混凝土绿色化

混凝土绿色化（精选十篇）

混凝土绿色化 篇1

高性能混凝土虽然诞生的时间晚, 却赶上了世界环保浪潮的风起云涌, 也促使这个极具环保概念的新型产品, 朝着绿色化进程发展的速度很快。

最近, 有一个新的概念又在HPC的基础上跃上一个台阶, 叫做“绿色高性能混凝土”, 国际上简称GHPC, 或直接叫做GC。绿色高性能混凝土是在高性能混凝土绿色范围的基础上, 延伸并扩大了环保的概念, 也就是说, 高性能混凝土相对于传统混凝土而言, 已经全面跨入节能环保的领域, 成为具有代表性的绿色化基础建筑材料之一。

提高, 通过复核合格后方可列入合格企业名录。

据介绍, 海南省建设单位和施工企业不得采用无预拌商品混凝土企业资质证书企业生产的预拌商品混凝土, 否则相应建设工程项目不得准予施工许可、不得予以竣工验收备案。

(摘自中国混凝土网)

广东东莞住建局将加强混凝土预制构件生产企业

管理

广东省东莞市住房与城乡建设局发布通知称, 为进一步贯彻落实《广东省促进散装水泥发展和应用规定》, 确保建设工程的安全和质量, 将加强对混凝土预制构件生产企业的管理, 实行更为严格的资质管理、强化建设主体质量责任以及加大检查力度。

绿色混凝土在矿山中的应用 篇2

绿色混凝土在矿山中的应用

随着矿山开采量的增大,矿山中的采空区充填、井巷支护以及相关配套设施建设中的`混凝土用量也越来越大.但是目前这些混凝土的砂石原材料都还是采用传统的开山采矿,挖掘河床获取,既破坏环境也浪费资源.采用尾矿和废石作为混凝土骨料,可减少砂石开采,保护环境,节约成本;利用冶炼厂的粉煤灰和粒化高炉矿渣可以部分替代水泥,并且可以制备性能更优越的混凝土.

作 者：付宗智 FU Zong-zhi  作者单位：中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083;长沙有色冶金设计研究院,湖南,长沙,410011 刊 名：企业技术开发（学术版） 英文刊名：TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 年，卷(期)： 29(1) 分类号：U491 关键词：混凝土骨料   保护环境   节约成本  

分析商品混凝土搅拌站的绿色生产 篇3

关镳词：商品混凝土；绿色生产；集成技术；管理体系

从当前商品混凝土生产过程来看，能耗过高是最为主要的问题，采用绿色生产及管理模式，已经成为必然趋势。

一、当前商品混凝土生产存在的主要问题

一是不符合环保要求。在生产过程中，容易出现噪声超标、粉尘超标及废水超标的问题，严重影响的周边环境，给居民的生活及健康带来不良的影响。二是绿色面积过少。从商品混凝土生产厂家来看，主要存在着绿化面积过少的问题，生产厂区内污水乱排乱放，飞尘四处飞，生产设备又脏又臭。对企业周边环境造成了严重的影响，有损于城市形象。三是生产技术落后。特别是一些规模小的企业，生产技术差，能耗高，对废弃资源缺乏有效地综合利用。对生产过程中的废弃物，缺乏有效地处理和再利用，给环境造成了严重的威胁。

二、商品混凝土搅拌站的绿色生产

商品混凝土的绿色生产是指在商品混凝土生产过程中，从材料的选择、设计、生产机供应等流程入手，采用全封闭式混凝土搅拌站绿色生产模式，确保控制系统的符合环保性、自动化、节能性的要求。

（一）做好厂區的绿化

在商品混凝土生产过程中，必须从环保的角度出发，对生产区域进行绿化处理。在进行布局时，要与生活区域相分离，并对地面坡度及水流线路进行优化，切实加强对搅拌站的生活区、办公区、生产区及四周的一定范围进行绿化，做好绿化树种的选择，确保搅拌站常年都有绿色，从而达到绿化、美化、降尘的目的。特别是对搅拌站内部的交通路线进行优化设计，确保车辆得到科学合理地分流，确保车辆行驶的通畅与安全，减少车辆的消耗和污染。

（二）做好除尘降噪处理

一是使用隔音降噪的材料。为了确保有效地除尘降噪，在进搅拌站进行全封闭时，可以使用隔音空心砖及轻钢结构，确保生产线能够在全封闭的状态中安全高效地运行。二是选用有效的收尘装置。在料场周围做好水管设置，并在顶棚上做好喷水设置，采用喷水降尘的途径，使噪音得到有效地降低，将粉尘的排放量尽量地减少。这样不仅可以增强产品的质量，而且可以有效地保护周边环境，增强商品的环保性。

（三）做好废弃物的回收

在进行商品混凝土生产时，要设计好混凝土料浆的回收系统。采用砂石分离机，对建筑垃圾中的料浆与砂石进行分离。对于分离出来的砂石作为生产混凝土的原料进行回收处理，而分离出来的废料浆，可以再次进行搅拌，将其中的有效成分得到充分地利用。有关数据表明，每生产100立方的混凝土就会产生1.6吨的建筑垃圾，其中含有砂石l吨，所含的水泥、粉煤等物质0.4吨。以产量50万立方米搅拌站为例，全年可以回收的砂石可以达到5000吨，可以回收粉煤灰、水泥等2000吨。

（四）做好废水利用、雨水收集及生产节电处理

一是废水利用及雨水收集。在进行废水循环利用建设时，对于清洗设备的污水和冲洗场地废水经过沉淀处理，可以重复地利用。同时，还要修建雨水回收系统，将收集起来的雨水作为商品混凝土的生产用水，以此节约水资源的消耗。有关数据表明，废水循环利用系统年节省用水量可达到少对水资源的消耗，每年可以节省的水量达到1.5万吨，可以减少300吨固体垃圾，每年可以节约排污费、垃圾处理费在20万元以上。从雨水回收系统来看，可以回收的雨水达到2.3万吨，可以生产16万立方米的绿色混凝土。二是做好生产节电处理。使用具有较强节电作用的补偿装置，从而能够获得良好的节电效果，使设备的使用效率大大地提高，延长使用寿命。

（五）采用绿色生产技术

一是做好绿色选材。对工业废渣、石屑等原材料进行选用，并对再生混凝土骨料等资源进行再利用。二是采用绿色设计。以耐久性为出发点，加强对混凝土产品的设计，确保设计出的混凝土具有较高性能，而不能够以强度为出发点，从而提高绿色混凝土的使用寿命，降低维修费用，节约资源。三是采用绿色生产。

在商品混凝土生产过程中，采用环保型的搅拌站管理系统，建设花园式厂站，尽可能地减少粉尘，降低噪音污染，想方设法地降低混凝上生产过程中的电量。在商品混凝土的生产过程中，对生产过程中产生的废水、废弃料进行回收利用，从而尽可能地减少排放量。四是做好绿色供应。规范商品混凝土运输、采送过程，最大可能地调动使用效率，从而减少水泥、砂石和等原材料的浪费。

三、采用现代管理方式

一是对多个模块进行有效地整合。对材料称重、库存、销售、试验室、财务等方面的管理系统和控制系统的有效整合，改变过去单兵奋战的状态，大大提高生产效率，有效地降低油耗和电耗，大量地减少人力、物力和财力。还可以将GPS系统安装在运输设备上。

二是采用能耗定额管理。利用审计方法对生产过程中的能源消耗情况进行分析，并制定出绿色混凝土能耗定额管理方法，对节能、组织、管理指标、生产工艺等进行细化，并给混凝土生产过程进行能耗定额管理，以降低企业的能耗，减少企业的生产成本。

三是采用绿色生产管理办法。要立足绿色生产，通过编制绿色生产管理制度，从而加速绿色生产的进度，使管理模式符合绿色混凝土的特点，从而确保商品混凝土生产得到顺利地进行。可以采用星级评价的方式，对所属的搅拌站进行星级点评，制定出星级评价的标准，这样才能够促使混凝土的绿色生产顺利地运转。对每月的绿色混凝土生产进行检查通报，以此确保公司绿色混凝土生产的顺利实施。

四是做好环境标志产品认证。积极参加环境标志产品绿色认证，严格按照国家环保要求加强自身建设，促使商品混凝土的配制、生产等整个过程都与环保的要求相符合，从而减少商品混凝土生产对生态环境的破坏和危害。

四、结语

综上所述，在生产商品混凝土的过程中，必须采用绿色环保的生产模式，做好厂区的绿化，加强除尘降噪处理，采用废弃物的回收，做好废水利用、雨水收集及生产节电处理，采用绿色生产技术，对多个模块进行有效地整合，采取能耗定额管理，不断降低生产能耗，以达到生态环保的要求。

参考文献

[1]谢兴建. 商品混凝土搅拌站的绿色生产[J]. 福建建筑，2011，06：108-110.

