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绿色高性能混凝土原材料的选用与质量控制

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：胡玉明

[导读] 近些年来，伴随着改革开放的步伐逐步加快，推动了城市化建设的高速发展，尤其是当前建筑行业的快速崛起虽然满足了人们生活的物质需求，但是施工作业也同样造成了环境污染等问题，使用绿色混凝土可起到节能减排作用。

临沂市尧川新型建材有限公司胡玉明山东临沂 276000

摘要：近些年来，伴随着改革开放的步伐逐步加快，推动了城市化建设的高速发展，尤其是当前建筑行业的快速崛起虽然满足了人们生活的物质需求，但是施工作业也同样造成了环境污染等问题，使用绿色混凝土可起到节能减排作用。结合绿色高性能混凝土应用特点及原材料的选材与质量控制策略进行阐述，为行业可持续发展提供参考。
关键词：绿色高性能；混凝土原材料；选用；质量控制
        引言
        建筑材料作为建筑工程的基础，直接决定着建筑工程的发展。且建筑材料经历了漫长发展，最开始时人类私用木材和石材作为建筑材料，随着各种科学技术的发展，后来人类使用人造材料、生铁和熟铁等作为建筑材料，且建筑材料的性能在不断提高，建筑工程的发展也越来越好。直至18世纪，发明了水泥，后来又有了钢筋混凝土材料。如今，对建筑工程的要求更高，建筑材料不仅要具有高强度、高性能，还需要具备节能环保的要求。所以高性能混凝土材料和绿色材料随之发展，提高了建筑工程的质量，促进了建筑工程领域的可持续发展。于是文章将对绿色高性能混凝土原材料的选用与质量控制进行深入研究。
        1绿色高性能混凝土概述
        1.1定义
        绿色高性能混凝土，即对原材料质量进行优化，采取先进工艺技术，有效控制生产应用能耗，并保证应用可靠性。通过应用绿色高性能混凝土，可合理减少环境负荷，推动开发与保护平衡，打造可持续发展模式。绿色高性能混凝土实际应用时，主要具有以下特征：节能降耗、遵循生态环境法则、建构和谐绿色建设环境。该类型混凝土与传统混凝土相比，该类型混凝土具有更高的安全性与耐久性，可确保建筑应用项目的整体安全性。在绿色高性能混凝土制备过程中，可对工业废料进行合理利用，提高资源再生效率，有效提高资源利用率，并对生产制备的污染排放进行合理控制，进而充分发挥出绿色高性能混凝土应用价值与优势。
        1.2绿色高性能混凝土应用特点
        一直以来，我国混凝土产量位于世界建筑行业前茅，据发改委建材行业调研数据显示，截止到2018年6月，上半年全国水泥总产量可达到9.97亿t，商品混凝土总产量达到9.07亿m3。由此可见，混凝土未来发展市场空间也较为可观。但传统混凝土材料预制操作较为复杂，在配置过程中会应用大量石料、砂料、粉煤灰，给自然生态带来危害。为尽快协调建筑行业与自然生态之间的关系，技术人员研发了绿色高性能混凝土材料，被称为GHPC。绿色建筑材料的发展代表了人类社会对建筑行业绿色化转型的信心，GHPC相比较于传统混凝土材料来说，力学结构与力学性能都更加优异，使用寿命长，能够有效减少建筑拆除中产生的施工垃圾。绿色高性能混凝土的原材料均选用工业废料或其他废弃资源，可降低混凝土配置过程中的资源浪费。目前，绿色高性能混凝土已经开始在建筑行业上发挥出自身优势，基于高强度、渗透性强、使用年限长的特点，开始应用在高层、超高层建筑、地下矿井、地铁、高铁等要求较高的项目中。为满足绿色混凝土的性能要求，施工人员在配置时需要重视原材料的选用，例如：合理控制水胶比例、经过冻融循环后建立弹性模型、取样检测胶凝抗腐蚀性能等等。
        2高性能混凝土的发展趋势
        高性能混凝土经过二十几年时间的发展，人们对其从刚开始的不接受、不认可，甚至是阻碍高性能混凝土的发展，到现在中、低强度的高性能混凝土，渐渐地得到建筑工程和工程人员的普遍认可。当今社会，人们越来越意识到“高质量的工程必须要配套使用高性能混凝土”。

