建筑節(jié)能中新型混凝土技術(shù)研究

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摘要：混凝土材料所具有的特性決定著建筑節(jié)能的效果。文章分析了幾種新類型混凝土技術(shù)的配置方法、優(yōu)勢、特性以及應(yīng)用，同時對這些技術(shù)的開發(fā)以及推廣進(jìn)行了介紹，希望新型混凝土技術(shù)可以被廣泛地應(yīng)用到建筑施工中。

關(guān)鍵詞：混凝土技術(shù)；建筑節(jié)能；建筑施工；建筑行業(yè)；建筑材料

混凝土在建筑行業(yè)中用途廣且用量也非常大，它的優(yōu)化能夠使建筑變得更加綠色和環(huán)保。傳統(tǒng)混凝土主要來自自然界，其配比材料屬于不可再生的一種資源。在混凝土的組成成分中，水泥具有非常高的生產(chǎn)能耗，其在生產(chǎn)時會排放出大量的溫室效應(yīng)氣體，并且廢棄的混凝土一般都不能進(jìn)行再利用，所以通常情況下人們都將混凝土看作一種低能效、高能耗、高污染的建筑材料。最近這幾年，一些新型節(jié)能環(huán)?；炷敛粩嘤楷F(xiàn)，筆者介紹了這部分混凝土技術(shù)的應(yīng)用以及推廣對于綠色建筑、節(jié)能建筑的發(fā)展價值，具體如下：

1再生混凝土和建筑節(jié)能間的關(guān)系

現(xiàn)在我國通常都是應(yīng)用掩埋或堆放在偏僻地點的方式對廢棄混凝土進(jìn)行處理，此種方式不但會占據(jù)大面積的耕地，還會造成極其嚴(yán)重的環(huán)境污染，使生態(tài)失去平衡。國內(nèi)混凝土的實際需求量不斷升高。據(jù)相關(guān)資料顯示，國內(nèi)一年使用的混凝土量高達(dá)16～22億噸，其中砂石骨料占混凝土總重量的72%，此用量是非常驚人的。假如不能使用合理的方法對傳統(tǒng)混凝土配置方法進(jìn)行改變，那么原材料將會逐漸枯竭，并且還會使環(huán)境污染逐漸惡化，進(jìn)而阻礙城市化的發(fā)展腳步。針對這種情況，必須應(yīng)用恰當(dāng)?shù)姆椒▽炷吝M(jìn)行處理，以達(dá)到綠色經(jīng)濟(jì)以及建筑節(jié)能的目的?；厥绽脧U棄混凝土，不但能夠節(jié)約礦山等眾多不可再生資源，還能夠減少建筑能耗。再生混凝土即把廢棄的混凝土按照級別進(jìn)行分離，然后再根據(jù)相應(yīng)比例進(jìn)行混合，最后形成一種新的骨料，也就是再生混凝土。如果按照再生混凝土的直徑劃分，再生混凝土可以分成兩種：一種是粒徑在0.5～5毫米間的混凝土，被稱作再生細(xì)混凝土；另一種是粒徑在5～40毫米間的混凝土，被稱作再生粗混凝土。再生混凝土的生產(chǎn)來源與原生混凝土不同，因此這兩者具有不同的性能。我們一定要仔細(xì)研究這些性能，這樣在使用時才能夠更加合理地應(yīng)用再生混凝土。再生混凝土相比于原生混凝土，表觀密度非常小，大約是原混凝土的82%～87%，同時吸水率也非常高，約是原混凝土的5～9倍，這樣在配置再生混凝土?xí)r，必須增加拌和用水量?，F(xiàn)在國內(nèi)外針對這個缺陷進(jìn)行了研究，并制定出了改善再生混凝土表面狀態(tài)的方法，使其吸水率得到了降低，進(jìn)而充分地彌補(bǔ)了再生混凝土這點不足之處。在眾多技術(shù)不斷改進(jìn)的過程中，再生混凝土所具有的性能一定會越來越高，傳統(tǒng)混凝土將會被逐漸取代，進(jìn)而獲得良好的社會、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。

