高性能混凝土生产过程环境协调性研究

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高性能混凝土是以低水胶比、高耐久性、大量掺加矿物掺合料为特征的具有环境友好性的新型混凝土。本研究从生命周期评价法研究普通混凝土入手,采用物质流分析、环境影响分析(CML)等方法定量研究了高性能混凝土生产过程的物质输入、输出情况,以及这些物质进出对环境的影响情况;通过高性能混凝土氯离子渗透性试验,预测了不同配合比高性能混凝土的使用寿命,分析其耐久性;分析高性能混凝土耐久性与环境总负荷的关系,提出用“寿命负荷比”表征高性能混凝土的综合环境性能实验研究了高性能混凝土常用几种矿物掺合料的重金属离子溶出等环境问题。结果表明,(1)高性能混凝土的生产过程中,隐藏流占物质总需求的87%左右,高性能混凝土的生产过程对环境的影响主要是不可再生资源消耗,其次是能源消耗、温室气体和光化学烟雾气体排放;(2)掺加矿物掺合料的高性能混凝土具有良好的耐久性,且复合掺矿物掺合料对高性能混凝土的耐久性更有利,复合掺50%(粉煤灰30%、硅灰5%、矿渣15%)时混凝土抗氯离子渗透能力在试验的高性能混凝土中相对较好,其预测寿命比普通混凝土预测寿命增加了2.8倍;(3)当矿物掺合料的掺量达50%后,复合掺矿物掺合料对混凝土耐久性的影响显著,对环境总负荷的影响不显著;(4)用“寿命负荷比”表征高性能混凝土的综合环境性能,复合掺50%(粉煤灰30%、硅灰5%、矿渣15%)高性能混凝土的综合环境性能相对较好,寿命负荷比达1.41×10-2a,是普通混凝土寿命负荷比的3.85倍;(5)作为高性能混凝土矿物掺合料的几种掺合料的浸出液不具有浸出毒性,对水质的影响主要是高pH值。
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