浅谈低碳绿色混凝土发展途径

浅谈低碳绿色混凝土发展途径【摘要】本文从混凝土原材料的发展运用，设计观念的改变，管理制度的建立等方面阐述了低碳绿色混凝土的发展途径。【关键词】混凝土；低碳；绿色随着国家城市化进程的加速发展，基础建设的加快，为建筑业和建材行业提供广阔市场空间，混凝土作为最广泛的建筑材料，其生产和使用过程中的资源过度开发和废弃物排放造成了严重的环境污染和生态破坏，给社会经济的可持续发展及人类自身的生活带来了严重的危害。因此低碳绿色环保混凝土是发展的必然选择。1混凝土原材料的低碳绿色发展1.1低碳绿色水泥水泥被誉为“建筑工业的粮食”，是混凝土的主要组成材料。水泥在生产过程中对资源和能源消耗量大，而且对环境污染严重。低碳绿色混凝土的发展，低碳绿色水泥是必不可少的，即水泥的生产必须走低碳绿色发展道路。普通水泥生产过程中需要高温煅烧硅质原料和钙质原料，消耗大量的能源，产生大量污染物，如二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等主要污染物排放。如果采用无熟料水泥或免烧水泥配制混凝土，就能显著降低能耗，降低污染，达到节能环保的目的。水泥在生产过程中利采用低化石燃料替代传统燃料、用非碳酸盐钙质原料替代石灰石，如在水泥制造领域，利用废轮胎、废油泥、废塑料等可燃废弃物替代传统燃料；利用粉煤灰、煤矸石、电石渣、各种尾矿渣、废石膏等替代部分石灰石原料以及利用经过适当处理的工业废渣替代水泥熟料，减少生产中CO2直接排放，这方面我国具有很大发展潜力。调整水泥产业结构、大力发展推广新型干法水泥工艺、大力开发新型水泥。新型干法水泥每吨熟料综合能耗降至115千克标准煤，温室气体减排方面走在其他高耗能产业的前列，二氧化碳排放强度下降35%。积极研发非波特兰体系新型水泥，如硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥和阿利尼特水泥等，其中硫铝酸盐水泥是利用低品位矾土、石灰石和石膏为原料，所以烧成温度低，CO2排放量也低。虽然现在非波特兰水泥体系的水泥产量小，使用范围小，但在某些特殊场合可以代替普通水泥发挥很大的作用。发展新工艺新技术，开发新产品，节省资源和能源使水泥工业的发展真正走上低碳绿色环保的发展道路。1.2再生骨料的运用天然骨料的开采不仅严重破坏了生态环境，而且开采的废水废渣等严重污染了生活环境。天然骨料是不可再生资源，当前天然骨料资源已经出现了严重匮乏。人们已经开始寻求新型骨料资源，例如再生骨料的应用。随着城镇化进程的加快，建筑垃圾越来越多，采用露天堆放或填埋的方式进行处理，不仅占用大量的土地还消耗经费，同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂扬尘等问题又造成了严重的环境污染和生态环境的破坏。利用好建筑垃圾制作再生骨料不仅美化了环境还大大节约了自然资源。利用再生骨料积极发展推广再生骨料混凝土的运用就是一种解决途径。再生骨料就是把废砂浆、废混凝土块和废砖等经过一系列处理制成骨料回收利用；再生骨料混凝土，简称再生混凝土，即利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土。再生骨料混凝土在国外已经得到广泛的运用。再生骨料主要用于强度较低的混凝土、混凝土砌块砖、铺道砖、花格砖等建材制品。或者经筛分、分选、洁净后，可作为再生粗骨料和细骨料来代替天然砂石用在混凝土中。再生骨料的运用从根本上解决建筑垃圾的出路问题，既能减轻建筑垃圾对环境的污染，又能节省天然骨料资源，缓解骨料供求矛盾，减少自然资源和能源消耗，具有显著的社会、经济和环境效益，符合可持续发展的要求，是发展低碳绿色混凝土的主要途径之一。