新型混凝土技术与建筑节能研究

张震

摘要：混凝土材料所具有的特性决定着建筑节能的效果。文章分析了几种新类型混凝土技术的配置方法、优势、特性以及应用，同时对这些技术的开发以及推广进行了介绍，希望新型混凝土技术可以被广泛地应用到建筑施工中。

关键词：混凝土技术；建筑节能；建筑施工；建筑行业；建筑材料 文献标识码：A

中图分类号：TU528 文章编号：1009-2374（2016）13-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.044

混凝土在建筑行业中用途广且用量也非常大，它的优化能够使建筑变得更加绿色和环保。传统混凝土主要来自自然界，其配比材料属于不可再生的一种资源。在混凝土的组成成分中，水泥具有非常高的生产能耗，其在生产时会排放出大量的温室效应气体，并且废弃的混凝土一般都不能进行再利用，所以通常情况下人们都将混凝土看作一种低能效、高能耗、高污染的建筑材料。最近这几年，一些新型节能环保混凝土不断涌现，笔者介绍了这部分混凝土技术的应用以及推广对于绿色建筑、节能建筑的发展价值，具体如下：

1 再生混凝土和建筑节能间的关系

现在我国通常都是应用掩埋或堆放在偏僻地点的方式对废弃混凝土进行处理，此种方式不但会占据大面积的耕地，还会造成极其严重的环境污染，使生态失去平衡。

国内混凝土的实际需求量不断升高。据相关资料显示，国内一年使用的混凝土量高达16～22亿吨，其中砂石骨料占混凝土总重量的72%，此用量是非常惊人的。假如不能使用合理的方法对传统混凝土配置方法进行改变，那么原材料将会逐渐枯竭，并且还会使环境污染逐渐恶化，进而阻碍城市化的发展脚步。针对这种情况，必须应用恰当的方法对混凝土进行处理，以达到绿色经济以及建筑节能的目的。

回收利用废弃混凝土，不但能够节约矿山等众多不可再生资源，还能够减少建筑能耗。再生混凝土即把废弃的混凝土按照级别进行分离，然后再根据相应比例进行混合，最后形成一种新的骨料，也就是再生混凝土。如果按照再生混凝土的直径划分，再生混凝土可以分成两种：一种是粒径在0.5～5毫米间的混凝土，被称作再生细混凝土；另一种是粒径在5～40毫米间的混凝土，被称作再生粗混凝土。

再生混凝土的生产来源与原生混凝土不同，因此这两者具有不同的性能。我们一定要仔细研究这些性能，这样在使用时才能够更加合理地应用再生混凝土。

再生混凝土相比于原生混凝土，表观密度非常小，大约是原混凝土的82%～87%，同时吸水率也非常高，约是原混凝土的5～9倍，这样在配置再生混凝土时，必须增加拌和用水量。现在国内外针对这个缺陷进行了研究，并制定出了改善再生混凝土表面状态的方法，使其吸水率得到了降低，进而充分地弥补了再生混凝土这点不足之处。在众多技术不断改进的过程中，再生混凝土所具有的性能一定会越来越高，传统混凝土将会被逐渐取代，进而获得良好的社会、环境与经济效益。

2 粉煤灰混凝土和建筑节能间的关系

粉煤灰属于活力发电厂中的废弃物，这种材料价格非常低廉且活性极高，可以使其成为制备混凝土的一种掺合料。如果可以应用粉煤灰来代替硅酸盐水泥对混凝土进行制备，那么水泥的消耗量就会大大降低，从而有效避免生产水泥时排放出大量的温室气体，同时火电厂排放的烟尘也得到了合理处理，这样就可以有效避免因为烟尘的大量排放对大气造成污染。

最初混凝土中掺加的粉煤灰量只为16%～22%，这主要是因为混凝土中掺加粉煤灰后，力学性能就会降低，而在人们不断深入研究粉煤灰性能以及运用技术逐渐完善的过程中，混凝土中粉煤灰的实际掺入量已经变成26%～36%，到现在掺入量已经上升到55%以上。此种大量掺加粉煤灰在耐久性以及物理力学方面的突破让人吃惊。为了能够将普通混凝土与粉煤灰混凝土区分开，Mehta与Malhotra把粉煤灰掺加量超出55%的混凝土叫做大掺加量粉煤灰混凝土。

因为大掺加量的粉煤灰混凝土被人们广泛应用，所以国内外一些有关人士开始对此项技术进行研究。现在主要从新拌粉煤灰混凝土工作性能以及硬化粉煤灰力学性质这两方面进行了重点分析，同时还对粉煤灰混凝土的耐久性进行了研究。此外，根据粉煤灰自身水化热小以及密度小的特点，可推断粉煤灰混凝土所具有热导率低于普通混凝土，绝热性非常强。因为粉煤灰混凝土具有水化热低这个特性，因此，它被人们应用在工业厂房底板以及水坝等众多大体积的混凝土施工中。

