第6章 6.1 水泥混凝土的绿色化.ppt

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1、6.1 水泥、混凝土及其制品的绿色化水泥、混凝土及其制品的绿色化6.1.1 6.1.1 水泥的生产水泥的生产6.1.2 6.1.2 混凝土的生产混凝土的生产6.1.3 6.1.3 水泥、混凝土及其制品的绿色化水泥、混凝土及其制品的绿色化6.1.1 6.1.1 水泥的生产水泥的生产o水泥水泥是能与水发生物理化学作用，使其由是能与水发生物理化学作用，使其由可塑性浆体硬化成坚硬的人造石材的一种可塑性浆体硬化成坚硬的人造石材的一种粉末状粉末状水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料。o水泥主要水泥主要化学组成化学组成：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3通用硅酸盐水泥的定义、类型和代号通用硅酸盐水泥的定义、类

2、型和代号o定义定义:以以硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料和适量的和适量的石膏石膏、及规定、及规定的的混合材料混合材料制成的水硬性胶凝材料。制成的水硬性胶凝材料。通用硅酸盐水泥的定义、类型和代号通用硅酸盐水泥的定义、类型和代号oa a本组分材料为符合要求的活性混合材料，其中允许用本组分材料为符合要求的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量不超过水泥质量8%8%的非活性混合材料或不超过水泥质量的非活性混合材料或不超过水泥质量5%5%的窑灰代替。的窑灰代替。ob b本组分材料为符合要求的活性混合材料，其中允许用本组分材料为符合要求的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量不超过水泥质量8%8%其它活性混合

3、材料或非活性混合材料其它活性混合材料或非活性混合材料或窑灰中的任一种材料代替。或窑灰中的任一种材料代替。oc c本组分材料为的活性火山灰混合材料。本组分材料为的活性火山灰混合材料。od d本组分材料为符合要求的粉煤灰活性混合材料。本组分材料为符合要求的粉煤灰活性混合材料。oe e本组分材料为由两种（含）以上符合本标准的活性混本组分材料为由两种（含）以上符合本标准的活性混合材料或合材料或/和符合标准的非活性混合材料组成，其中允和符合标准的非活性混合材料组成，其中允许用不超过水泥质量许用不超过水泥质量8%8%且符合标准的窑灰代替。掺矿渣且符合标准的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥

4、重复。时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。六大通用水泥：六大通用水泥：o 硅酸盐水泥硅酸盐水泥o 普通普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥o 矿渣矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥o 粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥o 火山灰火山灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥o 复合复合硅酸盐水泥。硅酸盐水泥。6.1.1 水泥的生产o水泥熟料的水泥熟料的矿物组成矿物组成：o硅酸三钙硅酸三钙C C3 3S S：3CaOSiO3CaOSiO2 2，含量约，含量约50%50%左右左右 ；o硅酸二钙硅酸二钙C C2 2S S：2CaOSiO2CaOSiO2 2，含量约，含量约20%20%左右；左右；o铝酸三钙铝酸三钙C C3 3A A：3Ca

5、OAl3CaOAl2 2O O3 3，含量，含量7%7%15%15%；o铁铝酸四钙铁铝酸四钙C C4 4AFAF：4CaOAl4CaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3，含量含量10%10%18%18%。o其它矿物组成其它矿物组成硅酸盐水泥熟料中还含有少量硅酸盐水泥熟料中还含有少量的的游离氧化钙游离氧化钙f-CaOf-CaO和和游离氧化镁游离氧化镁f-MgOf-MgO及少量的及少量的碱碱(氧化钠氧化钠NaNa2 2O O和氧化钾和氧化钾K K2 2O O)。它们可能对水泥的。它们可能对水泥的质量及应用带来不利影响。质量及应用带来不利影响。1、水泥的生产原料原料o石灰质原料石灰质原

6、料：以：以CaCOCaCO3 3为主要成分，为主要成分，石灰石、泥灰岩、贝壳等。石灰石、泥灰岩、贝壳等。1 1吨水泥吨水泥熟料需熟料需1.21.21.41.4吨石灰质原料。吨石灰质原料。o粘土质原料：粘土质原料：主要成分主要成分SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3。1 1吨水泥熟料需吨水泥熟料需0.20.20.40.4吨粘吨粘土质原料。土质原料。o校正原料：校正原料：铁质；硅质；铝质。铁质；硅质；铝质。6.1.1 水泥的生产o2、燃料：、燃料：固体燃料固体燃料：o回转窑：一般用回转窑：一般用烟煤烟煤，制成，制成煤粉煤粉；o立窑：无烟煤。立窑：无烟煤。水泥生

