土木建筑材料中的高性能混凝土材料和绿色材料

土木建筑材料中的高性能混凝土材料和绿色材料

杨昕蕾

西宁市供水（集团）有限责任公司  青海，西宁市   810000 632521199805047527

摘要：在土木工程中,建筑材料作为最重要组成部分,决定着土木工程的成本、质量和安全。以往的建筑材料的性能已经跟不上现代化工程建设的需求,不仅浪费资源和污染环境,而且不利于土木建筑领域的加速发展。随着社会科技的飞速发展和环境问题不断恶化,高性能混凝土材料和绿色材料不断运用到土木建筑中,这些建筑材料不但性能好、而且更加环保,更有利于土木工程的持续发展。该文对高性能混凝土材料和绿色材料进行综述，主要内容包括：高性能混凝土的概述、特点、原材料选择与质量控制、发展趋势以及土木建筑材料中的绿色材料的运用。

关键词：混凝土；建筑材料；绿色

引言

在土木工程建设中，建筑材料是其中最为重要的组成部分之一，材料的使用对土木工程建设中的制造成本和工程质量都有着决定性的作用。传统使用的土木工程建筑材料的性能存在缺陷，并不够强大，如果继续使用不仅会出现浪费资源的现象，还会在一定程度上对环境造成污染，对该领域可持续发展是非常不利的。新型绿色建筑材料的使用顺应了我国绿色施工理念的要求，能够为居民提供良好的居住条件，从而为节能减排目标的实现提供了可靠的保障。

1.绿色高性能混凝土的概念

高性能绿色混凝土的概念是我们的建筑材料专家吴仲伟于1997年提出的，他强调了高性能混凝土(HPC)基础上的绿色元素，以加强对保护绿色环境、减少环境破坏和确保混凝土长期可持续发展的关注绿色高性能混凝土作为新时期环保建筑材料，主要体现在资源节约、能源节约、环境保护和可持续发展方面，而高性能主要体现在高强度和耐久性、抗破坏性、稳定性和可持续发展方面高性能绿色混凝土是混凝土的发展方向，是一种新型的人类健康混凝土。从实用的角度来看，所谓高性能绿色混凝土通常指在配制过程中使用大量矿渣粉的高性能混凝土。

2.土木工程施工中高性能混凝土材料的重要性
绿色环保用材的重要性主要体现在下述几个方面：绿色环保用材可以符合当下消费者的要求。我国经济社会的持续进步促进了土木工程行业的迅猛发展，可在工程实践中也映射出资源浪费、材料损耗、环境污染等诸多现象。由于大众对环保思想的持续提升，建筑领域中也逐渐看重绿色环保工程理念。怎样高效利用有限的能源，在减少能源损耗的同时，使生态环境得到可持续发展也是国家发展的重点。在这样的前提下，大众对建筑领域运用的建材也出现了更严格的要求，而绿色环保用材的出现也符合了大众对居住空间的需求。另外，还能高效地减少对环境的污染、能源损耗等现象，绿色环保用材是完成可持续发展策略的关键步骤。

3.高性能混凝土的特点

（1）高耐久性：高性能混凝土具有较高的密实性和抗渗性，所以其耐腐蚀性也很高。（2）自密实性：在制备新型高性能混凝黏土材料时，相比传统材料使用更少的水，所用新型材料的流动性较好，抗离析性能也较好。（3）体积稳定性：在制备高性能混凝土时，其弹性模量处于40~45GPa，即弹性模量比较大，而且配置的混凝土干缩率小于0.04%。所以高性能混凝土的体积不容易发生变化。（4）强度：根据规定，建筑工程混凝土材料的压缩强度需要在200MPa以上。因为新型混凝土材料具有较高强度，在工程建筑中提高了使用性能，因此在施工建筑中更加具有优势。（5）高工艺性：高性能混凝土虽然性能较好，但是对比传统材料，在制作工艺上则需要更高的技术要求。在制备过程中，需要对各个工序进行严格把关，每个步骤都需要按照标准去进行。

