1 绿色混凝土的提出

为了实现其在《京都议定书》中的承诺，丹麦于1998年在全世界范围内首次提出绿色混凝土的概念。但此概念仅停留在减少土木工程施工过程中混凝土材料的使用和碳氧化合物的排放，并不是真正意义上的绿色混凝土材料。紧接着，日本的山本一良教授在1999年提出了“生态环境材料”的概念，阐明了绿色建筑材料的定义和特征，绿色材料和经济社会的可持续发展紧密相连。这一更加清晰的概念在世界范围内得到了广泛的认可。同年，我国清华大学的吴中伟院士[1]提出在混凝土生产和制造过程中注意节约资源和环境友好，并正式提出了“绿色高性能混凝土”的概念，这也是我国最早的绿色混凝土的相关概念的提出。后来又有外国学者提出利用建筑废料和残渣制作生产混凝土材料，这也是一种绿色混凝土的范畴。我国相继在2013和2014年颁布了一些关于绿色混凝土的规定，促进了我国相关领域的技术研究和发展。在资源短缺、生态破坏和环境问题日益严重的今天，越来越多的国家意识到环境问题的重要性。全社会都在倡导低碳生活与可持续发展，发展绿色环境友好型的混凝土工程建设的必然要求。

2 绿色混凝土的概念

绿色混凝土是一种通过改善混凝土原料，添加矿物参合料、再生骨料和其他成分的高性能、高耐久性的混凝土。它必须满足环境友好的要求，符合国家建设可持续发展道路的要求，能够有效地保护环境，提高资源利用率。中国建材联合会给出的绿色建筑材料的定义为：在原材料的选用、开采加工、产品制造、产品应用过程中，能够有效利用废弃物、少用天然资源和能源，资源可循环利用的，不仅性能功能符合建筑物等配置的要求，而且在全生命周期内与生态环境和谐，对人类健康无害的建筑材料[2]。清华大学的廉慧珍教授[3]主张：绿色混凝土应该是从生产、浇筑到使用同时满足工程设计和绿色低排放的相关要求。不能为了混凝土在使用过程中的绿色而造成生产过程中的高污染与高排放。

3 绿色混凝土的分类

3.1 再生骨料混凝土

一般的工业和民用混凝土建筑工程有一定的使用年限，当混凝土建筑物达到设计年限就不能满足承载力使用要求，工程就必须要拆除。混凝土结构物拆除后会产生大量的废弃固体材料，如废混凝土、废砖块和废砂浆等，这些废弃材料可以通过粉碎等机制形成可重新回收利用的混凝土骨料。用再生骨料（废混凝土、废砖块、废砂浆等）部分或全部替代天然骨料加入水泥砂浆拌制的混凝土称为再生骨料混凝土。用建筑物废弃固体材料制成再生骨料代替天然骨料，不仅可以节约资源、保护环境，还能大幅度的缩减工程材料成本，降低工程造价，在很多工程上得到了应用。但是，再生骨料混凝土一些问题，再生骨料无法达到天然骨料良好的级配，外表棱角较多、针状物占比过大、表面有水泥包裹等[4]，这些问题导致了再生骨料混凝土的理化性质明显低于天然骨料混凝土，不适用于要求较高的工程项目中。但在一些对混凝土要求不高的工程中，价格低廉的再生骨料混凝土仍为理想的材料。

3.2 大气净化混凝土

大气净化混凝土是一种含有二氧化钛，在日照和雨水的作用下，能够分解污染的大气中有害物质、净化空气的混凝土。其原理是在混凝土中掺入钛金属的氧化物，其能够在太阳光中的紫外线的照射下与空气中的有害成分反应，如粉尘、CO2、SO2、NOX等，生成性质稳定的化合物，并且混凝土强度随反应进行而提高。一家位于加拿大，名为“碳治疗”的科技公司研发出可吸收空气中CO2的混凝土，混凝土在拌合的时候可以吸收接触空气中的二氧化碳。据了解，部分大气净化混凝土已经在多处的道路工程和绿化建设中得到应用。

3.3 透水混凝土

透水混凝土是调整混凝土的配合比，增大粗骨料比例的一种透水透气性能较强的混凝土[5]。该种混凝土骨料之间由胶凝材料黏结，其成分与普通混凝土基本一致，但常根据使用场合与用途，对所含成分进行调整，从而达到预期的目标[6]。透水混凝土广泛应用于城市道路的铺设中，雨水可直接通过透水混凝土迅速渗透到地下，不仅解决了路面的排水问题，还能够及时补充地下水。透水混凝土在海绵城市的体系中发挥着至关重要的作用。

3.4 机敏混凝土

机敏混凝土是一种智能建筑材料，它是一种能够自主感知损伤并进行自我修复的混凝土。机敏混凝土被认为是智能混凝土材料的初级发展阶段。它在普通混凝土的基础上掺加具有特定功能的高分子材料使混凝土具有一定的自感知、自适应和损伤自修复等智能特性。利用这些特性可以实现预报混凝土损伤、自我检测等，从而防止混凝土的脆性破坏。现有的机敏混凝土包括自修复混凝土、损伤自诊断混凝土和可调温混凝土等。相信在不久的未来将会有更多类型的机敏混凝土的出现[6]。

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