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)來對待。混凝土今后的發(fā)展方向必然是既要滿足現(xiàn)代人的需求，又要考慮環(huán)境的因素，減輕對地球環(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)混凝土的未來和發(fā)展方向，不僅要滿足作為結(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，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，可以說混凝土是人類與自然界進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換活動中消費(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)筑的人類生活空間的質(zhì)量。
長期以來人類只注意到混凝土為人類所用，給人類帶來了方便和財富的一面，卻忽略了混凝土給人類和地球帶來負(fù)影響的另一面。隨著時代的進(jìn)步，人類對生產(chǎn)效率、生活的方便性與舒適性的要求越來越高，為了滿足人類日益增長的需求，長期以來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足人類單方面的需求，而對于如何考慮自然環(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)來對待。混凝土今后的發(fā)展方向必然是既要滿足現(xiàn)代人的需求，又要考慮環(huán)境的因素，減輕對地球環(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)混凝土的未來和發(fā)展方向。
1 混凝土帶來的環(huán)保生態(tài)問題
20世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，石油、化工、汽車以及土木建筑工程的蓬勃發(fā)展，人類的生活質(zhì)量得到了極大的提高，同時也造成了各種嚴(yán)重的地球環(huán)境問題。人類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，野生動物種類減少，熱帶雨林減少，酸雨范圍擴(kuò)大等環(huán)境問題日益嚴(yán)重，大氣、水質(zhì)與土壤污染，噪音、振動等公害給人類的生活帶來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)境問題與公害的原因之一。
混凝土材料給環(huán)境帶來的負(fù)荷主要表現(xiàn)在以下幾個方面：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。在制造水泥時石灰石分解生成石灰（CaO），同時排出具有溫室效應(yīng)的CO2氣體，生產(chǎn)1噸水泥大約要排出1噸CO2氣體。同時水泥的燒成反應(yīng)所需要能量在我國是由化石類燃料燃燒獲得的，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。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?；炷翝沧⑹褂玫哪０暹€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)輸與施工過程中，除了要消耗大量的能量之外，還產(chǎn)生振動和噪音，是城市公害的主要來源。據(jù)調(diào)查，城市噪音的1/3來自于建筑施工，其中混凝土的振動占主要部分。
再就混凝土本身的特性來看，質(zhì)地脆硬，顏色灰暗，給人以粗、硬、冷的感覺，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)。
