新型混凝土技術與建筑節能

韓江濤

摘 要：混凝土是使用量最多、適用范圍最廣的建筑材料之一，是資源和能源消耗的重點對象，同時也是造成地球污染的主要原因。進入21世紀之后，保護地球環境、尋找可持續發展道路、實現人與自然和諧相處之道已成為全世界共同關心的課題，混凝土今后的發展方向必然是要在滿族人類需求的基礎上更加重視環保節能問題。

關鍵詞：建筑節能 綠色建筑 再生混凝土 綠色混凝土

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0049-01

建筑節能主要是指在建筑過程中，在保證工程質量的前提下，滿足同等需要或達到相同目的的條件下，盡可能降低能耗。建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、空調、熱水供應、炊事、家用電器等方面的能耗。一方面，節能效果的好壞取決于建筑材料的優劣，特別是維護材料的熱工性質。沒有高質量的材料，技術有再好的節能技術和設想也是沒有多大用處的；另一方面，建筑材料的生產、使用以及后續利用等都值得關注。生產成本高且使用期限短、可回收性差的材料是沒有多少市場競爭力和發展前景的。

1 再生混凝土與建筑節能

新型混凝土應根據用途與經濟合理性等條件對性能所有側重，現階段高性能混凝土強度底限可向中等強度等級適當延伸，但以不損及混凝土內部結構（如孔結構、界面結構、水化結構等）的發展與耐久性為度，例如水膠比不應低于0.4，膠材料不應少于300 kg/m3，當含氣量高時（抗凍融要求）強度還可以適當降低。隨著科學技術的日新月異，以及人們物質文化生活水平的日益提高，能源短缺已不容忽視，節約能源已受到世界性的廣泛關注。目前，全世界有超過30%的能源消耗在建筑上，長此以往，將嚴重影響世界經濟的可持續發展以及和平發展。本文將在闡述新型混凝土技術的制備方法、潛在優勢和應用前景等方面的基礎上這一新興技術對促進建筑節能的作用和價值。

1.1 再生混凝土的應用

隨著世界范圍內城市化進程加快，大量舊建筑物被被拆除，產生了大量的建筑垃圾，其中混凝乳所占份額最大。按傳統的處理方法是堆放或者填埋，這樣不僅占用了大量耕地，而且會造成環境污染。混凝土原材料中砂石骨料需大量開山采石，導致生態環境的破壞。

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（砂石）配置成再生混凝土。將廢棄混凝土經破碎、清洗、分級后作為新拌混凝土的骨料，不但可以節省天然骨料資源，還可以減少環境污染。

1.2 再生混凝土基本特性

天然骨料（砂、石）結構堅硬致密、孔隙率低，故吸水率很小，強度大。與天然骨料相比，由于再生骨料具有孔隙率高、吸水性大、強度低等特征，這將導致再生骨料混凝土與天然骨料混凝土的性能有所不同。有關實驗結果表明，再生混凝土的抗壓強度、抗拉強度、抗壓彈性模型和抗拉彈性模型，都隨再生骨料的原始混凝土強度的降低而下降，并且隨再生骨料用量的增加而降低。再生混凝土強度降低的幅度相對較小，而彈性模型的降幅則明顯較大；用再生粗骨料代替天然粗骨料的混凝土的強度降幅較小，各齡期均表現出相同趨勢，而用再生細骨料代替天然細骨料的混凝土的強度降幅較大。

2 泡沫混凝土與建筑節能

泡沫混凝土是指用機械方法將泡沫機水溶液制成泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水以及各種外加劑等組成的漿料中，經混合攪拌、澆注型、養護而成的一種多孔混凝土材料。泡沫混凝土是一種內部含有大量細小、封閉、均勻氣孔的泡沫狀混凝土材料。具有質量輕、隔音性能好、耐高溫性能好、環保性能好和較好的抗壓強度和抗老化性等優勢。

泡沫混凝土有著廣泛的應用，比如城市道路施工回填，由于城市道路需要鋪設較多管線，用砂石填充往往會產生沉陷等問題。目前國外廣泛采用泡沫混凝土來填充，這主要是利用了泡沫混凝土的低成本和可以具有很高的流動速度的特點。

泡沫混凝土可大量利用粉煤灰、礦渣、石粉等工業廢料，減少了廢物排放，可改善生態條件，保護生態環境，不僅節約能源，而且使人們的居室冬暖夏涼，其經濟效益和社會效益都十分顯著。

3 大摻量粉煤灰混凝土與建筑節能

粉煤灰是燃煤發電廠的廢棄物，由于其具有輕質多孔的特點和潛在的水硬性，可以作為多種建筑的生產原料。開發粉煤灰建材不僅可以解決能源的資源問題，同時解決了這種工業廢棄物造成的污染問題。以粉煤灰、水泥、各種輕重集料、水為主要組成拌合制成混凝土砌塊或磚。粉煤灰利用率不低于原材料的20%，水泥參入量不低于原來材料總量的10%。主要用作填充墻體材料，產品干縮率控制在0.060%，談話系數不低于0.7。

推廣和使用大摻量粉煤灰混凝土，在建設過程中通過節約混凝土用量，可以節約土地、水、礦石、砂等能源和資源的消耗量，進而減少水泥用量，以此來減少二氧化碳和二氧化硫等有害氣體的排放；大量參雜粉煤灰制造出的混凝土可以消除污染，保護環境，降低材料成本，延長使用壽命，減少建筑垃圾。

4 綠色混凝土與建筑節能

近年來，混凝土的大量使用給我們的環境帶來了負面影響。目前我國每生產一噸水泥熟料平均消耗152 kg標準煤，石灰石2 t，獎品破壞生態環境及自然景觀、改變河床位置及形狀，造成水土流失或河流改道等后果。綠色混凝土最主要的功能是能夠為植物的生長提供可能，為了實現植物生長功能必須使混凝土內部有一定的空間，以填充適合植物生長的材料。

4.1 綠色混凝土特征

具有比較傳統混凝土更高的強度和耐久性，能滿足結構力學、使用功能以及使用年限的要求；具有與自然環境的協調性，減輕對地球和生態系統的負荷，實現非再生性資源的循環使用；具有良好的使用功能，能夠為人類構筑溫和、舒適、便捷的生活環境。

4.2 綠色混凝土種類

減輕環境負荷型混凝土。采取一定技術措施，參入大量的固體廢棄物和以工業廢料作為原料的外加劑，實現各類廢棄物的再生資源化，起到利廢、減少環境污染的雙重作用。利廢途徑：充分消化工業廢棄物；處理成是固體垃圾；再生骨料混凝土。

5 結語

混凝土將在今后很長一段時間內繼續擔任建筑材料中的主角，使用范圍愈加寬廣。混凝土是水泥、砂、石、水、外加劑等多種材料的高性能組合，這種多樣化性能不僅直接受組成材料的影響，而且還與施工技術水平、環境因素、使用后期的維護條件等息息相關。伴隨著科學技術的迅猛發展，將會有更多的新型材料誕生，會更加有助于混凝土技術的進一步發展。

參考文獻

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