環(huán)境指標(biāo)在混凝土中的控制

唐海華，耿慶三，白體新

（1. 青島中聯(lián)混凝土工程有限公司，山東 青島 266000；2. 建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所，北京 100024）

隨著社會的進步、人們生活水平的提高，保護環(huán)境、減少污染、綠色發(fā)展已成為社會共識。談到綠色生產(chǎn)，人們首先想到的是對粉塵、噪音、廢氣、廢水的防治和利用，很少有人能夠想到對放射性、水溶性六價鉻、游離甲醛、苯、氨等指標(biāo)的控制，由此造成上述指標(biāo)成為監(jiān)管的缺失項目，從而造成室內(nèi)空氣質(zhì)量被污染。近年來，室內(nèi)空氣質(zhì)量已經(jīng)引起了全社會的高度關(guān)注，據(jù)中國室內(nèi)裝飾協(xié)會環(huán)境檢測中心公布，我國68% 的疾病都是由室內(nèi)空氣質(zhì)量污染造成的，目前國內(nèi) 70% 以上的家庭室內(nèi)空氣存在污染現(xiàn)象；據(jù)新浪家居調(diào)查了解，有六成網(wǎng)友不滿室內(nèi)空氣質(zhì)量，很多網(wǎng)友表示希望改善家居環(huán)境。隨著廣大消費者環(huán)保意識的加強，對產(chǎn)品中放射性、水溶性六價鉻、游離甲醛、苯、氨等指標(biāo)的控制迫在眉睫。

混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一，它是由膠凝材料、骨料、水以及外加劑按比例配制，經(jīng)均勻攪拌、密實成型、養(yǎng)護硬化而成的一種人工石材?；炷辆哂性县S富、價格低廉等特點，因而在土木工程中用量越來越大，所以對混凝土進行環(huán)境指標(biāo)的控制是非常必要的。因此國家也發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對混凝土中的環(huán)境指標(biāo)提出要求，由建設(shè)部（建標(biāo) [2001]263號）發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50325—2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中要求如下：民用建筑工程所使用的商品混凝土、預(yù)制構(gòu)件和新型墻體材料等，其放射性指標(biāo)限量為：內(nèi)照指數(shù)和外照指數(shù)均不大于 1.0。為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》，由國家環(huán)境保護總局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn) HJ/T 412—2007《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求預(yù)拌混凝土》中技術(shù)內(nèi)容要求：混凝土的內(nèi)照射指數(shù)不大于 0.9，外照射指數(shù)不大于 0.9；混凝土中水溶性六價鉻不大于 0.2×10-6（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；混凝土釋放空氣中污染物應(yīng)滿足以下要求：游離甲醛(mg/m3)≤0.08、苯(mg/m3)≤0.03、氨(mg/m3)≤0.2、總揮發(fā)性有機化合物TVOC(mg/m3)≤0.49（注：污染物濃度限量，均應(yīng)以同步測定的室外空氣相應(yīng)值為空白值）。

基于上述原因，針對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)政策要求，我公司在改善現(xiàn)場環(huán)境的同時，著手開展混凝土產(chǎn)品環(huán)境指標(biāo)控制，取得了一定的經(jīng)驗。

混凝土的環(huán)境指標(biāo)主要由原材料帶入，因此首先從檢測原材料的環(huán)境指標(biāo)入手。

1 原材料環(huán)境指標(biāo)檢測

（1）水泥：采用普通硅酸鹽水泥 P·O42.5。

（2）使用 S95 等級礦粉。

（3）粉煤灰用電廠Ⅱ級灰。

（4）粗骨料選堅硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒、并經(jīng)檢驗符合 5～25mm 規(guī)格的石子。

（5）細(xì)骨料用天然河砂，中砂。

以上原材料的環(huán)境指標(biāo)檢測結(jié)果見表 1。

表1 各原材料環(huán)境指標(biāo)檢測結(jié)果

（6）外加劑用脂肪族減水劑，性能指標(biāo)符合 GB 8076—2008《混凝土外加劑》中對高性能減水劑的要求，固含量為 10%，摻量為 2.5% 時減水率大于 16%，指標(biāo)見表 2。

表2 空氣中污染物限量 mg/m3

原材料檢測結(jié)果顯示：

內(nèi)照射指數(shù)由高到低分別為：粉煤灰＞礦粉＞水泥＞石子＞砂子；外照射指數(shù)由高到低分別為：粉煤灰＞礦粉＞石子＞水泥＞砂子；水溶性六價鉻最高為砂子，其次是石子和水泥，粉煤灰和礦粉都未檢出。

針對上述結(jié)果可以看出：在控制內(nèi)外照射指數(shù)時要重點控制原材料中的粉煤灰和礦粉；水溶性六價鉻則主要控制砂子中的指標(biāo)；由于外加劑中主要含有空氣污染物，所以上述指標(biāo)在外加劑中可以忽略，但是必須重點控制外加劑中的甲醛、苯、氨和總揮發(fā)性有機化合物，因為混凝土中的空氣污染物主要來源于外加劑。

因此，混凝土產(chǎn)品環(huán)境指標(biāo)控制主要控制以下幾個關(guān)鍵點：原材料控制；配合比設(shè)計控制；第三方檢測；驗證。

2 原材料控制

2.1 源頭控制，選擇合格供方

混凝土中的環(huán)境指標(biāo)來源于所用原材料，所以對原材料的環(huán)境指標(biāo)控制至關(guān)重要，每年對合格供方所有原材料的環(huán)境指標(biāo)委托第三方檢測最少一次，如果檢測指標(biāo)不符合要求，不得列入合格供方名單。

2.2 過程控制

過程中走訪原材料供應(yīng)商，當(dāng)原材料的來源地和工藝發(fā)生變化時，增加檢測頻率。

3 配合比設(shè)計

配合比設(shè)計階段加入環(huán)境指標(biāo)參數(shù)。即在混凝土設(shè)計階段，除考慮混凝土的性能指標(biāo)，如強度、工作性和耐久性，依據(jù) JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》進行設(shè)計，確定每種原材料用量后，還應(yīng)根據(jù)每種材料的環(huán)境指標(biāo)計算出混凝土的環(huán)境指標(biāo)。

我公司設(shè)計的強度等級為 C45 混凝土，其主要性能指標(biāo)見表 3，環(huán)境指標(biāo)評估結(jié)果見表 4。

表3 C45 混凝土主要性能指標(biāo)

表4 C45 混凝土環(huán)境指標(biāo)評估報告

配合比設(shè)計過程中，環(huán)境指標(biāo)達到標(biāo)準(zhǔn)要求，實際生產(chǎn)過程中，不定期抽樣檢測進行反向驗證。日常生產(chǎn)過程中如果原材料來源和工藝發(fā)生變化時應(yīng)重新進行配比設(shè)計和驗證工作。

基于以上試驗檢測結(jié)果及實際運行情況，我們認(rèn)為：

（1）從原材料環(huán)境指標(biāo)控制、配合比設(shè)計過程中環(huán)境指標(biāo)考慮和過程控制等幾個方面入手，是控制混凝土產(chǎn)品環(huán)境指標(biāo)達到要求的主要程序。

（2）另外，通過混凝土環(huán)境評估報告數(shù)據(jù)，我們看到，理論指標(biāo)和實際檢測指標(biāo)還是有一定差距的，所以進行第三方的檢測還是非常有必要的。

（3）原材料和混凝土的環(huán)境指標(biāo)都要進行檢測，混凝土以實際檢測指標(biāo)為準(zhǔn)，理論指作為參考。