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建材知多少:低碳水泥技术的研发与应用

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建材知多少:低碳水泥技术的研发与应用

分类:
行业资讯
作者:
广州恒德
来源:
网络转载
发布时间:
2022/04/11 16:22
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【摘要】:
基于混凝土碳排放的构成,混凝土的碳减排技术路线应该很清晰,一是在混凝土中少用水泥,直接减少碳排放;二是提高混凝土的质量,使其具有好的性能和长寿命,间接减少碳排放

  “双碳”已成为国家战略的发展目标。以水泥混凝土为代表的建筑材料作为世界上最大宗的人工制备材料,在为人类社会发展作出重要贡献的同时,也产生了巨量碳排放污染的问题。如何科学研发和有效应用碳减排技术,是我们当前面临的一项紧迫而艰巨的任务。

  首低碳混凝土技术是指在混凝土生产、使用过程中,采用新的技术方法与已有通用技术相比,能够直接或间接降低碳排放的技术。其次,我们要知道混凝土的碳排放是从哪来的。研究表明,从生产的角度,混凝土的碳排放包括:原材料生产燃料动力带入、混凝土生产过程动力产生、混凝土运输过程燃油产生。研究显示,混凝土碳排放量的90%以上来自于原料带入,主要是水泥。从使用的角度,混凝土的质量决定其使用效能和寿命,建筑产品和工程的使用周期越长,其碳排量的单位分摊则越低。

  基于混凝土碳排放的构成,混凝土的碳减排技术路线应该很清晰,一是在混凝土中少用水泥,直接减少碳排放;二是提高混凝土的质量,使其具有好的性能和长寿命,间接减少碳排放。

建材知多少:低碳水泥技术的研发与应用

  1.混凝土中少用水泥技术

  混凝土中少用水泥技术主要包括:(1)多用矿物掺和料替代水泥;(2)采用工业固废、尾矿、建筑垃圾替代骨料等原料;(3)采用可循环设计混凝土材料体系;(4)充分发挥胶凝材料的水化胶凝活性。

  举例:C30混凝土配方常用P.O42.5水泥量为350kg/m3,P.O42.5水泥的CO?排放量约为750kg/t.c,采用矿物掺和料150kg/m?的替代水泥的配方,可计算减少碳排量113kg/m3,减少幅度为43%。

  2.提高混凝土质量技术

  此处所指为广义混凝土质量,包括混凝土的物理化学性能、力学性能、耐久性和寿命等。提高混凝土质量技术包括:(1)研发应用最优化的混凝土配方设计;(2)形成最佳混凝土结构与性能;(3)采用高技术混凝土(高性能混凝土、超高性能混凝土、复合结构混凝土等)技术。

  比如说,现有混凝土配料设计较粗放,并没有达到原料组成与结构的最优化,一方面造成材料浪费,如普遍存在的多用高碳排放水泥;另一方面混凝土结构较易形成内部孔隙等缺陷,造成耐久性能劣化。又比如,混凝土建筑的使用寿命若从50年提升至100年,则使碳排量减摊一半。

  在建材行业中,水泥生产提供了80%以上的碳排量,而水泥碳排放又转手带给了混凝土。据统计,混凝CO2排放量占到总排放量的14.5%以上。因此低碳混凝土技术的研发和应用,对“双碳”目标的实现具有举足轻重的作用。

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