綠色高性能混凝土建筑材料可持續(xù)發(fā)展研究

摘要：近年來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，人們生活質(zhì)量得到了巨大的改善，環(huán)保意識也在逐漸增強。同時國家也開始提倡節(jié)能減排，人與自然和諧相處，推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在這個背景下，綠色建筑已經(jīng)成為了建筑領(lǐng)域的主要發(fā)展方向，綠色高性能混凝土建筑材料有著廣泛的應(yīng)用空間，本文對綠色高性能混凝土建筑材料的可持續(xù)發(fā)展進行了討論。

關(guān)鍵詞：綠色高性能混凝土;外加劑;活性混合料

引言：隨著我國城市化建設(shè)不斷加快，建筑行業(yè)有了巨大的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的建筑材料，具有更加優(yōu)秀的性能，可有效提高建筑質(zhì)量。綠色高性能混凝土就是一種新型的建筑材料，可有減少各種能源的消耗，降低對環(huán)境的污染，符合我國推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此對綠色高性能混凝土建筑材料進行深入研究具有重要意義。

一、綠色高性能混凝土的概述與標(biāo)準

近年來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，城市化建設(shè)不斷加快，建筑領(lǐng)域有了巨大發(fā)展，各種工程如雨后春筍一般冒了出來。水泥混凝土是建筑工程中使用最為廣泛、消耗量最大的建筑材料之一，具有成本低廉、適用性強、性能穩(wěn)定、易于成型等特點。普通混凝土生產(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，同時也會對環(huán)境造成嚴重的破壞。而綠色高性能混凝土是一種新型的建筑材料，又被稱為節(jié)能型混凝土，采用無熟料水泥或免燒水泥配制，并加入摻和料和外加劑，具有更強的耐久性、實用性、穩(wěn)定性及各種力學(xué)性能，可以顯著減少能源的消耗，達到節(jié)能減排的目的。綠色高性能混凝土有很多標(biāo)準，第一，必須使用綠色水泥，砂石料的開采不能破壞環(huán)境，要做到節(jié)制有序。第二，要最大程度減少水泥的用量，減少二氧化碳、二氧化氮等有害氣體的排放。第三，要摻加一定量的磨細礦渣、硅灰、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等工農(nóng)業(yè)廢渣，提高混凝土的耐久度。第四，要大量使用工業(yè)廢料，通過改性制造來生產(chǎn)減水劑和復(fù)合外加劑，消化其他工業(yè)難以消化的排放物。第五，通過改善施工技術(shù)，減小澆筑密實能耗，減小噪音，提高混凝土耐久度，提高建筑質(zhì)量，節(jié)省維修費用。第六是對廢棄混凝土重復(fù)利用，發(fā)展再生混凝土[1]。我是一個資源緊缺型國家，正在大力推行可持續(xù)發(fā)展，對綠色高性能混凝土建筑材料可持續(xù)發(fā)展進行研究，可以促進建筑行業(yè)健康發(fā)展，緩解能源壓力，具有重要意義。

二、綠色高性能混凝土的可持續(xù)發(fā)展研究

（一）更新傳統(tǒng)混凝土的設(shè)計方法

活性混合材料可以改善混凝土的各項性能，提高混凝土的力學(xué)性能和適應(yīng)性，但是在工程界還未被重視。比如，粉煤灰就是一種十分常見的活性材料，可以有效改善混凝土的各項性能，非常適合規(guī)模較大的混凝土工程和臨海的混凝土工程。根據(jù)試驗分析可知，粉煤灰的替代率可以達到35%到50%，但是目前商用混凝土中的含量只有15%左右，很少超過20%，還存在較大的差距。另外，針對混凝土的耐久性，工程人員沒有加大活性料的使用量，也缺乏對低堿水泥的重視，施工過程中大量使用防凍劑和早強劑，導(dǎo)致混凝土堿集料工程破壞的很嚴重，不僅造成了大量的資源浪費和環(huán)境污染，還影響了工程質(zhì)量。因此想要可持續(xù)發(fā)展綠色高性能混凝體，工程設(shè)計人員應(yīng)該對傳統(tǒng)混挺土的設(shè)計方法進行更新，加大活性混材料的使用量。施工人員要提高自身的環(huán)保意識和質(zhì)量意識，嚴格控制施工過程中污染性原料的使用，根據(jù)施工方案，科學(xué)計算，盡可能的使用綠色高性能混凝土，推動綠色高性能混凝土發(fā)展。另外，施工過程中，大力推廣散裝水泥，也有助于綠色高性能水泥的發(fā)展。傳統(tǒng)水泥儲存和運輸主要使用塑料帶，在拆開后會對環(huán)境造成二次污染。而采用散裝水泥，可以在生產(chǎn)過程中進行機械化上料，自動稱量，有效減少資源浪費，目前，使用散裝形式進行運輸和儲存已經(jīng)是水泥工業(yè)的必然趨勢。

