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綠色產品

一、綠色生態混凝土

        (一)、生態混凝土概念

        1、什么叫做生態混凝土?

          所謂生態混凝土,就是通過材料篩選、采用特殊工藝制造出來的具有特殊結構與表面特性的,能減少環境負荷,與生態環境相協調,能為生態修復、治理作出貢獻的混凝土。

         研發現狀:目前,公司開發的生態混凝土主要用于邊坡治理(包括河道、大壩、蓄水池、人工湖及道路兩側)、路面排水、植生、凈化水質、降低噪聲、防菌殺菌、吸附去除NOx以及阻擋電磁波,現階段的研究重點在于生態混凝土的耐久性研究等方面,已有相當的基準及規范。

        2、應用背景及意義

         隨著城市化發展的不斷加快,水泥混凝土、瀝青等不透氣、不透水材料的大量使用,使得道路變整潔干凈,但大規模的不透水地面鋪裝取代了原有的森林、綠地和田野等生態地表,導致地表很難與空氣進行熱量、水分交換,致使生態平衡受到破壞。

                   

      

    生態混凝土應用具有重要意義,體現在:

       (1)有效降低城市熱島效應;

       (2)減少城市內澇,補充城市地下水,減少城市地表沉降;

       (3) 凈化水質,綠化環境,最大限度保護原有河湖水系、生態體系;

       (4)降噪、防滑;

       (5)在海綿城市建設中將發揮不可替代的作用。


 

       (二)、生態混凝土分類

        1、現澆透水生態混凝土:

       由骨料、水泥和水拌制而成的一種多孔輕質混凝土, 粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結構。作為一種新型的環保型、生態型的材料系統,已日益受到人們的關注。對于恢復不斷遭受破壞的地球環境是一種創造性的材料,將對人類的可持續發展作出貢獻。

      透水生態混凝土的功能:


             (1)減輕城市排水設施的負擔,防止城市內澇;

             (2)還原成地下水,保持土壤濕度;

             (3)調節城市的溫度和濕度,改善城市熱循環,緩解熱島效應;

             (4)防止路面積水,改善交通及行車安全;

             (5)大孔隙率能降噪,減少揚塵污染;

             (6)抗凍性優異,易于維護;

             (7)在冬天,使透水路面上的積雪比普通路面更快融化,更防滑更安全。



        混凝土彩色透水磚:

        用于人行道、廣場、公園道路等,是海綿城市的重要組成部分。

         

        透水混凝土的廣泛用途: 

        

         公園內道路、人行道、廣場、球場、輕量級道路、停車場、地下建筑工程以及各種新型體育場地等。 

        通過改進生產工藝,還可用于河道、高速公路、山體護坡、草坪地板、無土綠色植被種植、農田水利等。


            

        2、現澆植生生態混凝土:

        

現澆植生混凝土是多孔連續型混凝土,它是以多孔混凝土為基本構架,內部存在著一定比例的連通孔隙,為混凝土表面的綠色植物提供根部生長、吸取養分的空間。

    對于植生生態混凝土,可以因地制宜選擇適合在當地生長的草種植被。如在長江中下游地區,虉(yi)草是首選的護坡植物種類;其次為三葉草。黑麥草和高羊茅適宜種植在坡堤的上部。在深圳等廣東地區可以選擇類蘆、香根草作為護坡植物種類。


        現澆植生生態混凝土的功能:

               

        

        (1)pH≤9,具有環境友好性或生物相容性;

        (2)增加城市綠化空間;

        (3)具有除塵降噪、透水透氣、凈儲熱等功能,幫助我們實現“在水泥上長草,讓混凝土呼吸起來的夢想”;

        (4)具有一定的強度,用于護坡、護堤時,可防止水土流失;

        (5)平衡城市生態。


        現澆植生生態混凝土應用范圍:

        用于保護和綠化城鎮人行路面、停車場、建筑物墻壁、河道堤圩和屋頂等。

                                  

        現澆生態混凝土與各種混凝土指標對比:

                

        3、現澆透水·植生生態混凝土的共性:

