新型混凝土技术与建筑节能

韩江涛

摘 要：混凝土是使用量最多、适用范围最广的建筑材料之一，是资源和能源消耗的重点对象，同时也是造成地球污染的主要原因。进入21世纪之后，保护地球环境、寻找可持续发展道路、实现人与自然和谐相处之道已成为全世界共同关心的课题，混凝土今后的发展方向必然是要在满族人类需求的基础上更加重视环保节能问题。

关键词：建筑节能 绿色建筑 再生混凝土 绿色混凝土

中图分类号：TU201 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（b）-0049-01

建筑节能主要是指在建筑过程中，在保证工程质量的前提下，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。一方面，节能效果的好坏取决于建筑材料的优劣，特别是维护材料的热工性质。没有高质量的材料，技术有再好的节能技术和设想也是没有多大用处的；另一方面，建筑材料的生产、使用以及后续利用等都值得关注。生产成本高且使用期限短、可回收性差的材料是没有多少市场竞争力和发展前景的。

1 再生混凝土与建筑节能

新型混凝土应根据用途与经济合理性等条件对性能所有侧重，现阶段高性能混凝土强度底限可向中等强度等级适当延伸，但以不损及混凝土内部结构（如孔结构、界面结构、水化结构等）的发展与耐久性为度，例如水胶比不应低于0.4，胶材料不应少于300 kg/m3，当含气量高时（抗冻融要求）强度还可以适当降低。随着科学技术的日新月异，以及人们物质文化生活水平的日益提高，能源短缺已不容忽视，节约能源已受到世界性的广泛关注。目前，全世界有超过30%的能源消耗在建筑上，长此以往，将严重影响世界经济的可持续发展以及和平发展。本文将在阐述新型混凝土技术的制备方法、潜在优势和应用前景等方面的基础上这一新兴技术对促进建筑节能的作用和价值。

1.1 再生混凝土的应用

随着世界范围内城市化进程加快，大量旧建筑物被被拆除，产生了大量的建筑垃圾，其中混凝乳所占份额最大。按传统的处理方法是堆放或者填埋，这样不仅占用了大量耕地，而且会造成环境污染。混凝土原材料中砂石骨料需大量开山采石，导致生态环境的破坏。

为了更好地回收利用废混凝土，可将废混凝土经过特殊处理工艺制成再生骨料，用其部分或全部代替天然骨料（砂石）配置成再生混凝土。将废弃混凝土经破碎、清洗、分级后作为新拌混凝土的骨料，不但可以节省天然骨料资源，还可以减少环境污染。

1.2 再生混凝土基本特性

天然骨料（砂、石）结构坚硬致密、孔隙率低，故吸水率很小，强度大。与天然骨料相比，由于再生骨料具有孔隙率高、吸水性大、强度低等特征，这将导致再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的性能有所不同。有关实验结果表明，再生混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗压弹性模型和抗拉弹性模型，都随再生骨料的原始混凝土强度的降低而下降，并且随再生骨料用量的增加而降低。再生混凝土强度降低的幅度相对较小，而弹性模型的降幅则明显较大；用再生粗骨料代替天然粗骨料的混凝土的强度降幅较小，各龄期均表现出相同趋势，而用再生细骨料代替天然细骨料的混凝土的强度降幅较大。

2 泡沫混凝土与建筑节能

泡沫混凝土是指用机械方法将泡沫机水溶液制成泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水以及各种外加剂等组成的浆料中，经混合搅拌、浇注型、养护而成的一种多孔混凝土材料。泡沫混凝土是一种内部含有大量细小、封闭、均匀气孔的泡沫状混凝土材料。具有质量轻、隔音性能好、耐高温性能好、环保性能好和较好的抗压强度和抗老化性等优势。

泡沫混凝土有着广泛的应用，比如城市道路施工回填，由于城市道路需要铺设较多管线，用砂石填充往往会产生沉陷等问题。目前国外广泛采用泡沫混凝土来填充，这主要是利用了泡沫混凝土的低成本和可以具有很高的流动速度的特点。

泡沫混凝土可大量利用粉煤灰、矿渣、石粉等工业废料，减少了废物排放，可改善生态条件，保护生态环境，不仅节约能源，而且使人们的居室冬暖夏凉，其经济效益和社会效益都十分显著。

3 大掺量粉煤灰混凝土与建筑节能

粉煤灰是燃煤发电厂的废弃物，由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性，可以作为多种建筑的生产原料。开发粉煤灰建材不仅可以解决能源的资源问题，同时解决了这种工业废弃物造成的污染问题。以粉煤灰、水泥、各种轻重集料、水为主要组成拌合制成混凝土砌块或砖。粉煤灰利用率不低于原材料的20%，水泥参入量不低于原来材料总量的10%。主要用作填充墙体材料，产品干缩率控制在0.060%，谈话系数不低于0.7。

推广和使用大掺量粉煤灰混凝土，在建设过程中通过节约混凝土用量，可以节约土地、水、矿石、砂等能源和资源的消耗量，进而减少水泥用量，以此来减少二氧化碳和二氧化硫等有害气体的排放；大量参杂粉煤灰制造出的混凝土可以消除污染，保护环境，降低材料成本，延长使用寿命，减少建筑垃圾。

4 绿色混凝土与建筑节能

近年来，混凝土的大量使用给我们的环境带来了负面影响。目前我国每生产一吨水泥熟料平均消耗152 kg标准煤，石灰石2 t，奖品破坏生态环境及自然景观、改变河床位置及形状，造成水土流失或河流改道等后果。绿色混凝土最主要的功能是能够为植物的生长提供可能，为了实现植物生长功能必须使混凝土内部有一定的空间，以填充适合植物生长的材料。

4.1 绿色混凝土特征

具有比较传统混凝土更高的强度和耐久性，能满足结构力学、使用功能以及使用年限的要求；具有与自然环境的协调性，减轻对地球和生态系统的负荷，实现非再生性资源的循环使用；具有良好的使用功能，能够为人类构筑温和、舒适、便捷的生活环境。

4.2 绿色混凝土种类

减轻环境负荷型混凝土。采取一定技术措施，参入大量的固体废弃物和以工业废料作为原料的外加剂，实现各类废弃物的再生资源化，起到利废、减少环境污染的双重作用。利废途径：充分消化工业废弃物；处理成是固体垃圾；再生骨料混凝土。

5 结语

混凝土将在今后很长一段时间内继续担任建筑材料中的主角，使用范围愈加宽广。混凝土是水泥、砂、石、水、外加剂等多种材料的高性能组合，这种多样化性能不仅直接受组成材料的影响，而且还与施工技术水平、环境因素、使用后期的维护条件等息息相关。伴随着科学技术的迅猛发展，将会有更多的新型材料诞生，会更加有助于混凝土技术的进一步发展。

参考文献

[1] 刘子全，王波.泡沫混凝土的研究开发进展[J].混凝土，2008（12）.

[2] 肖建庄.不同来源再生混凝土抗压强度分布特征研究[J].建筑结构学报，2008，29（5）.

[3] 李佳彬.再生混凝土技术研究最新进展与评述[J].混凝土，2003（10）.endprint