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在国家和人民对环境保护越来越重视的今天，混凝土是否能够依然坚挺地作为建筑材料中最主要的工程结构材料，重点在于它是否能够成为绿色建筑材料，于是高性能混凝土应运而生，它将担负起历史的重任，为建筑材料的历史进程作出应有的贡献。高性能混凝土能够节约更多的原辅材料，更加有效地减少了环境污染问题，相应地也可以大幅度降低材料和能源的消耗；同时还可以掺加一般工业固废的废渣废料为主要成分的细掺料，可以代替部分熟料，改善施工和作业环境，充分利用部分工业固废，减少甚至是避免环境二次污染；能够最大限度地体现高性能混凝土的独特优势，充分减少普通水泥与一般混凝土的用量，从而达到节约自身资源、能源和间接改善自然环境的目的。
        3绿色高性能混凝土原材料的选用与质量控制措施
        3.1透水型选用与质量控制
        透水型混凝土属于绿色高性能混凝土的组成分子，该类型混凝土主要由15%～30%的连通孔隙混凝土制备而成。在透水型混凝土生产过程中，需对骨料、水量、外加剂、胶凝材料的配备比例进行严格控制，以保证混凝土制备加工的可靠性与安全性。由于制备过程中仅加入粗骨料，并未加入细骨料，使混凝土凝固后存在较大的孔洞，混凝土的孔隙率升高，发挥出该类型混凝土的透水性能。
        3.2添加剂选用与质量控制
        市场上现有的绿色高性能混凝土应用效果更好，源于通过融合添加剂，优化传统混凝土性能。使用添加剂后，混凝土材料的强度、硬度都会增强。从添加剂与水泥量的比例来说，应该保持在1：20左右。当前建筑市场中，添加剂种类比较复杂，如果单一添加剂无法满足混凝土性能要求，就可以同时配比多种添加剂，或者使用复合外加剂。施工人员要控制好添加剂的比例，如果使用过量，会影响到最终混凝土材料的坚实度，例如：强度为C20等级以上的混凝土为事故混凝土，需要用C35混凝土来对其进行收缩处理，并重新拌制与浇筑。当前，减水剂是建筑工程普遍会使用到的外用添加剂，能够提高混凝土材料的抗压强度、酸碱比、泌水性。在检测其质量时，要从硬化时间、氯离子含量等方面入手。加入少量减水剂能够有效控制塌落风险，增强材料流动性。另外，减水剂还可以减少混凝土内气泡，强化均质性、沁水性、防冻性等等。绿色高性能混凝土材料中常用减水剂为聚羧酸减水剂和荼系减水剂，在配置过程中要及时对减水剂进行取样与检测，保证添加效果最佳。
        3.3粉煤灰掺合料选用与质量控制
        绿色高性能混凝土材料进行配置时，需要在其中加入矿物质材料，从而合理调整混凝土硬度。粉煤灰是最为常见的矿物质材料，其来源较为普遍，例如：锅炉灰粉末、工业废料等等。粉煤灰的颗粒直径较小，且表面光滑，在延展性上表现良好。能够提高建筑结构的完整性，提高建筑应用质量，可有效延长工程使用寿命。在选择粉煤灰时需要测定其含水量，对样本的精密度进行测量，需水效果越好，就代表粉煤灰密度越小，对应混凝土建设的硬度与活性也就更大。在搅拌混凝土时，使用需水量较好的材料可以有效降低水泥、添加剂等材料的使用量。
        结语
        综上所述，随着我国科学技术水平不断提高，建筑行业正向着现代化方向发展，传统混凝土材料已不能满足发展需要。绿色高性能材料具有环保、绿色、节能、可持续性等优势，填补了原混凝土材料的不足。为保证施工效果合理调整绿色高性能混凝土材料比例，发挥材料最优性能，为行业可持续发展提供多种方案。
参考文献
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