綠色生態(tài)混凝土技術(shù)研究

張杰

（湖南省第六工程有限公司湖南長(zhǎng)沙410015）

綠色生態(tài)混凝土技術(shù)研究

張杰

（湖南省第六工程有限公司湖南長(zhǎng)沙410015）

綠色生態(tài)混凝土屬于現(xiàn)代混凝土，是目前使用最為廣泛的建筑材料，綠色生態(tài)混凝土的廣泛應(yīng)用為施工提供便利的同時(shí)可以與環(huán)境很好的適應(yīng)，從而減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，促進(jìn)生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。本文將對(duì)綠色混凝土施工技術(shù)展開討論，論述其技術(shù)概況和基本的特征，分類闡述其在實(shí)際施工中的應(yīng)用，并且展望該技術(shù)未來的發(fā)展。綠色生態(tài)混凝土技術(shù)是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的施工技術(shù)，將成為未來建筑材料的必然選擇。

綠色生態(tài)混凝土；施工流程；應(yīng)用

引言

人口膨脹，資源短缺，環(huán)境惡化給人類敲響了警鐘。社會(huì)不斷進(jìn)步，建筑工程不斷增加，而建筑材料給人們帶來的生態(tài)問題也日益突出。社會(huì)各界對(duì)建筑材料廣泛關(guān)注，其中混凝土在給人類帶來便利的同時(shí)，也帶來了很多環(huán)境問題。綠色生態(tài)混凝土是一種最新型的混凝土，能夠節(jié)約資源，降低污染，保護(hù)環(huán)境，所以應(yīng)該把綠色混凝土技術(shù)和人類生產(chǎn)環(huán)境緊密聯(lián)系。

1　綠色生態(tài)混凝土技術(shù)概述

綠色生態(tài)混凝土主要由含工業(yè)廢料在內(nèi)的膠凝材料、工業(yè)廢料等按照一定的比例混合，并且通過骨料顆粒與水泥硬化漿體膠結(jié)形成。充分利用了工業(yè)廢料，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保。綠色生態(tài)混凝土同時(shí)擁有透水性好、透氣性好、堿性低等優(yōu)點(diǎn)，可以為植被提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，有效增加綠地面積，改善生態(tài)環(huán)境。

2　綠色生態(tài)混凝土的特征

2.1節(jié)約特征

綠色生態(tài)混凝土對(duì)資源大量節(jié)約，屬于節(jié)能型混凝土。利用工業(yè)廢料和某些堿金屬化合物反應(yīng)得到堿礦渣水泥，將硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝的“兩磨一燒”簡(jiǎn)化為“一磨”，并且采用礦物提取，可以緩解混凝土工業(yè)對(duì)礦產(chǎn)的需求，并且可以降低能耗。

2.2友好特征

綠色生態(tài)混凝土與生態(tài)環(huán)境和諧共生，不僅可以減輕環(huán)境負(fù)荷，而且還可以改善生態(tài)環(huán)境。例如，在城市中綠色生態(tài)混凝體中大量種植植被可以改善熱島效應(yīng)；為水域生物提供生息空間；分解水體中的雜質(zhì)和細(xì)菌及不良?xì)怏w等等，都可以體現(xiàn)出綠色生態(tài)混凝土與環(huán)境密切相關(guān)。

2.3高效特征

綠色生態(tài)混凝土的多功能性、高耐久性和可循環(huán)利用都屬于高效特征。必須提高產(chǎn)品的質(zhì)量和功能，開發(fā)可循環(huán)利用的再生性材料。例如，綠色高性能混凝土必須進(jìn)行合理設(shè)計(jì)并且尋找最適應(yīng)的使用方法，提高其耐久性和使用壽命，從而提高利用效率并且達(dá)到降低環(huán)境負(fù)荷的目標(biāo)。

3　綠色生態(tài)混凝土技術(shù)分類

3.1環(huán)境友好型生態(tài)混凝土

環(huán)境友好型生態(tài)混凝土指的是在生產(chǎn)、使用以及廢棄的整個(gè)過程中都能夠降低環(huán)境負(fù)擔(dān)，主要途徑有：

（1）降低其生產(chǎn)過程中的環(huán)境負(fù)荷。生態(tài)混凝土的生產(chǎn)主要是利用工業(yè)廢料、建筑廢料等，大量采用人造材料和生物基材料作為混凝土的組分。