4.土木建筑材料中的绿色材料

4.1绿色高性能混凝土的材料组成

在混凝土制作时加入硅灰、钢渣等磨细工业废料，既可提高经济性，又能保护环境；在有偏高岭土、火山灰、硅藻土等条件的项目中，将其加入到混凝土制作过程中，可获得较好的经济效益；在混凝土生产中针对煤矸石的应用进行试验，并在一定程度上推广尝试，对于环境保护意义重大。（2）在混凝土生产中，绿色高性能混凝土的材料选用须以保证混凝土的可泵性、力学性能以及耐久性为前提，注重高效外加剂与矿物掺合料的应用，合理控制水胶比，使混凝土具有良好的工作性，提高环境适应性与经济学。（3）实际工程应用证明，掺合料以及外加剂的掺量与性能以及水胶比等指标，对绿色高性能混凝土的主要性能具有主导影响，因此在材料选用时应加强相应的检测与试验，确定设备的精度与可靠性，在保证材料性能的条件下，更多地选用工业废料与废渣，减少水泥熟料的使用量。

4.2绿色材料的分类

由于绿色材料在土木工程领域的运用才刚刚起步，因此，它的运用系统还不健全，对它的划分也没有统一的标准。因此，以环保物质的特征及在土木工程建材中的界定为基础，将环保物质划分为安全型、可循环型、节能型、健康型。安全型指的是原料的性能很稳定，可以在制造过程中对原料进行安全管理；可循环型主要是指该类型的绿色材料可以被循环利用，从而实现节能；节能型是指这种类型的绿色材料具有节能、环保的功能，在使用中可以减少建筑资源的浪费，可以增加材料的使用效率，不会出现浪费；所谓健康型，就是指这种材料无毒无二次污染，不会对人体造成危害。也就是根据土木建筑材料的性能特征，将绿色材料划分为功能型绿色材料、装饰型绿色材料和结构型绿色材料。其中，功能型绿色材料必须具有一定的功能特性，在土木工程中应用时具有较为显著的指标优势，例如聚合物复合材料就是一种功能型绿色材料；在土木工程中，装饰型绿色材料可以起到一定的装饰效果，例如：各种涂料、纳米除臭除菌、隔热材料等。结构型绿色材料是指轻型钢材、环境水泥、防水木材等

5.绿色高性能混凝土材料的发展趋势

绿色标志着天然、生命和期望;绿色涵义着宽恕、好心和睦;绿色代表着舒适、健康和生机。于是人们就挑选了适度的、合理的绿色来代表无损害、无污染的生产办法和技术。在考虑绿色准则基础上发展起来的生产技术称之为垃圾最小化技术、清洁工艺。绿色技术和办法是着重从源头上削减或消除那些对人类健康或环境有害的生产方式和原材料的使用，它着重从源头上消除污染的发生，力求使生产过程具有“原子经济性”，完成垃圾的“零排放”，它的着眼点在于不发生垃圾，也就没有了垃圾处理的问题，而不是发生了垃圾再去治理。因而，绿色生产、绿色工艺是一门完全阻止污染发生的生产方式，它能合理的使用资源和动力、下降生产成本，契合经济可持续发展的要求。因而，绿色是人们的抱负和寻求，它寄托着人类对未来的憧憬和期望。因而，高功能混凝土是一种有着可持续发展远景的绿色材料，绿色混凝土对传统混凝土而言是一个全新的范畴，而发展和研讨新的高功能混凝土外加剂是完成高功能混凝土的重要手法之一。怎么提高减水剂的减水率，最大极限的削减搅拌用水,怎么更大地提高混凝土的密实性，削减收缩，提高抗冻融功能等，使混凝土的物理力学功能进一步的提高，是广大混凝土外加剂科技工作者的荣耀而艰巨的任务。乙烯基类聚合物混凝土外加剂在这一方面具有非常大的发展潜力。

总结

高性能混凝土的各项性能满足当前土木建筑材料的发展和需要，是今后需要不断进行深入研究探索的一种高性能建筑材料；绿色材料有利于土木建筑材料的持续发展、保护环境、节约资源。总之高性能混凝土材料和绿色材料在如今建筑材料中占据着非常重要的地位。

参考文献

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