粉煤灰混凝土生命周期環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià).pdf

1、混凝土是最主要的建筑工程材料，隨著世界人口的增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，其需求量還會(huì)繼續(xù)增大。但是在混凝土的生產(chǎn)過(guò)程中（尤其是水泥的生產(chǎn)）需要消耗大量的能源并排放大量的溫室氣體，大約每生產(chǎn)1噸水泥熟料就要向大氣排放1噸二氧化碳。因此，有必要探索和應(yīng)用新方法來(lái)減少混凝土或水泥的環(huán)境影響。粉煤灰是目前應(yīng)用最廣泛的輔助膠凝材料，在生產(chǎn)混凝土?xí)r能夠替代水泥，不僅減少了水泥用量，還會(huì)影響混凝土的力學(xué)性能和耐久性能。已有的研究大多或單純考慮粉煤灰混凝

2、土的環(huán)境影響，或綜合考慮粉煤灰混凝土的環(huán)境影響和力學(xué)性能的關(guān)系，而未從生命周期的角度，基于粉煤灰混凝土的力學(xué)性能和耐久性能，對(duì)其生命周期內(nèi)的能耗和碳排放進(jìn)行定量化分析研究。本文立足于粉煤灰混凝土生命周期的不同階段，對(duì)其生產(chǎn)、維修和最終的拆除后處理過(guò)程中的能耗和碳排放進(jìn)行定量分析，并綜合考慮粉煤灰混凝土的力學(xué)性能和耐久性能對(duì)能耗和碳排放的影響。此外，考慮到能耗和碳排放的衡量單位不同，采用貨幣化的方法，將兩者用經(jīng)濟(jì)損失的形式來(lái)衡量，提出了環(huán)

3、境成本的概念，為粉煤灰混凝土可持續(xù)性評(píng)價(jià)提供一種新的思路。本文的主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)考慮粉煤灰摻量對(duì)粉煤灰混凝土強(qiáng)度和強(qiáng)度發(fā)展的影響，采用單位體積粉煤灰混凝土單位強(qiáng)度能耗和單位強(qiáng)度碳排放的指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)粉煤灰混凝土的力學(xué)性能和環(huán)境影響的關(guān)系;同時(shí)采用貨幣化的方法，對(duì)粉煤灰混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境影響用經(jīng)濟(jì)損失的形式進(jìn)行衡量，并給出了粉煤灰摻量、混凝土抗壓強(qiáng)度與環(huán)境成本之間的擬合關(guān)系;
　　(2)根據(jù)膠凝強(qiáng)度的

4、概念，提出了粉煤灰混凝土碳強(qiáng)度的概念，同時(shí)，根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研，對(duì)已有的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，分別得到了膠凝強(qiáng)度、碳強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之間的擬合關(guān)系，為粉煤灰混凝土碳排放估算提供了方便快捷的方法;此外，考慮到粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度離散性的特征，以強(qiáng)度可靠度作為功能單位，分析了不同摻量粉煤灰混凝土的碳排放;
　　(3)考慮到混凝土使用階段時(shí)間較長(zhǎng)的特點(diǎn)，采用蒙特卡洛模擬的方法，對(duì)粉煤灰混凝土進(jìn)行了壽命預(yù)測(cè)，提出了考慮粉煤灰混凝土的力學(xué)性能、耐久性和

5、環(huán)境影響三種因素的綜合指標(biāo)來(lái)衡量混凝土使用階段的綜合性能，并與選擇其他功能單位指標(biāo)分析的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析;
　　(4)考慮不同的維修效果和維修次數(shù)，提出了兩種維修策略，并對(duì)其環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，提出了考慮時(shí)間價(jià)值的粉煤灰混凝土環(huán)境成本評(píng)價(jià)模型，模型中不但考慮了貨幣的時(shí)間價(jià)值，而且還考慮了由于環(huán)境惡化造成的單位環(huán)境治理成本隨時(shí)間變化的特點(diǎn);
　　(5)對(duì)比分析了廢棄粉煤灰混凝土直接填埋和回收再利用生產(chǎn)再生骨料的環(huán)境影響