《新型混凝土技术与建筑节能_洪钟45366.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型混凝土技术与建筑节能_洪钟45366.pdf（3页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、新型混凝土技术与建筑节能 摘要:混凝土材料的特性与选用对十建筑节能至关重要，通过对 5 种新型混凝土技术(材料)从定义界定、制备方法、特性优势和潜在应用等方面进行分析，阐释了这一系列新兴技术的开发和推广对十促进建筑节能、绿色建筑发展的意义和价值 混凝土作为目前建筑业用量最大、用途最广的建筑材料，它的改性与优化对于建筑节能、建筑产业绿色化具有重要的作用和意义。传统混凝土(普通混凝土)的原材料直接或间接来自于自然界原有的非可再生资源。在混凝土的组成成分中，水泥的生产能耗最高，且该主要材料在生产过程中会排放出巨量温室效应气体t，加之废弃混凝土的再生利用率极低，因此混凝土一贯被视为高能耗、低能效、高污
2、染的建筑材料。近年来，新型节能环保的特殊混凝土材料逐渐出现，本文就这类混凝土材料的应用对于推动建筑节能、发展绿色建筑的意义和价值作一介绍。1 再生混凝土与建筑节能 目前国内对于废弃混凝土，大部分采用将其运往偏僻地点堆放或掩埋的处理方式。该方法不仅侵占大量宝贵耕地，且还会导致环境污染及生态失衡 fzlc 与此同时，在相当长的一段时间内，我国对混凝土的需求还会稳步提升。据统计，我国每年混凝土用量为 152 例乙 m;，而砂石骨料占总混凝土重量约 70%，用量惊人。若不采取有效措施，改变传统做法，上述原材料过度开采及后续环境污染问题就会越来越多，从而反向影响城市化的进度。在这种背景之下，提倡对废弃混
3、凝土的回收利用具有重要的环境及经济效益;对废弃混凝土进行妥善处理并合理利用也是发展建筑节能、绿色经济的重大课题之一。废弃混凝土的再生利用可较好地处理已废弃的混凝土，并可节约矿山等不可再生资源，更是减少建筑物全寿命周期内建筑能耗的重要举措。再生混凝土并不神秘，将废弃混凝土破碎、分级、分离并按一定的比例混合后形成的“新”骨料即为再生混凝土骨料(以下简称再生骨料，如图 1 所示)，以再生骨料全部或部分替代原生骨料制成的混凝土称为再生骨料混凝土(以下简称再生混凝土)。根据再生骨料公称直径大小区分为再生细骨料(粒径为 0.5 5 mm)和再生粗骨料(粒径为 5 一 40 mm)o 再生混凝土骨料与原生骨
4、料的生产来源不同，导致两者性能有很大不同。这些性能须被仔细研究，以便在使用过程中能很好地规避再生骨料带来的风险。再生骨料与原生骨料相比，具有较小的表观密度(约为原生骨料的 80%85%)和更高的吸水率(约为原生骨料的 4 一 10 倍)等显著特点，这使得制备再生混凝土需要更多的拌和用水，另外还会降低在使用过程中的工作性，进而影响混凝土的浇筑性能和耐久性3。目前针对这一缺陷，国内外已做了大量的工作，可通过某种技术强化手段改善再生骨料的表面状态，降低其吸水率4，以弥补其不足之处。随着各种改进技术的发展，再生混凝土的性能必将进一步提升，也就能够更大程度地代替传统混凝土，求得更加良好的经济、环境及社会
5、效益。2 大掺量粉煤灰混凝土与建筑节能 粉煤灰是火力发电厂的主要废弃物品，该材料有较高的火山灰活性和低廉的价格，被广泛用于制备高性能混凝土的矿物掺合料。用大量的粉煤灰替代硅酸盐水泥制备混凝土，能有效地减小水泥的消耗量，进而极大减少了水泥生产过程中温室气体(COZ)的排放;此外，火力发电厂自身排放的烟尘也可得到妥善处理，避免直接排放而污染大气环境。粉煤灰的掺量最初仅为 15%20%，这主要由于掺人粉煤灰后，混凝土力学性能有所降低，随着人们对粉煤灰性能的掌握及运用技术的发展，粉煤灰的掺量逐步增加到 25%35%，直至现在可达到 50%以上4。这种大掺量粉煤灰混凝土在物理力学特性和耐久性等方面的突破
