綠色高性能混凝土材料及其應(yīng)用

賈忠才 賴少欽

摘要：結(jié)合實(shí)際對(duì)綠色高性能混凝土的材料組成內(nèi)容以及應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)的分析，首先闡述傳統(tǒng)混凝土對(duì)環(huán)境施工造成的破壞影響，其次，在分析綠色混凝土主要結(jié)構(gòu)內(nèi)容的同時(shí)，對(duì)它的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)的論述，希望研究之后能夠給相關(guān)的同行提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：綠色高性能；混凝土材料；應(yīng)用

綠色高性能混凝土材料，它是新型材料，在實(shí)踐的過(guò)程中該材料的應(yīng)用能夠攻克傳統(tǒng)混凝土材料對(duì)環(huán)境因素產(chǎn)生的影響，同時(shí)在施工效率以及施工安全上，它體現(xiàn)出來(lái)的性能是非常優(yōu)越的，因此對(duì)綠色高性能混凝土材料進(jìn)行研究，對(duì)促進(jìn)建筑事業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。

一、傳統(tǒng)混凝土對(duì)環(huán)境造成的破壞

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代混凝土建筑如雨后春筍一般。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界各個(gè)地區(qū)每年使用混凝土達(dá)到數(shù)十億噸。而近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，各地區(qū)對(duì)于城區(qū)改造的力度相當(dāng)大，因此產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，由于種種原因，城市所產(chǎn)生的建筑垃圾多是未經(jīng)過(guò)任何處理，施工單位直接用運(yùn)輸車運(yùn)往郊區(qū)填埋，甚至是直接露天堆棄。這樣處理建筑垃圾不僅需要征用大量土地，對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成不可估量的巨大破壞，同時(shí)在運(yùn)輸和裝卸的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，對(duì)空氣產(chǎn)生嚴(yán)重污染[1]。同時(shí)征用土地和運(yùn)輸建筑垃圾時(shí)還需要花費(fèi)一大筆費(fèi)用。可持續(xù)發(fā)展作為我國(guó)的科學(xué)發(fā)展觀之一，近些年來(lái)國(guó)家頒布了一系列相關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，對(duì)于堆放建筑垃圾破壞環(huán)境的行為也加大了打擊力度。目前建筑施工單位所面臨的一個(gè)重要難題便是處理和排放建筑垃圾。

二、綠色混凝土

（一）定義

相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土高污染的缺點(diǎn)，新型混凝土對(duì)于環(huán)境的影響最大限度的做到了最小，是一種綠色高性能混凝土。這種綠色高性能混凝土相較于傳統(tǒng)混凝土更耐用、強(qiáng)度高，能夠大幅度降低對(duì)環(huán)境的影響。首先綠色高性能混凝土利用無(wú)用的工業(yè)廢料和其他一些資源，在源頭上最大限度的降低能耗，綠色高性能混凝土具有很好的粘合度和強(qiáng)度，在使用綠色高性能混凝土進(jìn)行施工時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)水泥熟料更節(jié)省用料。在拆除過(guò)程中，綠色高性能混凝土產(chǎn)生的揚(yáng)塵更少，對(duì)環(huán)境的污染也更小。

（二）分類

1、植被型綠化混凝土

植被型綠化混凝土顧名思義是一種可以進(jìn)行植被作業(yè)的混凝土，不僅保有傳統(tǒng)混凝土的材料結(jié)構(gòu)和功能，還具備了保護(hù)環(huán)境、改善生態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，拆除的建筑廢料可用于培養(yǎng)植物生長(zhǎng)，廢物利用，一舉兩得。目前植被型綠化混凝土的代表型號(hào)便是多孔連續(xù)型綠化混凝土，和傳統(tǒng)混凝土不同的是，多孔連續(xù)性綠化混凝土采用多孔混凝土為基本骨架結(jié)構(gòu)，多孔結(jié)構(gòu)可以為植物生長(zhǎng)提供條件，植物根本可以通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)吸收水分，采用廢棄的多孔綠化混凝土作為植物的培養(yǎng)基體，只需要在孔隙中填充植物生長(zhǎng)所需要的無(wú)機(jī)物，植物根部便可以通過(guò)多孔吸收生長(zhǎng)所必須得養(yǎng)分。

2、透水型混凝土

透水型混凝土也采用多孔甚至是大孔混凝土為基本骨架，一般來(lái)說(shuō)透水型混凝土具有高達(dá)15%～30%的體積為聯(lián)通孔隙，透水型能十分出色[2]。

3、水生物保護(hù)型混凝土

水生物保護(hù)型混凝土，主要考慮適用于水生生物生長(zhǎng)。水生物保護(hù)混凝土具有多孔和大空間的特點(diǎn)，水生水藻可以依附于水生物保護(hù)型混凝土表面繁衍增殖，通過(guò)水生水藻形成食物鏈，為周圍水生生物提供生存條件。同時(shí)水生物保護(hù)型混凝土對(duì)于水質(zhì)沒(méi)有任何不良影響，能夠很好的保護(hù)水生態(tài)環(huán)境。

三、實(shí)際應(yīng)用

（一）植被綠化型混凝土的應(yīng)用條件

植被綠化型混凝土所要求的條件比較苛刻，要求植被綠化型混凝土必須要具有一定的聯(lián)通孔隙，能夠確實(shí)保障植物生存必須的養(yǎng)分，其次植物綠化型混凝土還要保證弱堿性特點(diǎn)，保證植物能正常生長(zhǎng)[3]。最為重要的是植被綠化型混凝土作為建筑專用的混凝土，還要保證其能夠具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，能夠滿足負(fù)荷要求。

