綠色高性能混凝土的技術特點與應用

■馮 劍 ■江西省建筑科學研究院，江西 南昌 330000

隨著社會的發展，建筑道路工程規模的不斷擴大，所用的混凝土越來越多。混凝土的大量使用，尤其是普通混凝土的大量使用，會給環境帶來很多負面的影響。例如在混凝土生產的過程中，需要使用石灰石、外加劑等材料，石灰石在加工的時候會排出很多的二氧化碳，一般來說4t石灰石在加工成水泥的過程中會排放2t的二氧化碳，此外，還會排出一氧化氮、二氧化硫等氣體，以及大量的粉塵，從而導致溫室效應。為了解決這一問題，綠色高性能混凝土應運而生。綠色高性能混凝土是一種采用先進的現代化混凝土技術，在保證混凝土質量的前提下，盡量少的使用天然資源和能源，而使用大量的工業廢棄物制成的具有良好工作性、環保型、經濟型的混凝土。綠色高性能混凝土的應用可以節約更多的資源、能源，減小對環境的破壞。

1 綠色高性能混凝土的概念和技術特點

1．1 綠色高性能混凝土的概念

綠色高性能混凝土是一種環保型、集約型的高性能混凝土，它是對傳統混凝土的重大突破。綠色高性能混凝土在生產的過程中，采用先進的現代化混凝土技術，使用較少的自然資源和能源，主要是利用廢棄的工業殘渣和城市垃圾而制成。它把傳統上制造混凝土的各個步驟和可持續發展戰略緊密的結合起來，更加強調綠色、環保、經濟，要求混凝土生產的各個環節都要具有較高的“綠色”含量，從而也就能夠更加嚴格的、有計劃的利用自然資源和能源，有效利用工業廢物以及城市垃圾，提高混凝土的性能，擴大混凝土的使用范圍，減少混凝土在生產、使用過程中給環境帶來的破壞。

1．2 綠色高性能混凝土的特點

就綠色高性能混凝土本身來說，具有以下的特點:

(1)使用了較少的水泥熟料。綠色高性能混凝土在生產的過程中主要使用的是工業殘渣和城市垃圾等超細活性摻合料，較少使用水泥熟料，很多水泥熟料都只是混凝土的“外加劑”。這樣就減少了混凝土生產過程中所排放的二氧化碳對大氣的污染，降低了自然資源和能源的消耗。

(2)使用了較多的工業廢料。綠色高性能混凝土所用的活性超細工業廢渣摻合料主要有粉煤灰、礦渣、硅灰等。這些工業廢渣具有很強的耐久性、耐腐蝕性，利用這些活性超細工業廢渣摻合料不僅能夠減少自然資源和能源的使用、改善自然環境，還能夠提高綠色高性能混凝土的各項性能。

(3)具有較小的混凝土尺寸和較輕的重量。綠色高性能混凝土在生產的過程中使用了各種化學、礦物外加劑，減少了混凝土的尺寸，提高了其使用壽命，無論是在寒冷、潮濕等任何環境條件下都能使用。

1．3 綠色高性能混凝土材料的技術特點

作為一種新型的綠色高性能混凝土材料，具有以下的技術特點:

(1)具有較高的工作性能。綠色高性能混合材料在拌合、運輸和澆筑的過程中都具有較高的流動性，不泌水、不離析，在施工的過程中能達到自流平，具有良好的可泵性，從而可以保證混凝土施工時候的質量，提高施工速度，節省人力、物力、財力。

(2)具有較穩定的體積。綠色高性能混凝土在硬化過程中體積比較穩定，收縮性小，硬化后還具有緊密的結構，在使用的時候不易出現裂縫。

(3)具有較高的強度。綠色高性能混凝土是使用最新的現代化混凝土技術生產的，具有較高的早期強度和后期強度。

(4)具有較高的耐久性。綠色高性能混凝土滲透性很低，結構緊密、穩定，能夠有效抑制各種有害物質的侵蝕，具有較高的抗滲性、抗凍融性、抗腐蝕性等耐久性。

2 綠色高性能混凝土的應用

2．1 植被混凝土

隨著人口的增多，各種開采施工的增多，我國很多地區都出現了嚴重的沙漠化、水土流失等生態環境問題，這就需要一些固沙、固土等材料。植被混凝土是綠色高性能混凝土在植被上的應用，是通過采用化學和植物生長技術，創造出的能夠使植物生長的條件，是一種能在其表面上栽花種草的混凝土。植被混凝土主要由植被和其載體的被面、被床、床絮和床基等有機結合而成。這種混凝土具有一定的強度，并且其表面又可繁衍花草。可以用于堤防、迎水面植被護坡、植被型路面磚、植被型墻體、植被型屋頂壓載材料、綠色停車場等。可以防止水土流失、改善生態環境、凈化水質、增加城市綠色空間、吸收噪聲和粉塵、調節城市生態平衡等作用。

2．2 透水性混凝土

透水性混凝土主要是采用水泥、瀝青為膠結材料摻配高質量的同粒徑或間斷級配骨料所組成的，并具有一定空隙率的混合材料。透水性混凝土具有15%－30%的連通孔隙，具有較強的透氣性和透水性。隨著人類對改善生態環境、保護家園越來越重視，透水水泥混凝土也正在獲得越來越多的應用。將這種混凝土應用在市政道路、廣場、人行道、停車場、學校、醫院等地方，能夠解決由于大規模現代化城市建設帶來的負面影響，能夠擴大城市的透水、透氣面積，加強地表與空氣的熱量和水分交換，調節城市氣候，降低地表溫度，有利于緩解城市“熱島現象”，改善地面植物和土壤微生物的生長條件和調整生態平衡;能夠增加行人、行車的舒適性和安全性，吸收噪音，減少城市噪音污染;能夠充分利用雨雪降水，增大地表相對濕度，補充城區日益枯竭的地下水資源，發揮透水性路基的“蓄水池”功能;能夠減輕降雨季節道路排水系統的負擔，明顯降低暴雨對城市水體的污染;此外，透水性材料還具有良好的耐磨性和防滑性，在下雨、下雪天可以有效防止行人或車輛打滑，改善車輛行駛以及行人的舒適性和安全性。

3 結語

綜上所述，混凝土的大量使用，尤其是普通混凝土的大量使用，會給環境帶來很多負面的影響。在混凝土生產的過程中，會排出一氧化氮、二氧化硫等氣體，以及大量的粉塵，從而導致溫室效應，環境污染。為了解決這一問題，綠色高性能混凝土應運而生。綠色高性能混凝土在生產的過程中使用了較少的水泥熟料、較多的工業廢料、縮小了混凝土尺寸、較輕了重量，因此相對于傳統的混凝土來說，具有較高的工作性能、較穩定的體積、較高的強度、較高的耐久性等特點，因此可以用在各種市政道路、市政建筑等混凝土工程中，能夠凈化水質、增加城市綠色空間、吸收噪聲和粉塵、減少城市噪音污染、調節城市生態平衡。

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