环境指标在混凝土中的控制

唐海华，耿庆三，白体新

（1. 青岛中联混凝土工程有限公司，山东 青岛 266000；2. 建筑材料工业技术情报研究所，北京 100024）

随着社会的进步、人们生活水平的提高，保护环境、减少污染、绿色发展已成为社会共识。谈到绿色生产，人们首先想到的是对粉尘、噪音、废气、废水的防治和利用，很少有人能够想到对放射性、水溶性六价铬、游离甲醛、苯、氨等指标的控制，由此造成上述指标成为监管的缺失项目，从而造成室内空气质量被污染。近年来，室内空气质量已经引起了全社会的高度关注，据中国室内装饰协会环境检测中心公布，我国68% 的疾病都是由室内空气质量污染造成的，目前国内 70% 以上的家庭室内空气存在污染现象；据新浪家居调查了解，有六成网友不满室内空气质量，很多网友表示希望改善家居环境。随着广大消费者环保意识的加强，对产品中放射性、水溶性六价铬、游离甲醛、苯、氨等指标的控制迫在眉睫。

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，它是由胶凝材料、骨料、水以及外加剂按比例配制，经均匀搅拌、密实成型、养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富、价格低廉等特点，因而在土木工程中用量越来越大，所以对混凝土进行环境指标的控制是非常必要的。因此国家也发布相关标准对混凝土中的环境指标提出要求，由建设部（建标 [2001]263号）发布的国家标准 GB 50325—2020《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中要求如下：民用建筑工程所使用的商品混凝土、预制构件和新型墙体材料等，其放射性指标限量为：内照指数和外照指数均不大于 1.0。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，由国家环境保护总局发布的标准 HJ/T 412—2007《环境标志产品技术要求预拌混凝土》中技术内容要求：混凝土的内照射指数不大于 0.9，外照射指数不大于 0.9；混凝土中水溶性六价铬不大于 0.2×10-6（质量分数）；混凝土释放空气中污染物应满足以下要求：游离甲醛(mg/m3)≤0.08、苯(mg/m3)≤0.03、氨(mg/m3)≤0.2、总挥发性有机化合物TVOC(mg/m3)≤0.49（注：污染物浓度限量，均应以同步测定的室外空气相应值为空白值）。

基于上述原因，针对相关标准政策要求，我公司在改善现场环境的同时，着手开展混凝土产品环境指标控制，取得了一定的经验。

混凝土的环境指标主要由原材料带入，因此首先从检测原材料的环境指标入手。

1 原材料环境指标检测

（1）水泥：采用普通硅酸盐水泥 P·O42.5。

（2）使用 S95 等级矿粉。

（3）粉煤灰用电厂Ⅱ级灰。

（4）粗骨料选坚硬、清洁、不含风化颗粒、并经检验符合 5～25mm 规格的石子。

（5）细骨料用天然河砂，中砂。

以上原材料的环境指标检测结果见表 1。

表1 各原材料环境指标检测结果

（6）外加剂用脂肪族减水剂，性能指标符合 GB 8076—2008《混凝土外加剂》中对高性能减水剂的要求，固含量为 10%，掺量为 2.5% 时减水率大于 16%，指标见表 2。

表2 空气中污染物限量 mg/m3

原材料检测结果显示：

内照射指数由高到低分别为：粉煤灰＞矿粉＞水泥＞石子＞砂子；外照射指数由高到低分别为：粉煤灰＞矿粉＞石子＞水泥＞砂子；水溶性六价铬最高为砂子，其次是石子和水泥，粉煤灰和矿粉都未检出。

针对上述结果可以看出：在控制内外照射指数时要重点控制原材料中的粉煤灰和矿粉；水溶性六价铬则主要控制砂子中的指标；由于外加剂中主要含有空气污染物，所以上述指标在外加剂中可以忽略，但是必须重点控制外加剂中的甲醛、苯、氨和总挥发性有机化合物，因为混凝土中的空气污染物主要来源于外加剂。

因此，混凝土产品环境指标控制主要控制以下几个关键点：原材料控制；配合比设计控制；第三方检测；验证。

2 原材料控制

2.1 源头控制，选择合格供方

混凝土中的环境指标来源于所用原材料，所以对原材料的环境指标控制至关重要，每年对合格供方所有原材料的环境指标委托第三方检测最少一次，如果检测指标不符合要求，不得列入合格供方名单。

2.2 过程控制

过程中走访原材料供应商，当原材料的来源地和工艺发生变化时，增加检测频率。

3 配合比设计

配合比设计阶段加入环境指标参数。即在混凝土设计阶段，除考虑混凝土的性能指标，如强度、工作性和耐久性，依据 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》进行设计，确定每种原材料用量后，还应根据每种材料的环境指标计算出混凝土的环境指标。

我公司设计的强度等级为 C45 混凝土，其主要性能指标见表 3，环境指标评估结果见表 4。

表3 C45 混凝土主要性能指标

表4 C45 混凝土环境指标评估报告

配合比设计过程中，环境指标达到标准要求，实际生产过程中，不定期抽样检测进行反向验证。日常生产过程中如果原材料来源和工艺发生变化时应重新进行配比设计和验证工作。

基于以上试验检测结果及实际运行情况，我们认为：

（1）从原材料环境指标控制、配合比设计过程中环境指标考虑和过程控制等几个方面入手，是控制混凝土产品环境指标达到要求的主要程序。

（2）另外，通过混凝土环境评估报告数据，我们看到，理论指标和实际检测指标还是有一定差距的，所以进行第三方的检测还是非常有必要的。

（3）原材料和混凝土的环境指标都要进行检测，混凝土以实际检测指标为准，理论指作为参考。