6、达到令人难以置信的地步。为区别普通硅酸盐混凝土，M alhotra 和 Mehta 将粉煤灰掺量大于50%的混凝土称作大掺量粉煤灰混凝土(以下简称 HVFAC)5o 由于 HVFAC 应用的日益增多，国内外关于这种新型混凝土的研究工作也逐渐展开。目前对该种新型混凝土的研究工作主要集中在新拌 HVFAC 的工作性和硬化 HVFAC 的力学性质两方面;其次是关于 HVFAC 耐久性的研究。另外通过粉煤灰本身密度小、水化热小等特性，可预见 HVFAC 的热导率应比普通混凝土低得多，拥有良好的绝热性能，相关的研究工作也证实了这一预见o,o。另外由于 HVFAC 水化热低的特性，它被广泛应用于水坝、工业
7、厂房底板等大体积混凝土施工项目。随着对其性能的进一步研究及应用，HVFAC 的应用前景必将更加广阔。3 泡沫混凝土与建筑节能 池沫混凝土是通过发池机的发池系统将发池剂用机械方式充分发池，形成的池沫与水泥砂浆充分搅拌，通过特殊泵送系统施工成型。养护后这种混合物会形成内部含有大量封闭气孔的轻质多孔材料 池沫混凝土与之前的多孔材料相比有其显著的优点。首先，池沫混凝土中的池沫数量极多，且分布均匀，因此能够显著降低建筑物的重量，同时又不降低某些方面的力学性能。这一特点，对于建造高层建筑物有重要意义。运用池沫混凝土制品可充分发挥其轻质优势，极大减小建筑物的自重，以此提高其抗震性能。其次，采用发池剂所形成的
8、孔隙微小封闭、分布匀，因此池沫混凝土具有比普通混凝土更低的热导率、更高的比热容和热阻。因此池沫混凝土特别适用于筑物的围护构件(如墙体、屋面板)，可极大改善建筑物的保温隔热效果。采用各种强化技术(如掺人钢纤维等)进行强化，池沫混凝土甚至可成为承重结构的主要材料。再次，池沫混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔声材料。可用于高层、高速公路、地下室等结构的隔板。相比传统的挤塑板等隔板材料，池沫混凝土具有良好的耐火性能。在众多不同类型的池沫混凝土中，使用最频繁、用量最大的是水泥基池沫混凝土(通常所说的池沫混凝土)，水泥基池沫混凝土以水泥为主要胶凝材料。池沫混凝土的应用在我国起步较晚，但发展迅猛。目前
9、主要被应用于墙体和屋面保温层、地板辐射采暖的隔热层等部位。4 透光混凝土与建筑节能 透光混凝土简单理解就是允许光线穿透的混凝土。从图 3 中隔墙的正面能清晰地看到站在背面的人。砌筑这面隔墙的材料正是透光混凝土。透光混凝土(Litracon)由匈牙 yJAronLosonczi 教授发明，2007 年首次在德国“BAUMA”展览会公开示。这种混凝土由强透光纤维和混凝土材料混合而成，最大透光率可高达 20m。并且可根据建筑需求掺人不同的透光材料，使得透光混凝土呈多种不同颜色，制造多样的光学效果。更为可喜的是，在混凝土墙体中掺人的光导纤维含量只占透光混凝土总量的 4%左右，对混凝土本身的强度没有负面
10、影响，其抗压强度和抗折强度分别可高达 SOMPa 和 7MPa。因此，Litracon 砌块不仅可用于砌筑非承重隔墙，还可用于砌筑承重墙体。同时，由于混凝土材料的可塑性，使用者可根据使用需要，将其制作成不同形状和尺寸的砌块9a0c 透光混凝土的主要特点就是能允许光线从墙体内部透射，从而使得建筑物自然采光性能大大提高，能有效改善室内的光环境，减小人工照明的能耗，并且对室内工作者起到一定的保护作用。与传统玻璃幕墙相比，透光混凝土有其独特的吸光特点，可在允许光线穿透的同时，吸收大部分太阳光的辐射热量，起到很好的保温隔热作用。此外，这种透光混凝土在灯光下可达到独特的艺术效果，能充分发挥建筑师的艺术想象
