郭浪阔1 王雨苗2
1.长安大学材料学院 陕西省西安市 710000
2.四川农业大学园艺学院
摘要：混凝土是目前使用最广泛、数量最大的一种建筑材料。但是，传统混凝土不仅存在自重大、抗拉强度不高、早期强度低等应用缺点，也存在耗能大、破坏自然资源等环保问题，使得人类面临着前所未有的能源和资源危机。因此，绿色高性能产品——绿色混凝土应运而生。本文主要介绍再生骨料混凝土、透水混凝土、机敏混凝土、植被混凝土、橡胶再生混凝土、大掺量矿物掺合料混凝土、碾压混凝土几种代表性绿色混凝土，并分析研究其现状，希望能为建筑工程提供一定的理论指导和参考依据。
关键词：绿色混凝土；种类；现状
1 绿色混凝土的概况
1.1 绿色混凝土的定义
1998年我国清华大学的吴中伟院士率先提出绿色高性能混凝土(GHPC)概念。同时还将“绿色”概括为：节约资源、能源；不破坏环境，更应有利于环境；可持续发展，既要满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需求的能力[1]。所以，绿色混凝土指的就是在生产过程中，为了减少能源消耗、环境影响及自然资源的消耗，开始采用一些可替代或者可回收的废弃物来代替部分混凝土原材料甚至是全部代替的新型混凝土。绿色混凝土是一种理念，主要是从整合环境方面进行考量，从寻找混凝土原材料的来源、配合比设计、建筑结构的设计、最终建筑物的建成及维护这几个主要方面考虑[2]。
1.2 绿色混凝土与传统混凝土的差异
（1）环境保护。绿色混凝土很少使用传统意义上的混凝土材料，而是通过对大量固体废物、工业废渣、废砖、混凝土、固体垃圾、工业废液等进行收集，采取一定的技术手段加以混合处理，制造出新的环保混凝土，来实现回收各类垃圾和减少环境污染的目的。
（2）节能降耗。水泥生产时有高温煅烧硅质材料的步骤，所以传统混凝土使用的自然材料在水泥生产过程中需要消耗大量的能量。如果使用绿色混凝土制备免烧水泥，能耗就能有所降低[3]。
（3）性能优良。具有比传统的混凝土材料更优秀的强度和耐久性，即满足结构和力学要求、使用功能以及使用年限的要求。
2 绿色混凝土的种类及现状
2.1 再生骨料混凝土
再生骨料是指由废弃的混凝土、砖块、砂浆即我们常说的建筑垃圾，通过清洗、破碎、分级的手段，形成可使用的骨料。再生骨料混凝土就是将这些再生骨料作为部分或全部骨料拌制而成的混凝土[4]。
再生混凝土节省了天然骨料的使用量，使得混凝土在强度满足要求的情况下对建筑垃圾进行二次利用，缓解了国内砂石资源紧缺的问题。但是由于再生骨料经过人工破碎而成，质量较差，相比较天然砂石强度低、与胶凝材料的粘结能力较差，目前应用最多的是低掺量粗骨料再生混凝土，对于全再生混凝土的应用还有待进一步探讨。
2.2 透水混凝土
采用一种特殊的设计使得混凝土具有较大的孔隙体积，空隙体积在10%-35%。透水混凝土配合比设计中采用去除细骨料的方式使混凝土硬化后具有多孔结构，这种混凝土也称为多孔混凝土。由于具有较高的孔隙率，使得它对于一些流体是可以渗透的，但是整体强度较低。
透水混凝土相比普通混凝土，使用透水混凝土作为路面材料的优势有三大类：安全性、环境友好性、经济优势。安全性表现在防止路面过度积水和增大路面的摩擦力；环境友好性表现在保持地下水位、减少热岛效应、利于植被生长、降低路面噪音；经济优势表现在降低雨水管理费、减少相应维护管理费。
2.3 机敏混凝土
