簡述綠色高性能混凝土與建筑工程材料的可持續發展

趙世偉

摘? ? 要：現代建筑行業是我國發展較好的行業之一，而且建筑行業也是應用資源最多的行業，尤其是自然資源這一方面。近年來建筑市場中的混凝土材料價格水漲船高，一定程度上反映了現代資源的緊缺程度，另一方面也說明應用自然材料配比的混凝土材料，在現階段建筑工程中的應用性價比并不高。基于此，本文對綠色高性能混凝土與建筑工程材料可持續發展進行探討，以期為現代建筑工程社會及經濟效益提升提供借鑒。

關鍵詞：綠色高性能混凝土;建筑工程材料;可持續發展

1? 引言

綠色高性能混凝土較為籠統的含義便是環保性佳的高質量混凝土，幾乎不會產生環境損害，同時各方面性能也可以保證應用質量[1]。隨著現代建筑工程的發展，人們在房屋質量要求上，也相對得到提升，針對部分高地震級的地區工程建筑，相對要求會更高[2]。房屋質量要求基本在技術上都能得到實現，但最為重要的在于工程材料，材料的質量決定了房屋的質量，而材料的質量也一定程度上決定了工程造價[3]。隨著現代自然資源的緊缺，追求質量的基礎上，如何實現工程造價的合理化成為現階段建筑工程最急需解決的問題。

2? 高性能混凝土含義及綠色高性能混凝土滿足條件

2.1? 高性能混凝土含義

高性能混凝土是指：施工性良好。常規施工條件下能夠保證混凝土結構均勻及密實，且能使振搗密實耗能及震動噪音降至最低;強度高。使得建筑結構中的肥梁胖柱現象盡量減少，同時能夠兼顧建筑建筑結構撓度及建筑美感、建筑功能等需求;耐久性良好。這一性能包含了抗水砂沖刷、抗沖擊、抗滲、抗凍等性能;特殊性能。比如吸聲性、高耐磨性、自呼吸性及超早性等。

高性能混凝土在開發過程中，一般會使用摻合料和外加劑等，以此使得水泥得到節約，進而使環境得到保護，自然資源及能源得到節約。不過高性能混凝土研究及開發人員，都很少從能源及資源、環境保護方面對高性能混凝土開發及研制進行關注，強調在任一建筑工程中高強混凝土的使用，這對于地球寶貴的資源無疑是一種浪費，在現代資源有限的大背景下，這是極為不合理的。

2.2? 綠色高性能混凝土滿足條件

在上世紀九十年代提出的略色高性能混凝土中，需滿足以下條件：首先摻料水泥要保證綠色性，砂石料在開采過程中，對于環境的破壞有限，同時開采秩序性強，無浪費現象;其次是水泥應用量要盡量減少，以此使水泥應用中產生的污染降低，比如排放的NOX、SO2、CO2等氣體，以此實現對環境的保護;盡量多的使用工農業廢物，當然是經過一定處理后的，比如稻殼灰、優質粉煤灰及細料礦渣等可以作活性摻合料使用，以此使水泥應用量減少，對于混凝土性能也有加強作用;應用大量黑色紙漿廢液以及工業廢液改性制作的減水劑，以及其基礎上進行開發的外加劑，不僅使得建筑用料減少自然資源，同時幫助工業消化工業污染液體;集中進行混凝土攪拌，使混凝土攪拌現場出現的廢水以及粉塵、廢料得到消除，同時對廢水及廢料應用進行加強;高性能混凝土優勢發揮，通過高性能混凝土的應用，能夠使得建筑結構的體積及截面積減小，進而使得混凝土使用量減少，達成砂石、水泥用量減省的效果。對施工工藝進行改良，使混凝土澆筑及振搗過程中的耗能及噪音較小。通過對混凝土耐久提升，對結構使用年限延長，節約重建及維修費用，自然資源也能得到保護;最后則是對大量拆除的建筑中，對建筑混凝土再利用加強，優化并推廣使用再生混凝土。

