张宏军
（新疆伊犁新星建筑安装有限公司，新疆 伊宁 835000）
【摘 要】当前，人类已进入要想继续发展社会经济，必须珍惜自然资源和加强生态环境保护的时代；对砼的配制工艺，必须重视其对环境和人类自身的严重威胁，加速其向绿色建材转化。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 水泥砼；自然资源；生态环境；绿色建材
长期以来，以致在今后相当长的时期内，水泥砼一直是各类工程上最主要的结构材料；我国是水泥和砼生产和应用最多的国家，据2002年统计，我国水泥年产量和砼每年用量分别为7.25亿吨和10多亿m3，分别约占世界水泥总产量的40%和世界砼总用量的1/3。水泥和砼的大量生产，从原料的开采、加工、制造，到配制、施工，以及在使用中和进入废弃阶段，都需要消耗大量资源、能源和造成对自然环境的破坏，这是我们必须面对的现实。当前，人类已进入要想继续发展社会经济，必须珍惜自然资源和加强生态环境保护的时代；对在工程建设中占据重要地位、用量巨大的砼材料，必须重视其对自然环境及人类自身生存条件的严重威胁，加速其向绿色建材转化的进程。为此，近代砼应在以下几方面努力向绿色建材转化。
1 节约自然资源和利用工业废料
砼是以水泥作为胶凝材料的，而生产水泥要以粘土和石灰石为主要原料，占砼体积70%以上的骨料，主要是天然砂石；统计资料表明，我国水泥生产每年需用石灰石约6亿吨，粘土原料约1.2亿吨，而按年用量10亿m3计的砼，其骨料如均采用天然砂、石估算，则每年需要20多亿吨砂石料，如此开采大量的自然资源，必将给生态环境造成严重负担和破坏；为此，水泥生产和砼配制必须尽可能节约和有效利用自然资源。从另方面来看，各种工业废渣和废旧砼、建筑垃圾的大量排放、堆积，不仅挤占了大量可利用的土地和污染环境，还无端丢弃了其中无数可再生利用的各种宝贵资源；其实，各种工业废渣和废旧砼、建筑垃圾的再生利用，把它们用来生产各种建筑材料应是最佳途径和最优方案。
1.1 水泥原料的代用和节约途径
（１）以工业废弃物代替矿物资源。大量利用各种工业废弃物制造水泥，如煤矸石、粉煤灰、磷石膏、电石渣等，以及生活垃圾、河道淤泥等。据统计，目前我国水泥的原料中至少有1/5是以各种工业废弃物来代替的。（２）大力发展掺加混合材料的水泥。目前我国水泥中加入工业废渣类混合材料的，约占水泥总产量的20%；现正进一步开发新的混合材料，扩大混合材料水泥的品种，如以粉煤灰、石灰石微粉、矿渣粉做混合材料的复合水泥及生产各种高掺量矿粉的混合水泥等。（３）积极研制生态水泥。以处理工业废弃物和生活垃圾为目的，积极研发生产生态水泥，是国家产业技术政策中对建材工业提出的一项重要内容之一，这对于节约天然资源、保护生态环境和治理污染具有重大意义。
1.2 拌制砼的原材料的革新
（１）骨料应另辟蹊径。利用工业废渣、建筑垃圾、生活垃圾等为原料，生产人造骨料，包括轻质的和坚实的骨料；利用积存的尾矿，加工成人工砂，已在新修订的《建筑用砂》中纳入人工砂的有关内容；特细砂配制砼的研究也已取得卓著成果；海砂的净化处理和工业化生产已经有不少生产厂家；对于废弃砼和建筑垃圾的科学处理，以取得再生骨料更是指日可待。（２）充分发挥各种化学外加剂的效能。外加剂已是近代砼必不可少的重要组分，对于砼的改性和使环境协调化起到十分关键的作用。随着砼工程的持续发展，施工工艺的不断更新，以及砼绿色化进程的加快，对外加剂提出了非氯、非碱、无害、低掺量和多功能等更高要求，因此，新一代砼外加剂如氨基磺酸系高效减水剂、缓凝高效减水剂、低掺量的膨胀剂、有机类防冻剂等，关键在于提高外加剂的应用技术水平，合理使用、扩大使用面，才能充分发挥它们的效能。（３）利用工业废渣作为掺合料。科学地大量使用掺合料，可节省水泥和改善砼性能，有效减轻水泥生产对生态环境产生的压力，尤其是消除工业废渣所造成的污染。随着绿色高性能砼的开发利用，砼中加入掺合料的理论和实践已进入新阶段，如高掺量粉煤灰砼中粉煤灰的掺量：用于碾压砼坝可高达70%，用于高强结构砼为51～56%。
