環境指標在混凝土中的控制

唐海華，耿慶三，白體新

（1. 青島中聯混凝土工程有限公司，山東 青島 266000；2. 建筑材料工業技術情報研究所，北京 100024）

隨著社會的進步、人們生活水平的提高，保護環境、減少污染、綠色發展已成為社會共識。談到綠色生產，人們首先想到的是對粉塵、噪音、廢氣、廢水的防治和利用，很少有人能夠想到對放射性、水溶性六價鉻、游離甲醛、苯、氨等指標的控制，由此造成上述指標成為監管的缺失項目，從而造成室內空氣質量被污染。近年來，室內空氣質量已經引起了全社會的高度關注，據中國室內裝飾協會環境檢測中心公布，我國68% 的疾病都是由室內空氣質量污染造成的，目前國內 70% 以上的家庭室內空氣存在污染現象；據新浪家居調查了解，有六成網友不滿室內空氣質量，很多網友表示希望改善家居環境。隨著廣大消費者環保意識的加強，對產品中放射性、水溶性六價鉻、游離甲醛、苯、氨等指標的控制迫在眉睫。

混凝土是當代最主要的土木工程材料之一，它是由膠凝材料、骨料、水以及外加劑按比例配制，經均勻攪拌、密實成型、養護硬化而成的一種人工石材。混凝土具有原料豐富、價格低廉等特點，因而在土木工程中用量越來越大，所以對混凝土進行環境指標的控制是非常必要的。因此國家也發布相關標準對混凝土中的環境指標提出要求，由建設部（建標 [2001]263號）發布的國家標準 GB 50325—2020《民用建筑工程室內環境污染控制規范》中要求如下：民用建筑工程所使用的商品混凝土、預制構件和新型墻體材料等，其放射性指標限量為：內照指數和外照指數均不大于 1.0。為貫徹《中華人民共和國環境保護法》，由國家環境保護總局發布的標準 HJ/T 412—2007《環境標志產品技術要求預拌混凝土》中技術內容要求：混凝土的內照射指數不大于 0.9，外照射指數不大于 0.9；混凝土中水溶性六價鉻不大于 0.2×10-6（質量分數）；混凝土釋放空氣中污染物應滿足以下要求：游離甲醛(mg/m3)≤0.08、苯(mg/m3)≤0.03、氨(mg/m3)≤0.2、總揮發性有機化合物TVOC(mg/m3)≤0.49（注：污染物濃度限量，均應以同步測定的室外空氣相應值為空白值）。

基于上述原因，針對相關標準政策要求，我公司在改善現場環境的同時，著手開展混凝土產品環境指標控制，取得了一定的經驗。

混凝土的環境指標主要由原材料帶入，因此首先從檢測原材料的環境指標入手。

1 原材料環境指標檢測

（1）水泥：采用普通硅酸鹽水泥 P·O42.5。

（2）使用 S95 等級礦粉。

（3）粉煤灰用電廠Ⅱ級灰。

（4）粗骨料選堅硬、清潔、不含風化顆粒、并經檢驗符合 5～25mm 規格的石子。

（5）細骨料用天然河砂，中砂。

以上原材料的環境指標檢測結果見表 1。

表1 各原材料環境指標檢測結果

（6）外加劑用脂肪族減水劑，性能指標符合 GB 8076—2008《混凝土外加劑》中對高性能減水劑的要求，固含量為 10%，摻量為 2.5% 時減水率大于 16%，指標見表 2。

表2 空氣中污染物限量 mg/m3

原材料檢測結果顯示：

內照射指數由高到低分別為：粉煤灰＞礦粉＞水泥＞石子＞砂子；外照射指數由高到低分別為：粉煤灰＞礦粉＞石子＞水泥＞砂子；水溶性六價鉻最高為砂子，其次是石子和水泥，粉煤灰和礦粉都未檢出。

針對上述結果可以看出：在控制內外照射指數時要重點控制原材料中的粉煤灰和礦粉；水溶性六價鉻則主要控制砂子中的指標；由于外加劑中主要含有空氣污染物，所以上述指標在外加劑中可以忽略，但是必須重點控制外加劑中的甲醛、苯、氨和總揮發性有機化合物，因為混凝土中的空氣污染物主要來源于外加劑。

因此，混凝土產品環境指標控制主要控制以下幾個關鍵點：原材料控制；配合比設計控制；第三方檢測；驗證。

2 原材料控制

2.1 源頭控制，選擇合格供方

混凝土中的環境指標來源于所用原材料，所以對原材料的環境指標控制至關重要，每年對合格供方所有原材料的環境指標委托第三方檢測最少一次，如果檢測指標不符合要求，不得列入合格供方名單。

2.2 過程控制

過程中走訪原材料供應商，當原材料的來源地和工藝發生變化時，增加檢測頻率。

3 配合比設計

配合比設計階段加入環境指標參數。即在混凝土設計階段，除考慮混凝土的性能指標，如強度、工作性和耐久性，依據 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設計規程》進行設計，確定每種原材料用量后，還應根據每種材料的環境指標計算出混凝土的環境指標。

我公司設計的強度等級為 C45 混凝土，其主要性能指標見表 3，環境指標評估結果見表 4。

表3 C45 混凝土主要性能指標

表4 C45 混凝土環境指標評估報告

配合比設計過程中，環境指標達到標準要求，實際生產過程中，不定期抽樣檢測進行反向驗證。日常生產過程中如果原材料來源和工藝發生變化時應重新進行配比設計和驗證工作。

基于以上試驗檢測結果及實際運行情況，我們認為：

（1）從原材料環境指標控制、配合比設計過程中環境指標考慮和過程控制等幾個方面入手，是控制混凝土產品環境指標達到要求的主要程序。

（2）另外，通過混凝土環境評估報告數據，我們看到，理論指標和實際檢測指標還是有一定差距的，所以進行第三方的檢測還是非常有必要的。

（3）原材料和混凝土的環境指標都要進行檢測，混凝土以實際檢測指標為準，理論指作為參考。