         新型現澆透水·植生生態混凝土呈米花糖狀,存在非常多的單獨或連通的孔隙。其將連續粒度的粗骨料(必要時可使用細骨料)、水泥、水(少量)及添加劑(SR-3/SR-4)進行適當的調整配比,經現場或攪拌站攪拌,現澆及自然養護而成。該混凝土除了起到高強護堤作用外,還由于其自身的多孔性和良好的透氣透水性,能實現植物和水中生物在其中的生長,真正起到凈化水質、改善景觀和完善生態系統的多重功能。

        新型現澆透水·植生生態混凝土的特性:

         

         混凝土特性:保水性良好、強度發展快(4小時可達5Mpa,7d達到20~25MPa)、水泥漿體致密、抗壓抗彎強度大,與普通混凝土相當。

         結構特性:具有大量連通的孔隙,且孔隙率、孔徑分布可控性好。

         施工特性:施工簡便,凝固時間快,適宜現場澆筑,自然養護。

         生態特性:可實現植生綠化、生物共存、水質凈化等功能。

         其它特性:耐久、耐化學侵(腐)蝕性能良好。

        A、抗壓強度

        現澆生態混凝土自然養護7d的抗壓強度在20~25MPa之間,一般混凝土需要養護28d后才能達到這個指標。一般而言,普通生態混凝土由于孔隙的存在其強度低于普通混凝土。而現澆生態混凝土專用添加劑的使用以及特殊配合比的設計使得水泥水化反應加快,達到早強的目的;同時,水泥漿體的內聚力和水泥漿體與骨料的粘附力得到提高,從而增強混凝土的強度,解決了混凝土本身存在的強度與孔隙率的矛盾。自然養護28d后其強度能夠達到25~30MPa,與普通混凝土相當,滿足護坡的要求。

        B、孔隙率

        該混凝土是將單一粒度的粗骨料、少量細骨料、水泥、水及添加劑進行適當的調整,進行現場攪拌、澆筑及自然養護后呈米花糖狀,具有非常多的單獨或者連續孔隙的多孔混凝土??紫堵试?0~30%之間,在保證護坡強度的同時,能夠滿足過濾、植物生長及小生物棲息的需求。

        C、透水性

        透水性是新型現澆生態混凝土的重要指標之一,它的大小可以隨基礎材料的顆粒組成不同而有些差異,透水系數必須達到0.1cm/s以上?;炷量紫兜拇嬖谑峭杆曰炷镣杆阅艿谋WC。該生態混凝土特殊的施工工法,使得水泥漿體不會因坍落而堵塞生態混凝土下部結構孔隙,確??紫对谏鷳B混凝土整體結構中的分布均勻。其具有0.5~5cm/s的透水系數,能夠滿足過濾、植物生長及小生物棲息的需求,真正實現理想的護坡目的。

        D、酸堿度

        普通混凝土中的水泥在水化過程中生成的Ca(OH)2,使得混凝土呈強堿性,pH值高達13左右。而新型現澆生態混凝土由于添加劑的引入,與水泥水化反應形成新的水化合物,能夠在混凝土表面形成致密的保護層,防止Ca(OH)2的溶出。另外由于減少了水泥用量,這對降低生態混凝土的pH值極為有利。因此,該生態混凝土的PH值可以控制在7左右,這樣的酸堿度有利于植物和水生物的生長。

        E、耐久性

        碳化:現澆生態混凝土在工程應用中一般內部不配置鋼筋,屬于素混凝土,不涉及到混凝土碳化對鋼筋混凝土中鋼筋保護膜的破壞作用,另外對素混凝土,碳化還可以提高混凝土的耐久性,因此,混凝土的碳化對耐久性的影響甚微。

        另外,隨著時間的推移,空氣中的CO2進一步地中和了水泥砂漿中的Ca(OH)2,pH值進一步地降低,使得混凝土更加接近中性,從而有利植物和水中生物的生長。

        凍融:生態混凝土的抗凍融能力是衡量其耐久性的重要指標。該生態混凝土具有生態功能的同時,且具有良好的抗沖擊和抗疲勞性能。經過凍結溶解試驗(ASTMC666-75)證實,即使是在嚴冬地帶也具有良好的耐久性,其凍融循環次數能達到80次以上。


