四川建材,2018,44（10）：3-4.
作者简介：
陈炳洁（1989.2.25--）,性别：男,籍贯：山东省威海人,学历：专科,毕业于济南工程职业技术学院,现有职称：助理工程师,研究方向：建筑材料、建筑工程.
作者单位：威海建设集团股份有限公司
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高性能混凝土和可持续发展引用文献:
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