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摘要：随着人们生活水平的提高，人们的环保意识不断增强，通过混凝土的优化配比，提高混凝土的强度的同时，实现环境污染优化控制，提出一种基于应力场数值模拟和有限元分析的混凝土配比中环境污染控制方法。采用屈服响应应力分析方法进行混凝土的优化配比模型构建，结合混凝土的非线性硬化结构特征进行缓凝土的刚度退化应力结构分解，采用有限元分析方法进行混凝土优化配比的数值模拟，实现环境污染优化控制，并实现相关的数学模型构造。采用该方法进行混凝土配比，提高了混凝土的屈服响应强度，降低了环境污染系数，促进混凝土制备的优化升级。
关键词：混凝土配比；环境污染；控制方法
1混凝土配比中环境污染控制的意义
混凝土作为主要的建筑材料，广泛应用于建筑施工的不同领域中，混凝土的优化配置能实现节能减排，降低混凝土的生产、使用、消耗等过程中对环境的污染，混凝土对环境的污染主要包括制造过程中的粉尘污染和硫化物污染等，采用一种优化的混凝土配比方法，能提高混凝土的粘性程度和屈服响应能力的同时，降低粉尘对混凝土的损耗，研究相关的混凝土优化配比技术，在实现环境污染控制中具有很好的应用价值，相关的混凝土配比方法研究受到人们的极大重视。强度大、耐久性良好、稳定性高、适用范围极广是混凝土最显著的特征。在进行配比设计的过程中，一方面要考虑到配比设计的经济性，尽可能地降低成本投入，达到混凝土的性能指标，提高工程的施工质量；另一方面更要严格地控制水灰比，合理地应用高效减水剂，为保障混凝土在工作性、耐久性及强度等方面的要求，还需要对混凝土的流动性进行合理的调整，高效应用粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰粉等矿物掺和料。
2混凝土配比中环境污染
①砂、石装卸及堆存过程中的粉尘。砂、石装卸及堆存过程中的粉尘主要来自砂子，石子为大粒径，除石子中夹杂较少数粉料易起尘外，石子本身不起尘，主要考虑砂的起尘。砂的可起尘部分系指粒径为2mm～6mm（平均粒径为4mm）的砂颗粒，一般在砂中占24.5%左右，砂堆的起尘量与砂的含水率和风速有关，当砂的含水量从4%提高到10%时，起尘量可减少75%左右。运砂车辆卸砂起尘量与砂的落差、砂的含尘率和风速有关。②铲车上料及皮带输送过程中的粉尘。砂子、石子在料场由铲车铲入受料坑，受料坑料经输送皮带机送入搅拌机料斗，砂子、石子在铲车转运、物料跌落、皮带输送过程产生无组织粉尘。③水泥、粉煤灰筒仓上料粉尘。水泥、粉煤灰是粉状物料，由罐车运入厂区后，要以高压空气为动力源输送到筒仓内贮存，筒仓进料时仓内压力大于大气压，产生的大量含尘废气需排出筒仓外，造成大气污染。量及汽车速度有关。④锅炉烟气。混凝土搅拌站冬季生产需要使用热水，厂区冬季采暖也要用热，需配备热水锅炉满足冬季生产需求。锅炉造成的大气污染与锅炉燃料种类及采取的锅炉烟气治理措施有关。
3混凝土配比中环境污染控制方法
3.1环境空气污染防治措施
①砂石装卸及堆存过程中的粉尘。砂子、石子堆存于砂石料场内，砂石料场是厂区内最大无组织粉尘产生源，砂石卸车、堆存、转运产生大量粉尘，为了减轻污染，要求砂石堆场必须进行全封闭且安装旋转喷雾抑尘装置，保持砂堆的含水量在10%以上。全封闭砂石堆场的要求是除了运输车辆进出的门区域外全部封闭，车辆进出口处安装自动门，只在车辆出入时开启，平时处于闭合状态，实现真正意义上的全封闭。物料装卸要加强管理，尽量平缓且减小落差，并开启喷雾抑尘装置。②铲车上料及皮带输送过程中的粉尘。砂石受料坑设于全封闭砂石堆场内，铲车上料要平缓减小落差，上部设喷雾抑尘装置抑尘。砂石经受料坑受料后通过皮带输送机输送到搅拌主楼，输送皮带通道要全封闭，实现输送通道与砂石堆场、搅拌主楼的全封闭连接，这样可减少皮带输送过程中的粉尘。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③厂内交通运输扬尘。厂区内交通运输扬尘可以通过采取运输道路硬化、定期清扫路面积尘、定期进行路面洒水、运输车辆清洗、限制车辆行驶速度等管理措施来减轻交通运输扬尘污染。④锅炉烟气。混凝土搅拌站需建设锅炉来满足冬季生产用热水及厂区采暖需求，要优先考虑采用电或天然气等清洁能源，燃气锅炉烟气排放要达到《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2014）中大气污染物排放浓度限值或大气污染物特别排放限值要求，具体执行的标准依据各地环境管理的要求来确定。为了实现锅炉烟气中NOx达标排放，需采取低氮燃烧技术或其他脱氮污染控制措施。