3? 建筑工程材料可持續發展

3.1? 可持續化發展理念起源

最早，可持續化發展理念提出的應用目標是林業與漁業，是一種對資源管理的戰略。這一戰略是指：對所有資源中的一部分進行收獲，而對于資源不會產生破壞，且新生長資源數量能夠彌補收獲數量。其后，這一理念的也被生物、工礦、農業、畜牧業等應用，同時并不局限某一資源情況。上世紀八十年代末國際材料研討會上首次提出綠色材料，于上世紀九十年代中期設立可持續產品開發組。此后各個國家也都制定了綠色建材性能標準，我國建筑工程材料技術人員也都加快了對新材料的研發，同時獲得了一定成果。

3.2? 建筑工程材料可持續發展

建筑工程材料是現代建筑工程中使用的材料以及產品，是建筑工程的基礎物質。全世界的建筑物、道路及橋梁都是由各種材料設計并施工建造的，對于我國建設及發展也是極為重要的部分。以往建筑工程中的材料包含有木材、鋼材、砌筑材料、水泥、砂漿、混凝土、氣硬性無極膠凝材料、高分子材料以及其他材料等。以往建筑工程材料對于人類社會的物質文明建設起到了極為重要的作用，對于文明進步亦有促進作用，但在實際建設及使用、廢棄、回收的過程中，消耗的資源也是巨量的，同時還帶來了較多的環境污染問題。比如，傳統建材每年產生的二氧化碳，占據全國工業二氧化碳排放的35%到40%。僅此一例，就能明確建筑工程材料對于我國環境惡化的重大作用，更遑論建筑工程材料中甲醛等化學成分。傳統建材生產是建立在巨量資源消耗及能源消耗，并造成嚴重環境污染的基礎上，這是我國可持續化發展中必須要進行解決的重要難題。此外，因為部分建材性能不佳或性能偏向性強，導致建筑保溫性及室內環境健康性較差，造成供暖及空調耗能過大，以及溫室效應等。基于此，建筑工程材料要開始新的建筑材料，能夠滿足建筑性能需要，對于環境也不會產生破壞，同時對環境也具有改善作用的可持續續發展材料。

4? 綠色高性能混凝土與建筑工程材料的可持續發展途徑

從實質上而言，上文所述的綠色高性能混凝土與建筑工程材料可持續化發展兩個概念都是相互依存的，建筑工程材料可持續化發展是現代資源環境、生態環境對建筑工程提出的要求，而綠色高性能混凝土則是建筑工程材料可持續化發展實現的具體途徑，畢竟建筑使用量最大的材料是混凝土，同時混凝土對于建筑整體效果、質量影響也是最為直接的。基于此，本節主要探討建筑工程綠色高強度混凝土材料發展途徑。

首先要對混凝土研制及標準化、施工人員、工程設計等環節的節能綠色意識加強，對綠色概念宣傳力度加強，同時對混凝土應用的各個環節進行加強;工程設計中要對混凝土設計方法進行更新，加大活性材料及摻量;對施工人員環保意識及質量意識進行加強，對施工進行嚴格化，因為在施工中的實際摻量比要求較為嚴格，若是不積極控制會造成較多質量問題出現;其次，要對工業廢渣加工方式及加工設備進行研究，從而使得工業廢渣活性可以充分利用。另一方面，也要建立優質應用的思想，也就是優質粉煤灰及細料礦渣用于高強度混凝土配置，低等粉煤灰及普通礦渣則于中低強度的混凝土配置應用;對用于高性能外加劑摻料進行研制，解決外加摻量導致混凝土性能負面影響，同時避免超細磨材料能耗問題;最后要研究可以用于水泥礦物成分疊加的活性外加劑，可以在具體材料優化應用中提供更好的作用。

5? 結束語

隨著現代建筑行業的不斷發展，人們生活質量得到有效提升，但一方面，建筑行業也是造成環境污染最為直接的行業之一，而環境污染導致人們生活品質下降，這是一個因果關系，強調了不合理的城市建設帶來的問題。建筑工程中最為關鍵的污染源，來自于建筑工程材料，本文對綠色高性能建筑材料以及建筑工程材料的可持續發展進行了探討，能夠為現代建筑行業合理建設提供借鑒。

參考文獻：

[1] 胡立剛.新型綠色高性能混凝土的性能與應用[J].綠色環保建材，2019（8）：17.

[2] 馮劍.綠色高性能混凝土的技術特點與應用[J].江西建材，2014（24）：130.

[3] 徐立斌，葉浩文，丁銀仙.高性能混凝土的配制及其超高泵送技術在超高層建筑中應用簡介[J].混凝土，2012（8）：100～106.