高性能混凝土生产过程环境协调性研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 水泥建材环境评价研究进展
• 1.2.2 物质流分析研究现状
• 1.2.3 绿色高性能混凝土的发展及其耐久性
• 1.2.4 混凝土的渗透性与使用寿命
• 1.3 研究技术路线与论文结构
• 1.3.1 技术路线
• 1.3.2 论文结构
• 1.4 研究方法
• 1.4.1 生命周期评价
• 1.4.2 环境影响评价
• 1.4.3 物质流分析
• 1.5 研究内容
• 第二章 普通混凝土生命周期评价
• 2.1 目标确定
• 2.2 确定边界条件
• 2.3 清单分析
• 2.4 生命周期环境影响评价
• 2.4.1 分类
• 2.4.2 特征化
• 2.4.3 标准化
• 2.4.4 相对权重
• 2.5 生命周期解释
• 2.6 小结
• 第三章 基于物质流分析的高性能混凝土环境协调性
• 3.1 高性能混凝土物质流分析
• 3.1.1 系统边界
• 3.1.2 功能单位
• 3.1.3 帐户核算
• 3.1.4 结果分析
• 3.2 环境影响分析
• 3.2.1 环境影响分类
• 3.2.2 特征描述
• 3.2.3 环境影响标准化
• 3.2.4 权重确定
• 3.2.5 环境影响分析
• 3.3 小结
• 第四章 基于氯离子渗透性的绿色高性能混凝土耐久性
• 4.1 概述
• 4.2 高性能混凝土氯离子渗透试验研究
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 试验设备
• 4.2.3 试验方法
• 4.2.4 结果与分析
• 4.3 绿色高性能混凝土耐久性分析
• 4.4 混凝土寿命与环境影响
• 4.5 小结
• 第五章 高性能混凝土用掺合料环境影响实验分析
• 5.1 概述
• 5.2 原材料、实验方法及设备
• 5.2.1 原材料
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 实验设备
• 5.3 实验结果及讨论
• 5.3.1 毒性特性实验
• 5.3.2 浸出水质影响实验
• 5.3.3 放射性检测
• 5.4 小结
• 第六章 结论与创新点
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间论文发表情况