7、产工艺流程示意图水泥生产工艺流程示意图“两磨一两磨一烧烧”3、水泥的生产工艺流程工艺流程o 原料原料破碎；破碎；o 原料粉磨原料粉磨生料生料；o 燃料制备燃料制备煤粉；煤粉；o 熟料熟料烧成；烧成；o 水泥水泥制成；制成；o 水泥的储存与包装。水泥的储存与包装。特性水泥特性水泥oo1 1 1 1、白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥：、白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥：、白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥：、白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥：oo2 2 2 2、铝酸盐水泥：、铝酸盐水泥：、铝酸盐水泥：、铝酸盐水泥：快硬、高强、耐腐蚀、耐热。快硬、高强、耐腐蚀、耐热。快硬、高强、耐腐蚀、耐热。快硬、高强、耐腐

8、蚀、耐热。oo3 3 3 3、硫铝酸盐水泥：、硫铝酸盐水泥：、硫铝酸盐水泥：、硫铝酸盐水泥：oo4 4 4 4、膨胀水泥及自应力水泥、膨胀水泥及自应力水泥、膨胀水泥及自应力水泥、膨胀水泥及自应力水泥oo5 5 5 5、砌筑水泥：强度较低。、砌筑水泥：强度较低。、砌筑水泥：强度较低。、砌筑水泥：强度较低。oo6 6 6 6、道路水泥：干缩小、耐磨性好、抗折强度高、道路水泥：干缩小、耐磨性好、抗折强度高、道路水泥：干缩小、耐磨性好、抗折强度高、道路水泥：干缩小、耐磨性好、抗折强度高、抗冲击性好、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性较好。抗冲击性好、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性较好。抗冲击性好、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性较

9、好。抗冲击性好、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性较好。o7 7、快硬硅酸盐水泥：早期强度高。、快硬硅酸盐水泥：早期强度高。o8 8、抗硫酸盐硅酸盐水泥：、抗硫酸盐硅酸盐水泥：水泥生料水泥生料水泥熟料水泥熟料世界规模最大水泥熟料生产线开工建设世界规模最大水泥熟料生产线开工建设o20092009年年2 2月月2727日，在安徽省繁昌县由安徽海日，在安徽省繁昌县由安徽海螺集团公司投资兴建的两条螺集团公司投资兴建的两条日产日产1200012000吨吨特特大型水泥熟料生产线及配套的大型水泥熟料生产线及配套的3636兆瓦余热发兆瓦余热发电项目正式开工建设。电项目正式开工建设。o该项目总投资约该项目总投资约3030亿

10、元，是目前世界上规模亿元，是目前世界上规模最大、技术最先进的水泥熟料生产线。最大、技术最先进的水泥熟料生产线。水泥立窑水泥立窑水泥回转窑水泥回转窑中央控制室中央控制室散装水泥罐装车散装水泥罐装车袋装水泥袋装水泥水泥厂水泥回转窑水泥回转窑水泥厂水泥厂年产年产100100万吨新型干法窑外分解水泥生产线万吨新型干法窑外分解水泥生产线 葛洲坝水泥厂葛洲坝水泥厂 o先进的新型干法水泥生产线先进的新型干法水泥生产线水泥厂水泥厂水泥厂水泥厂水泥窑窑尾水泥窑窑尾华新水泥厂华新水泥厂华新水泥厂华新水泥厂物料输送物料输送华新水泥厂华新水泥厂原料预均化堆场原料预均化堆场华新水泥厂华新水泥厂海螺水泥厂海螺水泥厂海螺水

11、泥厂海螺水泥厂原料预均化堆场原料预均化堆场华新水泥厂华新水泥厂水泥库水泥库原料预均化堆场原料预均化堆场海螺水泥厂海螺水泥厂海螺水泥厂海螺水泥厂海螺水泥厂小水泥厂小水泥厂对当地环境造成严重污染对当地环境造成严重污染6.1.2 混凝土的生产：砼砼o普通混凝土的组成普通混凝土的组成：o水泥：水泥：o细骨料：砂细骨料：砂o粗骨料：石子粗骨料：石子o水水o掺合料掺合料o外加剂。外加剂。o水泥石水泥石2525左右；砂和石子左右；砂和石子7070以上；孔隙和以上；孔隙和自由水自由水1 15%5%。5.2.1 5.2.1 普通混凝土中各组成材料的作用普通混凝土中各组成材料的作用组成材料组成材料硬化前硬化前硬化

12、后硬化后水泥水泥+水水润滑作用润滑作用胶结作用胶结作用砂砂+石子石子填充作用填充作用骨架作用骨架作用外加剂外加剂改善和易性或孔结构、改善和易性或孔结构、调节凝结时间等调节凝结时间等增强、提高耐增强、提高耐久性久性掺和料掺和料填充作用，降低水化热填充作用，降低水化热胶结作用，改胶结作用，改善微结构善微结构混凝土外加剂混凝土外加剂o混凝土外加剂混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入、用以改善混是在拌制混凝土过程中掺入、用以改善混凝土性能的物质。掺量一般不大于水泥质量的凝土性能的物质。掺量一般不大于水泥质量的5 5。o改善混凝土拌合物流变性能：包括各种改善混凝土拌合物流变性能：包括各种减水剂减水剂、引