    (三)、市政工程

        1、護坡技術

        ★傳統護坡技術的不足

                                           

        

          傳統的護坡技術,生態相容性差,隨著長時間的侵蝕作用,容易出現破裂、裂縫,容易造成裂縫處土體被洗掘,護坡結構整體穩定性變差,嚴重時可引發整體滑坡。

        (1)被動防護,堤體與外部處于物質、能量的隔離狀態,內部不穩定;

        (2)需鋪設反濾層,施工繁瑣;

        (3)保護層(如堤體)與保護層間的協調變形能力差,故抗震能力差,結構穩定性差,耐久性能不好;

        (4) 環境生態修復和改善以及景觀附加功能等。


         

        ★現澆生態混凝土護坡技術

               

        ▲現澆植生生態混凝土河道護坡示意圖

        現澆生態混凝土護坡技術是在過去對混凝土的強度和耐久性要求的基礎上,進一步結合環境問題,協調生態環境,降低環境負荷,保存及提高環境景觀而發展起來的,它主要分為河道護坡和山體護坡。是將混凝土集料與生態護坡專用添加劑進行適當的配比和現澆施工,形成堤壩常水位以下透水型高強生態混凝土護坡(河道護坡)、現澆生態混凝土護坡(山體護坡),常水位以上植生型高強生態混凝土護坡的完整的生態護坡體系。該技術由于生態護坡專用添加劑的特殊貢獻,使透水型高強生態混凝土同時具有強度高、孔隙率合理、孔徑小的性能特點,實現了耐久、透水、反濾的護坡功能;植生型高強生態混凝土同時具有強度高、孔隙率大、孔徑合理的植生性能特點,既達到耐久、穩定的護坡目的,又能適應多種植生方式,滿足綠化覆蓋率達至95%以上的設計要求。

                              

    ★現澆生態混凝土護坡技術的優點

        

        (1)透水、防止水土流失(管涌現象)

        生態混凝土砂、石顆粒組成可以根據不同地區堆土材料自身粒體大小進行調配,從而有效防止水土流失。

        (2)消波、抗震

        該生態混凝土表面粗糙,使用在水庫水壩、河流側斜面,可以降低波浪高度,防止斜面侵蝕。根據實際測定,該護坡技術可比傳統護坡技術消波水平提高30~50%。

        (3)植生、改善環境

        在河道、大壩中,用附有植被和綠化功能的生態混凝土代替一般混凝土,不僅可以治水,還可以作為包含微生物在內的動植物的棲息、生存場所,也可以起到保全自然生態系統、美化河流景觀、構建自然性護岸的作用。而且附在混凝土空隙內部和外部表面的細菌、小動物類、藻類等還可以對水質起到凈化作用。

        (4)其它作用

        現澆生態混凝土設置在海中,常被作為增殖礁使用,能夠改善海洋近岸的生態功能。

        現澆生態混凝土用于道路邊坡,由于其多孔性的結構,可以有效吸收聲波、降低噪音。

        現澆生態混凝土使用在道路的切土面,可以減輕車輛的車燈反射眩光。


         

        ★現澆生態混凝土與普通混凝土護坡效果具體比較

         

        ★現澆生態混凝土施工工藝流程  

             

        ★部分代表工程

        

    (四)、人工魚礁

        1、概念

       近年來,受人為和自然環境影響,海洋生態體系受到嚴重破壞,其具體表現為大型海藻場的退化或荒漠化。如果單從漁業等海洋經濟性產業保護的角度出發,其本質應該是保護海洋整體生態體系。目前,人工魚礁的使用從本質上說是利用海洋生態自我修復的能力,通過人為干預生物生存環境,保護或修復其生態體系。但是,現有的人工魚礁對海洋生態系統的影響能力有限。使用海洋生物適應型透水、植生生態混凝土,同時配合復合加強筋可以完全取代傳統鋼筋混凝土制備人工魚礁。其優勢在于高耐久性和提供高比表面積,使人工魚礁的服役壽命更長,對生物附著性能大幅提高。

