关于煤矸石生态混凝土透水混凝土应用前景及市场分析

丁权福等

摘 要：煤矸石透水混凝土又称为无砂混凝土。它由胶凝材料、粗骨料、水和外加剂按照一定的比例拌合而成。由于透水混凝土硬化后水泥石中存在着较大的空隙，具有良好的渗透性能，可缓解城市的“热岛效应”，吸声降噪，补充地下水，有效改善城市的热环境。文章结合徐州地区的发展模式和发展需求，对徐州市及周边地区使用煤矸石透水混凝土的现状进行总结与分析。

关键词：透水混凝土；生态建设；市场；前景；环境效益

据报道2014年徐州城建项目围绕“实施五大行动计划、推进文明生态建设、推进城镇化建设步伐、加快区域型中心城市建设”展开。可见徐州市委市政府对于生态城建的重视程度逐年增加。政府投入大量的资金，引进先进的生态建设模式，标志着徐州市的生态建设将达到一个高速发展的阶段，这为煤矸石生态透水混凝土的使用和推广提供了一个广泛的市场。

城市道路、人行道、广场等城市设施无论是在设计还是在施工上，历来都强调要求混凝土密实、不透水。这种传统材料的使用会给城市环境带来很多危害，其中最为典型的是造成了城市的“热岛效应”和地下水位降低导致的地基下沉。地下水是徐州的城市供水主要水源，早年徐州地下水过度开采，导致了地下水位下降，地面塌陷。因此徐州市在新建及筹划的建设项目中，对于混凝土及相关建材的选择有了新的要求。

煤矸石生态透水混凝土在此背景下作为新型环保材料得到了相关部门大力的推荐。该混凝土采用煤矸石骨料代替天然骨料。这种煤矸石骨料取自徐州某新型建材有限公司年产6000万标块煤矸石烧结砖生产工序，粒径2～15mm，在煤矸石破碎的过程中，产生很多微细粉末，包裹在破碎完的碎块上。这种细微粉末组成比较复杂，主要包括碳粉、粉尘以及其他成分，在混凝土的凝固过程中影响水泥和骨料的结合界面。水泥选用中联巨龙淮海水泥股份有限公司生产的42.5R普通硅酸盐水泥。外加剂选用青岛某公司生产的HSC聚羟酸高性能减水剂，它的作用是提高骨料颗粒间的粘结强度，提高混凝土的整体力学性能。

随着徐州市大规模的城市开发和建设，据悉徐州2013年1～6月份预拌混凝土使用量966.5万方，增幅11%，其中透水混凝土的使用量不到3.1%，其中还包括一定量的沥青混凝土等制品。因此煤矸石生态透水混凝土在徐州有着广泛的市场前景。在政策扶持和经济发展需求的双重保障下，煤矸石生态透水混凝土将得到建设者的大力使用。

关于煤矸石生态透水混凝土的经济效益，本文以10000平方米的广场建设为例。该工程需要在地面石材下铺设0.1米厚的混凝土垫层。该广场需要1000立方米的混凝土使用量，若使用普通C30混凝土（无泵送），一般的市场价格在370元/立方米，则该工程此项材料费用为37万元；但普通混凝土不透水，需要在四边加中间做排水沟（约600米），工程造价在5.7万元；周边绿地的养护灌溉费用（30年需要2.1万元）；合计44.8万元，每平方448元/平方米。若使用煤矸石生态透水混凝土，同等强度的混凝土价格约467元/立方米，1000立方米的材料费用为46.7万元，使用了该混凝土省了排水沟建设的费用和后期土壤水的灌溉养护费用。合计46.7万元，每平方467元/平方米。采用煤矸石生态透水混凝土比普通混凝土每平方米高19元。总价高出19万元。但是相对于普通混凝土，煤矸石生态透水混凝土的生态效益是无法比拟的，所以这种效益是非常值得的。