绿色建筑之绿色混凝土研究发展现状 篇4

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内, 最大限度节约资源, 实现节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染, 提供健康、高效、与自然和谐共生的建筑。今年来, 绿色建筑评价已经上升到强制推行阶段, 从国家到地方都出台了GB/T50 378-2014《绿色建筑评价标准》, 其中重要的一项为节材与材料资源利用, 而混凝土是当今建筑构成的主要材料, 使用量随着建筑的规模化而扩张, 尤其最近城镇化推进步伐的加快, 混凝土的使用量日益增加。混凝土[1]具有其特有的优势, 因此, 在近中期建筑发展过程中不会被其他材料取代, 比如快速发展的竹、木材料等。混凝土的使用是一把双刃剑, 在给人类社会带来便利的同时, 也随之带来大量的环境破坏与能源耗竭问题, 因此, 如何实现混凝土的绿色化、可持续化发展是当今重要议题之一。

综上所述, 绿色混凝土的概念随之而来, 虽然目前学术以及工程界尚未对绿色混凝土进行明确定义, 但一般来说, 绿色混凝土应具备如下特征:首先, 绿色混凝土的力学性能不会弱于普通混凝土;其次, 绿色混凝土具有节省水泥、生产过程降低环境污染、大量使用工业废弃物、具有其他特殊性能[2,3,4]。

根据上述对绿色混凝土的理解, 目前较为典型代表的绿色高性能混凝土、由可再生骨料生产的混凝土、机敏型混凝土以及环保型混凝土等都属于绿色混凝土的范畴[5]。

1 绿色高性能混凝土

绿色高性能混凝土, 顾名思义, 具有两个特征, 绿色与高性能。其高性能特征是指, 在混凝土绿色化基础上, 添加各种添加剂而制成具有更高耐久性的混凝土, 其性能之所以优异, 是由于在混凝土生产过程中使用了性能更加优异的添加材料, 比如各类矿物掺和料等, 最典型的就是将大力发电厂的粉煤灰、高炉炉渣、煤矸石等具有一定潜在活性的掺合料, 掺加制备性能更加优异的混凝土, 通过这些工业废渣的掺加, 不仅实现了性能的提高, 而且降低了水泥的使用量。

目前根据绿色高性能混凝土的定义, 该类型混凝土主要从原材料的绿色化、设计的绿色化以及施工的绿色化三个方面或层面发展[6]。

1) 保障混凝土使用性能前提下, 降低水泥用量, 提高原材料中非天然材料的含量。混凝土的构成原料主要为水泥、粗细骨料、水、掺和料以及添加剂。若要求实现混凝土整体的绿色化, 首先应该实现每种组分的绿色化。而水泥是构成混凝土的最主要的原料, 而水泥的生产对环境的污染严重程度毋庸置疑, 因此, 绿色混凝土原料中应尽可能降低水泥的使用量。除此之外也应该尽量使用绿色水泥, 比如采用无熟料水泥或者免烧制水泥等, 就可以实现节能减排的目的。而针对粗细骨料而言, 可以将工业废渣或者废弃的混凝土经过加工处理制成粗细骨料, 从而替代部分甚至全部的天然骨料, 那么将进一步实现节能减排。因此, 对于各种工业废渣以及废弃混凝土的处理工艺的发展, 将是实现混凝土绿色化的一个重要基础。比如:日本兴建的世界最长的悬索桥———明石跨海大桥, 总长3 910 m, 中跨1 990 m。两个锚墩中使用了40万m3的绿色混凝土, 采用废弃的混凝土做部分粗骨料, 其预期使用寿命100年。而在加拿大舍布洛克镇修建了一座步行桥, 使用了钢管混凝土桁架桥, 采用回收的混凝土做粗骨料, 混凝土强度达到200 MPa, 该镇处于严寒、高湿地区, 最低气温-40℃, 使用效果良好[7]。

2) 更新传统混凝土设计方法, 实现绿色化设计理念。传统的混凝土设计偏重于功能需求, 而随着人们对生活环境要求的提高, 更多的设计应该考虑到生活环境的健康、舒适、生态等方面。因此, 针对该新形势下的新要求, 混凝土的绿色设计应该集中在混凝土材料的性能、样式等方面, 满足新的标准。比如具有净化空气功能的光催化混凝土, 将二氧化钛融入混凝土中, 在光的作用下, 作为催化剂裂解大的臭气分子, 从而净化环境。再比如加气混凝土, 通过发泡技术, 改变混凝土的内部构造, 不仅提高了混凝土的力学性能, 而且降低了密度, 降低了单位体积混凝土生产的能源消耗量。

3) 在施工过程之中实现绿色化。混凝土施工是一个高能耗的过程, 尤其是混凝土的养护过程, 不良养护情况下, 不仅仅会影响施工能耗, 甚至会导致混凝土力学性能下降, 遗留潜在隐患。中国目前普遍采用传统的养护方法, 比如喷水养护、湿砂覆盖法、麻袋覆盖、蒸气养护法等, 上述方面存在诸多缺陷, 耗费大量的水资源以及人力资源。而采用较为先进的喷涂养护剂的方法, 不仅施工更加方便, 而且大大降低对水资源和人力资源的消耗。除此之外, 采用更先进的施工设备以及施工组织技术也是实现绿色化施工的重要途径。

2 再生骨料混凝土

根据再生骨料混凝土的定义, 混凝土的粗细骨料由可再生材料构成, 主要是既有建筑物废弃的混凝土经过破碎、筛分等处理工艺进行再加工, 使其恢复原有的性能, 从而降低自然材料的掺加量, 而且可以实现对建筑物废料的重新利用。现在很多研究者对再生骨料混凝土展开了研究工作, 比如如何增强与改善其力学性能与强度, 增强再生骨料混凝土的耐久性, 还有对再生混凝土的应力-应变行为展开研究。目前再生骨料混凝土研究与发展集中在:再生骨料的生产工艺 (包括预处理破碎阶段、强化处理阶段、筛分阶段) 、再生骨料的强化处理方法 (如化学强化方法、物理强化方法) 。

近年来, 中国面临大量老旧建筑的拆毁工作, 会产生大量的废弃混凝土, 因此, 如何高效地处理和循环利用废弃混凝土, 是迫在眉睫的事情。目前用于再生骨料, 可以用于再生粗骨料以及再生细骨料。但中国目前尚未颁布再生混凝土骨料的相关标准, 而日本在1997年就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》, 并在全国范围内建立大量生产工厂, 截止2014年, 日本已经实现建筑垃圾的重新利用率达到80%以上。在20世纪80年代, 荷兰制定了有关利用再生混凝土骨料制备素混凝土、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土的规范。丹麦于1990年颁布法规修正案允许再生骨料在适宜环境下用于某些特定的结构[8]。在德国, 再生混凝土主要用于公路工程, 如德国lowersaxong的一条双层公路采用了再生骨料混凝土, 该混凝土路面总厚度为26cm, 底层混凝土19 cm采用再生骨料混凝土, 面层7 cm采用天然骨料配置的混凝土。

3 环保型混凝土

随着人们对居住环境的要求日益提高, 21世纪的新型混凝土不仅仅满足建筑提高需求, 而且还应该尽量降低给环境带来的负荷与负面影响, 因此, 开发与应用环保型混凝土是绿色混凝土发展的趋势之一。就目前而言, 环保型混凝土主要包括三类:减轻环境负荷型混凝土、无砂混凝土以及再生混凝土[9]。

1) 减轻环境负荷型混凝土。从混凝土的生产、使用一直到消亡全过程中, 即LCA考虑, 能够减轻给地球环境造成负担, 比较代表性的有:免烧水泥混凝土、人造轻骨料混凝土、高耐久性混凝土等类型的混凝土。

2) 无砂混凝土。顾名思义, 无砂混凝土不含细骨料, 仅有粗骨料, 自然其透水与透气性能优良, 其存在的大量孔隙, 可以为生物的栖息繁衍解决地方。在很多地方, 诸如公园广场、人行便道、停车坪等地方。无砂混凝土在奥林匹克森林公园和鸟巢工程中大规模应用, 奥林匹克森林公园工程中应用的无砂混凝土达到了C25强度等级, 透水率达到3.9 mm/s, 孔隙率达到24%;鸟巢工程中应用的无砂混凝土达到了C20强度等级, 透水率达到6.2 mm/s, 孔隙率达到28%[10]。