3 泡沫混凝土和建筑节能间的关系

泡沫混凝土主要就是利用发泡机使发泡剂充分发泡，然后将泡沫和水泥砂浆放到一起搅拌，最后利用泵送系统处理使其成型。在养护过后，此种混合物就会形成一种内部多气孔的材料。泡沫混凝土相比于传统的多孔材料具有众多优点：

其一，泡沫混凝土之中具有非常多的泡沫，并且分布非常均匀，所以建筑物的重量会因此降低，同时建筑物所具有的某些力学性能也会降低。如果可以合理地对泡沫混凝土进行应用，那么这种混凝土所具有的轻质优势会得到发挥，进而使建筑物的自重大大降低，抗震性能更高。

其二，应用发泡剂制成的混凝土空隙分布均匀且微小封闭。泡沫混凝土和普通混凝土进行比较，热导率非常低，热阻以及比热容更高。所以泡沫混凝土可以被应用在墙体以及屋面板等围护构建施工中，这样可以使建筑物更具保湿和隔热的效果。应用掺加钢纤维等众多强化技术对泡沫混凝土进行强化，那么泡沫混凝土就会成为主要的承重材料。

其三，泡沫混凝土是一种多孔材料，同时它也属于隔声效果极强的材料，可以被用作地下室、高速公路以及高层等结构隔板。与传統的隔板材料进行比较，泡沫混凝土还具有非常强的耐火性。在所有种类泡沫混凝土中，水泥基这种泡沫混凝土的使用量最大，并且还非常频繁，此种混凝土的主要胶凝材料是水泥。泡沫混凝土在我国才刚刚被应用不久，但其发展速度非常快。现在通常会被应用在地板采暖、房屋隔热层、屋面保温层以及墙体保温层中。

4 透光混凝土和建筑节能间的关系

透光混凝土即可以让光线穿透的一种混凝土。如图1从隔墙的正面就可以看清楚站在自己背后的人，修建此种墙的材料就是透光混凝土。此种混凝土是Aron Losonczi发明的，2007年德国在“BAUMA”这场展览会上对其进行了展示。此种混凝土主要是由混凝土材料与强透光纤维组成，透光率最高可以达到20米。同时还可以按照建筑实际需求加入不同种类的透光材料，这样透光混凝土就会表现出各种各样的颜色，构建多样化的光学效果。最为值得欣喜的是，混凝土墙中加入的光导纤维所占的含量非常小，仅为5%左右，这样就不会影响到混凝土的强度。所以，Litracon砌块完全可以被应用在非承重隔墙的施工中，也可以用于承重墙施工中。与此同时，因为混凝土材料具有非常强的可塑性，这样使用人员便可以按照实际需求，把其制成满足需求的砌块。

透光这种混凝土所具有的特点既可以让光线在墙体内部进行透射，提高建筑物的采光性能，这样室内将会具有更好的光环境，使人工照明能耗降低，又能够保护室内工作者。相比于传统的玻璃幕墙，透光混凝土具有非常强的吸光特性，不但可以让光线穿透，还能吸收太阳光所发出的热量，发挥保温隔热的效果。除此之外，在灯光下透光混凝土还能够表现出一种艺术效果，建筑师的创意以及艺术想象可以在这里充分发挥。

5 绿色混凝土和建筑节能间的关系

绿色混凝土即与绿色经济发展需求相满足的一种混凝土材料。其主要体现的就是绿色概念，并不是单一的指集中混凝土，所以绿色混凝土也就是要在建筑节能领域上表现出可持续发展观。绿色混凝土具有非常丰富的内涵，具体如下：

5.1 回收理应废弃混凝土

应用建筑垃圾分级和分类处理的方式，对再生混凝土进行制造，这样可以使建筑垃圾堆放的问题得到解决。与此同时，还能够使原生骨料得到保护，使生态环境可以持续发展，并且还能够使建筑在混凝土方面的需求得到满足。

5.2 减少温室气体的排放量

混凝土以及水泥工业属于高能耗产业，也属于排放二氧化碳的产业，所以应该应用恰当的方式控制水泥生产中的二氧化碳排放量，以减缓全球变暖的发展速度以及改善生态环境。

5.3 开发替代水泥的材料

过去人们配置的混凝土中主要以水泥为主，可是在混凝土技术飞速发展过程中，此种配置观念正在发生着改变，大量掺加粉煤灰所制成的混凝土就是其观念改变的产物。因此应用一些其他产品来替代水泥，制造可以被广泛应用的混凝土，不但能够使建筑成本得到有效降低，还能够减少水泥的实际使用量，进而使环境得到保护。

6 结语

综上所述，在未来的一段时间内，混凝土依旧是建筑过程中应用的主要材料。怎样才能够配置出与工程实际需求相符合的混凝土，并且还能够满足可持续发展的需求，就成为研制混凝土材料工作人员急需要解决的重点问题。上文笔者所介绍的混凝土，只是现在混凝土这项技术的一个侧面发展情况，在技术不断更新的过程中，众多的新型混凝土一定会持续不断地涌现出来。

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（责任编辑：王 波）