綠色高性能混凝土及其應用探討

柴松華

(運城職業技術學院 044000)

綠色高性能混凝土及其應用探討

柴松華

(運城職業技術學院 044000)

綠色混凝土能夠減少環境污染，保護生態環境，符合我國可持續發展戰略。本文初步探討了綠色高性能混凝土材料及其應用，以期更好地將綠色高性能混凝土材料應用于工程中。

綠色；高性能；混凝土材料；應用

混凝土是一種重要的建筑材料，被廣泛應用于各種工程中。而在生產傳統混凝土原材料時，對環境的污染及生態環境的破壞影響均較嚴重，為了解決這一問題，必須加強對綠色高性能混凝土材料的研究，采取科學、合理的措施，將綠色高性能混凝土材料更好地應用于工程中，以此減少環境污染，實現可持續發展戰略目標，這也是我國混凝土材料未來發展的重要方向，對我國社會的發展也具有重要的現實意義。

1 綠色高性能混凝土材料概述

綠色高性能混凝土是指采用特殊材料以及特殊工藝制成的混凝土，綠色高性能混凝土材料具有特殊的結構和表面特性，與傳統混凝土材料相比，其耐久性更好、強度更好，能夠滿足實際需求，同時又不破壞環境，還能對工業廢棄物進行再利用，減少有害物質的排放。

綠色高性能混凝土可以分為三大類，主要包括植被綠化型混凝土、水生物保護型混凝土以及透水型混凝土，其中植被綠化型混凝土是指可以用于植被作業的混凝土，植被綠化型混凝土中常用一種為多孔連續型綠化混凝土，此類混凝土內部存在一定的空隙，有利于綠色植物的根部生長；水生物保護型混凝土是指可以用于水生物生長的混凝土，由于水生物能夠在混凝土表面增殖，使得水生物保護型混凝土不會對水質以及生物的生長產生不利影響，保護生態環境；透水型混凝土是指多孔或大孔混凝土，其內部連通空隙在15-30%，透水型混凝土主要由四部分組成，即膠凝材料、粗骨料、水和外加劑，由于此類混凝土沒有細骨料，所以使得混凝土內部孔隙較大，透水性能較好。

2 綠色高性能混凝土的配制及應用

表1 ：水泥品種的PH值

2.1 植被綠化型混凝土

2.1.1 植被綠化型混凝土配制

（1）水泥的選擇：水泥一般有五種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥以及低堿度硫鋁酸鹽水泥，按照一定的比例，拌制這五種水泥，使其形成比例為1：10的水泥漿。采用試紙對五種水泥的PH值進行測定，其結果如下：

表2 ：減水劑的減水率情況

由于植被綠化型混凝土的PH值應小于等于10，所以從表1中測試結果來看，符合要求的為低堿度硫鋁酸鹽水泥。

（2）減水劑：減水劑主要起兩方面的作用，一是能夠對混凝土的凝結時間進行調整，二是減少水的用量，提高混凝土強度，常用的減水劑有樹脂系減水劑、木質素系減水劑以及萘系減水劑，下表是減水劑的減水率情況。

圖1 ：混凝土強度與透水系數關系曲線

我們從表2中可以看出樹脂系減水劑的減水率較好，因此應選擇樹脂系減水劑。

（3）石子：選擇孔隙率較大且為單一粒徑的石子，這樣可以增強混凝土的透水性，由于植被綠化型混凝土對強度沒有過高的要求，所以一般能夠滿足透水性和強度的要求。通過試驗可知，5-10mm和10-20mm的碎石級配，可以滿足要求。混凝土強度與透水系數的關系如圖1所示:

（4）水灰比的選擇：水灰比對混凝土的強度以及透水性具有重要影響，所以必須合理確定水灰比。一般情況，水灰比在0.2-0.4之間比較合適。水灰比與混凝土強度關系如圖2所示：

圖2 ：水灰比與混凝土強度關系曲線

（5）混凝土配合比：在配制過程中，一定要嚴格按照要求，確定各種材料的質量，并通過試驗篩選，確定較好的配合比。對于植被綠化型混凝土，配制強度在C15-C20時可以滿足要求。

2.1.2 植被綠化型混凝土的應用

植被綠化型混凝土用于城市的綠化工程，可以將其作為固土、固沙以及固堤的材料，一般將其用于城市中央隔離帶、人行路面以及建筑物局部的的施工，同時大型土木工程施工之后，可以利用植被綠化型混凝土進行景觀修復，以此維持城市的生態平衡，保護城市的環境。

2.2 透水型混凝土配制及應用

2.2.1 透水型混凝土配制

（1）水泥的選擇：透水型混凝土應選擇強度等級42.5及以上的水泥，一般情況下水泥的用量在 320-460kg/m3，在配制過程中，可以根據實際情況，適當增加水泥的用量，以此提高混凝土的性能。

（2）減水劑：透水型混凝土在選擇減水劑時，可以參照植被綠化型混凝土，可選擇減水率較好的樹脂系減水劑。

（3）石子：透水型混凝土在選擇石子時，同樣也可以參照綠化型混凝土，選擇5-10mm和10-20mm粒徑的石子。

（4）水灰比：與植被綠化型混凝土相比，透水型混凝土對透水系數要求更高，因此可根據實際情況，適當提高水灰比。一般在0.25-0.45之間的水灰比便可滿足透水型混凝土的配制要求。

（5）配合比的確定：透水系數以及強度對透水型混凝土具有重要影響，一般情況下透水系數會隨著強度的降低而增大，要想同時滿足兩者要求，應選擇強度等級小于C30的透水型混凝土。

2.2.2 透水型混凝土的應用

透水型混凝土既可以用于城市道路、廣場的施工，同時也可以應用在護堤、護岸工程，這主要是因為透水型混凝土具有良好的透水性能，雨水可以迅速地滲透到地表中，以此豐富地下水，為地表植被提供更好的生長環境。同時在降雨季節，采用透水型混凝土，可以起到排水的作用，減少路面積水，使人們的出行更加的舒適、安全。

2.3 水生物保護型混凝土的配制及應用

2.3.1 水生物保護型混凝土的配制

（1）水泥的選擇：水生物保護型混凝土，也可以選擇低堿度硫鋁酸鹽水泥，主要由于低堿度硫鋁酸鹽水泥具有良好的抗凍融性以及耐腐蝕能力。同時應控制C3A的含量，最好在5%以下。

（2）外加劑：水生物保護型混凝土可選擇樹脂系減水劑和粉煤灰等礦物摻合料。

（3）石子：參照以上兩種混凝土，應選擇5-10mm和10-20mm級配良好的碎石。

（4）水灰比的選擇：水生物保護型混凝土的水灰比應在 0.2-0.4之間，這樣才能滿足強度和耐久性等方面的要求。

（5）配合比的確定：與植被綠化型混凝土的配合比不同的是水生物保護型混凝土需要摻加礦物摻合料，在其它方面基本相同。

2.3.2 水生物保護型混凝土的應用

水生物保護型混凝土主要用于水域建設中，例如可以利用水生物保護型混凝土并采取相應措施，將水生物保護型混凝土做成人工礁石，同時將其放置在海洋中，與普通混凝土相比，附著在其表面的海藻類數量更多，可達2-3倍，這樣就能夠形成食物鏈，提供更好的條件，促進海洋生物的生長。

總結：

總之，綠色高性能混凝土材料在各方面的應用較廣，可以增加城市綠化面積，保護城市生態環境，所以必須加強對綠色高性能混凝土的研究和推廣應用，做好綠色高性能混凝土的配制工作，以此提高混凝土的性能，從而促進我國社會的可持續發展。

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