3) 生态混凝土。该类型混凝土的表征是, 能够适合生物生长, 如能够长草等绿色植被。主要用于固沙、固土、固堤护岸等场合。该类型混凝土, 中国市场已经出现了专用于该类混凝土构件成型机。

近来, 上海市从日本引进的一种新型植被混凝土, 在嘉定西虬江护坡上使用, 河道护坡的混凝土上长满郁郁葱葱的嫩草, 既可以满足河道护坡的硬度要求, 又能够为河道景观添绿。从某种意义上来讲, 生态混凝土将是未来混凝土发展的一个重要方向, 混凝土将被大量应用在建筑领域, 而居民建筑不可或缺的需要满足绿化与绿色植被要求, 钢筋混凝土城市森林的面貌急需在不影响建筑结构功能的情况下得到改善, 改变传统混凝土在人们心目中的形象。

4 机敏型混凝土

机敏型混凝土是智能材料的一种, 智能材料的概念是在20世纪80、90年代提出来的, 之所以称之为智能材料, 是因为材料具有自感知、自诊断以及自修复功能。而智能混凝土亦称为机敏型混凝土, 可以使所建造的工程具有自诊断、自调节、自增强以及自愈合等功能, 亦是混凝土未来发展方向之一。其产生根源在于大型工程结构的超常使用过程中, 不可避免的出现损伤, 而损伤不及时采取措施进行修复, 极有可能损伤甚至破坏结构的使用。而采取常规方法对结构的损伤进行监测, 往往后知后觉, 而且异常繁琐与麻烦。近年来出现的代表性混凝土有:自诊断机敏混凝土、自调节机敏混凝土以及自修复机敏混凝土。

1) 自诊断机敏混凝土。普通混凝土不具备自诊断功能, 通过加入一些复合材料, 使普通混凝土具有一定的压敏特性和温敏特性等自感应功能。就目前研究以及应用现状而言, 常用的复合材料有聚合物类、金属类、光纤以及碳纤维等。比如, 将碳纤维添加到水泥基料中, 不仅提高了混凝土的强度和韧性, 而且改善了其电学性能, 可以作为传感器并以电信号输出的形式表达出自身受力情况和自损伤程度[11,12]。通过研究发现, 碳纤维水泥基材料在结构构件受力弹性阶段, 其电阻率与内部应力成线性关系, 而当逼近结构构件的极限载荷时, 电阻骤增, 将表明构件即将不可恢复性损伤。两普通水泥基料则导电性能不会随受力的变化而变化, 从而不能感知内部损伤。

在混凝土结构重要位置埋入光纤维传感器, 利用光在光纤传输过程中易变特性 (容易受到外界环境因素的影响, 比如温度、压力、电场、磁场等) , 可以探测混凝土受载过程内部应力、应变的变化, 从而实现对由于外力、内力等产生的变形、裂缝等损伤的检测。比如加拿大Calgary市的一座名为Beddington Trail的一座双跨公路桥, 便采用了光纤传感自诊断混凝土, 进行对内部应变状态监测。国内重庆市渝长高速公路的红槽房大桥也采用了同样的检测措施, 芜湖长江大桥亦是如此。

2) 自调节机敏混凝土。顾名思义, 自调节机敏性混凝土可以在周围环境变化以及经受自然灾害时, 通过对结构变形、震动特性以及负载能力的调节, 从而提高结构工程的安全性。其是采用在普通混凝土中添加具有调节功能的材料得以实现的[13,14,15,16,17]。目前, 所添加的具有调节功能的材料, 主要有形状记忆合金 (Shape memory alloys, SMA for short) 、电流变体以及碳纤维等。

形状记忆合金的驱动作用力主要有温差驱动以及应力驱动两种, 应用该两种驱动力可以诱发马氏体相变机理, 从而实现材料的形状记忆效应、超弹效应以及其他功能。国内外诸多学者与工程人员对此进行了大量的研究工作, 并取得突出成果, 重点分析了SMA对建筑构件变形能力的控制以及自修复能力影响等, Window在1947年首次发现了电流变效应, 即电流变体在电场作用下可以产生黏性、塑性和弹性等流变性能的双向变化, 国内外诸多学者针对电流变体在结构调节方面的影响也展开了大量研究工作, 重点研究外加前场作用下, 建筑构件的阻尼、震动频率、静态屈服负载等影响特性。但总体而言, 目前仍然处于试验室阶段, 尚无大规模实践应用。

碳纤维混凝土, 显然是通过在普通混凝土中均匀加入适量的碳纤维, 从而表征具有一定特殊功能。针对碳纤维混凝土的机敏特性, 目前研究着眼于碳纤维增强水泥基料的导电特性研究。因为碳纤维掺到混凝土基料中会形成带电粒子通道, 在外加电场作用下, 从而电子移动而具有导电性, 进而表现出各种特性。国内研究重点放在电热效应产生的热膨胀对结构应力的影响特性, 研究手段主要为理论、试验以及有限元模拟分析。

3) 自修复机敏混凝土。自修复混凝土, 是模仿生物基体受损后自我再生、修复机理, 采用修复粘结剂和混凝土材料复合的办法, 实现材料破坏的自修复和再生。以此为基本出发点, 国内外学者们提出了多种模型, 比如在材料的基体中设置很多细小纤维管道, 管中充满可流动的修复介质, 在外力作用下, 一旦材料基体开裂, 纤维管道破裂, 其内置的修复剂流到裂缝处, 便可自动修复, 从而实现了材料破损的自我修复能力。目前主要是针对混凝土的裂纹, 即开裂进行修复。而且最早可以追溯到1925年, Abram无意中发现混凝土试件在抗拉强度测试中开裂后, 将其放在室外8年, 裂缝竟然愈合了, 而且强度比之前提高2倍之多。目前大部分有关此项内容的研究集中在空心修复纤维在基体中的具体分布以及修复剂如何进行释放方面, 通过化学制剂密封基体的微开裂。

5 总结与展望

混凝土绿色化 篇5

总 则

第一条 为推广应用高性能混凝土，提高混凝土生产质量和水平，促进绿色建材生产和应用，规范预拌混凝土绿色生产评价标识（以下简称评价标识）工作，制定本办法。

第二条 本办法所称评价标识是指对自愿申请的预拌混凝土搅拌站（楼），按照本办法规定的程序和要求，开展评价、确认等级并进行信息性标识的活动。

第三条 本办法适用于已建成投产的预拌混凝土搅拌站（楼）评价标识。

第四条 评价标识遵循自愿申请原则，并应做到科学、公开、公平、公正。

第五条 标识评价的技术依据应符合《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》JGJ/T 328，标识等级由低至高分为一星级、二星级和三星级。

第二章 组织管理

第六条 住房城乡建设部、工业和信息化部（以下简称两部门）负责全国评价标识的监督管理，指导各地开展评价标识工作。两部门明确日常管理机构，由该机构承担评价标识日常实施和服务工作，以及两部门委托的具体事项。

第七条 各省级住房城乡建设主管部门、工业和信息化主管部门（以下简称省级部门。两部门和省级部门统称为主管部门）负责监督、管理和组织开展本地区评价标识工作。主要职责是：

（一）明确承担省级评价标识日常管理工作的机构；

（二）对评价标识机构进行管理和监督，并报两部门；

（三）监管本地区评价标识应用；

（四）在两部门建立的统一信息平台上发布本地区评价标识信息等。

第八条 评价标识工作的具体实施由评价标识机构负责。评价标识机构应具备以下条件：

（一）从事混凝土行业研究、开发、推广、应用；(二）不少于20名熟悉我国混凝土行业生产工艺、标准规范和产业政策的专业技术人员。

其中中级及以上专业技术职称人员比例不得低于60％，高级专业技术职称人员比例不得低于30%；

（三）独立法人资格，相应的办公场所和其他必要办公设施；

（四）组织或参与过国家、行业或地方相关标准编制工作，或从事过相关建材产品的检测、检验或认证工作，在行业内具有权威性、影响力；

（五）内部管理制度健全。

第九条 评价标识机构的主要职责：

（一）负责评价标识的申请受理、申报资料审查、生产现场核查、公示、出具评价报告及颁发证书。评价报告应经评审专家签字并加盖评价标识机构公章；

（二）负责对取得标识企业开展随时抽查和评定性复核；

（三）建立预拌混凝土绿色生产评价标识技术档案，确保档案的完整、真实和有效，并进行归档管理；

（四）提交评价标识工作总结和下工作计划；

（五）完成主管部门委托的其他工作。

第十条 评价标识机构的评价结果，应组织专家进行评审，并依据专家评审意见形成评价报告。

评审专家不得少于5人，其中外单位专家不得低于2人。外单位专家应从两部门联合组建的高性能混凝土推广应用技术指导组中聘请。

本单位专家应具备下列条件：

（一）本科以上文化程度，具有混凝土及相关专业高级专业技术职称；

（二）熟悉混凝土及相关专业工作，具有丰富的理论知识和实践经验；

（三）熟悉《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》和预拌混凝土绿色生产评价标识管理相关规定；

