绿色混凝土的发展应用及混凝土工程绿色化的对策

陈积昌　董艳

摘要：为弥补二战时期我国的经济及国力损失，追赶发达国家的经济、科技脚步，建国以来，我国一直在大兴土木，混凝土作为重要的建筑材料，其应用范围及应用量也越来越大。久而久之，却对生态环境和地球资源造成了一定的负面影响。因此，在后来的建筑施工过程中，专家们开始研究出了诸多绿色混凝土，以期更好的保护我们所在的生态环境。本文就绿色混凝土的基本含义，着重讨论了绿色高能混凝土、再生骨料混凝土、生态混凝土和机敏型混凝土的概念和应用，并且对实现混凝土工程绿色化的对策做出简要阐述。

关键词：绿色混凝土；应用现状；发展前景；混凝土工程绿色化

引言：混凝土是人们生产生活中必不可少的材料，尤其是城市功能正常运转的物质基础。但大量传统混凝土材料的使用却给我们的环境带来了负面影响，生产传统混凝土材料的过程中会消耗大量的煤、大灰石等资源，并产生一氧化碳、一氧化氮、一氧化硫等有毒气体和大量的粉尘，对我们的生态环境造成了严重的破坏[1]。一般来说，绿色混凝土较之传统混凝土具有更高的强度和耐久性，在减少地球资源短缺问题的同时，可以实现非再生资源的可循环利用和有害物质的最低排放，既能减少对地球环境的负荷，又能与自然生态系统协调共生，是人类构建舒适环境必不可少的混凝土材料。

一、绿色混凝土的基本分类

（一）绿色高性能混凝土

将高性能混凝土与环境保护、生态保护和可持续发展联系起来，就是绿色高性能混凝土。绿色高性能混凝土、是一种节能型混凝土，其生产过程主要采取无熟料水泥或免烧水泥，均为绿色水泥，能够显著降低能耗，达到节能的目的，如可以用工业废渣与某些碱金属化合物发生化学反应，产生的碱矿渣水泥代替水泥凝胶材料等。

（二）再生骨料混凝土

再生骨料混凝土，是用部分或全部经过特殊处理工艺处理的废混凝土代替天然骨料，重新应用于土木工程建筑中的绿色混凝土材料。再生骨料混凝土的产生能够更好地回收利用废混凝土，可以节省建筑原材料的消耗，保护生态环境，有利于混凝土行业的可持续发展。

（三）生态混凝土

传统的混凝土材料由于其较大的密实性，使各类混凝土结构缺乏透气性和透水性，调节空气温度和湿度的能力差，容易产生热岛效应等，使气候恶化。而且，现在的城市中地表已基本被钢筋混凝土建筑和不透水混凝土局面覆盖，再加上全球气候变暖，导致城市夏天的温度过高，对人们的生活工作均带来了极大的负面影响。因此，研究透水性和透气性混凝土材料，具有重要的社会意义和广阔的应用前景。透水性混凝土材料较传统的混凝土材料而言，其最大的特点就是能够增加地表的透水、透气面积，并且有利于雨水下渗和植物生长，能够能够的调节空气温度和湿度，并且能够维持地下水位和生态平衡，更好的保护地球环境。

（四）机敏型混凝土

传统的混凝土材料是死物，它不具备任何自我的能力，而机敏型混凝土是一种具有感知和修复性能的混凝土材料，是全智能混凝土材料的基础。机敏型混凝土材料能够防止混凝土结构潜在的脆性破坏，并提高混凝土结构的安全性和耐久性，相应的也就减少了资源、能源和资金的应用，也减少了对环境的污染，是不可多得的绿色混凝土材料。机敏型混凝土材料又包括自诊断智能混凝土材料、自调节机敏混凝土材料和自修复机敏混凝土材料。自诊断智能混凝土具有压敏性和温敏性等性能，能有自主抵抗压力和调节温度；自调节机敏混凝土具有电力效应和电热效应等性能，可以通过一定的电力自调节功能调节温度引起的混凝土自重蠕变；自修复机敏型混凝土客服了混凝土自然愈合的龄期、裂纹尺寸、数量和分布环境等缺陷，能够在混凝土结构在使用中发生损伤时，自动利用修复材料进行恢复甚至提高混凝土材料的性能[2]。

