绿色高性能混凝土与建筑工程材料的可持续发展

孔文琼 张瑜都

（陕西铁路工程职业技术学院， 渭南 714000）

0 前言

在所有建筑材料之中，水泥是最基础的材料，并且其对于社会经济与生态环境有着极大的影响。因为传统水泥生产方式会产生极高的碳排放量，会带来较大的环境压力。为了遵循国家提出的可持续发展战略，水泥产业要向低效能、低碳化以及低耗能方向发展，进而促进绿色高性能混凝土更好的发展，推动建筑工程材料创新。

1 可持续发展阐述

科技水平的提升，不仅提高了社会生产力，同时还使人们创造出了更多的物质财富，加快了社会文明的推进速度。但是在此过程中，也出现了人口爆炸、环境污染以及资源消耗等问题，致使生态平衡遭到了严重的破坏，为此人们开始重视可持续发展的作用。在1992年，联合国召开环境发展大会提出了可持续发展战略是当下环境发展的核心内容。在1994年，我国将可持续发展战略当作长远发展目标。

所谓的可持续发展就是要在满足当代人们需求的同时，不会损害后代人需求的一种发展期望，换句话说就是要做到经济建设与社会、环境以及人口等协调发展，既能够促进经济发展，又可以保护自然资源及环境不遭到破坏，进而保证子孙后代可以安居乐业、永续发展。

2 建筑工程材料及其可持续发展

2.1 工业的可持续发展目标

可持续发展时我国现阶段社会经济发展的主要战略，此战略要求在发展经济时要保持经济、资源、社会等多方面协调发展，在工业生产上，存在着五个发展目标[1]。第一，要提升自然资源及能源的综合利用率，实现最大限度的利用；第二，在提高生产率的同时保持低能耗、低消耗状态；第三，加强对环境的保护，保持生态平衡，减少或是消除环境污染；第四，减少各种工业废水、废气等产生量与排放量；第五，构建生态工业体系，实现内部环保循环作业，在达到三废自净的同时，建立起多行业仿生群乐体，进而实现无废生产，保持生态系统平衡。

2.2 建筑工程材料的可持续发展

建筑业在我国国民经济中居于第三位，在工业生产中所消耗的钢材、木材以及水泥占全国总消耗量分别为25%、22%、70%。随着科学技术水平的提升，化学建材得到了快速地发展，已成为我国第四大建材。因为我国依旧处于发展阶段，正由农业大国过渡为工业大国，所以在往后建设中，我国不仅要解决城市化引发的人口迁移上的住房问题、城镇建设问题，同时还要解决城市交通以及大型设施建设等多种问题，此些问题的存在必定会增加建筑材料的使用量，推动建筑工程材料的发展。

水泥混凝土是建筑工程中使用最多的一种材料，并且其具有 170多年的发展历史，从很大程度上看，水泥混凝土的出现，改变了秦砖汉瓦的房屋建设方式。在这100多年间内，利用水泥混凝土作为主要材料的建筑物能够反映出不同时代、不同地域的建筑风格及水平，同时还能够反映出其文化历史背景。

当今，混凝土已被用于各种工程领域之中，比如：市政、水利、核工业以及桥梁等，并且其作用与功效是其他材料无可比拟的。它之所以可以得到更多施工企业的应用，是因为与钢材、木材等材料相比，混凝土的使用范围更广、成型几率大、性能稳定，而且价格低、耐久性高，并且其能够高效运用到工业废料之中，属于一种节能性材料。按照相关数据统计，混凝土每吨所消耗的能量是砖块的钢材的玻璃的铝制材料的所以将其归为节能材料无可非议。但是在水泥混凝土应用及发展过程中，其也为人类社会带来了巨大的破坏作用，人们开始意识到无节制的使用自然资源与能源，会引发社会发展危机。若想要促进社会进步，一定要在自然资源与能源的使用予以长远的考虑，实现资源与经济可持续发展，进而实现社会长治久安。对于混凝土材料的可持续发展而言，不仅要建立起高性能概念，同时还要强调并深化绿色概念，形成绿色高性能混凝土。

3 绿色高性能混凝土及其可持续发展

3.1 绿色高性能混凝土的要求

绿色高性能混凝土的概念最先被吴忠伟教授所提出，此类型混凝土不仅需要具备高强的耐久性与强度等，还要注重其绿色含量，真正的绿色混凝土需要达到以下几种标准：

第一，此类型混凝土必须使用绿色水泥；在开采砂石时要有序进行，不可破坏环境，使用碎石破碎的石屑来代替天然砂石。

第二，要控制好水泥用量，以此减少水泥中的CO2与SO2含量，避免出现因大量排放此些气体造成温室效应加剧的局面以及形成酸雨的后果，达到保护环境的目的。

第三，在水泥中掺加合理量的已经处理过的工业废渣，比如：稻壳灰、粉煤灰以及细矿渣等，将其当作活性料掺入其中，从而实现节约水泥，提高混凝土耐性以及保护环境的发展目标。

第四，要使用工业废液，特别是造纸厂生产时产生的黑色纸浆，可以将其作为原料，制造出减水剂，并在此之上研发出其他种类的外加剂。

第五，要发挥高性能混凝土的功效，以增加强度的方式来减少其结构体积，进而减少混凝土的使用量，达到节约砂、石的目的；通过改良施工技术，降低浇筑密实的能耗，以此减少噪音污染；通过提高混凝土的耐久性，可以延长建筑的使用寿命，从而减少维修次数及重建费用，有利于节约施工原料[2]。

第六，要对混凝土进行集中搅拌，对于混凝土产生的废水、废料以及粉尘要做到循环使用，做到无废生产。

第七，要对已拆除的建筑物所产生的混凝土循环利用，实现混凝土的再生。

3.2 绿色高性能混凝土的发展趋势

绿色高性能混凝土在使用及设计上会涉及到众多部门与环节。在此系统中，若是只调整其产业结构是不足够的，若想实现真正的绿色化生产需要做到以下几点：

首先，加大研发力度，同时要加强标准设定以及工程设计等方面的环保意识，大力宣传绿色节能概念，以此转变相关科研人员的生产关键，对现存立窑进行创新，以燃料、工业废渣、废弃的循环使用等作为突破口，生产出绿色化且高质量的水泥。

其次，设计人员要对传统设计方式进行创新，大胆的在混凝土中掺加复合活性料；研究人员要加强对工业废渣循环利用的方法研究，从而使废渣的活性得到充分的利用。

然后，要研发出适合掺入混凝土中的具有较高性能的外加剂，以此减少混合材料对混凝土性能所产生的不利影响，比如：早期强度低或强度发展慢；还要研究出多种活性材料或外加剂和矿物成分之间产生超叠加效应，进而在实际施工过程中，能够按照实际施工材料设计出最佳建造方案。

最后，要对目前城市在改造时产生的大量旧混凝土构件，研制出一套较为完备且切实可行的破碎、配制等方法，加强对废料的循环利用，将其用在强度要求低的混凝土路面或地坪工程中。

4 结束语

综上所述，现阶段，高性能混凝土已经被广泛用于不同类型的建筑工程之中，若想提升其使用效率与作用，就要使其向绿色化方向转变。随着人们的环境保护意识与自然资源保护意识的增强，绿色高性能混凝土在未来会成为不同建筑工程中的主要材料，同时这也是实现建筑工程材料的可持续发展要求，及必然选择。