13、气剂引气剂和泵送剂和泵送剂。o调节混凝土凝结时间、硬化性能：包括调节混凝土凝结时间、硬化性能：包括缓凝剂、早强剂缓凝剂、早强剂和速凝剂。和速凝剂。o改善混凝土耐久性：包括改善混凝土耐久性：包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。引气剂、防水剂和阻锈剂等。o改善混凝土其他性能：如改善混凝土其他性能：如加气剂、膨胀剂、防冻剂、着加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂。色剂、防水剂。o建筑工程上常用的外加剂有：建筑工程上常用的外加剂有：减水剂、早强剂、缓凝剂、减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂和复合型外加剂等。引气剂和复合型外加剂等。混凝土掺和料混凝土掺和料o混凝土掺和料混凝土掺和料是指在混凝土拌和物中是指在混凝

14、土拌和物中掺入的数量超过水泥质量掺入的数量超过水泥质量5 5矿物粉料。矿物粉料。o作用：作用：o1 1、可以节约水泥用量；、可以节约水泥用量；o2 2、能改善混凝土的某些性能；、能改善混凝土的某些性能；o3 3、可充分利用工业废料，具有节约能源、可充分利用工业废料，具有节约能源、保护资源和减小环境污染等。保护资源和减小环境污染等。混凝土常用掺和料混凝土常用掺和料o1)1)粉煤灰粉煤灰：粉煤灰为电厂锅炉燃烧后从烟道排：粉煤灰为电厂锅炉燃烧后从烟道排出时收集所得的灰分。出时收集所得的灰分。o2)2)硅粉硅粉：硅铁合金生产过程中排出的烟气，遇：硅铁合金生产过程中排出的烟气，遇冷凝聚形成的粉末。冷凝聚

15、形成的粉末。o3)3)高炉矿渣高炉矿渣：高炉炼铁时浮于熔融铁水表面的：高炉炼铁时浮于熔融铁水表面的渣，倒入水池或喷水迅速冷却，磨后作为掺和渣，倒入水池或喷水迅速冷却，磨后作为掺和料使用。料使用。o4)4)天然火山灰、硅藻土和沸石天然火山灰、硅藻土和沸石。5)5)粘土与页岩粘土与页岩：粘土或页岩矿物经热处理所得。：粘土或页岩矿物经热处理所得。o6 6)稻壳灰稻壳灰：稻壳经控制燃烧剩余的灰烬。：稻壳经控制燃烧剩余的灰烬。6.1.3 水泥、混凝土及其制品的绿色化o一、水泥生产的一、水泥生产的“环境负荷环境负荷”o1 1、燃料的消耗量：、燃料的消耗量：o国内：国内：4720kJ/Kg4720kJ/Kg

16、熟料；熟料；o国外：国外：3344kJ/Kg3344kJ/Kg熟料；约高熟料；约高41%41%。o2 2、电力消耗量：、电力消耗量：水泥综合电耗水泥综合电耗o国内：国内：115115120KW.h/t120KW.h/t；o国外：国外：909095KW.h/t95KW.h/t；约高；约高202030%30%。o3 3、石灰石耗量：、石灰石耗量：1.31.3吨石灰石吨石灰石/吨熟料；吨熟料；0.950.950.980.98吨石灰石吨石灰石/吨水泥。吨水泥。一、水泥生产的“环境负荷”o4 4、二氧化碳排放量、二氧化碳排放量o水泥生料生成：水泥生料生成：COCO2 2约约0.346Kg/kg0.346

17、Kg/kg生料；生料；o燃料燃烧生成：燃料燃烧生成：COCO2 2约约2.42Kg/kg2.42Kg/kg煤。煤。o降低煤耗、增加工业废渣掺量、推广低钙硅酸盐降低煤耗、增加工业废渣掺量、推广低钙硅酸盐水泥等均可降低水泥等均可降低COCO2 2排量。排量。o5 5、二氧化硫排放量、二氧化硫排放量o来自原料、燃料中的硫化物。烟气脱硫技术。来自原料、燃料中的硫化物。烟气脱硫技术。o6 6、氮氧化物（、氮氧化物（NONOX X）排放量）排放量o高温燃烧产生。高温燃烧产生。低温燃烧、还原气氛燃烧低温燃烧、还原气氛燃烧。氮氧化物（氮氧化物（NONOX X）危害）危害o健康危害：健康危害：不稳定，在空气中很

18、快转变为二氧化氮产生刺不稳定，在空气中很快转变为二氧化氮产生刺激作用。氮氧化物激作用。氮氧化物主要损害呼吸道主要损害呼吸道。吸入初期仅有轻微的。吸入初期仅有轻微的眼及呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常经数小时眼及呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右可出现迟发性阻塞性细支气管炎。可出