（2）降低其使用過程中的環(huán)境負(fù)荷。主要是通過使用方法以及使用過程中運(yùn)用到的技術(shù)來降低對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)。

（3）提高其性能。主要是通過增加和強(qiáng)化混凝土功能來降低環(huán)境負(fù)擔(dān)，例如綠化混凝土、透水混凝土等。

3.2生物相容型混凝土

生物相容型生態(tài)混凝土指的是和動(dòng)植物和諧共存，調(diào)節(jié)生態(tài)，美化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色混凝土，主要分為：

（1）植物相容型。綠色生態(tài)混凝土具有透氣性好、透水性好的特點(diǎn)，植物所需要的水分和養(yǎng)料空氣可以根據(jù)空隙傳遞給植物，可以利用這一特點(diǎn)種植低灌木、草類等等。

（2）海洋生物、淡水生物相容型混凝土。將多空隙的混凝土設(shè)置在水域中，可以讓陸生和水生小動(dòng)物在其表面生息，形成食物鏈，為水域動(dòng)物提供良好的生態(tài)條件。

（3）凈化水質(zhì)型生態(tài)混凝土等。綠色生態(tài)混凝土表面有很多空隙，通過生物層的作用可以起到凈化的作用，將這種混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)置在富營(yíng)養(yǎng)化的水域，可以凈化水質(zhì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.3綠化、景觀混凝土

傳統(tǒng)的混凝土顏色單一灰暗，給人以生硬、粗糙的視覺效果，并且透氣性差、透水性差、濕度調(diào)節(jié)能力差，人們往往感受不到與自然相融合，缺少趣味。綠色混凝土可以適應(yīng)植被生長(zhǎng)，可以開發(fā)綠化混凝土，安置在城市道路兩旁、水邊、樓頂?shù)鹊龋谠黾由钊の兜耐瑫r(shí)可以吸收噪音和粉塵，改善城市環(huán)境，對(duì)城市氣候的生態(tài)平衡起到積極作用。綠色混凝土造型各異，色彩不同，可以美化城市、豐富景觀。植被混凝土景觀結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.4吸音混凝土

吸音混凝土可以對(duì)噪音產(chǎn)生隔音效果，通過混凝土空隙結(jié)構(gòu)，吸收入射聲波至混凝土內(nèi)部，經(jīng)過內(nèi)部摩擦轉(zhuǎn)換為熱能；部分入射聲波可以傳達(dá)混凝土背后的空氣層和表面，從而再經(jīng)過反射，從反方向通過空氣向外擴(kuò)散，與入射聲波有一定的相位差，相互干涉從而降低噪音。常被應(yīng)用于公路施工。

3.5生態(tài)水泥混凝土

生態(tài)水泥的原材料主要是城市垃圾灰、下水道和污水處理廠的污泥以及其他工業(yè)廢棄物，利用城市垃圾制作混凝土可以有效解決廢棄物占地問題，從而達(dá)到節(jié)約能源的目標(biāo)。生態(tài)水泥生產(chǎn)過程如圖2所示。

圖1　植被混凝土結(jié)構(gòu)

3.6綠色高性能混凝土

綠色高性能混凝土并不是利用了具有高性能的混凝土，而是通過科學(xué)的設(shè)計(jì)以及適當(dāng)?shù)氖褂梅椒ǎ岣呔G色生態(tài)混凝土的耐久性、盡量延長(zhǎng)建筑物的使用壽命從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。這樣綠色生態(tài)混凝土使用壽命的提高可以減少建筑物解體重建的施工次數(shù)，降低能源消耗，從而降低環(huán)境負(fù)荷。普通耐久性的混凝土經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計(jì)，及時(shí)維修以及合理應(yīng)用也可以增加使用年限。

3.7海洋及水域生物適應(yīng)型混凝土

海洋生物適應(yīng)型混凝土可以為生物提供生息空間，大量空隙可以為藻類提供合適的附著表面，使這些生物能夠在混凝土表面繁殖，有利于混凝土周圍水質(zhì)凈化。主要類型有人工礁石，具有自適應(yīng)、自供給的特點(diǎn)，能夠適應(yīng)植物的生長(zhǎng)，具有多空隙，能夠?yàn)橹参锾峁B(yǎng)分、水和空氣。研究和應(yīng)用新型混凝土將是混凝土向環(huán)保方向發(fā)展的一個(gè)重要點(diǎn)。