（二）開發(fā)高性能外加劑

綠色高性能混凝土在制備過程中需要摻加一些混合料，可能會對混凝土的性能產(chǎn)生一定的影響，因此需要開發(fā)適合高性能混凝土的外加劑，同時還可以避免混合材超細磨造成的能源損耗。根據(jù)實驗表明，在高粉煤灰用量、低水泥用量的情況下，加入適量的高效減水劑和引氣劑，可以制備出力學(xué)性能優(yōu)異、耐久性強的綠色高性能混凝土[2]。根據(jù)工程需求，部分綠色高性能混凝土需要摻加細度中等的活性混合料，早期強度較弱。對此可有向其中摻加一定量的激發(fā)劑，改善其早期強度。但是在配置激發(fā)劑的過程中，要嚴格限制氯離子和硫離子的含量，否則容易引起鋼筋銹蝕。

（三）加大對工業(yè)廢料的利用程度

綠色高性能混凝土的特點是可以利用一部分其他工業(yè)難以處理的廢料，來提高建筑的質(zhì)量，達到減少污染的效果。綠色高性能混凝土想要可持續(xù)發(fā)展，需要不斷加大對工業(yè)廢料的利用程度，提高廢物循環(huán)利用的力度。綠色高性能混凝土制備時，可以使用可燃廢料作為的燃料。工業(yè)廢料的處理非常復(fù)雜，如果放進燃燒廠燃燒，會造成大量的污染，產(chǎn)生多種有害氣體，而且需要消耗大量能源。如果將可燃廢料作為制作水泥熟料的有效燃料，既解決了廢料處理問題，又節(jié)省了制備綠色高性能混凝土所需要能源。比如，瑞士有11家水泥廠就接收大量的工業(yè)廢油、廢棄輪胎，通過燃燒產(chǎn)生的能量來制造綠色高性能混凝土，減少了20%的能源消耗，瑞士水泥廠的成功經(jīng)驗值得借鑒。另外，活性硅含量較高的廢渣，也可以作為綠色高性能混凝土制備過程中的混合料使用，比如沸石、高爐礦渣、燒黏土、稻殼灰等。我是每年產(chǎn)出的工業(yè)廢渣接近10億噸，其中用來生產(chǎn)綠色高性能混凝土的只有不到1億噸，還有非常巨大的潛力可以挖掘。加強對工業(yè)廢料利用，實現(xiàn)互利互惠，是綠色高性能混凝土可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

（四）制定綠色高性能混凝土的質(zhì)量控制體系

綠色高性能混凝土想要可持續(xù)發(fā)展，需要大量應(yīng)用于建筑工程之中，要有明確的質(zhì)量標(biāo)準。綠色高性能混凝土的制備中，都會摻加活性混合料，但是活性混合料的作用發(fā)揮主要是在后期，前期對材料性能的影響并不明顯。如果使用傳統(tǒng)的混凝土質(zhì)量控制方法進行檢驗和驗收，將無法反應(yīng)出綠色高性能混凝土的真實性能，同時也會造成材料的浪費。因此要制定科學(xué)、完善的綠色高性能混凝土質(zhì)量控制體系，要明確質(zhì)量控制方法、驗收標(biāo)準、安全指標(biāo)等，保證綠色高性能混凝土可以和建筑工程完美對接。另外，傳統(tǒng)混凝土質(zhì)量控制方法中，只考慮混凝土的強度，而綠色高性能混凝土還有耐久性、耐腐蝕性等特點，除了常見指標(biāo)外，還要在綠色高性能混凝土的質(zhì)量控制體系中加入耐久性指標(biāo)和耐腐蝕性指標(biāo)。

結(jié)論：綜上所示，綠色高性能混凝土是一種新型建筑材料，可以通過摻加化工廢料來提高混凝土的各項性能，有利于降低能源損耗，減少污染。通過更新傳統(tǒng)混凝土的設(shè)計方法，開發(fā)高性能外加劑，加大對工業(yè)廢料的利用程度，制定科學(xué)完善的質(zhì)量控制體系，可以保證綠色高性能混凝土可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]黃鵠翔.綠色高性能混凝土與建筑工程材料的可持續(xù)發(fā)展[J].商品與質(zhì)量，2020，（2）：2.

[2]趙福超，沈宏任，徐倩.混凝土發(fā)展方向及兩種綠色混凝土的研究現(xiàn)狀[J].四川建材，2018，44（10）：3-4.

作者簡介：

陳炳潔（1989.2.25--），性別：男，籍貫：山東省威海人，學(xué)歷：?？疲厴I(yè)于濟南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，現(xiàn)有職稱：助理工程師，研究方向：建筑材料、建筑工程。

作者單位：威海建設(shè)集團股份有限公司