1.3 努力发展高性能砼
高性能砼对于砼绿色化有以下三个主要贡献，应认真研究、努力推广应用。（１）能延长结构的使用寿命。高性能、长寿命，是当今绿色建材研究的目标之一，如将重要砼建（构）筑物的安全使用寿命从习惯的50年增至100年，就能成倍地省下维修、拆除、重建等各种消耗，大量节约了资源、能源和降低对环境的污染。（２）可消纳大量工业废渣。高性能砼以大量的工业废渣作为掺合料可尽可能多地节省水泥，并获得各项优良性能；如用磨细矿渣作掺合料，可代替水泥熟料50～80%，配制的砼具有高性能。由此可见，发展高性能砼，不仅能大量消纳工业废渣和节省水泥，双重地减轻对环境的污染，还能节省天然资源。（３）促进砼的工业化生产。高性能砼的配制和施工必须采用近代的设备、施工工艺和质量管理来完成，彻底改变了过去那种手工操作、劳动条件恶劣、污染严重等状况，加快了建筑工业化进程。
2 降低能耗和清洁生产
水泥生产具有能耗高、污染大的特点，而砼骨料的开采、加工和运输，砼的拌制、浇筑及预制品的养护等又都在大量消耗各种能源和形成对环境的污染；许多城镇中星罗棋布的施工现场拌制砼，就是城镇扬尘和噪声的主要污染源。为此，水泥生产和砼配制必须大力节省能源和降低污染。
2.1 水泥生产的节能与环保
（１）发展干法生产技术：建立和发展以新型干法窑为主体的现代水泥生产技术装备体系，可大幅度降低能耗、减少污染物排放，同时还可提高产品质量，这已被确立为我国水泥工业发展的重点内容，目前国内正在总结、完善日产4000吨的新型干法生产线，对于日产5000～8000吨的正着力发展，日产1万吨的正加紧攻关。（２）采用高新粉磨系统和环保装备：采用高效节能粉磨系统可大幅度降低电耗，采用高效除尘技术、烟气脱硫技术等，可基本解决粉尘排放和噪声污染问题。⑶研制新型高性能水泥。12年前研制成功的高贝利特水泥系高性能水泥，其性能和工业化水平均居国际领先地位，具有节省资源、能耗和降低污染的显著效果，其最大特点是高强度、高耐久性和低环境污染。
2.2 砼配制与施工的节能和环保
（１）搅拌的改进：更新搅拌设备，以降低能耗和提高效率并减少粉尘飞扬；采用集中搅拌、搅拌运输车运送，可节省电能、减少扬尘和噪声及对施工现场的污染。（２）采用泵送技术，可消除遗撒、减少噪声、提高浇筑质量；采用高流态砼还可免除振捣产生的噪声。（３）现场养护采用养护剂，可显著提高砼质量、节约大量水资源；冬期施工采用加防冻剂砼，可节省加热养护的能耗。
2.3 推广预拌砼技术
预拌砼是在专业厂严格的工艺和管理条件下配制出来、运送到施工现场进行浇筑的砼，又称为商品砼；采用预拌砼有利于专业化管理，产品质量稳定可靠，材料消耗少、生产效率高，尤其在改善劳动条件、节省资源和能源、减少城镇污染等方面成效显著，从而加快砼的绿化进程。
3 倡导使用再生砼
任何建筑材料进入废弃阶段时均应具有可回收利用性，才符合生态平衡的要求，用量巨大的砼材料尤应如此。因使用期满或发展需要，对旧建（构）筑物需要拆除；砼制品厂、商品砼生产厂积存的大量废弃物；新建和装修后现场留下的建筑垃圾等，对这些废弃砼如何处置，正成为近代砼技术中必须解决的问题。处置废弃砼的最好途径莫过于循环使用，即开展再生砼研究和应用。为此，各地应尽快建立回收利用废旧砼的工厂，以专门的设备和方法将它们解体、筛分，再配制成再生砼用于相应的工程部位。
［责任编辑：邓丽丽］