摘要：阐述了绿色工程材料涵义，并提出大拾盘粉煤灰高性能水工混凝土是突出的绿色工程材料，作为绿工程材料对环境保护，节约资源、能源，对人类可持续发展具有重要意义，而发展绿色建材附合人类自身发展的需要，也附合当前人类迫切要求改善环境，保护生态平衡的强烈愿望。此外还介绍了大掺量粉煤灰高性能水工混凝土发展背景和当今发展水平，以及最新发展动态
关翻词：绿色工程材料;混凝土，可持续发展，粉煤灰
1 绿色工程材料与生态、环境及可持续发展
随着社会经济的发展和城市现代化建设的进程，环境日趋恶化的问题，己严重阻碍了人类的生存与发展，目前生态环境已成为全人类共同关心的焦点问题1992年，联合国通过了以实施“可持续发展战略”为核心内容的“全球21世纪议程力，引起了世界各国的高度重视。我国于1994年通过了“中国21世纪议程”和“九五”计划与201。年的远景规划，“可持续发展”是我国一个长远发展目标可持续发展是指既能满足当代人的需求，也必须满足和不损害子孙后代的需求;既使我国经济建设、人口、能源、资源、环境和社会协调发展，达到发展经济的目的，又必须保护后代子孙赖以生存的资源、能像、环境和社会协调发展因此.可持续发展是我们全人类共同的发展战略。
1997 年吴中伟工程院士首先提出“绿色高性能混凝土”这一概念。一般认为绿色工程材料涵义可概括为:节约资源、能源，不破坏而有利于环境，可持续发展。而利用粉煤灰生产高性能混凝土，其本身就是绿色混凝土工程材料。当今世界混凝土技术发展两大主题:即大掺量粉煤灰混凝土(HFCC)和高性能混凝土(HPC)。大掺量粉煤灰高性能混凝土是绿色混凝土的突出代表。
当前 我 国 建筑材料工业能源和资源耗费较大，如水泥工业处于高耗低效水平，其中80 是小水泥厂生产;生产It熟料就有1吨CO:排放到大气中。目前我国年产水泥5亿多t，占世界的1/3，仅生产水泥就有3.7亿tCO2的排放到大气中，同时还有大量的SO:排放到大气中。随着我国经济建设的快速发展，工业废渣年排放量增长较快，仅粉煤年排放量已超过1亿t,历年堆积的工业废渣已超过70亿t，占地10。多万亩，对环境污染十分严重。预计到2010年，我国水泥消耗和产量将接近8亿t，占世界的1/2,因此 利 用 粉煤灰生产高性能棍凝土，对节约资源、改善生态环境、保障社会经济可持续发展具有重要意义，是对我国以至全人类的重要贡献。
2 大掺，粉煤灰高性能水工混凝土发展背景
国外从3 0年代、国内从50年代开始在混凝土中应用粉煤灰，最初的目的仅出于经济性的考虑，为节约一点水泥或弥补细集料的不足。到70年代，有两个最主要的因素大大促进了粉煤灰应用技术的发展。
其一是水工大坝大体积混凝土结构，由于水化热温升与气温剧变导致几乎无坝不裂的现实，以及巨大的温控费用与相对长的工期，促进了对筑坝技术的改革，使全新的碾压混凝土筑坝技术问世在碾压混凝土中水泥用量非常低，所以大幅度降低了混凝土水化热温升，同时为了保证施工质量，胶材浆状物又不可太少.
于是大量掺用粉煤灰成了物尽其用的最佳选择，其掺用比例高达50%0 70%，成了名符其实的大掺量粉煤灰混凝土(High Fly-ash Content Concrete，简称HFCC)。其二是减水剂尤其是高效减水剂的逐渐普及，使粉煤的潜能得到了极大的发挥。当高效减水剂与粉煤灰联合掺用时，由于水胶比明显降低，粉煤灰对混凝土的强度发展从早期就开始具有贡献，耐久性得到显著改善，使粉煤灰的效应由于外加剂的作用变得更为突出和重要
80 年代后期人们对大掺量粉煤灰混凝土HFCC(非碾压混凝土)进行了一系列的研究，其中粉煤灰用量占总胶凝材料重量550OU上，所使用的粉煤灰品质范围相当宽，研究几乎涉及混凝土性能的各个方面研究结果表明，配比优化的大掺量粉煤灰混凝土HFCC除了能节约大量水泥，降低水化热升温，后期强度较高等优点外，甚至还可作为高性能混凝土。90年代以来大量的研究成果带动了世界范围内对大掺量粉煤灰混凝土HFCC的研究与应用，而近年将大掺量粉煤灰馄凝土HFCC与高性能混凝土HPC相结合，研究和开发出大掺量粉煤灰高性能水工混凝土，这一研究趋势正在形成一种新的发展动向。
3 我国大掺盘粉煤灰高性能水工混凝土发展水平
我国 199 7年粉煤灰排放量1.05亿t，利用4700多万t，利用率达45写，在国际上属先进水平;近年我国粉煤灰利用正呈良好的发展时期。
