绿色高性能混凝土与科技创新论文_李磊

绿色高性能混凝土与科技创新论文_李磊

摘要:在建筑行业施工过程中混凝土是非常重要的一项施工材料,我国每年都会应用大量的混凝土,而在混凝土生产过程中会排放出大量的温室气体,还会造成大量的粉尘,不仅会消耗许多能源,还会造成温室效应的加剧,严重污染生态环境。而绿色高性能混凝土可以在资源短缺的情况下有效解决能源问题,是我国混凝土行业的未来发展方向[1]。

关键词:绿色高性能;混凝土;科技创新

社会经济发展推动了基础设施的大规模建设,促进了混凝土行业的快速进步,而当前的资源短缺问题比较突出,环境污染与生态破坏严重,国家越来越重视生态环境保护工作,逐渐加大了环保督察与整治的力度,许多矿石与砂石骨料的供应量逐渐下降,导致混凝土行业出现了发展困境[2]。而随着各行各业的不断创新,混凝土行业逐渐向着绿色环保与智能制造的方向发展。

一、绿色高性能混凝土与传统混凝土之间的对比

绿色高性能混凝土是一种具有优良的施工性能高、耐久性与高强度、能够保护环境、节约能源并有益于人体健康的新型混凝土,代表了混凝土的发展方向。绿色高性能混凝土具有以下四个特点,即比传统混凝土材料有更好的力学性能和耐久性能,尽量减少修补或拆除过程中建筑垃圾对环境的污染;大量利用工业废渣和其他资源,最大限度地减少能耗大、污染严重的水泥熟料的生产与使用;施工简单,尽量降低使用工业废渣及其他资源时的二次能源消耗;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循环使用。?

(一)传统混凝土

水泥是传统混凝土生产中的主要原材料,一百吨传统混凝土其生产过程中大约会用到二十吨的水泥,而水泥生产过程中会对原材料与能源大量应用,并且会严重污染生态环境。水泥生产过程中需要应用大量黏土,过度开采黏土就会严重破坏环境。同时生产水泥时还会排放出大量的二氧化碳,矿物燃烧过程中还会排放大量的二氧化硫气体,加剧温室效应[3]。因此就需要加强对新型绿色环保混凝土材料的开发,注重对新型技术的应用,从而减少对能源的消耗。

(二)绿色混凝土

绿色混凝土的强度与耐久性远远高于传统混凝土,绿色混凝土可以回收利用不可再生资源,有效解决能源短缺问题,应用绿色混凝土还可以使有害物质排放有效减少,尽可能避免对环境造成污染。

(三)绿色高性能混凝土

绿色高性能混凝土结合了高性能混凝土与地球环境、生态资源保护等多方面内容,是混凝土行业的未来发展方向,其必须是节能与节约资源的混凝土。

二、绿色高性能混凝土的特征

绿色高性能混凝土中绿色与高性能是其非常重要的两个特点,在确保混凝土具有高性能和高质量的同时,结合混凝土生产与生态环境保护,尽可能减少采集和利用地球原材料与能源,降低对生态环境的污染,促进混凝土行业的稳定发展。绿色高性能混凝土要对资源与能源高度节约,尽量避免污染与破坏环境,坚持走可持续发展的道路。绿色高性能混凝土要使用“绿色”水泥,减少使用熟料水泥,对生态环境进行改善,减少对环境的污染。对工业废渣和废料大量使用,将其替代熟料水泥而作为活性掺料,还可以以优质粉煤灰和硅灰作为凝胶材料的主要成分,降低对熟料水泥的使用量,从而使能源消耗有效降低,减少温室气体的排放。还可以在原料中加入优质粉煤灰与矿渣等经过专门加工处理的工业废渣,将其做为活性细掺料,还可以复合使用集中活性细掺料,使混凝土的工业性能合理满足要求。要对安全先进的生产工艺科学应用,大量加工和处理建筑垃圾,将会造成污染的垃圾加工成混凝土骨料,从而减少开采天然砂石。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要将绿色高性能混凝土的优势充分发挥,使水泥和混凝土的使用率有效减少,利用混凝土的高性能特点来延长混凝土使用年限,从根本上减少破坏环境的情况。在现代建筑工程中要对绿色高性能混凝土大量使用,结合工程实际要求调整绿色高性能混凝土的强度,拓宽绿色高性能混凝土的应用范围。

三、集料

(一)粗集料

通常情况下要尽可能选择非活性、高强度并且无杂质的高性能混凝土粗集料,同时要确保粗集料颗粒表面比较粗糙,粗集料颗粒需要是球形或者立方体的,避免选择针状或片状颗粒的粗集料,还要合理控制微粒级配,确保粗集料在高性能绿色混凝土中可以逐渐形成密实集料骨架,保证其形成的孔隙率较低。绿色高性能混凝土的粗集料颗粒直径不能过大,否则就会导致石子与砂浆出现离析的情况,影响到绿色高性能混凝土匀质性,而粗集料颗粒的最大粒径也不能太小,一旦粗集料的最大粒径过小就会使砂浆的用量加大,增多水泥的水化热,使绿色高性能混凝土的匀质性和力学性能受到影响,降低绿色高性能混凝土的体积稳定性与耐久性。

(二)细集料

绿色高性能混凝土通常要选择具有非活性、级配合理等条件的细集料,要确保细集料的吸水率比较低,并且孔隙率比较小,尽可能选择洁净的天然中粗河砂,还要控制好细集料的细度模数。一旦细集料细度模数过小,就会导致混凝土拌合物过于粘稠,在施工过程中加大振捣的难度,并且会使水泥的用量增加,提升混凝土制作成本,还会使绿色高性能混凝土的耐久性受到影响,而当细集料细度模数过大时,就会使混凝土在运输浇筑过程中容易出现离析现象,并且其保水性相对较差,使混凝土的内外在质量受到影响。

四、绿色高性能混凝土的优化因素

(一)在绿色高性能混凝土中矿物掺合料的作用

矿物掺和料中存在着许多种不同的矿物掺和料,而不同的矿物掺和料其性能和特点也会有一定的差异,根据不同外加剂的不同特性利用不同掺混方式,各个掺和料的相互影响会最小,并且可以将各自的优良性能充分发挥。当前矿渣、粉煤灰与石灰粉这三种是矿物掺和料中使用最广泛的。

(二)在绿色高性能混凝土中矿渣的影响

矿渣还可以称之为粒化高炉矿渣,其主要是在高炉炼铁过程中而产生的废渣,当矿渣正在融溶状态时,对其进行急速水淬冷却处理,就可以形成水淬粒化高炉矿渣,其具有潜在水硬性,在混凝土中将水淬粒化高炉矿渣按照一定比例加入,可以使混凝土内部结构得到一定程度的改善,使混凝土的性能有效提升。

五、结束语

混凝土行业需要加强对技术的研究,开发混凝土的生产领域,不断提高绿色高性能混凝土的生产技术,同时还要增强对矿物掺和料的研究力度,对其进行有效开发,使混凝土材料的绿色度不断提升,使绿色高性能混凝土的性能更加优异,促进其与环境和谐发展。

参考文献:

[1]邹定雄.绿色高性能混凝土与科技创新探索[J].建材与装饰, 2017(52):177-178.

[2]逯杰.绿色高性能混凝土与科技创新探析[J].山西建筑, 2017(16):131-132.

[3]刘庆,李洪亮,张强,等.绿色高性能混凝土与科技创新探析[J].建材与装饰, 2018,559(50):51-52.

论文作者:李磊

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年13期

论文发表时间:2019/12/9

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