淺析綠色高性能混凝土的性能及應用

王功華

摘要：高性能混凝土是一種比傳統(tǒng)混凝土擁有更多優(yōu)良性能的新生代混凝土，它在保證混凝土高性能的前提下，將更多的綠色元素添加到混凝土的生產使用中，形成了具有良好密實性、可再生性、經濟型的綠色高性能混凝土。鑒于此，文章闡述了綠色高性能混凝土的性能特征，且對其不足方面提出了自己的見解，并分析了綠色高性能混凝土在工程中的應用。

關鍵詞：新型綠色;高性能;混凝土;研究

引言：

隨著科學技術的發(fā)展，我國的混凝土領域也在向著高性能 的方向發(fā)展，并且逐漸的應用到工程實踐中。根據(jù)行業(yè)發(fā)展預測，在未來的100～200a內，混凝土依然是主要的建筑工程施工材 料。從長期發(fā)展情況來分析，混凝土材料具備較強的耐久性與 穩(wěn)定性，而很多使用普通混凝土材料進行施工的建筑項目卻表現(xiàn)出一些問題，很多項目已經逐步的呈現(xiàn)出老化的狀態(tài)，進行維修與更新會產生非常高的費用，嚴重影響人們的正常生活。如 何才能徹底的改善混凝土的耐久性、解決脆性問題，就成為當前 人們所思考的主要問題?；诖?，人們開始重點研發(fā)能夠達到 使用壽命100a甚至達到200～300a的高性能混凝土，希望可以改變當前社會的發(fā)展形勢。

正文：

一、綠色高性能混凝土的分類

1.1 環(huán)境友好型

環(huán)境友好型的綠色高性能混凝土是指從混凝土的配制、使用 到廢棄這一完整的流程中能夠對降低環(huán)境的負擔。

在混凝土生產時降低對環(huán)境的負擔。在生產時降低對環(huán) 境的負擔最關鍵的是配制材料的選用。綠色高性能混凝土在配制 時多選用固體垃圾、工業(yè)廢渣等城市垃圾，如利用生態(tài)水泥進行 配制的生態(tài)混凝土和再生混凝土。生態(tài)混凝土是通過城市垃圾焚 燒后的殘渣、工業(yè)殘渣和石灰石的處理而獲得水硬性膠凝材料，將其作為主要摻合劑進行水泥的配制。在此過程中，首先可以解 決城市生活和建設垃圾的占地，進一步釋放了城市空間，同時減 少了石灰石資源和相應能源的消耗，降低了混凝土生產對環(huán)境的負荷，是實現(xiàn)零污染的有效途徑。再生混凝土則是將建筑拆除后產生的量的建筑廢料（廢棄混 凝土、廢砂漿等）進行進一步的磨碎和分級，按照相應的比例混 合然后產生再生骨料，由這些再生骨料充當混凝土的主要或者全 部材料。此外還采用了許多工業(yè)殘渣和工業(yè)廢液作為配制混凝土 的摻合劑，如硅灰、煤灰、磨細礦渣等，這不僅實現(xiàn)了廢物利用，同時也節(jié)約了資源，降低了對環(huán)境的負荷。

1.1.2 在混凝土使用時降低對環(huán)境的負擔。在混凝土使用時，

需要通過一定的技術手段來實現(xiàn)對環(huán)境負荷的降低，例如免振自 密實混凝土、高耐久性混凝土等。免振自密實混凝土在施工現(xiàn)場 進行現(xiàn)場澆筑時不需要額外的進行搗實，依靠其自身的重力和慣 性就能夠達到搗實的效果，而免振自密實混凝土在生產時就具有 底噪、高效和節(jié)能的特點，使用過程中去掉搗實的工序進一步節(jié) 省了資源，屬于綠色化施工技術。此外，在使用混凝土時通過對 其耐久性能的提升，降低了相應的維修費用，這也是一種對環(huán)境 負荷的降低。