4　綠色生態(tài)混凝土的發(fā)展趨勢(shì)及展望

4.1發(fā)展趨勢(shì)

綠色生態(tài)混凝土可以美化環(huán)境、節(jié)約資源、調(diào)節(jié)生態(tài)平衡，從而實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。在潛移默化中，改變?nèi)藗兊陌l(fā)展觀念，與普通混凝土相比，能夠充分利用城市垃圾和廢料從而改善人們的居住環(huán)境。所以研究綠色生態(tài)混凝土技術(shù)具有很強(qiáng)的社會(huì)意義，同時(shí)，人們迫切的需要這項(xiàng)技術(shù)來改善生態(tài)環(huán)境。

4.2展望

4.2.1在加工制作工藝方面努力進(jìn)步

人造或者生物材料將稱為綠色生態(tài)混凝土的常用材料，可以自然模擬機(jī)理進(jìn)行加工生產(chǎn)；混凝土行業(yè)采用現(xiàn)今的系統(tǒng)模型，可以預(yù)測(cè)客戶的需求；利用城市垃圾和廢料生產(chǎn)水泥，降低能耗，減少有害氣體的排放，從而大大降低空氣中的水泥窯粉塵含量；混凝土的澆筑方法將更加標(biāo)準(zhǔn)，采用自動(dòng)化作業(yè)法；來自各個(gè)行業(yè)的副產(chǎn)品和廢料將稱為混凝土的主要材料。

4.2.2提高混凝土強(qiáng)度

將利用高科技傳感技術(shù)以及無破損檢查方法對(duì)混凝土進(jìn)行檢測(cè)和智能養(yǎng)護(hù)；在合理的應(yīng)用環(huán)境中采用自密實(shí)混凝土；對(duì)混凝土行業(yè)設(shè)立統(tǒng)一的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量保證體系，對(duì)混凝土的連續(xù)性檢測(cè)，確保混凝土的耐久性。

4.2.3在混凝土使用壽命中充分利用能源，降低能耗

混凝土行業(yè)將采用生物材料作為生產(chǎn)原料；采用低能耗集料生產(chǎn)；采用低加熱工藝，釋放較少的凝膠材料；利用工業(yè)民用廢料副產(chǎn)品，節(jié)約資源。

4.2.4降低環(huán)境負(fù)荷，改善環(huán)境性能

綠色生態(tài)混凝土技術(shù)的發(fā)展可以消除空氣中的有害氣體和顆粒對(duì)環(huán)境造成污染，消除居民顧慮；水泥和混凝土的生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢料和廢水；在水泥的生產(chǎn)開發(fā)中，能夠?qū)⑺喔G粉塵重新利用，避免環(huán)境污染。

5　結(jié)語

混凝土廣泛應(yīng)用于建筑施工中，混凝土是建筑工程的主要材料，但同時(shí)也為環(huán)境增加了很多負(fù)擔(dān)。隨著人類生活水平的不斷提高和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們迫切的需要混凝土材料綠色生態(tài)化。綠色生態(tài)混凝土材料是未來混凝土的主要發(fā)展方向，對(duì)生態(tài)環(huán)境起到相應(yīng)的協(xié)調(diào)和改善作用，在未來的生產(chǎn)生活中，一定要加強(qiáng)綠色生態(tài)混凝土技術(shù)的研究和拓展，努力實(shí)現(xiàn)社會(huì)健康發(fā)展，提高人們的生活水平。

[1]周宏敏.綠色生態(tài)混凝土技術(shù)及其研究現(xiàn)狀[J].陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（1）：22～23.

[2]韓波波，楊清海，李秀艷.生物柵對(duì)綏寧河河水修復(fù)效果的研究[J].遼東學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，14（3）：150～153.

[3]朱勤深.鐵路旅客站場(chǎng)營(yíng)業(yè)線下長(zhǎng)地道施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2010（11）：15～17.

TU528.0

A

1673-0038（2015）16-0048-02

2015-3-26

張杰（1984-），男，工程師，本科，主要從事建筑工程工作。