机敏混凝土是一种具有感知和修复性能的智能混凝土，是在混凝土原有的组成基础上掺加复合智能型组分，使其具有一定的自感知、自适应和损伤自修复等智能特性的多功能材料。
根据机敏材料的自身功能、特性，可以制成具有可调节、能感知及自我修复等自适应特性的机敏混凝土［5］。可以为实现智能化减灾提供技术支持。
2.4 植被混凝土
能够在混凝土中进行植被作业的生态混凝土被称为植被混凝土。这种植被混凝土能够适应植物生长，与自然环境相适应并且改善生态条件。同时它还可以保持原有防护作用功能。
植被混凝土的基本组成材料是粗骨料、水泥和水，在此基础上辅上泥土、肥料和保水材料，适合植物生长。不仅在沙漠和海边有其身影，这种多孔隙的混凝土还可用于湖泊、海洋领域，为微生物及水生物提供良好栖息地。
2.5 橡胶再生混凝土
橡胶再生混凝土是指回收利用废弃橡胶后破碎成粉后应用到混凝土中，从而改善混凝土的性能，在保护环境方面有着很大的意义。
众多学者的研究表明，橡胶再生混凝土在抗压强度、力学性能、抗冻性、弹性、变性能力等方面具有显著优势。但也存在不少问题，如：橡胶与水泥的贴合程度小，气孔不能被包裹密实，所以空隙率大，造成强度降低；橡胶再生混凝土强度小，干缩性差；我国对橡胶再生混凝土的研究大部分都是独立针对其力学性能，对具体结构上应用试验不算广泛等。
2.6 大掺量矿物掺合料混凝土
混凝土胶凝材料中矿物掺合料的占比超过 50%，常见的混凝土矿物掺和料有粉煤灰、矿渣、硅灰等，这类矿物掺合料具有火山灰活性，能够与混凝土中的氢氧化钙反应生成有一定强度的物质。其中粉煤灰混凝土最为常见，将粉煤灰运用到绿色混凝土中有很多优势，如提高混凝土工作性能、降低混凝土孔隙率、减少水泥水化热等特点。
在现阶段，由于水泥的生产工艺得到提高，生产出来的水泥的细度、活性比原来都要高，在相同的配合比的情况下得到的混凝土强度高于以往混凝土强度，但与此同时带来的弊端是水泥水化热高、混凝土收缩变形增加等特点。
2.7 碾压混凝土
用振动碾压混凝土，在混凝土未硬化的时候拌合物必须经受起碾压，在振捣的过程中混凝土必须足够的干，以阻止振动碾压下沉；同时又要足够的湿，使得砂浆在搅拌的过程中分散均匀。
碾压混凝土相比较大体积混凝土有很多的优势，如水泥用量低，可以加入较多的矿物掺和料到混凝土中，使混凝土温升速率变慢；模板成本低，采用分层浇筑的方式；在混凝土运输、搅拌、振实费用较低；施工工期短等。
3 结论与展望
随着我国生产能力的不断提升与社会的日趋进步，符合“节能、环保、高效”要求的绿色混凝土势必会获得建筑行业的关注，更多的建筑会选择绿色混凝土来建设，具有广阔的发展前景。因此，未来应注重普及绿色概念、采用先进技术、加强技术学习、保证施工质量，完善绿色混凝土的系统研究，为我国可持续发展战略的实施尽一份力。
参考文献：
[1]刘琴.绿色混凝土的研究现状与评价方法[J].内蒙古煤炭经济,2017(12):51-52.
[2]周思屹.绿色混凝土的研究现状及应用前景[J].四川建材,2020,46(05):5+14.
[3]唐黎标.绿色混凝土建筑材料的应用与发展[J].上海建材,2018(02):34-35.
[4]孙跃东. 再生混凝土框架抗震性能试验研究[D].同济大学,2006.
[5]艾红梅,卢普光,白军营.自调节机敏混凝土的研究进展[J].混凝土,2011(10):16-19.
作者简介：郭浪阔（1999－04－17），男，汉族，籍贯：河南省洛阳市，当前职务：在校本科生，学历：本科在校，研究方向：道路与机场工程材料