大掺量粉煤灰高性能水工混凝土的开发和应用，目前在我国正处于研究和探索阶段;在一些领域已取得了很大的进展，如粉煤灰的掺量日趋提高，在碾压混凝土中粉煤灰掺量已超过60 %，在常态混凝土中粉煤灰掺量已达到45%，由于粉煤灰大量地应用于水工混凝土，所以对粉煤灰活性的研究也不断深人，因此近段时期人们对粉煤灰等火山灰质掺合料的活性激发剂的研究也己开始，并已取得了进展虽然高 强 、高性能混凝土在工程己广泛应用，但在水利水电工程中迄今尚未得到应用，在混凝土坝设计中，混凝土强度等级的选择受三个因素的制约:(1)混凝土强度，包括抗压强度和抗拉强度;(2)坝的抗滑稳定性;(3)混凝土的耐久性，包括抗冻、抗渗、抗侵蚀等。
因为混凝土重力坝设计中，对混凝土强度要求不高，坝基抗滑稳定性主要依赖于坝的重量，受混梁土强度等级影响不大;混凝土重力坝对混凝土的要求主要取决于耐久性，对常规混凝土重力坝，只要混凝土达到了耐久性要求，一般也能满足坝体应力和坝体本身抗滑稳定性要求。因此，重力坝一般不采用高强、高性能混凝土。
拱坝情况有所不同，坝内应力水平较高，多数情况下，坝体的厚度主要取决于允许压应力和允许拉应力;当河谷较窄，坝体承受的水荷载主要依靠拱的作用传递到两岸基岩。坝肩的抗滑稳定性主要与拱的中心角有关，坝体自重虽有影响，但影响较小。在这种情况下，提高混凝土强度等级，可大大减少坝体混凝土体积，而且由于拱坝混凝土强度较高，一般也很容易满足耐久性的要求。当河谷宽度较大，而基岩内又有较软弱结构面时，坝肩抗滑稳定性不但与拱的中心角有关，而且与坝体自重有关，由于减小中心角将增加坝基的抗滑稳定性，同时加大坝体应力;因此，在这种情况下，在满足应力、稳定和耐久性的同时，提高混凝土强度等级可达到节省投资的目的高拱 坝 的 压应力和拉应力的水平都比较高，提高混凝土强度等级，有可能获得显著的经济效益。
在水利工程中作为大体混凝土用量非常大，一般都是几百万至上千万立方米，工程的重要性也显得极为突出，所以对这类工程人们从设计到施工都极为慎重，对于提高混凝土强度等级，一般认为要循循渐进，混凝土强度也不宜提高太快。
目前在拱坝中应用的大体积混凝土强度等级最高己达到C35，但在理论上人们可以做到C40-C50.从水工混凝土发展趋势上看，正朝向大掺量粉煤灰高性能混凝土方向发展。
4 大掺量粉煤灰高性能水工混凝土发展动态
大掺量粉煤灰高性能水工混凝土采用了现代高新技术，它集大掺量粉煤灰混凝土与高性能混凝土优点于一体，有关这方面的研究也日趋活跃由于大掺量粉煤灰高性能水工混凝土是绿色生态型工程材料，它对改善环境、节约资源、节约能源、对人类的可持续发展具有重要意义，因此世界许多国家都非常重视粉煤灰的利用，如日本、美国、加拿大等许多国家对混凝土所用粉煤灰都有相关的技术标准我国对 混 凝上中掺粉煤灰也有相关的技术标准;将粉煤灰分为三个等级，此外，我国政府在税收及政策上也鼓力对粉煤灰等工业废渣进行综合利用，这也极大地推动了粉煤灰的研究和应用。
粉煤灰的利用上要用于建材业，目前粉煤灰的利用正从一般扩大应用发展到提高材料性能，提高技术含量的道路上来，进人了一个利用水平更高的阶段。
由于发电厂排放粉煤灰技术的提高以及粉煤灰磨细工艺的提高，可以得到质量较高的粉煤灰，为人们提供了细度更高、活性更大的分级灰;因此人们对粉煤灰本身潜能的研究投人非常大，所以就粉煤灰本身正朝向质量更优、活性更大的方向发展还有 由 于 其它火山灰质活性材料的开发利用，并与粉煤灰双掺配合使用，经实践证明比分别单掺的活rT更好，有关这力面的研究上作正不断的深人如粉煤灰与锉盐渣双掺，还有粉煤灰与矿渣、硅粉、沸石粉等材料双掺也都取得一定的进展近十 年来 ，由于外加剂的普及与应用，为混凝土的发展创造了一个更宽扩的空间，因此近十年来混凝七强度稳步提高;掺合料的应用也不断扩大，这就为大掺量粉煤灰高性能水工混凝土的研制提供了技术条件由大掺 量 粉煤灰混凝土在水利水电工程中的使用不断扩大，为使粉煤灰更有效地发挥作用，近年来，对粉煤灰活性激发剂的研究也正在俏然兴起总之 ， 作 为绿色工程材料一大掺量粉煤灰高性能水工混凝土，是大量使用工业废渣，应用范围在不断扩大，是当今混凝土研究的一个重课题;它对保护环境。节约资源、能源，对人类的可持续发展具有重大意义。