（四）具有良好的职业道德，作风正派，有较强的语言文字表达能力和工作协调能力；

（五）没有参与被评审的评价项目；

（六）身体健康，年龄一般不超过65岁。

第三章 申请条件及评审程序

第十一条 申请标识的预拌混凝土搅拌站（楼）应当通过所属具有法人资格的企业进行申请，并应具备以下条件：

（一）具有预拌混凝土专业从业资质；

（二）通过竣工验收并投入正常使用；

（三）一年内未发生因其生产的预拌混凝土质量不符合要求而导致的工程质量安全事故；

（四）一年内未发生一般及以上安全生产事故；

（五）申报材料真实、完整并符合相关格式要求。

第十二条 申请企业向评价标识机构提交申报材料。

评价标识机构组织专家对申报材料进行审查，确认其标识等级，并进行生产现场核查。评价标识机构对通过评审的，进行公示。对公示无异议的，向省级部门出具评审报告，向省级部门申请证书编号，给申请企业颁发标识。

第十三条 省级部门对评价信息予以公布，必要时可进行抽查。

第十四条 省级部门负责将本行政区域内评审结果向社会公开，并报送两部门。

第十五条 标识有效期为3年。有效期届满3个月前可申请评定性复核，评定性复核程序与初次申请标识程序一致。

第四章 日常监督

第十六条 取得标识企业每年年底前应向评价标识机构提交自查报告。

评价标识机构对企业自查报告进行复核，必要时进行现场抽查，并将自查报告和复核结果报省级部门。

第十七条 主管部门可根据评价标识监督管理要求以及社会监督等情况，对取得标识的企业开展随机抽查。对于不满足相应星级要求的企业，责令限期整改，整改仍不合格的，应要求评价标识机构降低标识等级或撤销标识，并向社会公布。

第十八条 已取得标识的企业自降低或取消标识等级之日起，一年内不得重新申请标识。第十九条 相关机构或企业对评审过程或结果有异议的，可向省级部门申诉。省级部门应及时进行调查核实，并在60天内将调查核实结果反馈给相关机构或企业。

第二十条 评价标识机构应接受省级部门监督和管理。评价标识机构不得有以下行为：

（一）不按有关标准和管理办法进行申报资料审查和生产现场核查；

（二）泄露申请企业技术和商业秘密；

（三）伪造评审报告或者出具虚假评审报告；

（四）违反法律法规和规章的其他行为。

第五章 标识管理

第二十一条 标识包括标志和证书。由两部门统一制定式样与格式、编号和管理，根据省级部门申请进行发放。

第二十二条 标识不得转让、伪造或冒用。

第二十三条 申请评定性复核时，应将原标志和证书交还主管部门。

第二十四条 预拌混凝土搅拌站（楼）凡有下列情况之一者，暂停使用其标识：

(一)实际生产控制指标与要求指标不一致；(二)证书或标志的使用不符合规定的要求。

第二十五条 预拌混凝土搅拌站（楼）凡有下列情况之一者，撤销其标识：(一)发生一般及以上安全或质量事故的，或发生因其生产的预拌混凝土质量不符合要求而导致工程质量安全事故的；

(二)转让标识或超范围使用的；(三)以虚假材料获得评价标识的；

(四)拒绝相应机构监督检查和抽查的，或拒不执行整改要求的；

(五)其他依法应当撤销的情形。

第二十六条 评价标识结果可作为申报绿色建材评价标识的依据。各地应统筹协调预拌混凝土绿色生产评价标识和绿色建材评价标识工作。

第六章 附则

第二十七 各地可结合实际情况依照本办法，制定本地区预拌混凝土绿色生产评价标识管理实施细则。

第二十八条 本办法自发布之日起施行。

浅谈商品混凝土的绿色生产 篇6

商品混凝土作为建筑行业应用最为广泛的建筑材料, 它的生产方式较为传统, 技术上的改革创新很少, 当前商品混凝土行业主要存在以下问题:

1.1 能耗高

商品混凝土的生产主要以砂、石子为原料, 大量的砂石开采严重破坏环境、影响生态平衡, 而且经济发达城市距离周边的砂、石开采场较远, 运输成本较高, 不但增加了生产成本, 还造成了运输资源的浪费。

1.2 环境污染相对严重

⑴商品混凝土生产过程中因为冲洗场地、搅拌运输车辆清洗产生大量的污水;

⑵因为搅拌站内运输车辆进出频繁, 产生大量的灰尘;

⑶生产设备及砂石装卸车辆产生大量的噪音;

⑷生产过程中的废弃物缺乏有效处理和再利用。

2 行业发展要求

从整个混凝土行业来看, 其发展跟不上城市发展需求, 特别是近年来对环保的要求越来越高, 如果行业要持续发展, 对技术、生产方式和管理上的改革创新势在必行。

3 绿色生产措施

为响应国家“节能减排、发展绿色经济”的产业政策, 我们在“建设绿色建材集团、引领行业创新发展”公司理念的引导下, 不断探索科技创新, 逐步实现商品混凝土的绿色生产, 主要措施如下:

3.1 探索资源再生利用的绿色产业链

⑴我们引进了国内先进的建筑废弃物再生处理生产线, 建筑废弃物中的废弃混凝土经处理筛分后形成石子、石粉等再生骨料。公司通过加强技术研究, 设计合理的配合比, 将处理后的再生骨料应用于低标号混凝土的生产, 真正实现了“变废为宝、资源再生”。

⑵在搅拌站内部建立资源循环利用系统, 主要由简易破碎机、砂石分离机、废水沉淀池及循环管路组成。实验室用于试验产生的试块以及生产过程中产生的废渣混凝土均通过破碎机破碎后, 应用于低标号混凝土的生产。生产过程中产生的余料、清洗机器和车辆的余料、客户订货失误产生的剰余混凝土以及因各类异常情况产生的报废混凝土均通过砂石分离机分离, 将砂石进行回收利用, 分离出来的废料浆和清洗搅拌车产生的废水经搅拌后送至生产线进行生产利用, 不仅充分利用了其有效组分, 还实现了污水的零排放。通过资源循环利用系统, 按两条生产线年产60万方的站点考虑, 每年可以节省用水5.0万吨, 减少固体垃圾2000吨, 节约排污费、垃圾处理费60万元以上。产生了良好的经济、社会效应。

⑶建立集中收尘装置, 杜绝了冒罐情况的发生。由于在输送粉料的过程中, 常规混凝土公司很容易出现粉料打冒情况, 造成环境污染, 同时也利于成本控制。我公司采用集中收尘装置, 运作负压吸尘的原理, 在根本上杜绝了粉料打冒的发生。

3.2 加强搅拌站绿色建设与管理

⑴搅拌站设立三级绿化带:外围种植比较高大的常绿灌木作为一级绿化带、周边种植中等高度的植物作为二级绿化带、搅拌站内及路边铺设草皮作为三级绿化带。从外面看, 整个搅拌站就是一个绿色的公园, 进入搅拌站后有层次的绿化带不仅不会影响驾驶员的视线, 还很好地改善了搅拌站的环境, 而且能起到很好的降噪除尘效果。

⑵搅拌站内严格限制车辆的行驶速度5km/H以下。将砂石场建成封闭式, 并在顶棚和周边安装喷水装置, 以保持料场的湿度, 减少粉尘的排放和降低噪音。粉尘基本控制在30mg/m3以下, 大大低于国家控制标准。

⑶通过采用皮带包封、站楼包装、废水雨水回收等措施, 公司站内实现了废水、废渣、废气三废的零排放, 同时也在极大程度上降低了噪音的影响。

4 成果

经过多年的不懈努力, 公司在商品混凝土的绿色生产方面取得了非常好效果, 得到协会等上级单位专家的认可, 并先后被评为“2014年度全国预拌混凝土绿色清洁生产示范企业”“2012~2013年度中国混凝土行业优秀企业”等荣誉, 在行业内产生了良好的示范作用。