             

        2、不同材質人工魚礁的優缺點

         

        3、海洋生物適應型透水·植生生態混凝土的優勢

        

        (1)具有較高孔隙率,為生物附著提供充足的表面積和內部空間;

        (2) pH值可根據生物適應性在8.5~12之間調節,滿足生物生存生長需要;

        (3) 在海洋環境中較普通混凝土具有高耐久性;

        (4) 凝結時間快,早期強度發展迅速,適宜大規模預制構件的制作,加快模具周轉速率。


         

        4、生態混凝土人工魚礁工程

        

 

        (五)、特種應用

        1、概念

        工程中使用天然植物綠化進行時,存在植物生長周期的問題。例如使用噴播技術時,使用草種進行播種,從施工之日至綠化率達到80%,需時約2~3個月。在這段時期,無任何綠化效果,無法實現快速綠化的目的。為此,公司采用植生混凝土模塊化技術,在工程施工之前,提前進行制作,根據當地氣候條件選取合適的植物種植在植生混凝土預制構件中,并養護;等需要綠化施工時,將植生混凝土預制構件現場吊、拼裝,在短時間內完成快速綠化。

        2、應用范圍

         植生混凝土可在山體護坡、屋頂等部位實現快速綠化,同時對于特殊土質地帶(如沙漠、堿性土、鹽漬土等)進行快速綠化。

         

        3、技術途徑

       植生混凝土模塊化設計:根據植物生長規律提前進行模塊化種植。

        

        

        為確保實現施工現場快速吊裝,在短時間內完成快速綠化工程,公司自主研發了新型機械手,其優勢如下:

        1、縱向可在±45°范圍內移動;

        2、橫向通過換向電磁閥可實現±180°范圍內移動;                                                                                      

        3、機械手通過挖機上座的旋轉裝置可實現全方位的轉向;

        4、機械手設計承重≥500kg,臂展可根據現場作業需要決定,可選范圍5m-21m。在作業車不移動情況下,每個工作流程作業時間1min。


           

        4、深圳大鵬植生混凝土模塊化快速施工工程

         該工程位于深圳大鵬,2013年開始組織實施,2014年獲得相關單位驗收通過,實現了植生生態混凝土模塊化快速施工。

        

        (六)、功能混凝土

        1、定義

        

         功能混凝土是在具備傳統混凝土具有的相關力學性能基礎上還具備著其他物理性能、裝飾功能或特定功能的混凝土。包括不分散混凝土、導電混凝土、路面防凍混凝土、防靜電混凝土、透光混凝土、清水混凝土、鏡面混凝土等。

        ①、不分散混凝土

        水下不分散混凝土是混凝土的一種,具有很強的抗分散性和較好的流動性,實現水下混凝土的自流平、自密實,抑制水下施工時水泥和骨料分散,并且不污染施工水域。


           

        ②、導電混凝土(路面防凍混凝土)

           

        導電混凝土是一種新型的混凝土, 其基本原理是導電材料部分或全部取代混凝土中的普通骨料,它是具有符合規定的電性能和一定的力學性能的特種混凝土。導電混凝土具備熱和電的感知和轉換能力, 這就使得它不僅能作為一種建筑承載材料使用, 而且還將在電工、電子、電磁干擾屏蔽、防靜電、電加熱器、鋼筋陰極保護、建筑地面采暖、路面除冰融雪等方面發揮重要作用。

        ③、防靜電混凝土

         

        防靜電混凝土又稱防爆混凝土,在混凝土材料里添加抗靜電劑,降低材料的電阻值,有利于靜電的泄放,避免靜電積聚、發生放電現象,從而易燃物質不易引發火中爆炸危險,多用于油庫、化工廠等靜電火花會引起爆炸的工程。

        ④、透光混凝土

         

        

        A、多功能

        可制成園林建筑制品、裝飾板材、裝飾砌塊和曲面波浪型,用于不同的場合。

        B、美化視覺效果

        用透光混凝土做成的混凝土墻就好象是一幅銀幕或一個掃描器。這種特殊效果使人覺得混凝土墻的厚度和重量都消失了。

        C、節能

        具有較好的采光和絕熱作用。

        ⑤、清水混凝土


         