19、现迟发性阻塞性细支气管炎。一氧化氮一氧化氮浓度高可致高浓度高可致高铁血红蛋白血症。铁血红蛋白血症。o慢性影响：慢性影响：主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症。主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症。个别病例出现肺纤维化。可引起牙齿酸蚀症。个别病例出现肺纤维化。可引起牙齿酸蚀症。o环境危害环境危害:对环境有危害对环境有危害,对水体对水体,土壤和大气可造成污染。土壤和大气可造成污染。o燃爆危险：燃爆危险：本品助燃，有毒，具刺激性。本品助燃，有毒，具刺激性。一、水泥生产的“环境负荷”o7 7、烟尘、粉尘排放量：、烟尘、粉尘排放量：o采用高效收尘设备采用高效收尘设备o8 8、工业固体废弃物排放量

20、：、工业固体废弃物排放量：较少较少o9 9、工业危险物排放量：、工业危险物排放量：无。无。o1010、工业废水排放量：、工业废水排放量：较少。较少。二、水泥工业绿色化的实现手段二、水泥工业绿色化的实现手段o1 1、存在问题、存在问题o 企业平均规模小，结构不合理；企业平均规模小，结构不合理；o 窑型比例失调；窑型比例失调；o 生产能耗高；生产能耗高；o 石灰石资源形势严重；石灰石资源形势严重；o 环境污染严重；环境污染严重；o当前国际水泥工业的发展趋势是以当前国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、节能、降耗、环保环保、改善水泥质量和提高劳动生产率改善水泥质量和提高劳动生产率为中心，为中心，实现

21、清洁生产和高效率集约化生产，走可持续发实现清洁生产和高效率集约化生产，走可持续发展的道路。展的道路。二、水泥工业绿色化的实现手段二、水泥工业绿色化的实现手段o1 1、高性能水泥的研究与开发、高性能水泥的研究与开发o2 2、采用先进的水泥生产工艺、采用先进的水泥生产工艺 窑外分解窑；烟气脱硝、脱硫装置；窑外分解窑；烟气脱硝、脱硫装置；窑灰脱碱；窑灰脱碱；COCO2 2回收技术等。回收技术等。o3 3、利用工业废渣制备水泥、利用工业废渣制备水泥二、水泥工业绿色化的实现手段二、水泥工业绿色化的实现手段o4 4、采用固体废弃物生产生态水泥、采用固体废弃物生产生态水泥o从狭义上从狭义上讲，生态水泥讲，生

22、态水泥(Ecological Cement)(Ecological Cement)是指利用是指利用城市垃圾焚烧灰和下水道污泥等作为主要原料城市垃圾焚烧灰和下水道污泥等作为主要原料,经过烧经过烧成粉磨形成的的水硬性胶凝材料。成粉磨形成的的水硬性胶凝材料。o从广义上从广义上讲讲,生态水泥不是单独的水泥品种生态水泥不是单独的水泥品种,而是对水泥而是对水泥“健康、环保、安全健康、环保、安全”属性属性的评价的评价,包括对原料采集、包括对原料采集、生产过程、施工过程、使用过程和废弃物处置五大环节生产过程、施工过程、使用过程和废弃物处置五大环节的分项评价和综合评价。的分项评价和综合评价。o生态水泥生态水泥的

23、基本功能除作为建筑材料的实用性外的基本功能除作为建筑材料的实用性外,还在还在于维护人体健康、保护环境。于维护人体健康、保护环境。o可燃废弃物：可燃废弃物：废机油、废溶剂、废轮胎、动物肉脂粉、废机油、废溶剂、废轮胎、动物肉脂粉、稻壳、石油焦、废纸、废塑料、废棉织品、可燃生活垃稻壳、石油焦、废纸、废塑料、废棉织品、可燃生活垃圾等等。圾等等。三、混凝土生产绿色化途径三、混凝土生产绿色化途径o1 1、降低水泥用量，开发新的水泥品种、降低水泥用量，开发新的水泥品种o多掺磨细的活性掺和料。多掺磨细的活性掺和料。o2 2、大量利用工业废渣，减少自然资源和能源消耗、大量利用工业废渣，减少自然资源和能源消耗o3

24、 3、使用人造骨料、使用人造骨料、海砂海砂、再生骨料等，保护天然、再生骨料等，保护天然资源资源o人造骨料：人造骨料：利用工业废渣、城市垃圾、下水道污利用工业废渣、城市垃圾、下水道污泥等为原料制得。泥等为原料制得。o再生骨料：再生骨料：利用废混凝土经过清洗、粉碎分级并利用废混凝土经过清洗、粉碎分级并按一定比例配合制得。按一定比例配合制得。三、混凝土生产绿色化途径三、混凝土生产绿色化途径o4 4、使用绿色混凝土外加剂，、使用绿色混凝土外加剂，防止室内环境污染，防止室内环境污染，保护人体健康。保护人体健康。o5 5、注重混凝土的工作性，、注重混凝土的工作性，节省人力，减少振捣，节省人力，减少振捣，降