1.2 生物相容型

生物相容型的混凝土主要體現(xiàn)了混凝土與植物、動物等生物 和諧共存的特性，它對調整生態(tài)環(huán)境、美化自然景觀和實現(xiàn)人類 與自然的協(xié)調發(fā)展有著重要推動作用。生物相容型混凝土主要分 為植物相容性混凝土、海洋及水域相容型混凝土和凈化水質型混 凝土。目前進行研究且應用較為廣泛的相容型混凝土為多孔混凝 土。這種混凝土的原材料主要采用砂漿、水泥漿和粗骨料，又稱 為大孔混凝土。這種混凝土的特點是其內部具有大量的連空通，具備良好的透氣性和透水性，因此能給生物繁殖提供良好的空間，同時還能夠凈化過濾地下水，能夠有效地改善生態(tài)環(huán)境，是一種 典型的生態(tài)環(huán)保型生物相容混凝土。

二、綠色高性能混凝土的工程應用

2.1 在橋路工程中的應用

當前，人們所關注的綠色高性能混凝土，不僅要求其具有較高的工作性能，而且在耐久性、資源再生利用率和建設的經濟性等方面都要達到工程建設的目標.在橋梁工程中，綠色高性能混凝土早期強度高、力學性能和體積穩(wěn)定性較好，即使在惡劣的使用條件下也可以延長橋梁的使用壽命.而在道路工程 中綠色高性能混凝土不僅能解決耐久性要求，由于其具有的良好的流動性和可塑性，可以用于消除地質 病害對于路基的影響.此外，孔隙較大的綠色高性能混凝土路面具有較好的透水性，一定程度上保護了 路基下生物的生存，還能使雨水有效的滲透到地下，維持地下水位穩(wěn)定，有效保護地下水資源.

2.2 護坡工程的應用

傳統(tǒng)護坡技術多為被動防護，堤體與外部處于物質、能量的隔離狀態(tài)，變形協(xié)調能力差，抗震和耐久性能弱，施工需要鋪反濾層，工序繁瑣.綠色高性能混凝土護坡工程使用生態(tài)混凝土作為媒介，其中有大 量的連通孔隙使水和空氣等都可自由出入，有凈化水質、協(xié)調動植物鏈功能.同時混凝土凝固時間快，保 水性能好，強度大，有很好的耐久性，可避免出現(xiàn)邊坡滑坡，一定程度上緩解混凝土對環(huán)境的破壞.

三、展望

縱然綠色高性能混凝土的原材料、摻和料、添加劑等選擇要求嚴格，具有比普通混凝土更好的安全性和可再生性，但長遠來看，綠色高性能混凝土在我國的研究發(fā)展仍有很長路要走.針對我國綠色高性 能混凝土在工程中的研究應用提出以下幾點建議：

（1）研究發(fā)展新型復合材料，使其具有多種性能的效 果.例如：膠結與外加劑復合材料，它既能充當膠結劑，又有外加劑的作用效果;無機物與有機物復合材 料，有機纖維能提高結構抗拉性能，重金屬礦物有抗輻射性能，它們的復合物會不會具有兩種性能

（2）開發(fā)適宜植被生長的低堿混凝土.綠色高性能混凝土應用于生態(tài)環(huán)境時，由于我國低堿度水泥儲備不 多，大多采用硅酸鹽混凝土降低 PH 值來保證植被的正常生長.但是硅酸鹽水泥水化反應后仍處于堿性 環(huán)境，并不利于植被正常生長.為此，低堿混凝土的研究仍需要改良.

四、總結

隨著城市的發(fā)展，混凝土使用量越來越多，這給環(huán)境帶來了 很多負面影響，為了解決這一問題，綠色高性能混凝土應運而生。與普通混凝土相比，綠色高性能混凝土具備更強的工作性能和更 多的功能性，最為關鍵的是它能夠有效地節(jié)約資源和能源、改善 生態(tài)環(huán)境，為城市建設提供更多的選擇，因此有必要系統(tǒng)地對綠 色高性能混凝土進行系統(tǒng)梳理，明確其材料、技術的特點，以便 挖掘出發(fā)展綠色高性能混凝土的有效途徑，為城市建設、資源節(jié) 約、生態(tài)改善提供更多的幫助。

參考文獻：

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