二、绿色混凝土的应用现状及发展前景

绿色混凝土目前在我国出于刚刚起步阶段，虽然已有很多的绿色混凝土种类，但其大多生产成本高昂，只应用于国家大型主体工程，还未全面推廣。

绿色混凝土的研究与发展是解决环境污染，节约地球资源的重要途径，具有广大的发展前景。对绿色混凝土的研究发展可以采用的措施有：加强对绿色高性能混凝土配套技术的研究开发；加强混凝土科研开发、标准制定和工程设计；加强水泥混凝土行业与其他行业部门的协调，减少推广应用高性能混凝土和绿色高性能混凝土的阻力等。

三、混凝土工程绿色化的对策

（一）减少水泥和天然砂石的总量

水泥是空气粉尘污染的大户，同时混凝土体力的八成为砂石骨料，为取得这些混凝土的原材料，常需开山碎石或挖取河床，破坏植被，造成水土流失、山体滑坡、水体污染等。为减少混凝土材料对环境的污染，要对水泥与砂石的质量严格控制，通常采取的措施有发展低石灰配料、低温烧成的水泥熟料；加强用集料代替天然砂石的科研开发等。

（二）提高混凝土的耐久性

在混凝土材料的开发方面，不仅仅要开发混凝土材料的节能技术，更重要的是提高混凝土的耐久性。提高混凝土的耐久性，能够大大减少混凝土结构的重建和新建工程，能够很大程度上节约混凝土的原材料，并节约很大的工程造价，对地球的资源和能源都能产生一定程度的保护。通常采用扩大高性能混凝土的应用范畴、加大混凝土耐久性研究等措施来提高混凝土的耐久性。

（三）控制混凝土产生的噪声和粉尘

要想混凝土真正实现绿色生产和应用，除了对混凝土的生产材料和耐久性作出要求外，还要严格控制混凝土生产过程中产生的噪声和风尘。通常采用限制混凝土现场作业，并研制流动性、自密实免振混凝土，实现混凝土浇筑泵送化等措施来减少混凝土生产过程中产生的噪声和粉尘[3]。

（四）开发生态型混凝土和再生骨料混凝土

生态混凝土的主要特点再与能够适应生物生长，调节生态平衡，主要有透水排气性混凝土，加快生态混凝土的研究开发是实现混凝土绿色发展的必由之路。同时，我国早期建设的混凝土工程已有许多被损坏，随着结构的破坏，许多建筑物被拆除，产生的大量的废弃混凝土已成为混凝土工程新的污染源，解决对策就是将这些废弃物经过特殊工艺处理开发成为再生骨料混凝土，在新制混凝土中采用可再利用混凝土废弃物是实现混凝土绿色回收处理的重要途径。

结语：在我国经济的快速发展和国民GDP持续增长的形式下，环境保护和提高能源效率已成为我过建筑材料发展的头等大事。混凝土作为土木工程施工中大量应用的重要建筑材料，对其基于节约资源与环境保护的考虑，进行绿色生产应用已是重要议程。目前，我国的绿色混凝土材料才刚刚发展，有关部门应加快研究制定绿色混凝土的设计日程、施工工艺、质量控制方法和验收标准等，并严格各施工单位在土木工程施工中应用的混凝土材料，扩大其应用范围，并制定相关的规定鼓励人们研究并使用新型的绿色混凝土材料，为我们生活生存的环境做出基本的保护涵养，这是绿色混凝土材料发展的第一步。

参考文献：

[1].吴之乃，等.建筑业10项新技术及其应用[M].北京：中国建筑业出版社.2011.

[2].吴中伟.绿色高性能混凝土——混凝土的发展方向[C].江西庐山：土木工程学会高强高性能委员会高强与高性能研讨会.2013.

[3].孙振平，王新友，张冠伦，等.绿色高性能混凝土与建筑工程材料的可持续发展[J].建筑材料学报.2012（03）.278～283.