低碳混凝土的技术路径和5点建议

来源：武汉理工大学

胡曙光 教授

       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。

 

1. 

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/ m3 ;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。  

3. 

推进低碳混凝土技术的5点建议

1.修改、完善现有不利于低碳混凝土的标准规范，如：取消一些对材料用量的非理性限定，降低对一些结构的早期强度不必要的要求等，以合理降低水泥的用量，提高水泥的利用率。又比如，对水泥中混合材和混凝土中掺和料的共同使用混乱问题，应建立更明确清晰的分类与划分标准，以避免混凝土设计时对材料成分不清而造成浪费或影响质量。

 

2.研发更为科学合理的混凝土配比设计方法，推进混凝土设计从经验粗放式向智能精准化转变，以提升混凝土颗粒堆积的密实度，减少水泥用量，提高混凝土质量。

 

3.将替代原材料、再生混凝土纳入“低碳混凝土”体系，在有关混凝土材料生产碳排放计算和评价方法中予以明确，以鼓励和推进相关碳减排技术的应用。

 

4.推进低碳混凝土变革性技术研发工作，开发绿色低碳先进水泥生产技术，开展混凝土可循环设计与制备技术，新型复合结构混凝土技术，实现节约资源和减少碳排放的目的。

 

5.加快推进水泥行业纳入全国碳排放注册登记和交易系统，以创造更好的工作条件，有利于增强碳汇，引导资金、技术和人才等资源要素流向绿色低碳发展领域，助推建材建筑行业碳减排。

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