新型混凝土技術與建筑節能研究

張震

摘要：混凝土材料所具有的特性決定著建筑節能的效果。文章分析了幾種新類型混凝土技術的配置方法、優勢、特性以及應用，同時對這些技術的開發以及推廣進行了介紹，希望新型混凝土技術可以被廣泛地應用到建筑施工中。

關鍵詞：混凝土技術；建筑節能；建筑施工；建筑行業；建筑材料 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU528 文章編號：1009-2374（2016）13-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.044

混凝土在建筑行業中用途廣且用量也非常大，它的優化能夠使建筑變得更加綠色和環保。傳統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能耗，其在生產時會排放出大量的溫室效應氣體，并且廢棄的混凝土一般都不能進行再利用，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，一些新型節能環?；炷敛粩嘤楷F，筆者介紹了這部分混凝土技術的應用以及推廣對于綠色建筑、節能建筑的發展價值，具體如下：

1 再生混凝土和建筑節能間的關系

現在我國通常都是應用掩埋或堆放在偏僻地點的方式對廢棄混凝土進行處理，此種方式不但會占據大面積的耕地，還會造成極其嚴重的環境污染，使生態失去平衡。

國內混凝土的實際需求量不斷升高。據相關資料顯示，國內一年使用的混凝土量高達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混凝土配置方法進行改變，那么原材料將會逐漸枯竭，并且還會使環境污染逐漸惡化，進而阻礙城市化的發展腳步。針對這種情況，必須應用恰當的方法對混凝土進行處理，以達到綠色經濟以及建筑節能的目的。

回收利用廢棄混凝土，不但能夠節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行分離，然后再根據相應比例進行混合，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。我們一定要仔細研究這些性能，這樣在使用時才能夠更加合理地應用再生混凝土。

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時，必須增加拌和用水量?，F在國內外針對這個缺陷進行了研究，并制定出了改善再生混凝土表面狀態的方法，使其吸水率得到了降低，進而充分地彌補了再生混凝土這點不足之處。在眾多技術不斷改進的過程中，再生混凝土所具有的性能一定會越來越高，傳統混凝土將會被逐漸取代，進而獲得良好的社會、環境與經濟效益。

2 粉煤灰混凝土和建筑節能間的關系

粉煤灰屬于活力發電廠中的廢棄物，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。如果可以應用粉煤灰來代替硅酸鹽水泥對混凝土進行制備，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逐漸完善的過程中，混凝土中粉煤灰的實際摻入量已經變成26%～36%，到現在摻入量已經上升到55%以上。此種大量摻加粉煤灰在耐久性以及物理力學方面的突破讓人吃驚。為了能夠將普通混凝土與粉煤灰混凝土區分開，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用，所以國內外一些有關人士開始對此項技術進行研究?，F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性質這兩方面進行了重點分析，同時還對粉煤灰混凝土的耐久性進行了研究。此外，根據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率低于普通混凝土，絕熱性非常強。因為粉煤灰混凝土具有水化熱低這個特性，因此，它被人們應用在工業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能間的關系

泡沫混凝土主要就是利用發泡機使發泡劑充分發泡，然后將泡沫和水泥砂漿放到一起攪拌，最后利用泵送系統處理使其成型。在養護過后，此種混合物就會形成一種內部多氣孔的材料。泡沫混凝土相比于傳統的多孔材料具有眾多優點：

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性能也會降低。如果可以合理地對泡沫混凝土進行應用，那么這種混凝土所具有的輕質優勢會得到發揮，進而使建筑物的自重大大降低，抗震性能更高。

其二，應用發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行比較，熱導率非常低，熱阻以及比熱容更高。所以泡沫混凝土可以被應用在墻體以及屋面板等圍護構建施工中，這樣可以使建筑物更具保濕和隔熱的效果。應用摻加鋼纖維等眾多強化技術對泡沫混凝土進行強化，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的材料，可以被用作地下室、高速公路以及高層等結構隔板。與傳統的隔板材料進行比較，泡沫混凝土還具有非常強的耐火性。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用不久，但其發展速度非?？臁，F在通常會被應用在地板采暖、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能間的關系

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Aron Losonczi發明的，2007年德國在“BAUMA”這場展覽會上對其進行了展示。此種混凝土主要是由混凝土材料與強透光纖維組成，透光率最高可以達到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出各種各樣的顏色，構建多樣化的光學效果。最為值得欣喜的是，混凝土墻中加入的光導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度。所以，Litracon砌塊完全可以被應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。

透光這種混凝土所具有的特點既可以讓光線在墻體內部進行透射，提高建筑物的采光性能，這樣室內將會具有更好的光環境，使人工照明能耗降低，又能夠保護室內工作者。相比于傳統的玻璃幕墻，透光混凝土具有非常強的吸光特性，不但可以讓光線穿透，還能吸收太陽光所發出的熱量，發揮保溫隔熱的效果。除此之外，在燈光下透光混凝土還能夠表現出一種藝術效果，建筑師的創意以及藝術想象可以在這里充分發揮。

5 綠色混凝土和建筑節能間的關系

綠色混凝土即與綠色經濟發展需求相滿足的一種混凝土材料。其主要體現的就是綠色概念，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能領域上表現出可持續發展觀。綠色混凝土具有非常豐富的內涵，具體如下：

5.1 回收理應廢棄混凝土

應用建筑垃圾分級和分類處理的方式，對再生混凝土進行制造，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，使生態環境可以持續發展，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屬于高能耗產業，也屬于排放二氧化碳的產業，所以應該應用恰當的方式控制水泥生產中的二氧化碳排放量，以減緩全球變暖的發展速度以及改善生態環境。

5.3 開發替代水泥的材料

過去人們配置的混凝土中主要以水泥為主，可是在混凝土技術飛速發展過程中，此種配置觀念正在發生著改變，大量摻加粉煤灰所制成的混凝土就是其觀念改變的產物。因此應用一些其他產品來替代水泥，制造可以被廣泛應用的混凝土，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，進而使環境得到保護。

6 結語

綜上所述，在未來的一段時間內，混凝土依舊是建筑過程中應用的主要材料。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發展的需求，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，只是現在混凝土這項技術的一個側面發展情況，在技術不斷更新的過程中，眾多的新型混凝土一定會持續不斷地涌現出來。

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（責任編輯：王 波）