25、低环境噪音。降低环境噪音。o6 6、提高混凝土结构的安全使用寿命，、提高混凝土结构的安全使用寿命，减少因修减少因修补或拆除造成的浪费。补或拆除造成的浪费。o7 7、推广预拌混凝土技术，减少环境污染、推广预拌混凝土技术，减少环境污染（商品（商品混凝土）混凝土）三、混凝土生产绿色化途径三、混凝土生产绿色化途径o8 8、废混凝土的再生循环，保护生态环境、废混凝土的再生循环，保护生态环境o再生骨料与天然骨料相比：孔隙率高、吸再生骨料与天然骨料相比：孔隙率高、吸水性大和强度低等特性。水性大和强度低等特性。o9 9、大力推广高性能混凝土：、大力推广高性能混凝土：o高性能：高性能：耐久性、工作性、适用性、强

26、度、耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性。体积稳定性、经济性。o特点：特点：低水胶比，选用优质原材料，掺加低水胶比，选用优质原材料，掺加足够的矿物掺和料，高效外加剂。足够的矿物掺和料，高效外加剂。混凝土常见破坏的原因：混凝土常见破坏的原因：o 冻融循环作用；冻融循环作用；o 钢筋锈蚀作用；钢筋锈蚀作用；o 酸盐化作用；酸盐化作用；o 淡水溶蚀作用；淡水溶蚀作用；o 盐类侵蚀作用；盐类侵蚀作用；o 碱集料反应；碱集料反应；o 酸碱腐蚀作用；酸碱腐蚀作用；o 冲击、磨损等机械作用。冲击、磨损等机械作用。四、水泥、混凝土及其制品的绿色度评价四、水泥、混凝土及其制品的绿色度评价o1 1、质

27、量问题。、质量问题。达到国家标准要求。达到国家标准要求。o2 2、经济指标、经济指标,应评定各项原料、半成品及应评定各项原料、半成品及产品产值。产品产值。混凝土中废渣总掺加量的百分混凝土中废渣总掺加量的百分数直接作为评价得分。数直接作为评价得分。o3 3、资源消耗问题。、资源消耗问题。水泥生产中原生矿物水泥生产中原生矿物的替代百分率直接作为评价得分。的替代百分率直接作为评价得分。o4 4、能源消耗水平。、能源消耗水平。GBGB水泥企业能耗等水泥企业能耗等级定额级定额。四、水泥、混凝土及其制品的绿色度评价四、水泥、混凝土及其制品的绿色度评价o5 5、环境污染水平。、环境污染水平。符合各项国家标准

28、要求：符合各项国家标准要求：o废气排放要求废气排放要求o废水排放要求废水排放要求o固体废弃物的排放要求固体废弃物的排放要求o噪声排放要求噪声排放要求o放射性指标放射性指标o室内空气质量要求室内空气质量要求四、水泥、混凝土及其制品的绿色度评价四、水泥、混凝土及其制品的绿色度评价o6 6、清洁生产、清洁生产o水泥：水泥：是否实施清洁生产技术；是否实施清洁生产技术；o 是否实施是否实施ISO14001ISO14001环境管理体系论证。环境管理体系论证。o混凝土：混凝土：是否为预拌混凝土；是否为预拌混凝土；o 是否实施是否实施ISO14001ISO14001环境管理体系论证。环境管理体系论证。o7 7

29、、本地化、本地化o生产现场到使用现场的距离生产现场到使用现场的距离500Km 500Km 以下，满分。以下，满分。可净化海水的新型混凝土可净化海水的新型混凝土o可净化海水的新型混凝土可净化海水的新型混凝土：这种混凝土像海岸：这种混凝土像海岸上的沙滩一样，具有良好的自然净化水的作用。上的沙滩一样，具有良好的自然净化水的作用。o这种新型混凝土是在碎石上涂敷一层特殊水泥这种新型混凝土是在碎石上涂敷一层特殊水泥浆制成的。可让水和空气自由透过，其净化海浆制成的。可让水和空气自由透过，其净化海水的原理是：通过在材料的表面和内部制造许水的原理是：通过在材料的表面和内部制造许多空隙，而微生物易粘附于这些空隙中

30、并在其多空隙，而微生物易粘附于这些空隙中并在其中繁殖，不断地分解海水中的有机物。中繁殖，不断地分解海水中的有机物。o在海岸水域中使用这种新型混凝土，海水水质在海岸水域中使用这种新型混凝土，海水水质得到了明显的改善，所以，它是用作保护海岸得到了明显的改善，所以，它是用作保护海岸和防波堤的好材料。和防波堤的好材料。清洁环保的绿色水泥清洁环保的绿色水泥o卡莱拉公司的绿色水泥卡莱拉公司的绿色水泥生产技术是以生产技术是以二氧化碳二氧化碳作为水泥生产的能源消作为水泥生产的能源消耗来源，采用催化技术耗来源，采用催化技术而不是加热处理。而不是加热处理。o生产一吨普通硅酸盐水生产一吨普通硅酸盐水泥会排放出一吨二