摘要：针对混凝土生产过程中存在的问题, 通过资源再生利用、建立资源循环利用系统和加强搅拌站绿色建设管理来实现混凝土的绿色生产。

绿色混凝土——创新性的突破和发展 篇7

随着人类社会的进步,有关环境可持续发展的概念应运而生,其含义简单地说就是要给人类后代留下充足的资源以满足他们的需要。建筑业必须承担起其在人类可持续发展中所负有的重要责任,唯有如此,建筑业才能在21世纪持续发展与繁荣。绿色混凝土的研究成功,是人类科技创新性的突破,为人类社会的全面发展奠定了坚实的基础。

1 传统混凝土

混凝土是目前世界上使用量最大的土木建筑材料,它是通过胶凝材料将砂、石等颗粒状物体黏结而成的具有多种力学性能的坚硬固体。胶凝材料有气硬型和水硬型2种。常见的气硬型胶凝材料有石灰和石膏等,而水硬型胶凝材料主要是水泥。通常,我们所说的普通混凝土又称为水泥混凝土,它是以水泥为胶凝材料,以砂、石子为骨料加水拌和而成。为了改善混凝土拌和物或硬化混凝土的性能,可以在其中加入各种化学外加剂和掺和料。

混凝土的组成材料主要包括以下几种。

1.1 水泥

水泥是组成混凝土的重要原材料。1766年,英国人派克(J.Parker)将黏土质石灰岩磨细后制成料球,在高温下煅烧,然后磨细成水泥。派克称这种水泥为“罗马水泥”,并取得了该水泥的专利权。1824年,英国的泥水匠约瑟夫·阿斯普丁(Joseph Aspdin)通过“把石灰石捣成细粉,配合一定量黏土,掺水后以人工或机械搅拌均匀成泥浆。置泥浆于盘上,加热干燥。将干料打击成块,然后装入石灰窑煅烧,烧至石灰石内碳酸气全部逸出。将煅烧后的烧块冷却和打碎磨细,制成水泥”,由此获得英国第5022号的“波特兰水泥”专利证书,从而一举成为流芳百世的现代水泥发明人。这标志着当代建筑“粮食”——硅酸盐水泥就此诞生。

当今工业化生产的水泥原料主要由石灰质原料、黏土质原料和校正原料3部分按适当的比例配合组成。目前,我国常用的水泥品种有:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等六大品种。

1.2 骨料

混凝土所用骨料的粒径大于5 mm的称为粗骨料,反之则为细骨料。骨料所占混凝土中的体积约为60%～80%,但是由于其不参与水泥复杂的水化反应,所以过去将之视为一种惰性填充料。随着混凝土技术的研究和开发不断深入,人们逐渐认识到骨料对混凝土的许多重要性能(如强度、体积稳定性及耐久性等都会对混凝土性能产生相当的影响,甚至起到决定性的作用)。美国的P.K.Mehta教授曾指出:“将骨料作为一种惰性填充料这种传统的见解,确实应该被打上一个问号。如果不像对待水泥那样来重视骨料,显然是不适当的。”

1.3 用水

混凝土用水的基本原则是:不影响混凝土的凝结和硬化;无损于混凝土强度发展与耐久性;不加快钢筋腐蚀;不引起预应力钢筋脆断;不污染混凝土表面。

1.4 外加剂

加入化学外加剂,目的是赋予新拌混凝土和硬化混凝土指定的优良性能。如,提高混凝土的抗冻性,调节凝结和硬化,改善工作性,提高强度和耐久性等。

1.5 掺和料

在制备混凝土时,为了节约水泥、改善混凝土的性能、调节混凝土强度等级而加入的天然的或人造的矿物材料,统称为混凝土掺和料。

2 绿色混凝土

随着社会生产力和经济高速发展,材料生产和使用过程中资源过度开发与废弃及其造成的环境污染和生态破坏,与地球资源、地球环境容量的有限性以及地球生态系统的安全性之间形成尖锐的矛盾,对社会经济的可持续发展和人类自身的生存构成严重的障碍和威胁。因此,认识资源、环境与材料的关系,开展绿色材料及其相关理论的研究,从而实现材料科学与技术的可持续发展,是历史发展的必然,也是材料科学的进步。在这样的背景条件下,具有环境协调性和自适应特性的绿色混凝土应运而生。

绿色混凝土是绿色建材的一个分支,自20世纪90年代以来,国内外科技工作者对其开展了广泛深入的研究。其涉及的研究范围包括:绿色高性能混凝土、再生骨料混凝土、环保型混凝土和机敏混凝土等。

2.1 主要特性

绿色混凝土的环境协调性应表现为对资源和能源消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。绿色混凝土的自适应性是指具有满意的使用性能,能够改善环境,具有感知、调节和修复等机敏特性。

在我国,中国工程院吴中伟院士较早提出绿色高性能混凝土(GHPC)的概念,其内涵主要包括:一是更多地节约熟料水泥,减少环境污染;二是更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料;三是更大地发挥高性能优势,减少水泥和混凝土的用量。绿色混凝土可分为再生骨料混凝土、环保型混凝土、机敏混凝土。

再生骨料混凝土,是指用废混凝土、废砖块、废砂浆作骨料,与水泥砂浆拌和而制得的混凝土。

环保型混凝土是指能够改善、美化环境,对人类与自然的协调具有积极作用的混凝土材料。这类混凝土的研究和开发刚起步,它标志着人类在处理混凝土材料与环境的关系过程中采取了更加积极、主动的态度。目前所研究和开发的品种主要有透水、排水性混凝土,绿化植被混凝土和净水混凝土等。

机敏混凝土是指具有感知、调节和修复等功能的混凝土,它是通过在传统的混凝土组分中复合特殊的功能组分而制备的具有本征机敏特性的混凝土。机敏混凝土是信息科学与材料科学相结合的产物,其开发目标不仅仅是将混凝土改造成具有优良力学性能的建筑材料,而且更注重混凝土与自然的融合和适应性。

2.2 主要优点

绿色混凝土材料在资源和能源的有效利用、减少环境负荷上具有很大的优势,是实现材料产业的可持续发展的一个重要发展方向。与普通混凝土相比,绿色混凝土显示了强大的生命力和显著的优越性。

(1)降低混凝土制造时的环境负荷。绿色混凝土大量使用工业废料(如粉煤灰、硅灰和高炉矿渣等)和再生利用固体废弃物(如建筑垃圾、下水道污泥等),既节约了资源,又降低了废弃物和CO2的排放量。

(2)降低混凝土使用时的环境负荷。大流动性免捣绿色高性能混凝土的使用,减少了环境噪声。超高性能、超长寿命混凝土材料的研制,可以有效降低材料的负荷/寿命比,从总体来看也是降低材料环境负担的一种有效途径。目前研究较多的多孔混凝土,已应用到实际工程中,这种混凝土内含大量连续空隙、独立空隙或这两种混合的空隙。通过控制不同的空隙特性和不同的空隙量,可以赋予混凝土不同的性能,如良好的透水性、吸音性、散热性、吸附气体的性能。这种利用混凝土本身所具有的独特功能来降低周围环境负荷的方法已开发了许多新产品,如具有排水性铺装用制品,具有吸音性、能够吸收有害气体、具有调湿功能以及能储蓄热量的混凝土制品等。

(3)保护生态,美化环境。绿色混凝土中的生态型混凝土指的是能与动植物和谐共生的混凝土。如,植生型生态混凝土是利用多孔混凝土的空隙部透水、透气,能够渗透植物所需营养,利用生长植物根系的特点来种植绿草、矮小灌木等植物,用于河川护堤的绿化和美化环境。海洋生物、淡水生物生态型混凝土是将多孔混凝土设置在河川、湖泊和海滨等水域,让陆生和水生小动物附着栖息在其凹凸不平的表面或连续空隙中,通过相互作用或共生作用,形成食物链,为海洋生物和淡水生物生长提供良好条件,保护生态环境。净化水质生态混凝土具有利用多孔混凝土外表面对各种微生物进行吸附,通过生物层的作用间接净化水质的特点,因此将其制成浮体结构或浮岛设置在富营养化的湖泽内,可以净化水质,使草类、藻类生长更加繁茂,从而保护生态环境。

(4)提高居住环境的舒适和安全性。绿色混凝土中的机敏混凝土融混凝土材料的多种功能与结构性能于一体。利用其电热效应可对居住环境进行恒温控制;利用其独特的自感知、自调节和自修复功能可有效地对建筑结构进行健康监测、智能控制和修复,提高结构的安全性和使用寿命。

2.3 意义

绿色混凝土的意义有如下几点。

(1)降低水泥用量,大量利用工业废料。

(2)比传统混凝土材料具有更良好的力学性能和耐久性。

(3)具有与自然环境的协调性,减轻对环境的负荷,实现非再生性资源的可循环使用,节省能源,实现有害物质的“零排放”。

(4)能够为人类提供温和、舒适、便捷和安全的生存环境。

3 结语

早在1972年,在瑞典的斯德哥尔摩会议上与会代表们共同发表的《人类环境宣言》中就指出:“人类是环境的创造者,也是环境的改造者,环境不但提供给人类物质的需要,而且提供人类智慧、道德以及精神上成长的机会。人类必须与大自然协调一致,运用知识建立更好的环境。”绿色混凝土的诞生,完全符合可持续发展的六大原则,即:最小的资源消耗,最大的资源重复利用,使用再生资源,保护自然环境,创造健康、无毒的环境,追求建筑环境的质量。这就是绿色混凝土创新性突破和发展的意义之所在。

参考文献

[1](美)Mehta P.K..混凝土的结构、性能与材料[M].祝水年,等,译,上海:同济大学出版社,1991.

