绿色高性能混凝土及其应用探讨

柴松华

(运城职业技术学院 044000)

绿色高性能混凝土及其应用探讨

柴松华

(运城职业技术学院 044000)

绿色混凝土能够减少环境污染，保护生态环境，符合我国可持续发展战略。本文初步探讨了绿色高性能混凝土材料及其应用，以期更好地将绿色高性能混凝土材料应用于工程中。

绿色；高性能；混凝土材料；应用

混凝土是一种重要的建筑材料，被广泛应用于各种工程中。而在生产传统混凝土原材料时，对环境的污染及生态环境的破坏影响均较严重，为了解决这一问题，必须加强对绿色高性能混凝土材料的研究，采取科学、合理的措施，将绿色高性能混凝土材料更好地应用于工程中，以此减少环境污染，实现可持续发展战略目标，这也是我国混凝土材料未来发展的重要方向，对我国社会的发展也具有重要的现实意义。

1 绿色高性能混凝土材料概述

绿色高性能混凝土是指采用特殊材料以及特殊工艺制成的混凝土，绿色高性能混凝土材料具有特殊的结构和表面特性，与传统混凝土材料相比，其耐久性更好、强度更好，能够满足实际需求，同时又不破坏环境，还能对工业废弃物进行再利用，减少有害物质的排放。

绿色高性能混凝土可以分为三大类，主要包括植被绿化型混凝土、水生物保护型混凝土以及透水型混凝土，其中植被绿化型混凝土是指可以用于植被作业的混凝土，植被绿化型混凝土中常用一种为多孔连续型绿化混凝土，此类混凝土内部存在一定的空隙，有利于绿色植物的根部生长；水生物保护型混凝土是指可以用于水生物生长的混凝土，由于水生物能够在混凝土表面增殖，使得水生物保护型混凝土不会对水质以及生物的生长产生不利影响，保护生态环境；透水型混凝土是指多孔或大孔混凝土，其内部连通空隙在15-30%，透水型混凝土主要由四部分组成，即胶凝材料、粗骨料、水和外加剂，由于此类混凝土没有细骨料，所以使得混凝土内部孔隙较大，透水性能较好。

2 绿色高性能混凝土的配制及应用

表1 ：水泥品种的PH值

2.1 植被绿化型混凝土

2.1.1 植被绿化型混凝土配制

（1）水泥的选择：水泥一般有五种：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥以及低碱度硫铝酸盐水泥，按照一定的比例，拌制这五种水泥，使其形成比例为1：10的水泥浆。采用试纸对五种水泥的PH值进行测定，其结果如下：

表2 ：减水剂的减水率情况

由于植被绿化型混凝土的PH值应小于等于10，所以从表1中测试结果来看，符合要求的为低碱度硫铝酸盐水泥。

（2）减水剂：减水剂主要起两方面的作用，一是能够对混凝土的凝结时间进行调整，二是减少水的用量，提高混凝土强度，常用的减水剂有树脂系减水剂、木质素系减水剂以及萘系减水剂，下表是减水剂的减水率情况。

图1 ：混凝土强度与透水系数关系曲线

我们从表2中可以看出树脂系减水剂的减水率较好，因此应选择树脂系减水剂。

（3）石子：选择孔隙率较大且为单一粒径的石子，这样可以增强混凝土的透水性，由于植被绿化型混凝土对强度没有过高的要求，所以一般能够满足透水性和强度的要求。通过试验可知，5-10mm和10-20mm的碎石级配，可以满足要求。混凝土强度与透水系数的关系如图1所示:

（4）水灰比的选择：水灰比对混凝土的强度以及透水性具有重要影响，所以必须合理确定水灰比。一般情况，水灰比在0.2-0.4之间比较合适。水灰比与混凝土强度关系如图2所示：

图2 ：水灰比与混凝土强度关系曲线

（5）混凝土配合比：在配制过程中，一定要严格按照要求，确定各种材料的质量，并通过试验筛选，确定较好的配合比。对于植被绿化型混凝土，配制强度在C15-C20时可以满足要求。

2.1.2 植被绿化型混凝土的应用

植被绿化型混凝土用于城市的绿化工程，可以将其作为固土、固沙以及固堤的材料，一般将其用于城市中央隔离带、人行路面以及建筑物局部的的施工，同时大型土木工程施工之后，可以利用植被绿化型混凝土进行景观修复，以此维持城市的生态平衡，保护城市的环境。

2.2 透水型混凝土配制及应用

2.2.1 透水型混凝土配制

（1）水泥的选择：透水型混凝土应选择强度等级42.5及以上的水泥，一般情况下水泥的用量在 320-460kg/m3，在配制过程中，可以根据实际情况，适当增加水泥的用量，以此提高混凝土的性能。

（2）减水剂：透水型混凝土在选择减水剂时，可以参照植被绿化型混凝土，可选择减水率较好的树脂系减水剂。

（3）石子：透水型混凝土在选择石子时，同样也可以参照绿化型混凝土，选择5-10mm和10-20mm粒径的石子。

（4）水灰比：与植被绿化型混凝土相比，透水型混凝土对透水系数要求更高，因此可根据实际情况，适当提高水灰比。一般在0.25-0.45之间的水灰比便可满足透水型混凝土的配制要求。

（5）配合比的确定：透水系数以及强度对透水型混凝土具有重要影响，一般情况下透水系数会随着强度的降低而增大，要想同时满足两者要求，应选择强度等级小于C30的透水型混凝土。

2.2.2 透水型混凝土的应用

透水型混凝土既可以用于城市道路、广场的施工，同时也可以应用在护堤、护岸工程，这主要是因为透水型混凝土具有良好的透水性能，雨水可以迅速地渗透到地表中，以此丰富地下水，为地表植被提供更好的生长环境。同时在降雨季节，采用透水型混凝土，可以起到排水的作用，减少路面积水，使人们的出行更加的舒适、安全。

2.3 水生物保护型混凝土的配制及应用

2.3.1 水生物保护型混凝土的配制

（1）水泥的选择：水生物保护型混凝土，也可以选择低碱度硫铝酸盐水泥，主要由于低碱度硫铝酸盐水泥具有良好的抗冻融性以及耐腐蚀能力。同时应控制C3A的含量，最好在5%以下。

（2）外加剂：水生物保护型混凝土可选择树脂系减水剂和粉煤灰等矿物掺合料。

（3）石子：参照以上两种混凝土，应选择5-10mm和10-20mm级配良好的碎石。

（4）水灰比的选择：水生物保护型混凝土的水灰比应在 0.2-0.4之间，这样才能满足强度和耐久性等方面的要求。

（5）配合比的确定：与植被绿化型混凝土的配合比不同的是水生物保护型混凝土需要掺加矿物掺合料，在其它方面基本相同。

2.3.2 水生物保护型混凝土的应用

水生物保护型混凝土主要用于水域建设中，例如可以利用水生物保护型混凝土并采取相应措施，将水生物保护型混凝土做成人工礁石，同时将其放置在海洋中，与普通混凝土相比，附着在其表面的海藻类数量更多，可达2-3倍，这样就能够形成食物链，提供更好的条件，促进海洋生物的生长。

总结：

总之，绿色高性能混凝土材料在各方面的应用较广，可以增加城市绿化面积，保护城市生态环境，所以必须加强对绿色高性能混凝土的研究和推广应用，做好绿色高性能混凝土的配制工作，以此提高混凝土的性能，从而促进我国社会的可持续发展。

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