31、氧化泥会排放出一吨二氧化碳，而生产一吨卡莱拉碳，而生产一吨卡莱拉绿色水泥反而会消耗掉绿色水泥反而会消耗掉半吨二氧化碳。半吨二氧化碳。混凝土材料与人居环境的关系混凝土材料与人居环境的关系o1 1、消耗大量的自然资源和能源。、消耗大量的自然资源和能源。o2 2、排放出、排放出COCO2 2等有害物质。等有害物质。o3 3、生产与施工过程造成城市公害、生产与施工过程造成城市公害 。o4 4、非透气性、废透水性，造成城市、非透气性、废透水性，造成城市生态系统失调生态系统失调 ：“城市热岛城市热岛”o5 5、视觉和触觉效果差。、视觉和触觉效果差。o6 6、循环利用难度大。、循环利用难度大。城市城市“热岛

32、效应热岛效应”（Urban Heat Island Effect简称UHI）o城市城市“热岛效应热岛效应是指城市气温高于郊区的现象。在近地是指城市气温高于郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区区，就象突出的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。域，所以就被形象地称为城市热岛。o城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出，甚至，甚至更多。夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出更多。夏季，城市局部地区的气温有时

33、甚至比郊区高出66以上。此外，城市密集高大的建筑物阻碍气流通行，以上。此外，城市密集高大的建筑物阻碍气流通行，使城市风速减小。由于城市热岛效应，城市与郊区形成使城市风速减小。由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。了一个昼夜相反的热力环流。o一方面是在现代化的大城市中，除了数百万人日常生活一方面是在现代化的大城市中，除了数百万人日常生活所发出的热量，还有工业生产、交通工具散发的大量热所发出的热量，还有工业生产、交通工具散发的大量热量。另一方面，城市的建筑群和柏油路面热容量大，反量。另一方面，城市的建筑群和柏油路面热容量大，反射率小，能有效地储存太阳辐射热。射率小，能有效地储存

34、太阳辐射热。城市热岛城市热岛o据估算据估算,城市白天吸收储存的太阳能比乡村多城市白天吸收储存的太阳能比乡村多8080。到到了晚上，城市降温缓慢，因此夏季前半夜便仍感闷热。了晚上，城市降温缓慢，因此夏季前半夜便仍感闷热。环保混凝土材料环保混凝土材料o1 1、环保混凝土环保混凝土的概念的概念o环保型混凝土是指能减少给地球环境造成的负荷，环保型混凝土是指能减少给地球环境造成的负荷，同时又能与自然生态系统协调共生，为人类构造更同时又能与自然生态系统协调共生，为人类构造更加舒适环境的混凝土材料，具有如下特征：加舒适环境的混凝土材料，具有如下特征：o(1)(1)具有比传统的混凝土更高的强度和耐久性具有比传

35、统的混凝土更高的强度和耐久性，能，能够满足结构物的力学性能、使用功能以及使用年限够满足结构物的力学性能、使用功能以及使用年限的要求。的要求。o(2)(2)具有与自然环境的协调性具有与自然环境的协调性，减轻对地球和生态，减轻对地球和生态系统的负荷，实现非再生性资源的可循环使用。系统的负荷，实现非再生性资源的可循环使用。(3)(3)具有良好的使用功能，能够为人类构筑温和、具有良好的使用功能，能够为人类构筑温和、舒适、便捷的生活环境。舒适、便捷的生活环境。环保型混凝土的种类环保型混凝土的种类o(1)(1)减轻环境负荷型混凝土减轻环境负荷型混凝土 ：是指在：是指在混凝土的生产、使用直到解体全过程混凝土

36、的生产、使用直到解体全过程中，能够减轻给地球环境造成负担。中，能够减轻给地球环境造成负担。o从利用高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣从利用高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣作为水泥的混合材料、混凝土的掺和作为水泥的混合材料、混凝土的掺和料，到开发、利用高流态、自密实、料，到开发、利用高流态、自密实、高性能混凝土，均属于减轻环境负荷高性能混凝土，均属于减轻环境负荷型混凝土。型混凝土。环保型混凝土的种类环保型混凝土的种类o(2)(2)生态型混凝土生态型混凝土：即能够适应动、：即能够适应动、植物生长、对调节生态平衡、美化环植物生长、对调节生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然的协调具有境景观、实现人类与自然的协调具

37、有积极作用的混凝土材料。积极作用的混凝土材料。o品种品种主要有主要有透水、排水性透水、排水性混凝土，混凝土，生生物适应型物适应型混凝土、混凝土、绿化植被绿化植被混凝土和混凝土和景观景观混凝土等。混凝土等。高强混凝土高强混凝土o在我国混凝土工程目前水平情况下，一般选用范围如下：在我国混凝土工程目前水平情况下，一般选用范围如下：C10C10C15C15用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。C20C20C25C25用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构；凝土结构；C25C25C30C30用于大跨度结构、要求耐久性高的

38、结构、预用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等；制构件等；C40C40C45C45用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种结构等，用于结构等，用于25253030层；层；C50C50C60C60用于用于3030层至层至6060层以上高层建筑；层以上高层建筑；C60C60C80C80用于高层建筑，采用高性能混凝土；用于高层建筑，采用高性能混凝土；C80C80C120C120采用超高强混凝土于高层建筑。将来可能采用超高强混凝土于高层建筑。将来可能推广使用高达推广使用高达C130C130以上的混凝土。以上的混凝土。万县长江大桥万县长江大桥o万县长江大桥位于