1.3矿物掺合材料的运用国内外相关机构对矿物掺合料在混凝土中的使用性能做了大量研究，矿物掺合料已经成为绿色高性能混凝土中不可缺少的第六组份。主要是在混凝土中掺入部分磨细粒化高炉矿渣、粉煤灰、硅灰、磨细煅烧煤矸石、磨细沸石粉等具有一定潜在活性的掺合料替代一部分水泥。矿物掺合料的掺入，不仅减少了水泥用量，还改善混凝土工作性能、改善了混凝土微观机构、降低混凝土的水化热、提高混凝土体积稳定性、提高混凝土后期强度和耐久性等特点。据报道，加拿大能源矿产部开发出了高掺量粉煤灰混凝土，粉煤灰替代水泥总量的55%～65%，工作性能和耐久性都能满足要求。如何开发利用更多品种的矿物掺合材料、节约资源能源、保护环境，是原材料绿色化的研究重点，是实现混凝土绿色化的一个重要途径。1.4发展绿色高性能外加剂混凝土外加剂改善了混凝土的力学性能、工作性能，提高混凝土的耐久性，减少单位体积泥用量，减少单位体积用水量等，是混凝土不可缺少的组份，因此发展低碳绿色高性能混凝土，混凝土外加剂的低碳绿色化是必不可少的。目前我国的建筑市场存在萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸系减水剂、聚羧酸系减水剂等，其中奈系减水剂目前还占很大的比例。萘系高效减水剂合成工艺技术成熟稳定，价格相对较低，但是减水率一般只有20%左右，混凝土坍落度损失太快，含有甲醛、工业萘等有害物质，生产和使用都不够环保，在生产过程中复配容易导致混凝土的质量波动较大。脂肪族高效减水剂是近几年来开发的另一类非萘系高效减水剂，该减水剂的生产工艺简单，能耗低、成本低，减水率可达15-25%。性能略优于萘系高效减水剂，但在生产过程中需要用到大量甲醛，且产品中有残余甲醛。氨基磺酸系高效减水剂具有减水率高、坍落度大、混凝土坍落度损失小等优点，使混凝土具有良好的工作性及耐久性，氨基磺酸系高效减水剂的制备中涉及到原料苯酚，其毒性较大。聚羧酸高性能减水剂就是一种新型的低碳绿色减水剂，不仅减水率更高，掺量少，混凝土和易性、抗泌水、抗离析及抗冻性等性能均得到明显提高。而其不含甲醛和萘，是一种无毒、无污染，绿色高性能的减水剂。由此可见，萘系、脂肪族、氨基磺酸系高效减水剂在生产和使用过程中不够环保，用于混凝土对人的身心健康和环境都不利。三者都不符合绿色化发展的要求。因此开发绿色高性能外加剂是发展低碳绿色混凝土的必然选择。2混凝土设计绿色化随着社会经济的发展，更新传统以强度为设计的思想观念，引入以绿色设计混凝土的设计理念，绿色设计是以降低对环境的污染、提高生活质量、一切以人为本为宗旨，混凝土绿色设计应该从安全、适用、耐久、经济、生态等多方面综合考虑。混凝土作为建筑结构中的重要受力材料，其安全绿色设计，主要集中在对混凝土材料的性能、形状等方面的设计，使其不仅具有优良的性能，此外，混凝土的绿色设计还应考虑经济性，考虑与混凝土有关的各项经济指标，不能只考虑材料本身价格，还应虑到施工等的附加成本及潜在的经济因素等。随着社会的发展设计绿色低碳混凝土越来越重要性。3建立完善相应的管理制度随着我国经济建设的发展，混凝土的年产量已超过10亿立方米，资源能源的消耗量巨大，环境问题日益突出，国家应制定相应标准和政策法规，提高混凝土搅拌站的环境保护意识，推进预拌混凝土行业的结构调整和产业升级。政府鼓励企业研发低碳绿色混凝及运用。引导混凝土企业逐步走向低碳绿色环保的发展道路，例如江苏省《预拌混凝土绿色生产管理规程》中明确指出：预拌混凝土绿色生产指在保证质量、安全的前提下，能最大限度地实现节能、节水、节材、环保并提高混凝土耐久性的一种生产方式。4总结混凝土作为最大宗建的筑材料，发展低碳绿色混凝土不仅节约资源和能源，不破坏环境，可持续发展，既满足当代人的需要，又不危害子孙后代。【参考文献】[1]和春梅，胡易明.水