混凝土材料可持续发展探讨

混凝土材料可持续发展探讨

冯艳芳

天津津贝尔建筑工程试验检测技术有限公司 天津市 300170

摘要：混凝土一直是我国建筑行业赖以生存的建筑材料，主要特性是经过构筑不同比例的混凝土完成不同建筑施工，比如提升混凝土比例，采用砖块粘合剂，提高砂石比例，可以用作地基建设和支撑柱的构建。混凝土作为施工主要材料，在各方面都有着不同应用方法。若想实现混凝土在建筑工程行业中的可持续化发展优势，加强混凝土材料探究，进而实现其目标。本文主要从作者实际工作经验入手，分析混凝土材料的可持续化发展，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：混凝土；可持续发展；校验

前言：混凝土材料发展在优质天然资源储备、材料检验标准方面存在着一些问题，还需从绿色高性能混凝土、混凝土外加剂对混凝土材料可持续化发展进行分析，经过原材料检验标准和预拌混凝土材料检验评价指标的监理，完善混凝土材料标准，进而实现企业明确混凝土材料可持续化发展要求，推动我国混凝土行业发展。下面就对其进行分析。

1 混凝土材料行业面临的问题

1.1 优质天然资源的缺乏

其发展困境体现在下面几点：

第一，石灰石资源日益紧张，以碳酸钙为主要成分的石灰石是水泥、混凝土出料生产必须的原材料。作为不可再生的资源，在当前我国基础建设工程发展下，石灰石资源的储量也在明显下降，资源紧张问题日益明显。随着人们生态环境意识不断提高，可持续化发展理念下，国家加大对天然石料开采的管控，使得石灰石和砂石等混凝土生产原材料开采量的明显下降，凸显出资源紧张问题。第二，优质矿物掺合料供不应求。大量使用优质矿物掺合料是混凝土的一个生产特点。在路桥、隧道和水利工程施工建设过程中，还需结合实际情况在混凝土中加入不同类型矿物掺合料，而粉煤灰、优质矿粉就是应用最多的。在近几年一级粉煤灰和S95以上矿粉呈现出供不应求的市场行情，从而一定程度上影响了混泥土材料行业的发展。

1.2 材料检验标准缺乏

科学技术的进步推动了混凝土材料的多元化发展，使得混凝土材料的种类愈发丰富，不同类型的混凝土适用条件、性能特征、组成成分存在一定的差异性，从而一定程度上增加了混凝土材料的检验难度。此外，混凝土材料检验标准的调整和完善是一个科学严谨过程，需要耗费一定的时间，相较于混凝土材料生产技术的发展具有明显的滞后性，对于很多新兴混凝土材料而言，材料检验标准缺失问题较为明显，从而一定程度上影响了混凝土材料行业的发展。

2 混凝土材料可持续发展的环境要求
2.1 明确混凝土材料可持续发展的方向
2.1.1绿色高性能混凝土

“绿色建筑”、“可持续发展”理念下，绿色高性能混凝土必然是混凝土材料未来发展的主要趋势。传统类型的混凝土材料在生产过程中对生态环境的污染和破坏是较为明显的，如：生产过程中会向大气中排放大量的NOX、CO2、SOX等有毒有害气体，不仅会直接破坏空气质量，还会引发“酸雨”现象，对动植物和建筑物造成危害。同时，生产过程还会消耗大量的煤炭资源、电力资源及其它类型的自然资源，使得生态平衡受到破坏，矿产资源匮乏问题进一步加剧。基于此，“可持续发展”理念下混凝土材料的创新发展，不仅是注重理化性能、施工性、耐久性的提升，更要强调生态性、环保性、节能性的凸显。

对于“绿色高性能混凝土（GHPC）”而言，业内人士认为其生产制造过程应符合以下条件：（1）砂石料开采过程规范、环保，所用水泥必须为绿色水泥（GC）；（2）在不影响材料性能的基础上，通过改良生产工艺、调整原料成分和比例等技术手段最大限度减少水泥用量，以此降低NOX、CO2、SOX等生产污染物的排放，提高环保性；（3）注重掺合料的使用和改良。一方面通过适当增加优质粉煤灰、细磨矿渣用量的方式，降低水泥用量；另一方面积极使用稻壳灰、硅灰等加工处理后的工农业废渣作为活性掺合料替代传统的矿物掺合料，以此降低矿物资源的用量，提升混凝土材料生产的环保性。

