綠色混凝土開發與可持續性發展

周建江

摘要：綠色混凝土強調的是混凝土的綠色含量，著眼于混凝土的可持續發展。本文首先指出普通混凝土存在的問題從而引出綠色混凝土，介紹了綠色混凝土的定義、特征和基本分類，然后通過生產的綠色化途徑指出了綠色混凝土與可持續發展之間存在的聯系。

關鍵詞：綠色混凝土? 特征? 分類? 生產途徑? 可持續發展

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

自從混凝土應用于工程建設后，一直在現代建筑中占有極其重要的地位，在土木建筑工程領域發揮著其他材料無法替代的作用與功能。而且在今后相當長的時間內，水泥混凝土仍將是應用最廣、用量最大的建筑材料。但同時混凝土的大量使用也帶來了很多的負面影響，比如說環境問題等等。因此混凝土能否長期作為最主要的建筑結構材料，其關鍵在于能否成為綠色材料，能否堅持可持續發展道路。由此看來綠色建材已成為土木工程建設材料發展的方向。

一.?普通混凝土存在的問題?1.資源消耗??混凝土的主要組成材料使水泥。水泥的生產過程中需要大量的骨料，而且消耗大量的煤炭和電力。全世界混凝土的使用量約70億噸，而每配制1立方米混凝土約需水泥0.40-0.45噸，可以說混凝土是人類對自然界的物質和能量消費較大的一種材料。如果還包括鋼筋、預應力鋼筋混凝土，則能量的消耗還將大幅度增加。?2.對環境的影響?????水泥廠歷來是一種污染源，其產生的大量有害氣體和微塵對環境都有危害。其中CO2排放量相當大，不僅來自燃料燃燒，而且來自燃燒過程原材料的分解。CO2是地球溫室效應的主要原因，生產水泥排出的CO2量約占全世界排放量的1/10，是產生溫室效應的大戶?；炷恋氖┕ず蛻眠€會產生其他一系列的負效應，如：施工噪音是城市噪音的主要來源之一等。?3.混凝土的耐久性?????混凝土材料本身耐久性問題也是影響可持續發展的另一重要方面。目前國內外混凝土因耐久性不良引起破壞的數量很多。美國混凝土基建工程總造價達6萬億美元，每年用于維修、重建的費用就達3000億美元?；炷聊途眯砸灿鷣碛蔀橹匾獑栴}。?????正是因為普通混凝土存在有如此多的問題，無法適應社會的可持續發展，這樣綠色混凝土應運而生。

二．綠色混凝土的定義?????目前，綠色混凝土還沒有統一的定義。吳中偉院士較早曾提出過綠色高性能混凝土(GHPC)的概念，并就其特征進行過論述。近些年，包括同濟大學等科學院所對綠色混凝土展開了一定研究。綜合國內外研究，一般認為，綠色混凝土包括如下一些特征：可滿足混凝上的可持續發展，能減少環境污染，又能與自然生態系統和諧開發；比傳統混凝土具有更高的強度和耐久性；可選擇資源豐富，能耗小的原材料；大量利用工業廢棄資源，實現非再生性資源的可循環使用和有害物質的從低排放；適合人居，對人體無害。另外，吳中偉院士指出“綠色”?的涵義可理解為：節約資源、能源；不破壞環境，更有利于環境；可持續發展，既滿足當代人的衡求，又不危害子孫后代，且能滿足其需要。

三．綠色混凝土的特征??綠色混凝土是從綠色材料角度對混凝土進行開發利用，從而改善混凝土與環境的協調性。綠色材料的 特點包括材料本身的先進性、生產過程的安全性、材料使用的合理性以及符合現代工程學的要求等。而 混凝土在綠色化方面主要特點體現在以下幾方面：?(1)?大量利用工業廢料，降低水泥用量；?(2)?要有比傳統混凝土更好的力學與耐久性能；? (3)?具有與自然環境的協調性；? (4)?能夠為人類提供溫和、舒適、安全的生存環境。

