水泥防水知识
水泥技术|生态混凝土的研究及应用
作者:防水之家  建材之家    2017-03-09  浏览:63
防水之家讯:1 引言
进入21世纪,人类社会面临前所未有的三大严重问题,即人口急剧增长、资源和能源过度消耗、环境日益恶化,严重威胁着社会经济的可持续发展和人类自身的生存。走可持续发展道路已成为全世界的共识。可持续发展的主要方面是:在减少对环境污染的同时,通过保护和减少浪费来更有效地利用能源和材料。

作为21世纪用量最大的建筑材料——混凝土,与上述的资源、环境问题密切相关: (1)混凝土的生产要消耗大量能源和资源。据统计我国每年要开采50亿t以上的矿物质材料来生产水泥和混凝土,为此将破坏自然景观,改变河床位置及形状,造成水土流失或河流改道等严重后果。另外,生产水泥和砂石的开采、破碎及运输过程也都需要耗费大量能量。(2)生产水泥时,会排放出CO2等有害物质。目前全世界每年CO2的排放量大约为100亿t,其中由于生产水泥而产生的CO2气体约占10% ,是产生温室效应的主要原因。(3)旧混凝土的循环利用难度大。与金属材料、高分子材料相比,混凝土解体再循环利用难度大,循环利用成本较高。(4)传统混凝土材料的密实性使各类混凝土结构缺乏透气性和透水性,调节空气温度和湿度的能力差,产生“热岛现象”,地温升高等,使气候恶化。降雨时不透水的混凝土道路表面容易积水,雨水长期不能下渗,使地下水位下降,土壤中水分不足、缺氧,影响植物生长,造成生态系统失调。

由上可见,混凝土工业要实现健康可持续发展必须节约资源、能源、减少对环境的污染,发展生态混凝土;也就是说,不仅要提高混凝土的使用寿命,使其具有优良的环境协调性,降低对环境的负荷,还要考虑自然循环、生物保护和景观保护等生态问题。

2 生态混凝土的概念
生态混凝土的概念是日本混凝土工学协会于1995年提出的。所谓生态混凝土是通过材料研选、采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与表面特性的混凝土,既能减少环境负荷,与生态环境相协调,又能为环保作出贡献。

生态混凝土实质上就是把混凝土技术与自然环境相结合,使混凝土生态材料化。就是从过去对混凝土的强度和耐久性要求,进一步与环境问题结合起来,降低环境负荷,与生态环境协调,提高与保存环境景观。所以,生态混凝土的特征可归纳如下:(1)具有比传统混凝土更高的强度和耐久性,能满足结构物力学性能、使用功能以及使用年限的要求; (2)具有与自然环境的协调性,减轻对地球和生态环境的负荷,实现非再生型资源的循环利用;(3)具有良好的使用功能,能为人类构筑温和、舒适、便捷的生活环境。

生态混凝土可分为环境友好型和生物相容型两类。环境友好型是指在生产和使用过程中可降低对环境负荷的混凝土;生物相容型是指能与动物、植物等生物和谐共存的混凝土。

3 生态混凝土的应用
3.1 减轻环境负荷型生态混凝土
减轻环境负荷型混凝土,是指在生产、使用直到解体过程中,能够降低环境负担或通过改善其性能来降低环境负担的混凝土。从利用高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣作为水泥的混合材料、混凝土的掺合料,到开发利用高流态、自密性、高强度、高性能混凝土,从生态水泥、再生骨料混凝土到具有吸音性、调温功能、能够吸收有害气体以及能储蓄热量的混凝土,均属于减轻环境负荷型混凝土。下面仅介绍几种。

3.1.1 生态水泥
生态水泥(ECO2Cement)是指采用城市垃圾焚烧灰、下水道污泥和工业废弃物作原料,经过处理、配料、烧成、粉磨等工艺,制成的一种新型水泥。这种水泥有利于解决废弃物处理、石灰石资源和减少CO2排放量等问题。例如,生产1t生态水泥熟料时,需要垃圾焚烧灰0.5t (城市垃圾5.5t烧成后产品) 、脱水后的下水道污泥0.3t、补充石灰石等天然原料0.3t。

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