進(jìn)入21世紀(jì)，保護(hù)地球環(huán)境，尋求與自然的和諧，走可持續(xù)之路成為全世界共同關(guān)心的課題。作為人類(lèi)最大量使用的建設(shè)材料，混凝土是一把雙刃劍，必須以辯證哲學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)待。混凝土今后的發(fā)展方向必然是既要滿(mǎn)足現(xiàn)代人的需求，又要考慮環(huán)境的因素，減輕對(duì)地球環(huán)境的負(fù)荷，有利于資源、能源的節(jié)省和生態(tài)平衡。環(huán)保生態(tài)型混凝土是21世紀(jì)混凝土的未來(lái)和發(fā)展方向，不僅要滿(mǎn)足作為結(jié)構(gòu)材料的要求，還要盡量減少給地球環(huán)境帶來(lái)的負(fù)荷和不良影響，能夠與自然協(xié)調(diào)，與環(huán)境共生。這是實(shí)現(xiàn)土木建筑工程可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。
前言
據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，全世界水泥年產(chǎn)量已達(dá)到11.5億噸，混凝土年使用量大約為70億噸，可以說(shuō)混凝土是人類(lèi)與自然界進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換活動(dòng)中消費(fèi)量較大的一種材料，所以混凝土的生產(chǎn)與使用，以及其本身的性能極大地影響著地球環(huán)境、資源、能源的消耗量及其所構(gòu)筑的人類(lèi)生活空間的質(zhì)量。
長(zhǎng)期以來(lái)人類(lèi)只注意到混凝土為人類(lèi)所用，給人類(lèi)帶來(lái)了方便和財(cái)富的一面，卻忽略了混凝土給人類(lèi)和地球帶來(lái)負(fù)影響的另一面。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)生產(chǎn)效率、生活的方便性與舒適性的要求越來(lái)越高，為了滿(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的需求，長(zhǎng)期以來(lái)從事混凝土理論科學(xué)與實(shí)際工程的研究人員，不斷探索，從素混凝土到鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土；從干硬性混凝土到塑性混凝土、高流態(tài)混凝土以及高性能混凝土；從手工攪拌、現(xiàn)場(chǎng)攪拌到機(jī)械攪拌的商品混凝土；從人工插搗、機(jī)械振搗，到泵送、自密實(shí)混凝土等，混凝土的理論與技術(shù)不斷趨于成熟。然而，這些研究的目的大多是為了滿(mǎn)足人類(lèi)單方面的需求，而對(duì)于如何考慮自然環(huán)境的因素，使混凝土的生產(chǎn)和使用有利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡，盡量減輕給環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)，從自然、環(huán)境、生態(tài)平衡的角度出發(fā)的研究很少。
進(jìn)入21世紀(jì)，保護(hù)地球環(huán)境，尋求與自然的和諧，走可持續(xù)之路成為全世界共同關(guān)心的課題。作為人類(lèi)最大量使用的建設(shè)材料，混凝土是一把雙刃劍，必須以辯證哲學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)待。混凝土今后的發(fā)展方向必然是既要滿(mǎn)足現(xiàn)代人的需求，又要考慮環(huán)境的因素，減輕對(duì)地球環(huán)境的負(fù)荷，有利于資源、能源的節(jié)省和生態(tài)平衡。環(huán)保生態(tài)型混凝土是21世紀(jì)混凝土的未來(lái)和發(fā)展方向。
1 混凝土帶來(lái)的環(huán)保生態(tài)問(wèn)題
20世紀(jì)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，石油、化工、汽車(chē)以及土木建筑工程的蓬勃發(fā)展，人類(lèi)的生活質(zhì)量得到了極大的提高，同時(shí)也造成了各種嚴(yán)重的地球環(huán)境問(wèn)題。人類(lèi)面臨著資源枯竭和能源危機(jī)，地球溫暖化，臭氧層破壞，土地沙漠化，野生動(dòng)物種類(lèi)減少，熱帶雨林減少，酸雨范圍擴(kuò)大等環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，大氣、水質(zhì)與土壤污染，噪音、振動(dòng)等公害給人類(lèi)的生活帶來(lái)了極大的危害和損失。而混凝土材料的生產(chǎn)混凝土與混凝土施工與使用是造成這些環(huán)境問(wèn)題與公害的原因之一。
混凝土材料給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)荷主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：混凝土的主要組成材料之一是水泥，大約占混凝土重量的1/5。在制造水泥時(shí)石灰石分解生成石灰（CaO），同時(shí)排出具有溫室效應(yīng)的CO2氣體，生產(chǎn)1噸水泥大約要排出1噸CO2氣體。同時(shí)水泥的燒成反應(yīng)所需要能量在我國(guó)是由化石類(lèi)燃料燃燒獲得的，每燒制1噸水泥熟料耗標(biāo)準(zhǔn)煤178kg，由此還將產(chǎn)生CO2和SOX等有害氣體，以溫室效應(yīng)和酸雨的形式增加對(duì)地球環(huán)境的負(fù)荷。目前全世界每年CO2的排放量大約為100億噸，其中由于生產(chǎn)水泥而產(chǎn)生的CO2氣體約占1/10，是產(chǎn)生溫室效應(yīng)氣體的大戶(hù)。其次，混凝土體積的70～80%為砂石骨料。為取得這些原材料，需要開(kāi)山或挖取河床，破壞自然景觀，改變河床位置及形狀，造成水土流失或河流改道等嚴(yán)重后果。混凝土澆注使用的模板還有相當(dāng)大部分采用木模板，消耗大量的森林資源，造成熱帶雨林的破壞，間接地影響野生動(dòng)物的生息環(huán)境和生態(tài)平衡。在混凝土的運(yùn)輸與施工過(guò)程中，除了要消耗大量的能量之外，還產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，是城市公害的主要來(lái)源。據(jù)調(diào)查，城市噪音的1/3來(lái)自于建筑施工，其中混凝土的振動(dòng)占主要部分。
再就混凝土本身的特性來(lái)看，質(zhì)地脆硬，顏色灰暗，給人以粗、硬、冷的感覺(jué)，由混凝土所構(gòu)成的生活空間色彩單調(diào)，缺乏透氣性、透水性，對(duì)溫度、濕度的調(diào)節(jié)性能差，在城市大密度的混凝土建筑物和鋪筑的道路，使城市的氣溫上升，因此有人把現(xiàn)代城市稱(chēng)為“灰色的熱島”或“都市沙漠”。
因此，21世紀(jì)的混凝土不僅要滿(mǎn)足作為結(jié)構(gòu)材料的要求，還要盡量減少給地球環(huán)境帶來(lái)的負(fù)荷和不良影響，能夠與自然協(xié)調(diào)，與環(huán)境共生。這是實(shí)現(xiàn)土木建筑工程可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。