2粉煤灰混凝土和建筑節(jié)能間的關(guān)系

粉煤灰屬于活力發(fā)電廠中的廢棄物，這種材料價格非常低廉且活性極高，可以使其成為制備混凝土的一種摻合料。如果可以應(yīng)用粉煤灰來代替硅酸鹽水泥對混凝土進(jìn)行制備，那么水泥的消耗量就會大大降低，從而有效避免生產(chǎn)水泥時排放出大量的溫室氣體，同時火電廠排放的煙塵也得到了合理處理，這樣就可以有效避免因為煙塵的大量排放對大氣造成污染。最初混凝土中摻加的粉煤灰量只為16%～22%，這主要是因為混凝土中摻加粉煤灰后，力學(xué)性能就會降低，而在人們不斷深入研究粉煤灰性能以及運用技術(shù)逐漸完善的過程中，混凝土中粉煤灰的實際摻入量已經(jīng)變成26%～36%，到現(xiàn)在摻入量已經(jīng)上升到55%以上。此種大量摻加粉煤灰在耐久性以及物理力學(xué)方面的突破讓人吃驚。為了能夠?qū)⑵胀ɑ炷僚c粉煤灰混凝土區(qū)分開，Mehta與Malhotra把粉煤灰摻加量超出55%的混凝土叫做大摻加量粉煤灰混凝土。因為大摻加量的粉煤灰混凝土被人們廣泛應(yīng)用，所以國內(nèi)外一些有關(guān)人士開始對此項技術(shù)進(jìn)行研究?，F(xiàn)在主要從新拌粉煤灰混凝土工作性能以及硬化粉煤灰力學(xué)性質(zhì)這兩方面進(jìn)行了重點分析，同時還對粉煤灰混凝土的耐久性進(jìn)行了研究。此外，根據(jù)粉煤灰自身水化熱小以及密度小的特點，可推斷粉煤灰混凝土所具有熱導(dǎo)率低于普通混凝土，絕熱性非常強(qiáng)。因為粉煤灰混凝土具有水化熱低這個特性，因此，它被人們應(yīng)用在工業(yè)廠房底板以及水壩等眾多大體積的混凝土施工中。

3泡沫混凝土和建筑節(jié)能間的關(guān)系

泡沫混凝土主要就是利用發(fā)泡機(jī)使發(fā)泡劑充分發(fā)泡，然后將泡沫和水泥砂漿放到一起攪拌，最后利用泵送系統(tǒng)處理使其成型。在養(yǎng)護(hù)過后，此種混合物就會形成一種內(nèi)部多氣孔的材料。泡沫混凝土相比于傳統(tǒng)的多孔材料具有眾多優(yōu)點：其一，泡沫混凝土之中具有非常多的泡沫，并且分布非常均勻，所以建筑物的重量會因此降低，同時建筑物所具有的某些力學(xué)性能也會降低。如果可以合理地對泡沫混凝土進(jìn)行應(yīng)用，那么這種混凝土所具有的輕質(zhì)優(yōu)勢會得到發(fā)揮，進(jìn)而使建筑物的自重大大降低，抗震性能更高。其二，應(yīng)用發(fā)泡劑制成的混凝土空隙分布均勻且微小封閉。泡沫混凝土和普通混凝土進(jìn)行比較，熱導(dǎo)率非常低，熱阻以及比熱容更高。所以泡沫混凝土可以被應(yīng)用在墻體以及屋面板等圍護(hù)構(gòu)建施工中，這樣可以使建筑物更具保濕和隔熱的效果。應(yīng)用摻加鋼纖維等眾多強(qiáng)化技術(shù)對泡沫混凝土進(jìn)行強(qiáng)化，那么泡沫混凝土就會成為主要的承重材料。其三，泡沫混凝土是一種多孔材料，同時它也屬于隔聲效果極強(qiáng)的材料，可以被用作地下室、高速公路以及高層等結(jié)構(gòu)隔板。與傳統(tǒng)的隔板材料進(jìn)行比較，泡沫混凝土還具有非常強(qiáng)的耐火性。在所有種類泡沫混凝土中，水泥基這種泡沫混凝土的使用量最大，并且還非常頻繁，此種混凝土的主要膠凝材料是水泥。泡沫混凝土在我國才剛剛被應(yīng)用不久，但其發(fā)展速度非?？臁，F(xiàn)在通常會被應(yīng)用在地板采暖、房屋隔熱層、屋面保溫層以及墻體保溫層中。