39、万州区上游万县长江大桥位于万州区上游7km7km处，是国道主干线（成都上海）处，是国道主干线（成都上海）上跨越长江的一座特大公路桥梁。上跨越长江的一座特大公路桥梁。19971997年完工。该桥为劲性骨架钢管年完工。该桥为劲性骨架钢管混凝土下承式拱桥，桥长混凝土下承式拱桥，桥长814814米，宽米，宽2323米，桥拱净跨米，桥拱净跨420420米，桥面距江米，桥面距江面高面高140140米。米。单孔跨江，无水下基础，跨度雄居世界同类桥梁首位。单孔跨江，无水下基础，跨度雄居世界同类桥梁首位。主拱圈采用钢管与劲性骨架组合的钢筋混凝土箱形截面，采用缆索吊主拱圈采用钢管与劲性骨架组合的钢筋混凝土箱形截面

40、，采用缆索吊装和悬臂扣挂的方法装和悬臂扣挂的方法施工施工。桥宽。桥宽24m24m，按正线高速公路四车道，按正线高速公路四车道设计设计。该桥的建成，使我国的拱桥建筑水平处于世界领先地位。该桥的建成，使我国的拱桥建筑水平处于世界领先地位。高强混凝土高强混凝土o高强混凝土的组成材料：高强混凝土的组成材料：除普通混凝土所用的水泥、水除普通混凝土所用的水泥、水和骨料之外，和骨料之外，高效减水剂和矿物细掺料高效减水剂和矿物细掺料是高强混凝上不是高强混凝上不对缺少的组成材料。对缺少的组成材料。o高强混凝土的性能：高强混凝土的性能：o力学性能：力学性能：由于高强混凝土中胶凝材料用量较大，早由于高强混凝土中胶凝

41、材料用量较大，早期强度增长较快，但期强度增长较快，但2828天龄期后强度增长速率通常低于天龄期后强度增长速率通常低于普通混凝土，这是由于高强混凝土用水量少，进一步水普通混凝土，这是由于高强混凝土用水量少，进一步水化所需的自由水含量较少化所需的自由水含量较少 。o体积稳定性体积稳定性 ：与普通混凝相比初始收缩率较大，要与普通混凝相比初始收缩率较大，要特别注重早期养护。特别注重早期养护。o耐久性耐久性 ：由于高强混凝土采用低水灰比，且掺有磨由于高强混凝土采用低水灰比，且掺有磨细矿渣、粉煤灰、硅灰等活性、超细粉掺合料，由此内细矿渣、粉煤灰、硅灰等活性、超细粉掺合料，由此内部密实，毛细孔和气孔数量减少

42、，抗渗性、抗冻性等性部密实，毛细孔和气孔数量减少，抗渗性、抗冻性等性能明显优于普通混凝土。能明显优于普通混凝土。大流动性混凝土大流动性混凝土o大流动性混凝土的特点大流动性混凝土的特点：“免振混凝土免振混凝土”或或“自密实混凝土自密实混凝土”o1 1、流动性大，具有自密实性、流动性大，具有自密实性o2 2、粘性较大，流动速度慢、粘性较大，流动速度慢 o3 3、泌水量低，抗离析性好、泌水量低，抗离析性好o4 4、坍落度损失、坍落度损失 ：o坍落度损失坍落度损失是衡量混凝上拌合物的流动性随时是衡量混凝上拌合物的流动性随时间的延长逐渐降低的性能，通常用搅拌后的初间的延长逐渐降低的性能，通常用搅拌后的初

43、始坍落度值与经过一定时间后的坍落度值之差始坍落度值与经过一定时间后的坍落度值之差表示。表示。透水性混凝土透水性混凝土o1 1、不透水的道路给城市的生态环境带来的负面影响：、不透水的道路给城市的生态环境带来的负面影响：o(1)(1)能够渗入地表的雨水明显减少，而高度发达的工业生产和日能够渗入地表的雨水明显减少，而高度发达的工业生产和日益丰富的现代化生活使地下水的抽取量成倍增长，这必将造成益丰富的现代化生活使地下水的抽取量成倍增长，这必将造成城市地下水位急剧下降，土壤中水分不足、缺氧、地温升高等城市地下水位急剧下降，土壤中水分不足、缺氧、地温升高等因素，严重影响了地表植物的正常生长，使城市的绿色植