3.2建筑物室内环境污染的防治
建筑室内设计要注重清洁能源、可回收再利用能源的应用。在建筑室内装修设计中要选择应用不会危害人身体健康的材料。建筑施工中所选择的含有放射性的材料不能不符合国家标准要求。建筑施工材料的应用需要结合相应的检测报告来分析建筑材料中的有毒有害物质。同时，建筑室内施工不能应用工业苯、石油苯等材料。巧妙布局建筑施工设计，做好生态环境的修复在建筑施工中要积极创设能够吸收和消化光污染、热污染的建筑外部环境。在建筑室内热量较高的时候需要选择有效的转换方法，从而降低建筑施工对空气加热的作用。另外，建筑施工的进行需要充分考虑当地的地形地貌特点，减少因为建筑施工对周围环境的破坏。
3.3混凝土配比设计优化
随着混凝土的发展，其配比设计及其优化一直吸引着研究人员的注意。起先，混凝土的设计是以给定的抗压强度为设计目标，设计方法是以试验数据为基础的。后来，一些半试验半分析的方法出现了，用以计算骨料的空隙率，以达到最大的密实度。20世纪50年代，一些专家提出了几种对一两个参数（如水泥用量、水灰比）进行系统修正的优化方法，其目标在于获得较好的初始配比。比如，价格最低的配比。这种方法往往是在一个由经验、规范限定的范围内执行。Popovics在其混凝土专著中，通过使用简单的方法和计算，展示了如何获得最大经济性的混凝土。WilSno以泵送混凝土为研究对象，以混凝土的最佳可泵性为目标。混凝土中除水泥外，骨料的数量和品质以及混凝土的其他成分均通过使用预制的表格来决定。当计算机的应用日益普遍后，这些以表格为主的方法的应用价值不同程度的降低了。混凝土配比中的很多规律都被编写成了成熟的计算机程序，工程师在市场上很容易得到此类程序。但在早期的此类程序中，优化的规则往往并没有严格的系统阐述，优化往往是在计算中通过对方案的不断改进来获得的。另外的一种优化方法是基于通过正交设计试验所获得的大量试验数据的方法，这种方法通过相对较少的试验获得了混凝土配比中各个因素的变化对混凝土性能的影响，因而，并不需要精确的优化准则即可获得解决实际问题的较好的方案。当前，许多成熟高效的数学应用软件（如Matlab）被应用于混凝土的优化设计，实际上是数学求解的这一步骤由这些专业软件完成了。优化设计的重点转向了数学模型的建立。混凝土的迅速发展使得以前仅以强度和和易性为目标的配比方法不再适用，而是日趋以多目标联合控制进行配比。许多先进的思想，如模糊数学、神经网络都被引入到混凝土的配比设计优化中。
结语
伴随着经济社会的快速发展，城镇化率不断提高，商品混凝土的需求日益增加，混凝土搅拌站的数量也在不断增加，混凝土搅拌站在服务经济社会发展的同时，带来的环境污染问题凸显，是城市扬尘的重要贡献者之一，是环境保护治理的关键行业，需进行合理的环境治理和规范。国家和地方也逐步加强混凝土搅拌站的环境污染治理，不断出台完善各项污染防治技术政策和要求，环境管理部门要加大执法力度，严格监督各混凝土搅拌站落实执行，将混凝土搅拌站的不利环境影响减到最小。
参考文献：
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[3]王岚.如何控制民用建筑工程的室内环境污染的思考[J].科技创新导报，2012（33）：51.
论文作者:姜萍
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/26
标签：混凝土论文; 粉尘论文; 方法论文; 砂石论文; 环境论文; 环境污染论文; 铲车论文; 《建筑模拟》2019年第1期论文;