（二）植被綠化型混凝土的配制

由于不同于傳統(tǒng)混凝土，植被綠化型混凝土對(duì)于強(qiáng)度要求并沒(méi)有那么高，制備材料要以多孔混凝土和低堿性混凝土為主。制備時(shí)應(yīng)采用大孔混凝土為材料基礎(chǔ)，再加之以吸水、保水材料。這樣做可以有效降低植被綠化型混凝土的堿性，滲透性良好，能夠提升植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分和水分。

（三）植被綠化型混凝土配合比

1、用料：將硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥等五種水泥取相同的量和清水混合成1比10的水泥漿，使用專業(yè)攪拌設(shè)備攪拌均勻，并測(cè)試其pH值，如果pH值不符合標(biāo)準(zhǔn)，需交由相關(guān)部門嚴(yán)格處理。可以通過(guò)減少水泥用量來(lái)降低pH值，直至水泥漿初步達(dá)標(biāo)。

2、減水劑：在調(diào)配好水泥漿之后，需要調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時(shí)間，這時(shí)就需要使用減水劑減水，控制凝結(jié)時(shí)間。除此之外，減水劑還可以提高混凝土的強(qiáng)度，提高混凝土孔隙率。在選擇減水劑時(shí)應(yīng)選擇綜合性能最高的樹(shù)脂系減水劑。

3、石子：使用石子的優(yōu)點(diǎn)很多，石子可以加大混凝土的透水型，提升混凝土的孔隙率。由于植被綠化型混凝土對(duì)于強(qiáng)度要求不高，對(duì)于透水型要求卻很高，因此需要選用5～10 mm 和10～20 mm 的碎石相互搭配，這樣制備而成的混凝土不僅強(qiáng)度能夠滿足要求，混凝土的孔隙率大大提升，保證了透水性能良好。

4、水灰比：水灰比的選擇直接會(huì)影響到整體混凝土的特性。水灰比過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致水泥漿粘稠度太大，難以很好的包裹碎石顆粒等骨料，使得混凝土難以成型，更嚴(yán)重的會(huì)大大降低混凝土強(qiáng)度，難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。水灰比過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致水泥漿太稀，水泥漿粘稠度太小，無(wú)法粘結(jié)骨料顆粒，這樣制備出的混凝土內(nèi)部不均勻，而且孔隙率極低，導(dǎo)致強(qiáng)度低、透水型差[4]。只要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定的配置比，才能保證水泥漿粘稠度適中，制備出強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)、透水型極強(qiáng)的植被綠化型混凝土。

四、發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)今社會(huì)高速發(fā)展的同時(shí)，可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀已經(jīng)越來(lái)越重要，傳統(tǒng)混凝土無(wú)法滿足可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境等方面的嚴(yán)格要求，逐漸被市場(chǎng)所淘汰是必然的。而代表綠色低污染多用途的綠色高性能混凝土，完全符合我國(guó)的發(fā)展觀，未來(lái)的發(fā)展空間極大。在未來(lái)的城市建設(shè)中，選擇綠色低污染、甚至是無(wú)污染的生產(chǎn)方式、方法，將會(huì)成為一種潮流，一種引導(dǎo)社會(huì)更加科學(xué)發(fā)展的潮流。綠色高性能混凝土著眼于清潔工藝技術(shù)，力求從材料源頭、生產(chǎn)過(guò)程、使用過(guò)程和拆除環(huán)節(jié)等方面全方位降低混凝土的用料浪費(fèi)和對(duì)于環(huán)境的污染，力求建筑混凝土廢料的“零污染”的目標(biāo)。綠色高性能混凝土能夠合理的運(yùn)用廢物應(yīng)用于社會(huì)建設(shè)，從源頭上踐行可持續(xù)發(fā)展，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)還做到了對(duì)環(huán)境的低污染。

五、結(jié)語(yǔ)：

綠色高性能混凝土相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土，優(yōu)勢(shì)十分明顯，不僅保有了傳統(tǒng)混凝土的高強(qiáng)度特點(diǎn)，完全不影響城市建設(shè)的質(zhì)量，與此同時(shí)綠色高性能還具備了傳統(tǒng)混凝土所不具備的高透水型和高環(huán)保性能。就目前而言研究和發(fā)展綠色高性能混凝土有三個(gè)難題急需解決。一是如何最大限度的提高減水劑的功效，最大限度的減少用水；二是如何最大限度的提高綠色高性能混凝土的強(qiáng)度，力求綠色高性能混凝土符合強(qiáng)度要求；三是如何提升綠色高性能混凝土的各項(xiàng)物理特性，滿足于現(xiàn)代城市建設(shè)的各項(xiàng)物理要求等等。這還需要廣大混凝土科技工作者不斷的攻關(guān)科研，實(shí)現(xiàn)這一艱巨而又有意義的光榮任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]綠色高性能混凝土材料及其應(yīng)用研究[J]. 王雷，葉長(zhǎng)青，付良慶. 智能城市. 2018（01）

[2]混凝土材料及應(yīng)用的探討[J]. 陳英仕，劉長(zhǎng)紅. 智能城市. 2019（02）

[3]混凝土材料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展應(yīng)用[J]. 劉飛宇. 建材與裝飾. 2018（50）

[4]新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的實(shí)踐研究[J]. 陳鐵鋒. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化. 2016（17）