摘要:建筑工程消耗大量混凝土,间接地给生态环境造成恶劣影响,为实现可持续发展,必须开展绿色混凝土的研究。绿色混凝土是通过新材料技术,废弃混凝土回收利用,既提高材料性能,也保护了生态环境。科学规划使用有限的自然资源,降低材料给环境造成的影响,在材料生产、应用和废弃同时维持良好的资源状态,是当前急需研究解决的问题。混凝土作为建筑行业发展的重要材料,对其进行绿化应用则成为了不可缺少的措施。
关键词:绿色混凝土;建筑工程;可持续发展
引言
建筑行业对绿色混凝土的含义还没有准确的定论,但通常情况下人们认为绿色混凝土的定义需具备:比传统混凝土更好的强度和耐久性,能够保证非再生性资源的可循环应用,以及降低有害物质的排放,不仅能减小对环境的污染,还能和自然生态系统适应发展。绿色混凝土作为一种新型的建筑材料,“绿色”则可解释成:降低资源、能源消耗;避免环境遭到破坏,维持生态平衡;可持续发展,不仅能达到当代人使用的需要,还能为子孙后代保存足够的资源。
1、高层建筑采用绿色混凝土必要性
1.1资源和能源消耗方面的必要性
现代混凝土材料配置过程中应用到的材料主要有:黏土、石灰石、石、石膏、砂、水等。而在混凝土生产时采用的能源多数是混凝土搅拌、运输、泵送、震动等操作环节应用到的机械设备,在设备使用过程中常常要应用到诸多电能消耗。如果工程施工处于北方地区,则混凝土在冬季施工过程中应用到的一些保温措施也会消耗大量的热能;如果遇到水资源短缺的地区施工时,其砂石材料一般都处于紧缺状态,节约资源和能源则成为整个施工过程需要注意的重点。
1.2环境污染方面方面的必要性
(1)酸雨。社会调查显示,我国部分地区每年都在遭受着酸雨的危害,不仅酸化了土壤性质,而且阻碍了植物的生长。通常酸雨是指PH值低于5.6的降水,雨中包含了二氧化碳、二氧化硫等多种成分,其中以二氧化硫最多,当几种物质与氧气、水蒸气共同融合在一起后则会形成酸。酸雨酸度达到一定标准后,其不仅给植物造成危害,还会对人类的安全健康带来伤害。造成混凝土腐蚀后降低了其结构的内部性能。(2)温室效应。“温室效应”是当前人类面临的另一大环境问题。早期环境状况良好时,空气中含有的CO2比例仅占到0.03%。而这几年对空气的检测显示,大气中的CO2含量在不断增多,其每年以0.4%的增长率上升,在整个地球的表面形成了一道不断加厚的透明薄膜。太阳短波辐射能够经过大气层射至地面上,而在地面增温之后释放出来的热辐射,却受到大气中的CO2等气体的抑制和吸收,无法正常逸出高空,从而导致大气温度上升。长期处于这种状态后,整个地球的内部温度不断增大,其好比花房效应一样,因此将其称为“温室效应”。其给人类带来的危害有:全球气候升温,冰川冰帽和极地冻土融化,海平面整体上升,沿海地区的城市、城镇、乡村将面临着被淹没的危险;森林湿地受损,对湿地、极地冻土内部造成破坏,可直接影响动植物的生产,甚至造成稀有动物的灭绝;抑制农作物,温室效应导致气候变化对农作物生长的影响不容忽视,降低产量则是最大的伤害。根据这些信息可知,作为混凝土胶凝材料的水泥生产,其带来大量的CO2、SO2气体会给自然环境熬成很大的污染,为人类长期生存埋下隐患。
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2、绿色混凝土发展创新应用
2.1环保型凝土的透水混凝土
透水凝土与传统的混凝土相比较,它的最大特点就是具有很强的透气性和透水性。而透水凝土这样的材料也是在我们日常生活中最常见的,比如街道、广场、施工等地方。可以说透水凝土的出现就能有效增加城市的透水量,因为它可以对我们城市的空气温度和湿度进行一个有效的调节,而且在施工场地当中它的应用价值也是非常高的。举个例子,在施工场地中一般所需的施工材料主要就是骨料、石头、水泥、水以及透水凝土,把这几种材料进行搅拌后就能增加凝土的粘性,而透水性凝土还能保持30%的透水率,它的抗压强度甚至是普通凝土的三倍。所以在施工场地使用透水性凝土就能大幅度提高水泥的质量,同时也能充分发挥透水性凝土的实用性和稳定性作用。
2.2再生骨料混凝土
建筑行业中研究出来的废弃混凝土再生应用技术包括三个等级:低级,主要应用于道路回填、坑洼回填等,利用价值不高;中级,对混凝土破碎之后加工处理,然后取代少数天然骨料应用在道路基层和面层材料,利用价值理想;高级,主要是对混凝土做分离处理,然后取代天然骨料的再生骨料与砂浆,石子是粗骨料配制混凝土用于建筑结构的构件,去分离出的砂浆壳生产为干混砂浆、磨细后用作水泥混凝土矿物掺合料,也可当作再生水泥应用。若能够添加适当的含氧化硅、氧化铝、氧化铁等原料加工后作为再生水泥,其云集价值很高,可节约资源、降低工程造价。国外很多发达国家对再生混凝土的研究已取得了显著的成果,如:美国、英国、日本等,对于绿化混凝土的配制方法、技术已熟练掌握。但我国由于自身国情,以及科学技术的落后,对于再生混凝土研制依旧处于起步阶段,且还没有足够的技术,使得这种绿色建筑材料应用较少。但部分建筑行业发达的城市,以及应用建筑材料较多的区域已经开始深入研究再生混凝土。
2.3高性能混凝土
高性能混凝土(HPC)由于在生产技术、材料搭配等方面上实现了巨大的突破,其显现出来的优势也更加明显,主要优点体现在“三高”,即:强度高、耐久性高、性能高,在高层建筑施工中应用极为广泛,且在桥梁或者暴露于恶劣条件下的建筑物中也较为实用。生产高性能混凝土必须要做到:优质的原材料。水泥选择P•O42.5级以上的水泥,必须要保证水泥的使用性能合格。矿物细掺料必须保证材料质量,减水剂的要符合减水率大于20%、坍落度小等要求,以保证混凝土的流动性、耐久性达到要求;②科学的工艺参数。HPC胶凝材料用量>(500-600kg/m3),砂率>(33%-38%),粗骨料的含量较少,水灰比<0.4或<0.25,高效减水剂掺量>(0.7%~1.5%);正确的施工工艺。HPC施工工艺设计时,必须要对混凝土拌合物的高黏性与坍落度损失合理处理,施工采取强制式搅拌、泵送施工、高频振动等。HPC利用高强度可降低结构截面积或结构体积,使得混凝土用量减少;利用高耐久性可使得材料的使用时间延长,减少了建筑材料的消耗等,这些都是新型材料体现出来的优越性。
结束语
我国正处于经济建设快速发展时期,矿石资源消耗量不断增大,也给环境带来恶劣影响。通过大力发展绿色混凝土技术,工业废弃料回收利用、混凝土高性能研发、提高混凝土耐久性、减低成本,节约资源、保护生态环境,走可持续发展之路。
参考文献
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[3]陈建华.探讨中国预拌混凝土的绿色发展之路[J].绿色环保建材,2018 (06):26+28.
论文作者:夏春雨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签:混凝土论文; 材料论文; 骨料论文; 透水论文; 透水性论文; 水泥论文; 酸雨论文; 《基层建设》2019年第12期论文;