[2]吴中伟.绿色高性能混凝土与科技创新[J].建筑材料学报,1998, 1(1):1-7.

绿色高性能混凝土的工程实际应用 篇8

高性能、绿色混凝土 (GIPC) 之概念于1997年, 由中国工程院院士吴中伟首先提出后, 得到业界广泛认同, 理论性研究发展迅速。但目前, 绿色高性能混凝土在我国属于起步阶段, 还没有相应的设计规程、施工工艺、质量控制方法、验收标准。

据各类资料综述, 其本质特征基本上有三点:一是高性能:具有比传统的混凝土材料更优秀的强度和耐久性, 即满足结构和力学要求、使用功能以及使用年限的要求。二是绿色:具有与自然环境的协调性, 减轻对地球环境系统的负荷, 实现非再生性资源的可循环使用, 节省能源, 以及有害物质的“零排放”。三是发展目标:能够为人类提供更加温和、舒适、便捷的生存环境。

发展绿色高性能混凝土, 改善“人居环境”, 在生产过程中尽量节约资源、能源、保护环境是十分必要的, 但应注意其局限性。我们在混凝土材料的开发方面, 不仅仅要开发节能技术, 更重要的是提高混凝土耐久性。若能延长混凝土建筑物的寿命, 譬如提高一倍, 则相应的资源、能源、资金和对环境污染的影响就减了一半。若能将寿命提高5~6倍, 则获益也将成倍增长。

预拌混凝土作为混凝土工程应用中的主导类别, 其“绿色、高性能”在实际应用中又是什么情况呢?

第一, “混凝土的耐久性”目前的相关技术性规范是基本完善的, 但在实际操作中的相应约束性条款不够明确。工程设计中的“设计年限”与混凝土材料的“耐久性指标”很难得到有效衔接与贯彻。如:C30混凝土构件在同一项目工程中, 不同部位设计明确的耐久性指标, 一般情况下, 抗水渗透指标比较普遍, 但抗冻性能、抗硫酸盐性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能、早期抗裂性能指标的提出却极为罕见。而在现实中, 不少混凝土经常实际处于或可预见会发生寒、暖、干、湿交替使用;使用氯盐除冰;酸雨;养护初期就无法有效实现充分保湿、保温养护的干燥、高温或者严寒环境;后期使用时, 长期处于干燥或者潮湿环境;同一构件局部温差过大等自然、或非自然因素造成的严酷使用环境下, 混凝土所需的耐久性能是不尽相同的。而如果我们忽略了这些环境因素, 混凝土在实际使用中的耐久性能、抗疲劳强度怎样得以保证呢?

第二, 不少小规模混凝土工程在设计上基本上没有考虑“混凝土的耐久性”。例如:在北方的许多乡村混凝土路面工程, 在选择混凝土标号上, 只考虑了强度指标, 冬季施工时只提出防冻要求, 造成浇筑完工的混凝土仅仅两、三年就大面积起皮、起砂、开裂, 试块合格而实体强度不合格, 或者强度都合格就是耐久性差, 加之混凝土翻工、维修的费用极大, 使得人力、财力、资源和环境的浪费与破坏加剧。

第三, 一些混凝土预拌企业在混凝土的设计、生产中的技术规范程序上仅仅停留在应付检查和成本控制与市场竞争上, 没能发挥其专业指导性、听之任之, 甚至“明知不可为而为之”。例如:在北方实际浇筑混凝土的过程中, 50米以上高度的混凝土构件, 充分保湿养护极为困难, 拆模时隔龄期又很短, 拆模后混凝土内部水分迅速蒸发失水, 使得混凝土内部孔隙由闭孔转为开孔, 造成抗冻性能、抗碳化性能等耐久性能容易恶化, 因此混凝土的配合比应针对性地作出调整:一是适当减少粉煤灰和粒化高炉矿渣粉的掺量。二是适当缩短混凝土的凝结时间, 尤其是终凝时间。三是适当提高混凝土的密实度。四是适当提高混凝土的流动速度和扩展度, 争取较为良好的泵送性能, 从技术上有效防范浇筑过程中私自“过量加水”现象。

也就是说, 预拌混凝土应全方位、多角度充分考虑耐久性能, 一个强度标号的混凝土, 不仅仅以坍落度细化, 还应主动依不同部位和不同使用环境再细化区分。如:静、动态荷载基础, 干、湿孔桩, 不同高度楼层, 地面、路面, 室内、外构件, 不同级别公路, 不同季节浇筑砼, 不同浇筑、成型、养护方式等等采用不同的、针对性的配合比。商品混凝土作为“商品”, 站在企业长期发展的角度上, 也应充分考虑混凝土的耐久性, 从我做起, 发挥专业所长, 引领市场, 引导客户, 充实社会正能量, 为我们的生存环境贡献出自己应尽的义务。

近些年来, 各地政府对企业的环保要求日趋严格, 商混企业的防尘、减排、浆水回收利用基本上比较到位, 但是处于市场环境下的商混企业, 如没有明确而切实有效的政策支持, 让其牺牲自身利益, 实现废物利用, 根本上的、全面“绿色”在现有条件下只会是一个口号。只有把商混作为中心纽带, 在政策上予以激励, 才有可能形成真正意义上的、完整的混凝土“绿色”产业链。比如:一些地方的机制砂, 由于特定原因含粉量超于“国标”但符合“地标”, 这样不单在混凝土的直接成本中造成浪费, 更在运输和储存环节形成二次污染, 加之各石料厂尾矿废砂大量堆积, 造成进一步的资源浪费和生态环境破坏, 而商混企业在技术上是有能力予以解决和利用的, 却因成本核算上不划账, 又不可能独立协调各个环节, 只能考虑眼下利益予以放弃。而其它的工业废料和建筑垃圾等等废弃物的再生利用的实例更是少之又少, 许多新的节能环保产品仅仅停留在实验室。

当然, 作为普通的预拌混凝土技术从业者, 对于“绿色高性能混凝土”深层次的认识还相当有限, 应从自身做起, 不断提高知识和业务水平, 积极响应、顺应“绿色高性能混凝土”大潮流, 为祖国建设添砖加瓦。

摘要：在全球瞩目的生态环境问题下, 及我国确立的“走持续发展之路”这一方针的指引下, 开发绿色混凝土材料, 充分发挥混凝土材料的正面作用, 减少对环境的负面效应, 为现代人营造更加舒适的生存环境, 同时为后代留下更加美好的地球家园是时代赋予我们的使命。

浅谈绿色混凝土的研究现状及展望 篇9

1 国内外关于绿色再生混凝土的研究现状

对于废弃混凝土的再利用的研究最早始于上个世纪四十年代, 为了节约资源解决废弃混凝土的处理问题, 苏联、德国和日本等国家相继展开展了对于废弃混凝土再利用的研究, 在此之后有关国家举行了很多关于发展废弃混凝土的国际专题会议, 并且制定了相应的法律法规, 推动了再生混凝土的开发利用。

日本是资源严重匮乏的国家, 早在上个世纪七十年代末, 日本就制定了有关绿色再生混凝土二次使用的法律条规, 在此之后建立了很多废弃混凝土处理加工厂用来生产绿色骨料。在1997年, 废弃混凝土的资源化比重达到了65%, 而截至到2005年这一数字已经高达93%。日本学术界还对绿色再生混凝土的吸水率、表观密度、抗压强度、耐久性及级配比等进行了大量系统的研究。

德国也是研究使用废弃混凝土作为资源再利用对象起步较早的国家, 目前绿色再生混凝土主要用于公路以及一些非承重结构物的建设之中, 1998年, 德国钢筋委员会还颁布了相应的条例, 严格规范绿色再生混凝土设计强度一定要符合天然混凝土强度设计规范。

