生態水泥混凝土材料與技術分析

張杰

摘 ? ?要：硅酸鹽水泥混凝土作為現階段最主要的建材，在給人們的日常生活帶來便利的同時，對環境造成了嚴重的破壞，本文介紹了生態水泥混凝土的生產背景與分類分析，以期降低水泥混凝土材料在應用過程中對生態環境的負荷，希望能夠給讀者帶來啟發。

關鍵詞：生態水泥混凝土;再生骨料混凝土;混合材

1 ?引言

在城市化進程不斷推進的背景下，越來越多的土地被混凝土所覆蓋，水位下降、熱島效應等情況日趨嚴重，為降低建筑工程對生態環境造成的損壞，生態水泥混凝土作為能夠與生態體系和諧發展的混凝土材料，受到了人們的廣泛關注。

2 ?生態水泥混凝土的生產背景

以水泥為凝膠的混凝土材料因其原材料來源廣泛、施工維護費用低廉等特征受到了各種工程建設的廣泛歡迎，然而，隨著工業化進程的不斷推進水泥混凝土的應用范圍不斷擴大，2018年一年間，全球共生產水泥39.5億噸，僅中國就生產了22.1億噸，水泥的大量生產與使用給地球的自然生態環境造成了極大的破壞。面對嚴峻的生態問題，生態材料這一理念最早在1993年被前沿科學研討會所提出，而生態混凝土這一概念則是在1995年由日本混凝土協會與生態混凝土研究委員會首次提出，其目的在于生產出能夠與生態和諧發展的混凝土，創造出人與自然和諧共處的情況[1]。

3 ?生態水泥混凝土的分類分析

3.1 ?減輕環境負荷的生態混凝土

減輕環境負荷的生態混凝土指的是這種混凝土材料在制造、使用以及使用后都可以有效地降低對自然環境的負擔。

3.1.1 ?生態水泥配置混凝土的技術

在當前社會生產過程中，廢棄物的處理問題直接關系到生態環境的清潔程度，在傳統的固體垃圾處理過程中，利用焚化爐對其進行焚燒是較為常用的處理方式，但這種垃圾處理方式在造成一定空氣污染的同時，無法產生足夠的經濟效益，對此，利用廢棄物制造水泥已經成為減輕環境污染的一種有效方式。如表1所示，相較于廢棄物焚化爐，利用水泥回轉窯對廢棄物盡行處理具備更好的效果。具體來說，生態水泥指的是生產廠家利用城市以及工業廢棄物作為原材料制造的水泥，利用這種生產方式制造的混凝土不僅造價低廉，節約了石灰石資源，還可以有效的解決廢棄物堆放問題。舉例來說，當前北京某水泥生產廠家制造生態水泥的主要方式是利用水泥回轉窯對廢棄物進行加工處理，這種生產方式不但減少了化石燃料的消耗量，還通過將廢棄物焚燒后的殘渣作為水泥生產原料的方式，提升了自身的經濟效益。

3.1.2 ?再生骨料配置混凝土的技術

由于混凝土的生產需要大量的砂石、骨料等材料，面對當前混凝土需求量逐年上漲的情況，砂石、骨料等原材料的需求量也在逐年上漲，為獲取足夠的混凝土原材料開山采石的情況屢見不鮮，這個生態環境的健康發展造成了嚴重的威脅。盡管每年混凝土的需求量不斷增加，但經統計發現，在全球范圍內，每年因建筑拆除產生的廢舊混凝土、建筑產生的廢棄混凝土以及預制構件場廢棄的混凝土構件的數量極為巨大，并且呈逐年上漲的趨勢，對于這些混凝土廢棄物，傳統的處理方式是堆放與填埋，這種處理方式不僅浪費了一定的土地資源，還造成了一定的環境污染。為解決這一問題，自第二次世界大戰以后與廢棄混凝土開發利用相關的議題已經受到了人們的關注，再生骨料混凝土的生產工藝就是其中的一項成果。再生骨料混凝土指的是將廢棄、破碎以及使用過的混凝土的膠結材料、混合材料以及骨料作為制作混凝土的原材料。由于再生骨料含有30%左右的硬化水泥漿，使得其吸水性能、密度、抗拉強度等特征與天然的砂石骨料存在一定的差別，因此在實際使用過程中，相關工作人員必須明確再生骨料混凝土中再生骨料的的比重以便保證建筑的整體效果符合建筑需求。具體來說，現階段在實際建筑過程中，為進一步擴大再生骨料混凝土的適用范圍，相關工作人員可以通過機械活化、酸液活化、化學漿液處理以及水玻璃液處理的方式對其進行強化處理，從而提升再生骨料混凝土的質量[2]。

3.1.3 ?用混合材配置混凝土的技術

從《2019年中國粉煤灰行業分析報告—行業規?，F狀與發展趨勢研究報告》中得知，截止至2017年年底，我國的粉煤灰產量高達6.86億噸，高居全球第一的位置，盡管近年來，我國涌現出一批將粉煤灰應用于建材、建筑、農業、化工等多個方面的企業，但與發達國家相比我國的粉煤灰綜合利用率仍比較低，粉煤灰的不恰當處理仍舊給我國的自然環境造成了嚴重的破壞。面對這一問題，將高爐礦渣、粉煤灰等工業廢棄物當做混合材制作混凝土，不但可以減少廢棄物處理用地的面積、還可以達到降低混凝土生產成本、減少CO2排放量的目的。

3.2 ?環境協調型混凝土

環境協調型混凝土指的是工作人員通過控制混凝土材料的性能、形狀等性質，降低混凝土對自然環境的影響。環境協調型混凝土的代表為多空混凝土，這種混凝土主要是通過控制混凝土的空隙特征的方式，使其具備良好的吸音、透水、蓄熱等性能。在實際生產過程中，相關工作人員主要通過對多空混凝土的性能以及顏色進行調控的方式，將其應用于植物的栽培與綠化、水的抑制與滲透、生物生息、調控溫度、吸音、隔音等方面，降低了混凝土對環境的影響?，F階段，人們制作多孔混凝土的主要材料與普通混凝土的材料基本相同，都包括水泥、水、粗細集料、外加劑等，但因多空混凝土在生產過程中，對材料的孔徑大小、孔徑分布等情況存在一定的差別，因此有時細集料、混合材以及外加劑是不會被添加到多空混凝土的制作當中。

3.3 ?綠色高性能混凝土

綠色高性能混凝土并不是依靠混凝土本身達到保護環境的目的，而是通過對這種混凝土進行合理的設計，提升混凝土的使用壽命從而降低混凝土材料對生態環境的破壞。綠色高性能混凝土技術與水泥混凝土循環再利用技術相對應，兩者保護環境的方式都是通過延長混凝土制造物的壽命，降低能源與資源的消耗。

4 ?結束語

經調查發現，人口膨脹、資源短缺以及環境惡化已經成為當今社會面臨的主要問題，為解決上述問題，加大對環境的保護已成為現階段刻不容緩的任務，在我國，建筑行業作為當前的國民支柱性產業，其建材質量與環境安全息息相關，為保障建筑行業的可持續發展，生態水泥混凝土已經成為建筑行業的主要建材。

參考文獻：

[1] 陳龍修.生態混凝土組成設計及性能試驗研究[D].揚州大學，2018.

[2] 朱勉紅.淺談新型綠色混凝土及其實際應用[J].中國住宅設施，2018（12）：24～26.