浅述水泥砼如何向绿色建材转化.docVIP

浅述水泥砼如何向绿色建材转化 　　【摘 要】当前，人类已进入要想继续发展社会经济，必须珍惜自然资源和加强生态环境保护的时代；对砼的配制工艺，必须重视其对环境和人类自身的严重威胁，加速其向绿色建材转化。 　　【关键词】水泥砼；自然资源；生态环境；绿色建材 　　长期以来，以致在今后相当长的时期内，水泥砼一直是各类工程上最主要的结构材料；我国是水泥和砼生产和应用最多的国家，据2002年统计，我国水泥年产量和砼每年用量分别为7.25亿吨和10多亿m3，分别约占世界水泥总产量的40%和世界砼总用量的1/3。水泥和砼的大量生产，从原料的开采、加工、制造，到配制、施工，以及在使用中和进入废弃阶段，都需要消耗大量资源、能源和造成对自然环境的破坏，这是我们必须面对的现实。当前，人类已进入要想继续发展社会经济，必须珍惜自然资源和加强生态环境保护的时代；对在工程建设中占据重要地位、用量巨大的砼材料，必须重视其对自然环境及人类自身生存条件的严重威胁，加速其向绿色建材转化的进程。为此，近代砼应在以下几方面努力向绿色建材转化。 　　1 节约自然资源和利用工业废料 　　砼是以水泥作为胶凝材料的，而生产水泥要以粘土和石灰石为主要原料，占砼体积70%以上的骨料，主要是天然砂石；统计资料表明，我国水泥生产每年需用石灰石约6亿吨，粘土原料约1.2亿吨，而按年用量10亿m3计的砼，其骨料如均采用天然砂、石估算，则每年需要20多亿吨砂石料，如此开采大量的自然资源，必将给生态环境造成严重负担和破坏；为此，水泥生产和砼配制必须尽可能节约和有效利用自然资源。从另方面来看，各种工业废渣和废旧砼、建筑垃圾的大量排放、堆积，不仅挤占了大量可利用的土地和污染环境，还无端丢弃了其中无数可再生利用的各种宝贵资源；其实，各种工业废渣和废旧砼、建筑垃圾的再生利用，把它们用来生产各种建筑材料应是最佳途径和最优方案。 　　1.1 水泥原料的代用和节约途径 　　（1）以工业废弃物代替矿物资源。大量利用各种工业废弃物制造水泥，如煤矸石、粉煤灰、磷石膏、电石渣等，以及生活垃圾、河道淤泥等。据统计，目前我国水泥的原料中至少有1/5是以各种工业废弃物来代替的。（2）大力发展掺加混合材料的水泥。目前我国水泥中加入工业废渣类混合材料的，约占水泥总产量的20%；现正进一步开发新的混合材料，扩大混合材料水泥的品种，如以粉煤灰、石灰石微粉、矿渣粉做混合材料的复合水泥及生产各种高掺量矿粉的混合水泥等。（3）积极研制生态水泥。以处理工业废弃物和生活垃圾为目的，积极研发生产生态水泥，是国家产业技术政策中对建材工业提出的一项重要内容之一，这对于节约天然资源、保护生态环境和治理污染具有重大意义。 　　1.2 拌制砼的原材料的革新 　　（1）骨料应另辟蹊径。利用工业废渣、建筑垃圾、生活垃圾等为原料，生产人造骨料，包括轻质的和坚实的骨料；利用积存的尾矿，加工成人工砂，已在新修订的《建筑用砂》中纳入人工砂的有关内容；特细砂配制砼的研究也已取得卓著成果；海砂的净化处理和工业化生产已经有不少生产厂家；对于废弃砼和建筑垃圾的科学处理，以取得再生骨料更是指日可待。（2）充分发挥各种化学外加剂的效能。外加剂已是近代砼必不可少的重要组分，对于砼的改性和使环境协调化起到十分关键的作用。随着砼工程的持续发展，施工工艺的不断更新，以及砼绿色化进程的加快，对外加剂提出了非氯、非碱、无害、低掺量和多功能等更高要求，因此，新一代砼外加剂如氨基磺酸系高效减水剂、缓凝高效减水剂、低掺量的膨胀剂、有机类防冻剂等，关键在于提高外加剂的应用技术水平，合理使用、扩大使用面，才能充分发挥它们的效能。（3）利用工业废渣作为掺合料。科学地大量使用掺合料，可节省水泥和改善砼性能，有效减轻水泥生产对生态环境产生的压力，尤其是消除工业废渣所造成的污染。随着绿色高性能砼的开发利用，砼中加入掺合料的理论和实践已进入新阶段，如高掺量粉煤灰砼中粉煤灰的掺量：用于碾压砼坝可高达70%，用于高强结构砼为51～56%。 　　1.3 努力发展高性能砼 　　高性能砼对于砼绿色化有以下三个主要贡献，应认真研究、努力推广应用。（1）能延长结构的使用寿命。高性能、长寿命，是当今绿色建材研究的目标之一，如将重要砼建（构）筑物的安全使用寿命从习惯的50年增至100年，就能成倍地省下维修、拆除、重建等各种消耗，大量节约了资源、能源和降低对环境的污染。（2）可消纳大量工业废渣。高性能砼以大量的工业废渣作为掺合料可尽可能多地节省水泥，并获得各项优良性能；如用磨细矿渣作掺合料，可代替水泥熟料50～80%，配制的砼具有高性能。由此可见，发展高性能砼，不仅能大量消纳工业废渣和节省水泥，双重地减轻对环境的污染，还能节省天然资源。（3）促进砼的工业化生产。高性能砼的配制和施工必须采用近代的设备、