美国政府制定了很多有关废弃混凝土再利用的法律法规, 有关资料显示, 20多个州允许在公路建设中使用再生混凝土, 规定可以用绿色混凝土作基层材料的州就有26个。CYCLEAN公司利用微波技术能够实现对沥青混凝土的骨料进行全部的回收, 回收率为100%, 质量不仅达到了相关规范的设计要求, 而且还大大节约了成本, 产生了巨大的经济效益。

我国对于再生混凝土的研究处于起步阶段, 目前我国在该方面的研究主要集中在实验室内对骨料本身性质上, 国内很多学者进行了大量的实验理论研究, 取得了丰硕的成果。

吴贤国, 郭劲松站在经济的角度对绿色混凝土的应用进行了研究分析, 对其回收的方法进行了对比研究, 并设计出了自己认为经济的绿色再生骨料生产工艺及流程;宋瑞旭等研究了绿色混凝土中参入粉煤灰量的不同对制成的绿色再生混凝土强度的影响, 发现了参入合适量的粉煤灰有助于提高绿色再生混凝土的强度。

瞿尔仁, 杨木旺, 叶桂花等通过分析再生骨料的生产加工过程以及对其物理性质的试验研究表明, 加入适量外加剂可以减少混凝土吸水量并降低干缩率;屈志中通过对绿色骨料及成品混凝土的大量研究发现可以用化学溶液 (低浓度盐酸等) 对骨料进行浸泡处理以改善骨料的性质。

王健等对再生混凝土的物理力学性质进行了仿真模拟试验, 试验结果表明按同样比例配给成的再生混凝土流动性较天然混凝土低, 其粘聚性、保水性要优于天然混凝土。

2 绿色再生混凝土发展研究的不足

尽管世界各国对绿色再生混凝土的应用研究取得了很多突破性进展, 但是对它的应用还仅仅是局限在某一些特定的工程当中, 距离它的普及使用还有非常遥远的路要走。纵观国内外研究发展现状, 阻碍其发展研究进程的主要有以下原因:

(1) 经济因素的影响。绿色再生骨料的收集、加工以及制备需要消耗大量的人力物力, 绿色骨料的制备是无利可图的, 这极大的限制了其应用。然而随着科学技术的快速发展, 绿色混凝土的生产加工成本慢慢的降低, 并且更多的人已经意识到, 与处理废气混凝土以及改善其污染环境所需费用相比, 绿色混凝土的加工生产成本显得微不足道。

(2) 目前我国缺乏绿色再生混凝土的生产加工规范和施工验收过程中的标准。很多试验研究都是建立在一定的假设下成立的, 对于绿色再生混凝土的使用都持保守态度, 使用者难以控制工程质量。

(3) 实际操作过程中, 一方面难以有效的对建筑废弃物归类, 杂质的去除是一个面临的难题;另一方面对废弃混凝土块体的破碎标准不一, 那么生产的骨料性质就会有很大的差异。此问题不解决绿色混凝土很难得到发展, 更谈不上应用。

(4) 由于绿色骨料的加工过程会使其产生很多的裂纹与孔隙, 那么就会导致其性质的不确定性, 很难对不同特点的骨料进行共性的定义, 这就引起了试验研究与实际应用中存在缺口。

(5) 经过大量的试验研究, 很多学者找到了加强再生混凝土强度的方法, 例如可以用物理化学的方法, 还可以通过加粉煤灰等添加剂, 然而这些研究仅仅局限在表面现象, 很少对改善混凝土性能机理的角度进行研究。

3 关于绿色再生混凝土未来发展的几点建议

再生混凝土的研究与发展需要政府出台有关的法律法规加以扶持, 欧洲很多国家以及日本制定了相应的法律法规来发展绿色产业, 我国也应该结合自身的国情借鉴他国的发展经验, 推出一些强制性、积极性和资助性政策, 而作为研究者来说也需要从新的角度系统科学的开展绿色混凝土的研究工作, 以便加快废弃混凝土绿色发展的进程, 笔者认为应从以下几个方面入手:

(1) 在对绿色再生混凝土的性质研究时, 前提应加大对裂纹类型裂纹种类的研究, 形成一套较为普遍使用的分类标准, 同时应该把研究的重点放在混凝土强化的作用机理上, 而不仅仅局限在表面现象的研究。

(2) 科学研究结合工程实际, 宏观与微观相呼应, 借助其他学科的知识来推动此学科的研究发展;加大与混凝土加工设备生产商的联系, 根据实际需求开发有针对性的设备, 优化生产加工工艺。

(3) 国家的建筑管理部门应该出台一些关于建筑垃圾处理的法律法规, 限制拆除方随便的堆放建筑垃圾。比如应该明文规定拆除时应该对不同的废弃材料分类, 不同类型的材料送往不同的绿色加工基地, 还要成立特定部门对整个过程进行检测监督, 如有违反按照相应的规定进行处罚。

(4) 国家政府部门应该成立专门的机构来资助并监管绿色再生混凝土的研究工作。通过财政与政策的支持有针对性的对绿色再生混凝土的基本性质进行研究, 统一的收集研究成果, 并制定相应的绿色再生混凝土设计规范、质量检测规范、验收规范以及施工规范。

(5) 地方政府应根据当地的情况, 发展绿色产业, 使得绿色骨料的加工制备产业化, 建立废弃物再生加工基地, 引进先进的加工处理技术, 降低成本, 形成对废弃混凝土在加工系统的产业链条, 以便和天然骨料形成竞争力, 从而推动绿色再生混凝土的发展。

4 结语

绿色再生混凝土的发展利在当代功在千秋, 要想实现绿色再生混凝土更好更快更高效的发展需要建筑行业科研部门乃至整个国家的共同努力, 相信在不久的未来绿色混凝土产业一定越发成熟, 显现出强大的经济效益。

参考文献

[1]吴贤国, 郭劲松, 李惠强, 杜婷.建筑废料的再生利用研究[J].建材技术与应用, 2004 (1) :21-23.

[2]瞿尔仁, 杨木旺, 叶桂花, 等.再生混凝土技术及其应用[J].合肥工业大学学报 (自然科学版) , 2003, 26 (6) :1183-1187.

[3]王健, 孟秦倩.再生骨料混凝土基本性能的试验研究[J].水利与建筑工程学报, 2004 (6) :45-47.

[4]邓寿昌, 张学兵, 罗迎社.废弃混凝土再生利用的现状分析与研究展望[J].混凝土, 2006 (11) :20-24.

[5]董云.再生骨料及再生混凝土研究进展[J].基建优化, 2006, 01∶104-108.

绿色自密实混凝土的配制及质量控制 篇10

自密实混凝土 (Self-Compacting Concrete, 简称SCC) , 又称高流态混凝土或免振捣混凝土, 其在施工过程中不经过机械振捣而依靠自身重力作用完成填充成型。因此, 相比于普通混凝土, 自密实混凝土具有流动性好、自动密实的优点, 且一般具有较高的强度和良好的耐久性能。在工程项目的实际应用中, 自密实混凝土的施工应用可以保证工程质量、减少施工带来的噪声污染、加快施工组织进度、改善施工整体环境、降低项目工程造价, 具有广泛的社会效益、资源效益和技术经济效益。自密实混凝土因其固有的性能和优点而被越来越多地应用于清水混凝土、钢管混凝土等房建与桥梁工程建设项目中[1,2,3,4,5]。自密实混凝土因其具有优异的工作特性、力学性能、耐久性和环保性能, 使其成为绿色建筑及文明施工项目工程中的优选材料。

1 自密实混凝土概述

1.1 自密实混凝土发展概述

自密实混凝土起源于20世纪80年代末, 由日本学者发明并应用。在日本, 国内成立有专门的研究学会, 制定了《高流动性混凝土材料、配合比、制作和施工指南》, 大大推进了自密实混凝土在日本国内的发展。

自密实混凝土应用技术经日本迅速传播到欧洲、环太平洋及北美地区, 并得到了迅速发展和广泛应用。主要应用到工业民用建筑、水工、港口、军事设施等土木工程领域, 其用量占到混凝土总用量的30%~40%, 大大推进了土木工程的建设速度, 提高了混凝土的施工质量。

我国的自密实混凝土研究与应用技术起步较晚。1995年以后, 上海、深圳、北京等城市开始应用自密实混凝土, 但应用量相对较小。在具体工程应用上与发达国家相比还有不小差距, 经过十几年的发展, 我国在自密实混凝土某些方面的研究已经逐步接近和达到了世界先进水平。国家住建部2012年3月颁布实施了JGJ/T 283-2012自密实混凝土应用技术规程, 进一步规范并指导了自密实混凝土在我国建设领域的应用与研究[6]。自密实混凝土是高性能混凝土的一个重要分支, 在科技高速发展的今天, 推广与发展绿色自密实混凝土必然会成为我国混凝土行业研究的一项重要课题。