4透光混凝土和建筑節(jié)能間的關(guān)系

透光混凝土即可以讓光線穿透的一種混凝土。如圖1從隔墻的正面就可以看清楚站在自己背后的人，修建此種墻的材料就是透光混凝土。此種混凝土是AronLosonczi發(fā)明的，2007年德國在“BAUMA”這場展覽會上對其進(jìn)行了展示。此種混凝土主要是由混凝土材料與強(qiáng)透光纖維組成，透光率最高可以達(dá)到20米。同時還可以按照建筑實際需求加入不同種類的透光材料，這樣透光混凝土就會表現(xiàn)出各種各樣的顏色，構(gòu)建多樣化的光學(xué)效果。最為值得欣喜的是，混凝土墻中加入的光導(dǎo)纖維所占的含量非常小，僅為5%左右，這樣就不會影響到混凝土的強(qiáng)度。所以，Litracon砌塊完全可以被應(yīng)用在非承重隔墻的施工中，也可以用于承重墻施工中。與此同時，因為混凝土材料具有非常強(qiáng)的可塑性，這樣使用人員便可以按照實際需求，把其制成滿足需求的砌塊。圖1透光混凝土隔墻透光這種混凝土所具有的特點既可以讓光線在墻體內(nèi)部進(jìn)行透射，提高建筑物的采光性能，這樣室內(nèi)將會具有更好的光環(huán)境，使人工照明能耗降低，又能夠保護(hù)室內(nèi)工作者。相比于傳統(tǒng)的玻璃幕墻，透光混凝土具有非常強(qiáng)的吸光特性，不但可以讓光線穿透，還能吸收太陽光所發(fā)出的熱量，發(fā)揮保溫隔熱的效果。除此之外，在燈光下透光混凝土還能夠表現(xiàn)出一種藝術(shù)效果，建筑師的創(chuàng)意以及藝術(shù)想象可以在這里充分發(fā)揮。

5綠色混凝土和建筑節(jié)能間的關(guān)系

綠色混凝土即與綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求相滿足的一種混凝土材料。其主要體現(xiàn)的就是綠色概念，并不是單一的指集中混凝土，所以綠色混凝土也就是要在建筑節(jié)能領(lǐng)域上表現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展觀。綠色混凝土具有非常豐富的內(nèi)涵，具體如下：

5.1回收理應(yīng)廢棄混凝土

應(yīng)用建筑垃圾分級和分類處理的方式，對再生混凝土進(jìn)行制造，這樣可以使建筑垃圾堆放的問題得到解決。與此同時，還能夠使原生骨料得到保護(hù)，使生態(tài)環(huán)境可以持續(xù)發(fā)展，并且還能夠使建筑在混凝土方面的需求得到滿足。

5.2減少溫室氣體的排放量

混凝土以及水泥工業(yè)屬于高能耗產(chǎn)業(yè)，也屬于排放二氧化碳的產(chǎn)業(yè)，所以應(yīng)該應(yīng)用恰當(dāng)?shù)姆绞娇刂扑嗌a(chǎn)中的二氧化碳排放量，以減緩全球變暖的發(fā)展速度以及改善生態(tài)環(huán)境。

5.3開發(fā)替代水泥的材料

過去人們配置的混凝土中主要以水泥為主，可是在混凝土技術(shù)飛速發(fā)展過程中，此種配置觀念正在發(fā)生著改變，大量摻加粉煤灰所制成的混凝土就是其觀念改變的產(chǎn)物。因此應(yīng)用一些其他產(chǎn)品來替代水泥，制造可以被廣泛應(yīng)用的混凝土，不但能夠使建筑成本得到有效降低，還能夠減少水泥的實際使用量，進(jìn)而使環(huán)境得到保護(hù)。

6結(jié)語

綜上所述，在未來的一段時間內(nèi)，混凝土依舊是建筑過程中應(yīng)用的主要材料。怎樣才能夠配置出與工程實際需求相符合的混凝土，并且還能夠滿足可持續(xù)發(fā)展的需求，就成為研制混凝土材料工作人員急需要解決的重點問題。上文筆者所介紹的混凝土，只是現(xiàn)在混凝土這項技術(shù)的一個側(cè)面發(fā)展情況，在技術(shù)不斷更新的過程中，眾多的新型混凝土一定會持續(xù)不斷地涌現(xiàn)出來。

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作者：張震 單位：錫林浩特市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站