綠色高性能混凝土與建筑工程材料的可持續發展

孔文瓊 張瑜都

（陜西鐵路工程職業技術學院， 渭南 714000）

0 前言

在所有建筑材料之中，水泥是最基礎的材料，并且其對于社會經濟與生態環境有著極大的影響。因為傳統水泥生產方式會產生極高的碳排放量，會帶來較大的環境壓力。為了遵循國家提出的可持續發展戰略，水泥產業要向低效能、低碳化以及低耗能方向發展，進而促進綠色高性能混凝土更好的發展，推動建筑工程材料創新。

1 可持續發展闡述

科技水平的提升，不僅提高了社會生產力，同時還使人們創造出了更多的物質財富，加快了社會文明的推進速度。但是在此過程中，也出現了人口爆炸、環境污染以及資源消耗等問題，致使生態平衡遭到了嚴重的破壞，為此人們開始重視可持續發展的作用。在1992年，聯合國召開環境發展大會提出了可持續發展戰略是當下環境發展的核心內容。在1994年，我國將可持續發展戰略當作長遠發展目標。

所謂的可持續發展就是要在滿足當代人們需求的同時，不會損害后代人需求的一種發展期望，換句話說就是要做到經濟建設與社會、環境以及人口等協調發展，既能夠促進經濟發展，又可以保護自然資源及環境不遭到破壞，進而保證子孫后代可以安居樂業、永續發展。

2 建筑工程材料及其可持續發展

2.1 工業的可持續發展目標

可持續發展時我國現階段社會經濟發展的主要戰略，此戰略要求在發展經濟時要保持經濟、資源、社會等多方面協調發展，在工業生產上，存在著五個發展目標[1]。第一，要提升自然資源及能源的綜合利用率，實現最大限度的利用；第二，在提高生產率的同時保持低能耗、低消耗狀態；第三，加強對環境的保護，保持生態平衡，減少或是消除環境污染；第四，減少各種工業廢水、廢氣等產生量與排放量；第五，構建生態工業體系，實現內部環保循環作業，在達到三廢自凈的同時，建立起多行業仿生群樂體，進而實現無廢生產，保持生態系統平衡。

2.2 建筑工程材料的可持續發展

建筑業在我國國民經濟中居于第三位，在工業生產中所消耗的鋼材、木材以及水泥占全國總消耗量分別為25%、22%、70%。隨著科學技術水平的提升，化學建材得到了快速地發展，已成為我國第四大建材。因為我國依舊處于發展階段，正由農業大國過渡為工業大國，所以在往后建設中，我國不僅要解決城市化引發的人口遷移上的住房問題、城鎮建設問題，同時還要解決城市交通以及大型設施建設等多種問題，此些問題的存在必定會增加建筑材料的使用量，推動建筑工程材料的發展。

水泥混凝土是建筑工程中使用最多的一種材料，并且其具有 170多年的發展歷史，從很大程度上看，水泥混凝土的出現，改變了秦磚漢瓦的房屋建設方式。在這100多年間內，利用水泥混凝土作為主要材料的建筑物能夠反映出不同時代、不同地域的建筑風格及水平，同時還能夠反映出其文化歷史背景。

當今，混凝土已被用于各種工程領域之中，比如：市政、水利、核工業以及橋梁等，并且其作用與功效是其他材料無可比擬的。它之所以可以得到更多施工企業的應用，是因為與鋼材、木材等材料相比，混凝土的使用范圍更廣、成型幾率大、性能穩定，而且價格低、耐久性高，并且其能夠高效運用到工業廢料之中，屬于一種節能性材料。按照相關數據統計，混凝土每噸所消耗的能量是磚塊的鋼材的玻璃的鋁制材料的所以將其歸為節能材料無可非議。但是在水泥混凝土應用及發展過程中，其也為人類社會帶來了巨大的破壞作用，人們開始意識到無節制的使用自然資源與能源，會引發社會發展危機。若想要促進社會進步，一定要在自然資源與能源的使用予以長遠的考慮，實現資源與經濟可持續發展，進而實現社會長治久安。對于混凝土材料的可持續發展而言，不僅要建立起高性能概念，同時還要強調并深化綠色概念，形成綠色高性能混凝土。

3 綠色高性能混凝土及其可持續發展

3.1 綠色高性能混凝土的要求

綠色高性能混凝土的概念最先被吳忠偉教授所提出，此類型混凝土不僅需要具備高強的耐久性與強度等，還要注重其綠色含量，真正的綠色混凝土需要達到以下幾種標準：

第一，此類型混凝土必須使用綠色水泥；在開采砂石時要有序進行，不可破壞環境，使用碎石破碎的石屑來代替天然砂石。

第二，要控制好水泥用量，以此減少水泥中的CO2與SO2含量，避免出現因大量排放此些氣體造成溫室效應加劇的局面以及形成酸雨的后果，達到保護環境的目的。

第三，在水泥中摻加合理量的已經處理過的工業廢渣，比如：稻殼灰、粉煤灰以及細礦渣等，將其當作活性料摻入其中，從而實現節約水泥，提高混凝土耐性以及保護環境的發展目標。

第四，要使用工業廢液，特別是造紙廠生產時產生的黑色紙漿，可以將其作為原料，制造出減水劑，并在此之上研發出其他種類的外加劑。

第五，要發揮高性能混凝土的功效，以增加強度的方式來減少其結構體積，進而減少混凝土的使用量，達到節約砂、石的目的；通過改良施工技術，降低澆筑密實的能耗，以此減少噪音污染；通過提高混凝土的耐久性，可以延長建筑的使用壽命，從而減少維修次數及重建費用，有利于節約施工原料[2]。

第六，要對混凝土進行集中攪拌，對于混凝土產生的廢水、廢料以及粉塵要做到循環使用，做到無廢生產。

第七，要對已拆除的建筑物所產生的混凝土循環利用，實現混凝土的再生。

3.2 綠色高性能混凝土的發展趨勢

綠色高性能混凝土在使用及設計上會涉及到眾多部門與環節。在此系統中，若是只調整其產業結構是不足夠的，若想實現真正的綠色化生產需要做到以下幾點：

首先，加大研發力度，同時要加強標準設定以及工程設計等方面的環保意識，大力宣傳綠色節能概念，以此轉變相關科研人員的生產關鍵，對現存立窯進行創新，以燃料、工業廢渣、廢棄的循環使用等作為突破口，生產出綠色化且高質量的水泥。

其次，設計人員要對傳統設計方式進行創新，大膽的在混凝土中摻加復合活性料；研究人員要加強對工業廢渣循環利用的方法研究，從而使廢渣的活性得到充分的利用。

然后，要研發出適合摻入混凝土中的具有較高性能的外加劑，以此減少混合材料對混凝土性能所產生的不利影響，比如：早期強度低或強度發展慢；還要研究出多種活性材料或外加劑和礦物成分之間產生超疊加效應，進而在實際施工過程中，能夠按照實際施工材料設計出最佳建造方案。

最后，要對目前城市在改造時產生的大量舊混凝土構件，研制出一套較為完備且切實可行的破碎、配制等方法，加強對廢料的循環利用，將其用在強度要求低的混凝土路面或地坪工程中。

4 結束語

綜上所述，現階段，高性能混凝土已經被廣泛用于不同類型的建筑工程之中，若想提升其使用效率與作用，就要使其向綠色化方向轉變。隨著人們的環境保護意識與自然資源保護意識的增強，綠色高性能混凝土在未來會成為不同建筑工程中的主要材料，同時這也是實現建筑工程材料的可持續發展要求，及必然選擇。