11、与创意.u维。S 绿色混凝土与建筑节能 绿色混凝土就其本质而言，即一切满足绿色经济发展要求的新型混凝土材料。它着重的是绿色的概念，而不是专指某一种或某几种特定的混凝土。因此，可以说绿色混凝土的理念就是可持续发展观在建筑节能领域的具体体现。绿色混凝土这一理念的内涵极为丰富，主要有以下几方面。(l)废弃混凝土的回收再生。采用建筑垃圾分类、分级处理，制造再生骨料，并以此骨料生产再生混凝土，能有效解决建筑垃圾的堆放和处理问题。同时还可极大减少对天然原生骨料的开采，保护了生态环境，满足了建筑工程对混凝土骨料的大量需求，可谓一举两得。(2)水泥和混凝土工业中温室气体的减排。水泥和混凝土工业不仅是高能耗产业
12、，同时也是 COz 等温室气体高排放量产业mo。因此采取有效措施，减少水泥生产过程中 COz 等温室气体的排放，对于改善生态环境、减缓全球变暖趋势，具有不容忽视的意义。(3)水泥替代材料的开发。在过去很长一段时间，概念中的混凝土主要成分就是水泥，但是随着混凝土工业技术的发展，这个概念正在悄然转变。大掺量粉煤灰混凝土就是其中的杰出代表。用其他产品代替水泥，拌和可用的混凝土，可降低建筑工业的生产成本，减小水泥用量，保护生态环境。(4)混凝土耐久性的研究。对于建筑物和建筑材料而言，结构的耐久性是一个水恒的话题。建筑材料及建筑物使用寿命越长，就能有效减少建筑物的重建和建筑材料的生产与使用。但是传统碱性
13、混凝土在保护钢筋不受腐蚀的同时，会对环境产生一定的影响。尤其是港湾、桥墩等水下工程z1 混凝土的碱性会破坏水生生物的生存环境。如何在保持混凝土耐久性的同时，又不对混凝土建筑物周边环境产生影响，是混凝土材料研究的一个重要方向。6 结语 在今后很长一段时期内，混凝土还将会是建筑材料的绝对主角。如何发展能满足不同工程需要的混凝土，同时又符合可持续发展的战略要求，是混凝土材料研究函待解决的问题。本文提到的几种特殊混凝土仅为目前混凝土技术发展的一个侧面，随着技术的发展，各种新型混凝土必将日益增多。参考文献 1 P.K.Mchta,P.J.M.Montciro.Concrctc:microstructur
14、c，propcrtic、，andmatcrialsM.New York:McGraw-Hi11,2006.2 GB/T 50378-2006,绿色建筑 l价标准S.3 JC/T 1062-2007,泡沫混凝十砌块行业标准S.4刘子全，王波，李兆海，等.泡沫混凝十的研究开发进展fJl.混凝十，2008(12):24-26.5 Buck,A.D.Recycled Concrete as a Source of Aggregate J.Journal of the American Concrete Institute，1977(5):212-219.6 Mauricio Lopcz,Lawrcnc
15、F.Kahn,Kimberly E.Kurds.Effect ofInternally StoredWatcr on Crccp of High-Performance ConereteJ.ACI Materials Journal,2008,105(3):265-273.7张敏，江晨晖.建筑材料【M一化京:中国建筑土业出版社，2011.8肖建庄，雷斌，袁醚.不同来源再生混凝十抗压强度分布特征研究J.建筑结构学报,2008,29(5):94-100.9肖建庄，李佳彬，件阳.再生混凝十技术研究最新进展与评述fJl.混凝十，2003(10):17-20.10李继业.新型混凝十技术与施土土艺【M一化京:中国建材土业出版，2002.【川李继业.道路建筑材料【M一化京:科学出版社，2004.X12张信鹏，王德森.耐腐蚀混凝十M.:I 京:化学土业出版社，1989.