44、物减因素，严重影响了地表植物的正常生长，使城市的绿色植物减少；少；o(2)(2)不透气的路面很难与空气进行热量与湿度的交换，对城市空不透气的路面很难与空气进行热量与湿度的交换，对城市空间的温度、湿度等气候条件的调节能力下降。产生间的温度、湿度等气候条件的调节能力下降。产生“热岛现象热岛现象”，使城市气候恶化；，使城市气候恶化；o(3)(3)当短时间内集中降雨时，出于大量雨水不能及时渗人地表，当短时间内集中降雨时，出于大量雨水不能及时渗人地表，只能通过下水设施排入河流，大大加重了排水设施的负担，容只能通过下水设施排入河流，大大加重了排水设施的负担，容易造成洪水泛滥、道路被淹没、交通瘫痪等社会问题

45、；易造成洪水泛滥、道路被淹没、交通瘫痪等社会问题；o(4)(4)降雨时不透水的道路表面容易积水，对车辆、行人通行的舒降雨时不透水的道路表面容易积水，对车辆、行人通行的舒适性和安全性带来不利的影响。适性和安全性带来不利的影响。透水性混凝土的种类及基本性能透水性混凝土的种类及基本性能o 水泥透水性混凝土：水泥透水性混凝土：以硅酸盐类水泥为胶凝材料、以硅酸盐类水泥为胶凝材料、采用单一粒级的粗骨料，不用或少用细骨料配制的无砂、采用单一粒级的粗骨料，不用或少用细骨料配制的无砂、多孔混凝土多孔混凝土.o该透水性混凝土成本低，制作简单，适用于用量较大的该透水性混凝土成本低，制作简单，适用于用量较大的道路铺筑

46、，同时耐久性好。但由于含有较多的连通孔隙、道路铺筑，同时耐久性好。但由于含有较多的连通孔隙、提高其强度及耐磨性、抗冻性是技术难点。提高其强度及耐磨性、抗冻性是技术难点。o高分子透水性混凝土高分子透水性混凝土 ：采用单一粒级的粗骨料，以采用单一粒级的粗骨料，以沥青或高分子树脂为胶结材料配制的透水性混凝土与水沥青或高分子树脂为胶结材料配制的透水性混凝土与水泥透水性混凝土相比，该混凝土强度较高，但成本也高。泥透水性混凝土相比，该混凝土强度较高，但成本也高。o由于有机胶凝材料由于有机胶凝材料耐候性差耐候性差，在大气因素作用下容易老，在大气因素作用下容易老化，且性质随温度变化比较敏感，尤其是温度升高时，

47、化，且性质随温度变化比较敏感，尤其是温度升高时，容易软化流淌，使透水性受到影响。容易软化流淌，使透水性受到影响。透水性混凝土的种类及基本性能透水性混凝土的种类及基本性能o烧结透水性制品：烧结透水性制品：以废弃的瓷砖、以废弃的瓷砖、长石、高岭土、粘土等矿物的粒状物长石、高岭土、粘土等矿物的粒状物和浆体拌合，压制成坯体，经高温煅和浆体拌合，压制成坯体，经高温煅烧而成，具有烧而成，具有多孔结构多孔结构的块体材料。的块体材料。o该类透水性材料该类透水性材料强度高，耐磨性好，强度高，耐磨性好，耐久性优良。耐久性优良。但烧结过程需要消耗能但烧结过程需要消耗能量，量，成本较高成本较高。适用于用量较小的高。适

48、用于用量较小的高档地面部位档地面部位 。绿化混凝土绿化混凝土o 绿化混凝土绿化混凝土是指能够适应绿色植物是指能够适应绿色植物生长、进行绿色植被的混凝土及其生长、进行绿色植被的混凝土及其制品。绿化混凝土用于城市的道路制品。绿化混凝土用于城市的道路两侧及中央隔离带，水边护坡、楼两侧及中央隔离带，水边护坡、楼顶、停车场等部位，可以增加城市顶、停车场等部位，可以增加城市的绿色空间，调节人们的生活情绪，的绿色空间，调节人们的生活情绪，同时能够吸收噪音和粉尘，对城市同时能够吸收噪音和粉尘，对城市气候的生态平衡也起到积极作用，气候的生态平衡也起到积极作用，是与自然协调、具有环保意义的混是与自然协调、具有环保

49、意义的混凝土材料。凝土材料。o南京河流改造改用护绿混凝土环保南京河流改造改用护绿混凝土环保生态护坡生态护坡 混凝土草坪、护坡混凝土草坪、护坡o将混凝土中的将混凝土中的孔隙率控制在孔隙率控制在30%30%以上以上，让植，让植物的根系能透过孔隙扎入土壤，生根发芽。物的根系能透过孔隙扎入土壤，生根发芽。同时，添加保水剂、缓释肥料和有机增强剂，同时，添加保水剂、缓释肥料和有机增强剂，确保植被健康成长。确保植被健康成长。植草砖植草砖吸音混凝土吸音混凝土o吸音混凝土具有吸音混凝土具有连续、多孔的内部结构连续、多孔的内部结构，具，具有较大的内表面积，与普通的、密实混凝土有较大的内表面积，与普通的、密实混凝土组成复合构造。组成复合构造。蒸压轻质砂加气混凝土砌块蒸压轻质砂加气混凝土砌块声音反射板声音反射板北京音乐厅北京音乐厅