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建材知多少:低碳水泥技術的研發與應用

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建材知多少:低碳水泥技術的研發與應用

分類:
行業資訊
作者:
廣州恒德
來源:
網絡轉載
發布時間:
2022/04/11 16:22
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【摘要】:
基于混凝土碳排放的構成,混凝土的碳減排技術路線應該很清晰,一是在混凝土中少用水泥,直接減少碳排放;二是提高混凝土的質量,使其具有好的性能和長壽命,間接減少碳排放

  “雙碳”已成為國家戰略的發展目標。以水泥混凝土為代表的建筑材料作為世界上最大宗的人工制備材料,在為人類社會發展作出重要貢獻的同時,也產生了巨量碳排放污染的問題。如何科學研發和有效應用碳減排技術,是我們當前面臨的一項緊迫而艱巨的任務。

  首低碳混凝土技術是指在混凝土生產、使用過程中,采用新的技術方法與已有通用技術相比,能夠直接或間接降低碳排放的技術。其次,我們要知道混凝土的碳排放是從哪來的。研究表明,從生產的角度,混凝土的碳排放包括:原材料生產燃料動力帶入、混凝土生產過程動力產生、混凝土運輸過程燃油產生。研究顯示,混凝土碳排放量的90%以上來自于原料帶入,主要是水泥。從使用的角度,混凝土的質量決定其使用效能和壽命,建筑產品和工程的使用周期越長,其碳排量的單位分攤則越低。

  基于混凝土碳排放的構成,混凝土的碳減排技術路線應該很清晰,一是在混凝土中少用水泥,直接減少碳排放;二是提高混凝土的質量,使其具有好的性能和長壽命,間接減少碳排放。

建材知多少:低碳水泥技術的研發與應用

  1.混凝土中少用水泥技術

  混凝土中少用水泥技術主要包括:(1)多用礦物摻和料替代水泥;(2)采用工業固廢、尾礦、建筑垃圾替代骨料等原料;(3)采用可循環設計混凝土材料體系;(4)充分發揮膠凝材料的水化膠凝活性。

  舉例:C30混凝土配方常用P.O42.5水泥量為350kg/m3,P.O42.5水泥的CO?排放量約為750kg/t.c,采用礦物摻和料150kg/m?的替代水泥的配方,可計算減少碳排量113kg/m3,減少幅度為43%。

  2.提高混凝土質量技術

  此處所指為廣義混凝土質量,包括混凝土的物理化學性能、力學性能、耐久性和壽命等。提高混凝土質量技術包括:(1)研發應用最優化的混凝土配方設計;(2)形成最佳混凝土結構與性能;(3)采用高技術混凝土(高性能混凝土、超高性能混凝土、復合結構混凝土等)技術。

  比如說,現有混凝土配料設計較粗放,并沒有達到原料組成與結構的最優化,一方面造成材料浪費,如普遍存在的多用高碳排放水泥;另一方面混凝土結構較易形成內部孔隙等缺陷,造成耐久性能劣化。又比如,混凝土建筑的使用壽命若從50年提升至100年,則使碳排量減攤一半。

  在建材行業中,水泥生產提供了80%以上的碳排量,而水泥碳排放又轉手帶給了混凝土。據統計,混凝CO2排放量占到總排放量的14.5%以上。因此低碳混凝土技術的研發和應用,對“雙碳”目標的實現具有舉足輕重的作用。

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