在徐州地区发展煤矸石生态透水混凝土较其他混凝土的优点：骨料采用煤矸石烧结砖的废料，变废为宝，得到政府相关政策的大力支持；原材料煤矸石储存量较大，来源广泛，生产运输成本较低；煤矸石较硬，所以新型的具有较高的硬度，制成的混凝土强度有很大的提升；煤矸石的利用，减少了储藏煤矸石对于土壤和地下水的污染；其透水性能大大补充了徐州地区由于过度抽取的地下水，减少了地基下沉。煤矸石生态透水混凝土的生产结合了徐州当地的能源现状和需求现状，采用新的生产工艺，延用传统的施工方法，不断改善了城市的环境，为徐州打造“全国生态园林城市”提供了很大的保障。

煤矸石生态透水混凝土主要应用在护坡、地坪、护堤、园林等公共基础设施。其中在护坡方向，徐州对于透水混凝土的需求量更是很大。近年来，徐州坚持把水生态文明建设作为关系经济社会长远发展的大事来抓，坚持经济建设与水环境改善协调发展，实施“天更蓝、水更清、地更绿”系列生态文明工程建设，大力改善人居环境，成功创建国家森林城市，水生态文明建设成效显著，城市环境实现了由灰变绿的靓丽转身。

长期以来，徐州先后实施了云龙湖景观提升，故黄河市区段综合整治，奎河、三八河、徐运新河水环境治理等一大批城市水环境工程建设。2013年水利建设总投资达17.19亿元，大力推进控源截污、清淤贯通、水质提升、生态修复、尾水利用及导流五大工程，改变了市区主要河道及其周边环境面貌，提升了城市品位。仅仅2014年，贾汪区城建重点将紧紧围绕建设“山水生态城、休闲度假区、徐州后花园、城市副中心”目标，更加突出基础设施等六大类工程。

徐州市城建计划中的一揽子计划无疑促进了煤矸石生态混凝土的大力发展。在徐州地区大大小小分布有8个洗煤厂，其中主要的洗煤厂有鑫隆洗煤厂、徐州盛泉洗煤厂、大屯洗煤厂。这些洗煤厂每年将产生450万吨。省内宜兴、江宁、溧阳也有少量煤矸石分布。煤矸石的总存储量有9200万吨，并且有增无减。虽然现在很多企业对煤矸石有了新的利用和开发（煤矸石压制砖等），但是目前就徐州市来说，煤矸石的利用率仍然很低，这就有必要对煤矸石进行更深层次的开发和利用。

徐州某高校研究团队开发的煤矸石生态透水混凝土不断改进，逐步适应市场需求，满足经济建设和环境保护的双重要求。我国在近几年对透水混凝土进行了一定的研究，但在实践工程中的应用还是非常有限。然而生态透水混凝土在西方发达国家早已有了大范围的推广和应用，像德国预期要在短期内将90%的道路改造成透水混凝土。这就在侧面证实了煤矸石生态透水混凝土项目的可行性、优越性、必要性。

突出生态文明特色，建设美丽徐州。徐州市市委书记曹新平强调，要倍加珍惜创森成果，更大力度实施生态文明建设工程，力争2015年全面达到国家生态园林城市创建标准，在苏北率先建成国家生态市，让绿色生态城市成为徐州的靓丽名片。煤矸石生态透水混凝土集生态环保和经济发展于一体，在新型绿色建材的发展领域占有很大的比重。相信在不久的将来，不管是行业标准要求，还是建设者对于混凝土的主观选择，煤矸石生态透水混凝土都会得到广泛地推广，并不断并应用到工程实践中去。

参考文献

[1] 周洪波.透水混凝土的实验研究和工程应用[J].建筑工程，2012.

[2] 徐州市2014年度城建重点工程计划，2014，2.

[3] 曹露春，张志军.煤矸石生态混凝土透水性与抗压强度研究[J].福建建材，2013年07期.

[4] 曹新平.着眼大徐州 谋划大建设[N].徐州日报，2013，10.