绿色高性能混凝土研究.doc

绿色高性能混凝土研究 建筑工程学院土木工程 目 录 引言……………………………………………………………………………… 绿色高性能混凝土的概要……………………………………………………… 绿色高性能混凝土的成分……………………………………………………… 绿色高性能混凝土的生产工艺………………………………………………… 绿色高性能混凝土的优点……………………………………………………… 绿色高性能混凝土的缺点……………………………………………………… 绿色高性能混凝土的应用研究………………………………………………… 绿色高性能混凝土的发展前景………………………………………………… 总结……………………………………………………………………………… 正文 引言 2．绿色高性能混凝土的概念及分类 2．1 绿色高性能混凝土的概念 绿色混凝土的“绿色”涵义为：节约资源、能源；不破坏环境，更有利于环境；可持续发展，既满足当代人的需求，又不危害子孙后代。且能满足其需要[1]。 所谓绿色高性能混凝土，是指通过材料研选、采用特殊工艺、制造出来的具有特殊结构和表面特性的混凝土；既能减少环境负荷，又能与环境协调，它具有能适应动、植物生长，对调节生态平衡、美化环境景观，为人类构造舒适环境。 绿色高性能混凝土指应具有以下特点的混凝土：可满足混凝土的可持续发展，能减少环境污染，又能与自然生态系统和谐开发；比传统混凝土具有更高的强度和耐久性；可选择资源丰富，能耗小的原材料；能大量利用工业废弃资源，实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的从低排放；适合人居，对人体无害。 2．2 绿色高性能混凝土的分类 如今绿色高性能混凝土已逐渐形成一门独立学科，根据使用功能，发展为植被绿化型混凝土、透水型混凝土、水生物保护型混凝土等三大类。 2．2．1 植被绿化型混凝土 植被绿化型混凝土是指能够适应植物生长、可进行植被作业的混凝土及其制品，具有保护环境、改善生态条件、基本保持原有结构材料性能。 多孔连续型绿化混凝土是植被绿化混凝土的一种类型，这种混凝土以多孔混凝土作为骨架结构，内部存在着一定量的连通孔隙，为混凝土表面的绿色植物提供根部生长、吸取养分的空间，采用多孔混凝土作为植物生长基体，并在孔隙内充填植物生长所需的物质[2]。 2．2．2 透水型混凝土 透水混凝土是具有l50／r30％的连通孔隙的多孑L或大孔混凝土[3]。它是由胶凝材料、粗骨料、水和外加剂按照一定的比例拌和而成，j由于无细骨料，在硬化后的混凝土中存在着较大的孔洞、孔隙率大，有较强的透水性能[4] 2．2．3 水生物保护型混凝土 水生物保护型混凝土是指能够营造出适合生物生长、生息的空间或孔隙，能够为水藻类生物提供合适的附着表面，并能在}昆凝土表面增殖，通过相互作用或共生作用，形成食物链，使混凝土周围的水质对生物生长没有不良影响，为海洋生物和淡水生物生长提供良好条件．保护生态环境。 2．3 绿色高性能混凝土的由来 与水泥混凝土相关的资源、能源与环境问题十分突出。传统的混凝土生产，尤其是其主要原材料水泥的生产会带来极大的资源、能源消耗和严重的环境污染。生产1 t水泥熟料的燃料约400kg；1 t熟料由CaCO3分解生成620kg的CaO，同时产生490 kg的CO：，再加上电耗，则生产1 t水泥熟料所排放的总量约为1t[5] 。自从世界上大量的水泥混凝土建筑物及构筑物开始出现人们所未曾预料到的过早的失效破坏，尤其是当人们开始意识到人类毫无节制地滥用地球资源和能源，以致开始出现危机时，混凝土材料科学界也开始进行反思：混凝土材料如何才能可持续发展?为使混凝土业能够可持续地发展，Mehta提出了3个基本原则，即：节约利用混凝土原材料，提高混凝土结构耐久性，以及在混凝土技术的研究和教育中将习用的还原论方法转换为整体论方法[6]。1990年5月，由美国标准与技术研究院(NIST)和混凝土学会(ACI)主办召开了第一次国际HPC研讨会[7]。在这次会议上，首次提出了高性能混凝：L(High Performance Concrete，简称HPC)的概念，得到了各国工程界的广泛响应，被称为“2l世纪混凝土”。但不同国家、不同学者依照各自的认识、实践、应用范围和目的要求的差异，对高性能混凝土有不同的定义和解释[8]。我国混凝土科学技术的先驱与奠基人吴中伟院士综合各种观点后，对HPC定义如下[9]：HPC是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原料，在妥善的质量管理条件下制成。除水泥、集料、水以外，必须采用低水胶比，掺加足够的细掺料与高效外加剂。HPC应同时保证下列诸性能：耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性与经济合理性。中国混凝土学会高强、高性能混凝土委员会于2