绿色高性能混凝土
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摘
要：本文主要论述了绿色高性能混凝土的发展展望，指出绿色高性能混凝土是当今混凝土的发展方向。目前，混凝土正在向高强、高性能和生态化的方向发展，绿色高性能混凝土是混凝土材料的发展方向，其应用前景将越来越广阔。
关键词：绿色高性能混凝土;发展方向
自从混凝土应用于工程建设后，一直在现代建筑中占有极其重要的地位，在土木建筑工程领域发挥着其他材料无法替代的作用与功能。而且在今后相当长的时间内，水泥混凝土仍将是应用**广、用量**大的建筑材料。但同时混凝土的大量使用也带来了很多的负面影响，比如说环境问题等等。因此混凝土能否长期作为**主要的建筑结构材料，其关键在于能否成为绿色材料，能否坚持可持续发展道路。由此看来绿色建材已成为土木工程建设材料发展的方向。
1 普通混凝土存在的问题
1.1 资源消耗
混凝土的主要组成材料使水泥。水泥的生产过程中需要大量的骨料，而且消耗大量的煤炭和电力。混凝土是人类对自然界的物质和能量消费较大的一种材料。如果还包括钢筋、预应力钢筋混凝土，则能量的消耗还将大幅度增加。
1.2 对环境的影响
水泥厂历来是一种污染源，其产生的大量有害气体和微尘对环境都有危害。其中CO2排放量相当大，不仅来自燃料燃烧，而且来自燃烧过程原材料的分解。CO2是地球温室效应的主要原因，生产水泥排出的CO2量约占全世界排放量的1/10，是产生温室效应的大户。
1.3 混凝土的耐久性
混凝土材料本身耐久性问题也是影响可持续发展的另一重要方面。目前国内外混凝土因耐久性不良引起破坏的数量很多。
2 绿色混凝土的定义
绿色混凝土，指既能减少对地球环境的负荷，又能与自然生态系统协调共生，为人类构造舒适环境的混凝土材料。一般说来，绿色混凝土应具有比传统混凝土更高的强度和耐久性，可以实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的**低排放，既能减少环境污染，又能与自然生态系统协调共生。
吴中伟院士较早曾提出过绿色高性能混凝土的概念，并就其特征进行过论述。综合国内外研究，一般认为，绿色混凝土包括如下一些特征：可满足混凝上的可持续发展，能减少环境污染，又能与自然生态系统和谐开发；比传统混凝土具有更高的强度和耐久性；可选择资源丰富，能耗小的原材料；大量利用工业废弃资源，实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的从低排放；适合人居，对人体无害。
3 绿色混凝土的特征
绿色混凝土是从绿色材料角度对混凝土进行开发利用，从而改善混凝土与环境的协调性。绿色材料的特点包括材料本身的先进性、生产过程的安全性、材料使用的合理性以及符合现代工程学的要求等。而混凝土在绿色化方面主要特点体现在以下几方面：
(1) 大量利用工业废料，降低水泥用量；
(2) 要有比传统混凝土更好的力学与耐久性能；
(3) 具有与自然环境的协调性；
(4) 能够为人类提供温和、舒适、安全的生存环境。
4 绿色混凝土的基本分类
绿色混凝土主要分为：绿色高性能混凝土、再生骨料混凝土、环保型混凝土等。
4.1 绿色高性能混凝土
真正的绿色高性能混凝土应该是节能型混凝土，所使用的水泥必须为绿色水泥。普通水泥生产过程中需要高温煅烧硅质原料和钙质原料，消耗大量的能源。如果采用无熟料水泥或免烧水泥配制混凝土，就能显著降低能耗，达到节能的目的。
4.2 再生骨料混凝土
再生骨料混凝土指以废混凝土、废砖块、废砂浆作骨料，加入水泥砂浆拌制的混凝土。混凝土工程都是有一定使用年限的，当超过一定年限后，建筑物会遭到损坏，这就需要修补或拆除。而在大量拆除建筑废料中相当部分都是可以再生利用的，如果将拆除下来的建筑废料进行分选，制成再生混凝土骨料，用到新建筑物的重建上，不仅能够根本上解决大部分建筑废料的处理问题，同时减少运输量和天然骨料使用量。
4.3 环保型混凝土
新型的混凝土不仅要满足作为结构材料的要求，还要尽量减少给地球环境带来的负荷和不良影响，能够与自然协调，与环境共生。因此，作为人类**大量使用的建设材料，混凝土的发展方向必然使既要满足现代人的需求，又要考虑环境因素，有利于资源、能源的节省和生态平衡，环保型的混凝土成为了混凝土的主要发展方向。
5 绿色混凝土与可持续发展
随着社会生产力和经济高速发展,材料生产和使用过程中资源过度开发和废气及其造成的环境污染和生态破坏,与地球环境容量的有限性以及地球生态系统的安全性之间出现尖锐的矛盾,对社会经济的可持续发展和人类自身的生存构成严重的障碍和威胁。因此,认识资源、环境与材料的关系,开展绿色材料及其相关理论的研究,从而实现材料科学与技术的可持续发展,是历史发展的必然,
5.1 绿色高性能混凝土的可行性
绿色高性能混凝土是混凝土发展的方向,是我国国情的需要,是建筑工程发展的需要,是为了子孙后代造福的需要。大力开展科技创新以支援和促进行业发展,将对既有建筑节能改。造成套技术,低能耗大型公关建筑技术等加快技术公关,推动以节能、节地、节水、节材和环保为核心的建筑技术发展,逐步提高绿色建筑比重。因此,研发绿色高性能混凝土体现科学发展观,是利国利民,惠及子孙之事。上述这些都为绿色高性能混凝土的研究与应用打下了良好的基础
5.2 绿色高性能混凝土的发展和前景
高性能混凝土本身就可成为绿色混凝土。事实上,许多工程如大体积水工建筑、基础等对强度要求不高,但对耐久性、工作性、体积稳定性、低水化热等有很高要求,都应采用HPC。例如日本跨海明石大桥基墩混凝土(50万m3)要求高耐久性、高抗冲刷性与低升温,而强度只要求20MPa,使用的就是掺加了复合外加剂与复合细掺料的HPC。由此可见,高性能混凝土并不一定强调高强,我国目前也己完成了普通混凝土的高性能化的研究和应用。
正因为绿色混凝土的生产绿色化，才能促进环境的可持续发展。随着生产水平的提高和社会的逐渐进步，绿色混凝土会越来越得到人们的重视，更多的混凝土建筑物会使用绿色混凝土，人们的生活也会逐渐依赖绿色混凝土而不是普通混凝土，这样就能更好地走可持续发展道路。而目前我国绿色高性能混凝土的发展是很可观的，例如深圳建科大楼是国家绿色可再生能源利用城市级示范工程项目。是华南地区**大规模综合运用绿色、节能技术设计建造的办公建筑示范楼。作为深圳市建筑科学研究院新办公大楼，该项目肩负着深圳地区节能绿色示范技术的研究开发和推广展示的重要功能。项目通过综合对比分析和模拟运算，在整体绿色生态理念的指导下，将各种新技术、新材料、新工艺充分整合，建设成一个适宜南方地区、具有可推广、示范意义开放式综合示范平台。