進入21世紀，保護地球環(huán)境，尋求與自然的和諧，走可持續(xù)之路成為全世界共同關心的課題。作為人類最大量使用的建設材料，混凝土是一把雙刃劍，必須以辯證哲學的觀點來對待。混凝土今后的發(fā)展方向必然是既要滿足現代人的需求，又要考慮環(huán)境的因素，減輕對地球環(huán)境的負荷，有利于資源、能源的節(jié)省和生態(tài)平衡。環(huán)保生態(tài)型混凝土是21世紀混凝土的未來和發(fā)展方向，不僅要滿足作為結構材料的要求，還要盡量減少給地球環(huán)境帶來的負荷和不良影響，能夠與自然協(xié)調，與環(huán)境共生。這是實現土木建筑工程可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。
前言
據資料統(tǒng)計，全世界水泥年產量已達到11.5億噸，混凝土年使用量大約為70億噸，可以說混凝土是人類與自然界進行物質與能量的交換活動中消費量較大的一種材料，所以混凝土的生產與使用，以及其本身的性能極大地影響著地球環(huán)境、資源、能源的消耗量及其所構筑的人類生活空間的質量。
長期以來人類只注意到混凝土為人類所用，給人類帶來了方便和財富的一面，卻忽略了混凝土給人類和地球帶來負影響的另一面。隨著時代的進步，人類對生產效率、生活的方便性與舒適性的要求越來越高，為了滿足人類日益增長的需求，長期以來從事混凝土理論科學與實際工程的研究人員，不斷探索，從素混凝土到鋼筋混凝土、預應力混凝土；從干硬性混凝土到塑性混凝土、高流態(tài)混凝土以及高性能混凝土；從手工攪拌、現場攪拌到機械攪拌的商品混凝土；從人工插搗、機械振搗，到泵送、自密實混凝土等，混凝土的理論與技術不斷趨于成熟。然而，這些研究的目的大多是為了滿足人類單方面的需求，而對于如何考慮自然環(huán)境的因素，使混凝土的生產和使用有利于環(huán)境保護和生態(tài)平衡，盡量減輕給環(huán)境造成的負擔，從自然、環(huán)境、生態(tài)平衡的角度出發(fā)的研究很少。
進入21世紀，保護地球環(huán)境，尋求與自然的和諧，走可持續(xù)之路成為全世界共同關心的課題。作為人類最大量使用的建設材料，混凝土是一把雙刃劍，必須以辯證哲學的觀點來對待。混凝土今后的發(fā)展方向必然是既要滿足現代人的需求，又要考慮環(huán)境的因素，減輕對地球環(huán)境的負荷，有利于資源、能源的節(jié)省和生態(tài)平衡。環(huán)保生態(tài)型混凝土是21世紀混凝土的未來和發(fā)展方向。
1 混凝土帶來的環(huán)保生態(tài)問題
20世紀以來，隨著科學技術的飛速發(fā)展，石油、化工、汽車以及土木建筑工程的蓬勃發(fā)展，人類的生活質量得到了極大的提高，同時也造成了各種嚴重的地球環(huán)境問題。人類面臨著資源枯竭和能源危機，地球溫暖化，臭氧層破壞，土地沙漠化，野生動物種類減少，熱帶雨林減少，酸雨范圍擴大等環(huán)境問題日益嚴重，大氣、水質與土壤污染，噪音、振動等公害給人類的生活帶來了極大的危害和損失。而混凝土材料的生產混凝土與混凝土施工與使用是造成這些環(huán)境問題與公害的原因之一。
混凝土材料給環(huán)境帶來的負荷主要表現在以下幾個方面：混凝土的主要組成材料之一是水泥，大約占混凝土重量的1/5。在制造水泥時石灰石分解生成石灰（CaO），同時排出具有溫室效應的CO2氣體，生產1噸水泥大約要排出1噸CO2氣體。同時水泥的燒成反應所需要能量在我國是由化石類燃料燃燒獲得的，每燒制1噸水泥熟料耗標準煤178kg，由此還將產生CO2和SOX等有害氣體，以溫室效應和酸雨的形式增加對地球環(huán)境的負荷。目前全世界每年CO2的排放量大約為100億噸，其中由于生產水泥而產生的CO2氣體約占1/10，是產生溫室效應氣體的大戶。其次，混凝土體積的70～80%為砂石骨料。為取得這些原材料，需要開山或挖取河床，破壞自然景觀，改變河床位置及形狀，造成水土流失或河流改道等嚴重后果。混凝土澆注使用的模板還有相當大部分采用木模板，消耗大量的森林資源，造成熱帶雨林的破壞，間接地影響野生動物的生息環(huán)境和生態(tài)平衡。在混凝土的運輸與施工過程中，除了要消耗大量的能量之外，還產生振動和噪音，是城市公害的主要來源。據調查，城市噪音的1/3來自于建筑施工，其中混凝土的振動占主要部分。
再就混凝土本身的特性來看，質地脆硬，顏色灰暗，給人以粗、硬、冷的感覺，由混凝土所構成的生活空間色彩單調，缺乏透氣性、透水性，對溫度、濕度的調節(jié)性能差，在城市大密度的混凝土建筑物和鋪筑的道路，使城市的氣溫上升，因此有人把現代城市稱為“灰色的熱島”或“都市沙漠”。
因此，21世紀的混凝土不僅要滿足作為結構材料的要求，還要盡量減少給地球環(huán)境帶來的負荷和不良影響，能夠與自然協(xié)調，與環(huán)境共生。這是實現土木建筑工程可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。