高性能混凝土成為生態(tài)綠色建材生力軍
高性能混凝土,簡稱HPC,誕生的時間并不算長。1990年,高性能混凝土的概念由美國正式提出。兩年后,在中國開始得到重視。從上世紀的最后10年才開始被提出并逐漸發(fā)展起來,其前景廣闊,因此,高性能混凝土也被世界同行稱為“21世紀的混凝土”。雖然誕生的時間晚,卻趕上了世界環(huán)保浪潮的風(fēng)起云涌,也促使這個極具環(huán)保概念的新型產(chǎn)品,快速地朝著綠色化進程發(fā)展。最近,有一個新的概念又在HPC的基礎(chǔ)上更上了一個臺階,叫做“綠色高性能混凝土”,國際上簡稱GHPC或直接叫做GC。綠色高性能混凝土是在高性能混凝土綠色范圍的基礎(chǔ)上,延伸并擴大了環(huán)保的概念,也就是說,高性能混凝土相對于傳統(tǒng)商品混凝土而言,已經(jīng)全面跨入節(jié)能環(huán)保的領(lǐng)域,成為具有代表性的綠色化基礎(chǔ)建筑材料之一。
如果說高性能混凝土是水泥和混凝土領(lǐng)域的新生軍,那么外墻外保溫材料也稱得上是傳統(tǒng)墻體材料的新血液。盡管外墻外保溫系統(tǒng)的誕生是在上世紀40年代,誕生于高寒地帶的瑞典,但外墻內(nèi)保溫材料卻是最早被應(yīng)用的,而外保溫材料則始終處于試驗階段。外墻外保溫材料真正開始啟用,也是在上個世紀末期。中國進入正式的研究階段是在1988年前后,進入21世紀,外墻外保溫材料逐漸盛行起來。與節(jié)能玻璃中的中空玻璃相似的是,外墻外保溫材料最早誕生是滿足于保溫的需求,隨著世界生態(tài)環(huán)保意識的提升,這種通過為整體建筑保溫來達到環(huán)境節(jié)能的特性,使之成為生態(tài)綠色建材的主力軍之一。但是,外墻外保溫產(chǎn)業(yè)卻有些好事多磨的意味。尤其從中國目前的發(fā)展情況看,似乎并不是一帆風(fēng)順。外墻外保溫材料需要一個龐大而復(fù)雜的技術(shù)體系支撐,不僅僅是材料體系,更像是一個交錯繁雜的建筑體系網(wǎng),最重要的是它牽連著人身安全和節(jié)能環(huán)保的雙重課題。至今,對于既保證人身安全,又能夠在全生命周期中最大化地達成節(jié)能環(huán)保的外墻外保溫材料,還是個未知數(shù)。
HPC基礎(chǔ)材料里的千面手
所謂高性能混凝土,顧名思義,就是以提高混凝土的多元化性能來達到綠色環(huán)保的指數(shù),以及混凝土應(yīng)用的范圍。HPC在由美國正式提出時,從其優(yōu)質(zhì)原材料配制的綠色定位基礎(chǔ)原則就已經(jīng)符合了21世紀對于生態(tài)環(huán)保的基本要求:要盡可能地節(jié)省熟料,多用細摻料(工業(yè)廢料為主)和少用水泥。減少對自然資源的浪費,減少對水泥等高污染產(chǎn)品的消耗,也進一步加強了對各種工業(yè)廢料的配比,來滿足和強化混凝土不同性能的質(zhì)量和性能要求。應(yīng)該說,HPC更像是從小就在綠色環(huán)保的環(huán)境中得以熏陶,如今已成長為能勝任任何復(fù)雜環(huán)境中的頂梁柱和千面手。
基礎(chǔ)建設(shè)的千面手 多重環(huán)境的頂梁柱
高性能混凝土應(yīng)用的范圍之廣,令人驚嘆。近到我們生活中熱鬧非凡的城鎮(zhèn),遠到杳無人煙的茫茫沙漠。無論是縱橫交錯的道路,跨越江河的橋梁,浪濤拍打的海岸,抑或各種高寒酷暑的極端地帶,甚至包括只存在于普通百姓想象中的核反應(yīng)堆等高科技領(lǐng)域,都可以見到HPC英雄般的身影。以適應(yīng)各種環(huán)境為前提和特色,千面手的HPC要起到固沙、固土、固岸、固堤、排水、透氣等適應(yīng)不同環(huán)境的基礎(chǔ)作用,還要適合各種水生物生長、棲息和繁殖的生態(tài)要求。
首先從城市道路說起,目前,中國城市的道路覆蓋率約為7%~15%之間,大都市的道路覆蓋率達到20%左右。隨著中國城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的加快,未來城鎮(zhèn)道路的鋪設(shè)將是非常艱巨和重要的任務(wù)。高性能混凝土應(yīng)用于道路之中,除了其耐久性的特性可以使道路的壽命得以延長,使路面耐磨減少破損。最重要的是,高性能混凝土的透水性能,也大大減少道路的熱島效應(yīng)。眾所周知,熱島效應(yīng)是加速氣候惡化的因素之一,透水性能良好的HPC,就在一定程度上遏制了惡劣氣候的變化無常,也讓行駛中的車輛,減少很多惡性交通事故的發(fā)生?!拔磥淼某鞘薪ㄔO(shè),急需各種排水、透氣的材料,這對于地球環(huán)境的改善將有極大好處,而在這些材料當中,HPC的應(yīng)用率將會得到最大的提升,應(yīng)用范圍會越來越廣?!币晃幻绹ㄖこ處煟谧约宏P(guān)于綠色高性能混凝土的論文中這樣寫道。所有的沿海區(qū)域,也同樣是HPC高使用率的區(qū)域,大量高性能混凝土用于固岸和固堤之中,筑起一座座防護堤,不僅可以防止因海岸線不穩(wěn)導(dǎo)致的塌陷等問題,并通過其堅固和耐久性,來擴充海岸線,增加沿海城市的面積。還要滿足水生物的適應(yīng)能力,間接起到了保護海洋資源的作用。全球沙漠化嚴重,沙漠侵蝕對氣候環(huán)境造成的惡劣影響,已無需再做過多描述,絕大多數(shù)國家都已經(jīng)投入到防沙治沙的抗戰(zhàn)之中,高性能混凝土作為最好的固沙固土材料,此時此刻,亦發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。甚至在一些生態(tài)環(huán)境惡劣,生命存活率脆弱的極端地帶,HPC也像戰(zhàn)士一樣,英勇無畏地筑起生命堤岸,盡己之力阻擋危害生命生存繁衍的外來侵害。或許是因為HPC具備了太多的高性能應(yīng)用性,以至于自HPC誕生以來,各個國家對其綠色指標和導(dǎo)向都有著各種不同的側(cè)重點和解析。
比如,美國更強調(diào)其耐久性、高抗腐蝕性和穩(wěn)定性;日本則重視其高強度、高工作性和耐久性;加拿大注重其高彈性、高密度、低滲透和抗腐蝕性;中國在2006年綜合各國最主要的綠色導(dǎo)向,提出對HPC的定義為高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性。對HPC難于統(tǒng)一的綠色導(dǎo)向,甚至對HPC和目前最新提出的GC也沒有明確的界定和考量,為高性能混凝土的標準認證體系的制定帶來了很大的難度。據(jù)參與制定標準的負責人員介紹:即將出臺的標準與認證體系,將參考中國在2006年提出的定義所涵蓋的范圍,也就是重點考量HPC的耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性。
編輯:紀海波
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