维普资讯 http://www.cqvip.com 蠡叠 文０王仙伟（黑龙江哈尔滨商业大学） ｊ圆 未来的新 材料一一生态混凝土 一、前言 其性能来降低环境负担的混凝土，从利用 土、海洋生物、淡水生物相容型混凝土等。 高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣作为水泥的 高流态、自密性，高强度、高性能的混凝 １．植物相容型混凝土 植物相容型生态混凝土利用多孔混凝 远在古罗马，人们就已采用石灰加火 （Ｃｏｌｌｏｓｅｕｍ）该混凝土工程建于公元７０～８０ 年，保留至今，之后于１ ８ ２４年发明了硅酸 盐水泥，１ ８ ５０年制成了钢筋混凝土，１ ９２ ８ 山灰，精细加工捣实，建成混凝土竞技场 混合材料、混凝土的掺合料，到开发利用 土空隙部位的透气、透水等性能，渗透植 土，从生态水泥，再生骨料混凝土到具有 物所需营养，生长植物根系这一特点，在 吸音性、调温功能，能够吸收有害气体以 施工时，只要在混凝土块的空隙中充填腐 年首次采用预应力钢筋混凝土，这些突破 性的技术进展导致水泥混凝土成为用量最 大，使用最广泛的材料，现已成为人类社 会生活和文化生活的基础，看来混凝土的 使用是有历史的。 然而混凝土作为使用量最大的人造材 料，给人类带来了文明，也给环境造成了 污染，可以说混凝土是人类与自然界进行 物质与能量的交换活动中消费量较大的一 种材料，所以混凝土的生产与使用，以及 其本身的性能极大地影响着地球环境，资 源、能源的消费量及其所构筑的人类生活 空间的质量。为了达到高强度和高耐久性 的要求，传统的混凝土始终在追求其结构 的密实性，城市表面８ Ｏ％以上的面积被建 筑物和混凝土路面覆盖，这种密实性混凝 土缺乏透气性和透水性，调节空气的温度！ 湿度的能力差，使市区的温度比郊区和乡 村高２℃～３℃，产生所谓的热岛现象，并 且雨水长期不能渗入地下，使城市地下水 位下降，影响地表植物的生长，城市绿化 面积减少，结果造成城市生态系统失调； 另外混凝土质地脆硬，表面粗糙且呈强碱 性，触觉效果差，同时混凝土颜色灰暗，视 觉效果缺乏生机，由混凝土材料构筑的生 活空间给人以粗．硬．冷．暗的感觉！ 为了克服环境问题以及资源和能源的 问题，生态混凝土应运而生。 二．生态混凝土的概念及类型 生态混凝土的概念是日本混凝土工学 协会于１ ９９ ５年提出的，所谓生态混凝土是 通过材料研选，采用特殊工艺制造出来的 具有特殊结构与表面特性的混凝土，既能 减少地球环境负荷，同时又能与自然生态 系统协调共生，为人类构造舒适环境，它 具有能够适应动、植物生长，对调节生态 平衡、美化环境景观，实现人类与自然的 协调积极作用。 生态混凝土可分为环境友好型生态混 凝土和生物相客型混凝土。 （一）环境友好型生态混凝土 环境友好型生态混凝土是指在生产使 用过程中，能够降低环境负担或通过改善 及能储蓄热量的混凝土，均属于减轻环境 负荷型混凝土，下面仅介绍一下现代常用 的类型： １．生态水泥 生态水泥是指采用城市垃圾焚烧灰， 下水道污泥和工业废弃物作原料，经过处 理、配料、烧成、粉磨等工艺，制成的一种 新型水泥。以这种水泥制备的混凝土有利 于解决废弃物处理，石灰石资源和减少 Ｃ ０，排放量等问题。最近，澳大利亚生态 技术公司宣布开发成功一种能够吸收二氧 化碳的新一代生态水，其主要成分为废 料、粉煤灰、普通水泥等。该公司声称，如 果生态水泥能代替世界所产１ ６ ５亿普通水 泥的８０％，将会有１ ５亿的二氧化碳被吸收。 ２．吸音混凝土 据统计，机动车交通产生的噪音大约 占噪音来源的１／３，尤其是高速道路交通 流量大，车速快，且夜间交通量日趋增大， 对道路两侧的居民构成极大的困扰，吸音 降噪混凝土就是为了减少交通噪音而开发 的，适用于机场！高速道路！高速铁路两侧！ 地铁等产生恒定噪音的场所，吸音混凝土 具有连续多孔的内部结构，具有较大的内 表面积，将入射的声波一部分反射，大部 分则通过连通孔隙被吸收到混凝土内部。 在日本这种混凝土已被用在停车场、高速 公路等。 ３．再生骨料混凝土 再生骨料混凝土是将废混凝土经过特 殊处理工艺制成再生骨料，用其部分或全 部代替天然骨料（砂石）配制成的。据报导， 日本每年有３ ０００万吨旧混凝土，他们对其 开发利用以生产砂子和水泥，此举可谓高 瞻远瞩，能避免５ ０年后砂石资源枯竭的困 境，但全部用再生细骨料和再生粗骨料配 制的混凝土的强度要低于基准混凝土，日 本向井毅的试验证明，以３ ０％的粗细再生 骨料等量取代天然骨料，配制的混凝土强 度与基准混凝土相同。 （二）生物相容型混凝土 是指能与动、植物等生物和谐共存的 混凝土。根据用途可分为植物相容型混凝 植土、种子、缓释肥料、保水剂等混合材 料，草籽就会生根发芽并穿透土壤生长。 可作为固沙固土、固堤岸材料，用于保护 和绿化城镇、人行路面等。 ２．海洋生物、淡水生物相容型混凝土 海洋生物、淡水生物相容型混凝土是 将多孔混凝土在河、湖和海滨等水域，让 陆生和水生小动物附着栖息在其凹凸不平 的表面或连续空隙内，通过相互作用或共 生作用，形成食物链，为海洋生物和淡水生 物生长提供良好条件，保护生态环境。 在这方面，日本已经进入初步实用化 阶段，实例如关西机场的护岸，建成３个月 后，混凝土表面就有茂密的海生物生长；１ 年后褐藻生长繁茂，砌块上可见蝎子栖息 的洞穴；３年以后褐藻充分长大，看似海中 森林，给海洋生物提供了良好的生态环境。 三、国外研究和应用的情况 日本混凝土工学协会在１ ９９ ４～１ ９ ９ ５ 年设立了。生态混凝土研究委员会”，以多 孔混凝土为主要课题进行了多年的研究工 作，取得了大量的成果。在欧美，多空混 凝土技术已达到了实用化阶段。利用混凝 土特有的透水性，可供生物栖息以及减少 噪音的功能，国外已用来构筑堤坝，护岸、 人行道、大型广场以及高速公路的路肩和 隔板等实际工程。 四、结语 混凝土材料的生态化是人类对混凝土 这一传统建筑材料的迫切需求，也是未来 混凝土材料的可持续发展目标。有关生态 混凝土的研究和开发在我国还刚刚起步， 生态混凝土智能化！规模化！理论化！体系 化和集成化应我国是今后生态混凝土研究 和开发的主要方向，使生态混凝土更广泛 的应用于实际工程，为后代造福。 参考文献： ［１］中国工业经济统计年鉴１ ９９５，中国统计出 版社 ［２】亚洲环境白书１ ９９ ７／１ ９９８，日本环境会议 亚洲环境白书蝙辑委员会 ６７
