關于煤矸石生態混凝土透水混凝土應用前景及市場分析

丁權福等

摘 要：煤矸石透水混凝土又稱為無砂混凝土。它由膠凝材料、粗骨料、水和外加劑按照一定的比例拌合而成。由于透水混凝土硬化后水泥石中存在著較大的空隙，具有良好的滲透性能，可緩解城市的“熱島效應”，吸聲降噪，補充地下水，有效改善城市的熱環境。文章結合徐州地區的發展模式和發展需求，對徐州市及周邊地區使用煤矸石透水混凝土的現狀進行總結與分析。

關鍵詞：透水混凝土；生態建設；市場；前景；環境效益

據報道2014年徐州城建項目圍繞“實施五大行動計劃、推進文明生態建設、推進城鎮化建設步伐、加快區域型中心城市建設”展開。可見徐州市委市政府對于生態城建的重視程度逐年增加。政府投入大量的資金，引進先進的生態建設模式，標志著徐州市的生態建設將達到一個高速發展的階段，這為煤矸石生態透水混凝土的使用和推廣提供了一個廣泛的市場。

城市道路、人行道、廣場等城市設施無論是在設計還是在施工上，歷來都強調要求混凝土密實、不透水。這種傳統材料的使用會給城市環境帶來很多危害，其中最為典型的是造成了城市的“熱島效應”和地下水位降低導致的地基下沉。地下水是徐州的城市供水主要水源，早年徐州地下水過度開采，導致了地下水位下降，地面塌陷。因此徐州市在新建及籌劃的建設項目中，對于混凝土及相關建材的選擇有了新的要求。

煤矸石生態透水混凝土在此背景下作為新型環保材料得到了相關部門大力的推薦。該混凝土采用煤矸石骨料代替天然骨料。這種煤矸石骨料取自徐州某新型建材有限公司年產6000萬標塊煤矸石燒結磚生產工序，粒徑2～15mm，在煤矸石破碎的過程中，產生很多微細粉末，包裹在破碎完的碎塊上。這種細微粉末組成比較復雜，主要包括碳粉、粉塵以及其他成分，在混凝土的凝固過程中影響水泥和骨料的結合界面。水泥選用中聯巨龍淮海水泥股份有限公司生產的42.5R普通硅酸鹽水泥。外加劑選用青島某公司生產的HSC聚羥酸高性能減水劑，它的作用是提高骨料顆粒間的粘結強度，提高混凝土的整體力學性能。

隨著徐州市大規模的城市開發和建設，據悉徐州2013年1～6月份預拌混凝土使用量966.5萬方，增幅11%，其中透水混凝土的使用量不到3.1%，其中還包括一定量的瀝青混凝土等制品。因此煤矸石生態透水混凝土在徐州有著廣泛的市場前景。在政策扶持和經濟發展需求的雙重保障下，煤矸石生態透水混凝土將得到建設者的大力使用。

關于煤矸石生態透水混凝土的經濟效益，本文以10000平方米的廣場建設為例。該工程需要在地面石材下鋪設0.1米厚的混凝土墊層。該廣場需要1000立方米的混凝土使用量，若使用普通C30混凝土（無泵送），一般的市場價格在370元/立方米，則該工程此項材料費用為37萬元；但普通混凝土不透水，需要在四邊加中間做排水溝（約600米），工程造價在5.7萬元；周邊綠地的養護灌溉費用（30年需要2.1萬元）；合計44.8萬元，每平方448元/平方米。若使用煤矸石生態透水混凝土，同等強度的混凝土價格約467元/立方米，1000立方米的材料費用為46.7萬元，使用了該混凝土省了排水溝建設的費用和后期土壤水的灌溉養護費用。合計46.7萬元，每平方467元/平方米。采用煤矸石生態透水混凝土比普通混凝土每平方米高19元。總價高出19萬元。但是相對于普通混凝土，煤矸石生態透水混凝土的生態效益是無法比擬的，所以這種效益是非常值得的。