2.1.2 GHPC

主要包含以下三种常见类型：（1）植被绿化型。该类型混凝土具有内部连通孔隙较多，利于绿植根部生长的应用特点。适用于固沙、固堤、市政绿化等工程领域，在水土流失治理、提升城市绿化率方面具有突出的应用价值。此类GHPC的配置生产要点为：优选低碱度硫铝酸盐水泥，水灰比在0.2~0.4范围内，配合比控制时可选C15~C20混凝土。（2）透水型。该类型混凝土内部连通孔隙率达15%~30%，具有极为出色的透水性，适用于护岸、市政道路等工程领域。得益于丰富的内部连通孔隙，积水能够快速渗透混凝土结构进入地下，因此在补充地下水资源、修复地表生态环境、改善土壤微生物生存环境、应对城市内涝问题等方面具有突出的应用价值。此类GHPC的配置生产要点为：所用水泥强度必须＞42.5MPa且用量应在320~460kg/m³范围内，减水剂应为树脂型减水剂，水灰比应在0.25~0.45范围内；（3）水生物保护型。该类型混凝土尤为适宜生物生长，在江河湖海现相关工程建设领域应用广泛，如：在人造礁石建设中应用该类型混凝土，可为海草、藻类生物生长提供良好平台，易于生态食物链的形成。

2.2混凝土外加剂方向

从工艺技术层面分析，混凝土制备过程中加入适当的外加剂具有改善混凝土力学性能、改善材料施工性、提升材料耐久性、降低生产成本、减少水泥用量等积极作用，因此，外加剂在混凝土材料制备过程中具有不同替代的重要地位。随着科学技术水平的提高，混凝土外加剂的种类愈发丰富，现阶段常用的外加剂包括：早强剂、减水剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、引气剂、泵送剂、水下抗分散剂等。

混凝土材料可持续化发展理念下，混凝土生产企业深刻意识到外加剂在绿色高性能混凝土生产中的重要作用和价值，例如：很多外加剂是利用工业生产固、液废弃物加工制造而成，因此，外加剂的广泛应用可一定程度提升工业废弃物的循环利用价值，有利于生态环境的保护；外加剂能够显著改善混凝土材料的施工性，从而一定程度上降低施工能耗；外加剂能够显著提升混凝土材料的力学性能，可在相同的建筑结构力学要求下，一定程度上减小结构构件的尺寸规格，从而减少混凝土材料用量，节约自然资源；外加剂的使用能够减少水泥用量，从而减少水泥生产量，进而显著降低水泥生产过程中的污染物排放，更好地保护生态环境。

2.3 健全材料检验标准

基于“绿色建筑”发展战略具体要求以及混凝土材料可持续发展趋势，建立健全混凝土材料相关的检验标准，对于混凝土材料行业的规范化管理和可持续化发展具有重要的意义。材料检验标准的完善应从下面入手。

首先是混凝土原材料检验标准的完善。粗骨料、细骨料、砂子等原材料的品质对于混凝土的性能指标和环保性具有直接性的影响，因此，应基于GHPC的生产需求和标准建立健全粗骨料、细骨料、砂子等原材料的检验标准。

结束语：

综上所述，“绿色建筑”、“可持续发展”理念下，我国混凝土材料生产企业应深刻意识到当前混凝土材料行业发展所面临的困境，并在准确把握国家宏观发展战略及行业发展趋势的基础上，明确混凝土材料的可持续发展方向及环境要求。通过加强绿色高性能混凝土、混凝土外加剂的研发力度，建立健全材料检查标准等措施，推动我国混凝土材料行的健康、稳定、绿色发展。

参考文献：

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[2]丰瑛.混凝土材料的研究现状和发展应用[J].四川水泥,2021(02):11-12.

[3]檀军.绿色高性能混凝土材料及应用探索[J].居舍,2020(07):23.