        

        清水混凝土又稱裝飾混凝土;因其極具裝飾效果而得名。它屬于一次澆注成型,不做任何外裝飾,直接采用現澆混凝土的自然表面效果作為飾面,表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明、無碰損和污染,只是在表面涂一層或兩層透明的保護劑,顯得十分天然,莊重。

        優點:

        A、混凝土結構不需要裝飾,舍去了涂料、飾面等化工產品;

        B、有利于環保:清水混凝土結構一次成型,不剔鑿修補、不抹灰,減少了大量建筑垃圾,有利于保護環境;

        C、不用抹灰、吊頂、裝飾面層,從而減少了維保費用,最終降低了工程總造價。

        ⑥、鏡面混凝土

        鏡面混凝土是清水混凝土最高境界——具有鏡面效果的混凝土。


        

 
 

二、冶煉廢渣(鎳鐵)集料混凝土 

    

    公司開發的“冶煉廢渣(鎳鐵)集料混凝土”被列為“江蘇省重點推廣應用的新技術新產品”,被列為省政府重點組織推廣應用的對象,優先享受國家政策的支持。

    鎳鐵冶煉廢渣主要用作混凝土骨料,綠色環保,有利自然資源的綜合利用;極大地降低混凝土的生產成本,提升企業綜合競爭實力。開發冶煉廢渣混凝土應用特性材料,實現冶煉廢渣大宗、高附加值的利用,既是對不可再生自然資源的有利補充,更是對環境的保護,也是建筑建材業節能、減排、環保,走可持續發展道路的必然要求。


 

  

▲鎳鐵冶煉廢渣                                                  ▲鎳鐵冶煉廢渣集料混凝土路面

 

    

 回收加工冶煉廢渣砂用                ▲冶煉廢渣砂的回收加工                ▲科學技術成果鑒定證書

      調節料倉專利證書                                         設備專利證書  

 

三、再生混凝土

    舊建筑物或結構物解體的混凝土經破碎分級,成為粗細骨料,用以代替混凝土中部分砂石,配制成的混凝土,稱作再生骨料混凝土。再生骨料混凝土技術可實現對廢棄混凝土的再加工,使其恢復原有性能,形成新的建材產品,從而既能使有限資源得以利用,又解決了部分環保問題。這是發展綠色混凝土,實現建筑資源環境可持續發展的主要措施之一。

 

  

▲可用于生產再生骨料的建筑垃圾                           ▲再生骨料

 

 

四、自密實混凝土

    自密實混凝土(Self Compacting Concrete 或Self-Consolidating Concrete 簡稱SCC)是指在自身重力作用下,能夠流動、密實,即使存在致密鋼筋也能完全填充模板,同時獲得很好均質性,并且不需要附加振動的混凝土。
    自密實混凝土被稱為‘近幾十年中混凝土建筑技術最具革命性的發展’,因為自密實混凝土擁有眾多優點:
    1、保證混凝土良好地密實。
    2、提高生產效率。由于不需要振搗,混凝土澆筑需要的時間大幅度縮短,工人勞動強度大幅度降低,需要工人數量減少。
    3、改善工作環境和安全性。沒有振搗噪音,避免工人長時間手持振動器導致的‘手臂振動綜合癥’。
    4、改善混凝土的表面質量。不會出現表面氣泡或蜂窩麻面,不需要進行表面修補;能夠逼真呈現模板表面的紋理或造型。
    5、增加了結構設計的自由度。不需要振搗,可以澆筑成型形狀復雜、薄壁和密集配筋的結構。以前,這類結構往往因為混凝土澆筑施工的困難而限制采用。
    6、避免了振搗對模板產生的磨損。
    7、減少混凝土對攪拌機的磨損。
    8、可能降低工程整體造價。從提高施工速度、環境對噪音限制、減少人工和保證質量等諸多方面降低成本。

   

▲測量自密實混凝土擴展度                                   ▲測量自密實混凝土塌落度

 


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