在徐州地區發展煤矸石生態透水混凝土較其他混凝土的優點：骨料采用煤矸石燒結磚的廢料，變廢為寶，得到政府相關政策的大力支持；原材料煤矸石儲存量較大，來源廣泛，生產運輸成本較低；煤矸石較硬，所以新型的具有較高的硬度，制成的混凝土強度有很大的提升；煤矸石的利用，減少了儲藏煤矸石對于土壤和地下水的污染；其透水性能大大補充了徐州地區由于過度抽取的地下水，減少了地基下沉。煤矸石生態透水混凝土的生產結合了徐州當地的能源現狀和需求現狀，采用新的生產工藝，延用傳統的施工方法，不斷改善了城市的環境，為徐州打造“全國生態園林城市”提供了很大的保障。

煤矸石生態透水混凝土主要應用在護坡、地坪、護堤、園林等公共基礎設施。其中在護坡方向，徐州對于透水混凝土的需求量更是很大。近年來，徐州堅持把水生態文明建設作為關系經濟社會長遠發展的大事來抓，堅持經濟建設與水環境改善協調發展，實施“天更藍、水更清、地更綠”系列生態文明工程建設，大力改善人居環境，成功創建國家森林城市，水生態文明建設成效顯著，城市環境實現了由灰變綠的靚麗轉身。

長期以來，徐州先后實施了云龍湖景觀提升，故黃河市區段綜合整治，奎河、三八河、徐運新河水環境治理等一大批城市水環境工程建設。2013年水利建設總投資達17.19億元，大力推進控源截污、清淤貫通、水質提升、生態修復、尾水利用及導流五大工程，改變了市區主要河道及其周邊環境面貌，提升了城市品位。僅僅2014年，賈汪區城建重點將緊緊圍繞建設“山水生態城、休閑度假區、徐州后花園、城市副中心”目標，更加突出基礎設施等六大類工程。

徐州市城建計劃中的一攬子計劃無疑促進了煤矸石生態混凝土的大力發展。在徐州地區大大小小分布有8個洗煤廠，其中主要的洗煤廠有鑫隆洗煤廠、徐州盛泉洗煤廠、大屯洗煤廠。這些洗煤廠每年將產生450萬噸。省內宜興、江寧、溧陽也有少量煤矸石分布。煤矸石的總存儲量有9200萬噸，并且有增無減。雖然現在很多企業對煤矸石有了新的利用和開發（煤矸石壓制磚等），但是目前就徐州市來說，煤矸石的利用率仍然很低，這就有必要對煤矸石進行更深層次的開發和利用。

徐州某高校研究團隊開發的煤矸石生態透水混凝土不斷改進，逐步適應市場需求，滿足經濟建設和環境保護的雙重要求。我國在近幾年對透水混凝土進行了一定的研究，但在實踐工程中的應用還是非常有限。然而生態透水混凝土在西方發達國家早已有了大范圍的推廣和應用，像德國預期要在短期內將90%的道路改造成透水混凝土。這就在側面證實了煤矸石生態透水混凝土項目的可行性、優越性、必要性。

突出生態文明特色，建設美麗徐州。徐州市市委書記曹新平強調，要倍加珍惜創森成果，更大力度實施生態文明建設工程，力爭2015年全面達到國家生態園林城市創建標準，在蘇北率先建成國家生態市，讓綠色生態城市成為徐州的靚麗名片。煤矸石生態透水混凝土集生態環保和經濟發展于一體，在新型綠色建材的發展領域占有很大的比重。相信在不久的將來，不管是行業標準要求，還是建設者對于混凝土的主觀選擇，煤矸石生態透水混凝土都會得到廣泛地推廣，并不斷并應用到工程實踐中去。

參考文獻

[1] 周洪波.透水混凝土的實驗研究和工程應用[J].建筑工程，2012.

[2] 徐州市2014年度城建重點工程計劃，2014，2.

[3] 曹露春，張志軍.煤矸石生態混凝土透水性與抗壓強度研究[J].福建建材，2013年07期.

[4] 曹新平.著眼大徐州 謀劃大建設[N].徐州日報，2013，10.