1.2 自密实混凝土的特点

与普通混凝土相比, 其具有以下优点:1) 密实性良好, 改善了成型混凝土的表面质量;2) 稳定性高, 保证了新拌混凝土工作性能;3) 强度高, 耐久性良好;4) 能提高工程施工效率, 降低工程施工成本;5) 可降低施工噪声污染, 改善施工条件及周围环境;6) 提高了结构设计自由度;7) 缩短了工期, 能降低工程总体造价。因此, 自密实混凝土被称为近几十年来混凝土施工技术中“最具革命性的发展”。

不过, 自密实混凝土自身存在一些不足之处:1) 自密实混凝土所需的水泥、矿物掺合料等胶凝材料及外加剂等组分的量要比普通混凝土的多, 这就使得相对于同强度等级的混凝土, 其成本有所增加, 这在一定程度上限制了自密实混凝土的应用及推广;2) 自密实混凝土对自身工作性能要求很高, 不仅要满足强度条件, 还需要满足高流动性、填充性及良好的抗离析性能, 这使得配合比设计更为困难;3) 为保证自密实混凝土的性能, 控制其质量需要更多的评价标准和相关试验, 如流动度与扩展度试验、L槽试验、U形槽试验等, 试配试验工作相对复杂。因此, 自密实混凝土制作工艺相对复杂, 制备周期也更长。

2 自密实混凝土的制备

由于自密实混凝土自身的特点, 适用于普通混凝土配合比设计方法和原则不能很好地满足其制备工艺。目前, 国内在自密实混凝土配制技术上, 大都依靠经验摸索提出配合比, 并在此基础上通过不断试配调整。自密实混凝土对原材料的要求较高, 而原材料由于地域不同在组成、性能上存在着很大差异, 因此, 原材料的选择至关重要。

2.1 水泥

水泥的主要问题是其与外加剂的适应性、标准稠度用水量和强度等。自密实混凝土应选用标准稠度用水量低的水泥。此外, 水泥稳定性至关重要, 其决定能否制备出性能稳定的自密实混凝土, 因此应选用质量较稳定的水泥。

2.2 矿物掺合料

矿物掺合料是制备自密实高性能混凝土不可或缺的组分。矿物掺合料的物理效应、填充效应和火山灰效应, 不但能提高自密实混凝土的工作性, 而且能增强其耐久性。一般常用的矿物掺合料有粉煤灰及微珠、磨细沸石粉、硅粉、粒化高炉矿渣微粉等。其中, 粉煤灰是自密实混凝土最常用的活性掺合料。磨细粒化高炉矿渣微粉则不仅能显著改善自密实混凝土硬化后的孔结构和强度, 而且由于其细度较高, 能显著提高自密实混凝土拌合物的流动度, 改善其流变性能。粉煤灰与矿渣微粉二元复掺能更好发挥复合效应, 大大改善混凝土拌合物的和易性。

矿物掺合料, 其含碳量应尽可能低, 因为含碳高会使混合材料的需水量大大提高, 降低混凝土强度, 而且还可以吸附大量外加剂, 影响外加剂的减水和塑化效果。

2.3 粗骨料

由于自密实混凝土常常用于钢筋密集或壁薄的结构, 因此粗骨料的最大粒径不应超过25 mm, 一般以小于20 mm为宜。就粗骨料颗粒形状而言, 应尽可能选用圆棱角状的, 并应尽可能选用针片状含量低、无黏土、无石粉等杂质的优质粗骨料。

2.4 细集料

细集料在自密实混凝土的配制过程中存在“双重效应”:1) 圆形颗粒的滚珠减水效应;2) 比表面积吸水率高的需水效应。这两种相互矛盾的效应决定了在选择砂率时, 必须综合考虑水泥、掺合料、外加剂等原材料情况。砂率值的大小值影响着自密实混凝土的间隙通过性, 宜在50%左右。细集料的细度模数以在2.5~3.2之间为佳。另外, 砂的杂质会破坏胶凝材料与骨料的粘结力, 所以用砂含泥量则尽可能低。

2.5 外加剂

自密实混凝土具备的自密实性能, 需要辅助添加外加剂的技术手段来实现。因此, 配制自密实混凝土对外加剂要求更为严格。要求外加剂与水泥的适应性好、减水率大、缓凝、保塑。保证自密实混凝土有足够的密实度和良好的工作性能, 就必须使用以高效减水剂为主的复合型外加剂。高效减水剂有很多种类, 目前以聚羧酸类高效减水剂的减水效果最佳, 且坍落度经时损失小。若其中添加微量的消泡剂, 则能够减少表面气孔及内部气泡, 更好地保证混凝土的工作密实性和成型外观质量[7]。

3 自密实混凝土的质量控制

自密实混凝土的质量控制主要是控制新拌自密实混凝土的和易性, 并贯穿于产品生产的整个过程。

3.1 自密实混凝土试配及预生产

生产前, 应对原材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行核查, 并按标准规范进行复检。其中, 主要原材料品质应满足JGJ/T 283-2012自密实混凝土技术规程的相关规定;按设计及施工要求复检施工配合比混凝土拌和物的工作性能, 核查混凝土配合比试配过程, 以及相关力学性能、收缩性能及耐久性能等。

正式生产前应进行混凝土的开盘抽检, 检验次数至少应为2次, 每次检验的方量为1 m3。主要检测新拌混凝土的坍落度与扩展度、U形箱试验填充高度、V漏斗通过时间、T500等指标。

3.2 自密实混凝土生产

生产过程中, 应对生产用原材料质量进行日常检验, 并对新拌自密实混凝土拌和物的性能进行检测。如更换水泥、外加剂、矿物掺合料等主要原材料的品种及规格, 应重新进行混凝土配合比试验, 并对试验配合比混凝土的拌和物性能、力学性能、收缩性能与耐久性能进行检验。

对用于生产过程控制或质量检验的混凝土强度和耐久性能取样试件, 应从同一盘混凝土或同一车运送的混凝土中取出。

3.3 自密实混凝土施工与养护

拆模时混凝土与周围环境的温度之差不应大于20℃。若温度差异大, 浇筑施工前应及时调整配合比, 使拌合物性能达到规定要求。罐车到达现场后, 应快速旋转20 s~30 s后卸料, 必要时现场进行拌合物相关性能检测。

冬季施工时, 应加入防冻剂和早强剂, 从而满足低温时施工要求。自密实混凝土出机时的温度应不小于15℃, 出罐时的温度不小于10℃, 入模温度不小于5℃。混凝土浇筑后的养护主要用自身水化蓄热及覆膜保温来完成, 以后各阶段均不浇水养护, 且至少养护7 d[8]。

4 结语

自密实混凝土主要应用于大体积混凝土工程、隧道工程以及水下混凝土工程, 具有良好的高流动性及自密实效果。自密实混凝土的应用可以减少施工带来的噪声污染, 加快工程施工进度, 降低工程施工造价, 是一种绿色环保的建材产品, 同时又是一种绿色施工工艺。

自密实混凝土在我国超高层建筑和拱桥等结构中的应用越来越多, 但其各方面的研究仍不完善, 尤其是在配合比设计方面。由于自密实混凝土原材料大都就地取材, 不同地域的集料、水泥及其与外加剂的适应性等诸多问题限制了自密实混凝土的技术应用与推广。此外, 因矿物掺合料及各种外加剂的掺加使得自密实混凝土的早期收缩大, 影响其力学强度值及耐久性能。所以, 对于绿色自密实混凝土的研究与应用还需要大量的试验工作与进一步的科研工作。

参考文献

[1]张皓, 张海峰, 董毅君, 等.世博演艺中心C60自密实混凝土的研制[J].建筑施工, 2009, 31 (11) :933-934.

[2]杨善顺.C60高抛钢管自密实混凝土的研究及应用[J].混凝土与水泥制品, 2010 (3) :16-19.

[3]王赞芝, 江林雁, 梁庆昌.自密实混凝土及其在印度尼西亚的应用[J].混凝土, 2011 (6) :8-13.

[4]刘博.清水自密实混凝土在太湖大道节点改造工程中的应用[J].混凝土, 2011 (11) :100-102.

[5]王铁柱.自密实混凝土在加固修补工程中的应用[J].商品混凝土, 2012 (9) :62-66.

[6]中华人民共和国城乡建设部.自密实混凝土应用技术规程[Z].2012.

[7]翟红侠, 李志标, 任启芳, 等.利用地方材料配制自密实混凝土试验研究[J].混凝土, 2009 (6) :103-105.