四．綠色混凝土的基本分類??綠色混凝土主要分為：綠色高性能混凝土、再生骨料混凝土、環保型混凝土等。

1．1?綠色高性能混凝土? 1998年吳中偉院士首次提出“綠色高性能混凝土(GHPC)”的概念，高性能混凝土具有普通混凝土無法比擬的優良性能，是當今土木工程界最熱門的課題之一。如果將高性能混凝土與環境保護、生態保護和可持續發展結合起來考慮，則成為綠色高性能混凝土。在1997年3月的“高強與高性能混凝土”會議上指出GHPC是今后混凝土的發展方向。真正的綠色高性能混凝土應該是節能型混凝土，所使用的水泥必須為綠色水泥。普通水泥生產過程中需要高溫煅燒硅質原料和鈣質原料，消耗大量的能源。如果采用無熟料水泥或免燒水泥配制混凝土，就能顯著降低能耗，達到節能的目的。

1．2?再生骨料混凝土??再生骨料混凝土指以廢混凝土、廢磚塊、廢砂漿作骨料，加入水泥砂漿拌制的混凝土?；炷凉こ?都是有一定使用年限的，當超過一定年限后，建筑物會遭到損壞，這就需要修補或拆除。而在大量拆除建筑廢料中相當部分都是可以再生利用的，如果將拆除下來的建筑廢料進行分選，制成再生混凝土骨料，用到新建筑物的重建上，不僅能夠根本上解決大部分建筑廢料的處理問題，同時減少運輸量和天然骨料使用量。??為了更好地回收利用廢混凝土，可將廢混凝土經過特殊處理工藝制成再生骨料，用其部分或全部代替天然骨料配制成再生混凝土。利用再生骨料配制再生混凝土是發展綠色混凝土的主要措施之一，可節省建筑原材料的消耗，保護生態環境，有利于混凝土工業的可持續發展

1．3?環保型混凝土??混凝土材料給環境帶來了負面影響，如生產水泥時燃燒碳酸鈣排出的二氧化碳和含硫氣體，形成酸雨，產生溫室效應，進而影響環境；施工噪音是城市噪音的主要來源之一；混凝土材料顏色灰暗，缺乏對溫濕度調節，以及必要的透氣、透水性，使城市特別是大城市稱為“混凝土森林、熱島和沙漠”。新型的混凝土不僅要滿足作為結構材料的要求，還要盡量減少給地球環境帶來的負荷和不良影響，能夠與自然協調，與環境共生。因此，作為人類最大量使用的建設材料，混凝土的發展方向必然使既要滿足現代人的需求，又要考慮環境因素，有利于資源、能源的節省和生態平衡，環保型的混凝土成為了混凝土的主要發展方向。

五．綠色混凝土與可持續發展??在“能源、環境可持續發展研討會”上，中國工程院院長徐匡迪呼吁：“人類生存發展離不開大自然賦予的寶貴資源，大力推進資源的節約回收和再利用是一項刻不容緩的任務，也是實現可持續發展的重要內容和必然選擇?！??綠色混凝土的綠色生產化途徑包括：

1．降低水泥用量，開發新的水泥品種；?2.大量利用工業廢渣，減少自然資源和能源的消耗；3.使用人造集料、海砂、再生集料等多種代用集料，保護天然資源；4.注重混凝土的工作性，節省人力，減少振搗，降低環境噪聲；5.提高混凝土結構的安全使用壽命，減少因修補或拆除舊混凝土結構物造成的浪費；?6.推廣預拌混凝土技術，減少環境污染；7.廢棄混凝土的再生循環，保護生態環境；?8.大力推廣高性能混凝土.??正因為綠色混凝土的生產綠色化，才能促進環境的可持續發展。隨著生產水平的提高和社會的逐漸進步，綠色混凝土會越來越得到人們的重視，更多的混凝土建筑物會使用綠色混凝土，人們的生活也會逐漸依賴綠色混凝土而不是普通混凝土，這樣就能更好地走可持續發展道路。

六． 綠色混凝土不但具有比普通混凝土更加優良的性能，還由于其利用工業廢棄物和生活垃圾， 因而能最大限度地節約天然資源和能源，具有保護環境的效益，可以有效地堅持可持續發展戰略，可以更好的保護環境，維護世界和平與全人類的共同快速發展。綜上所述可知，綠色混凝土的發展能夠極大地促進可持續發展，是可持續發展的有效途徑。

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