低碳混凝土技术专篇

环保
不论是"低碳水泥"还是"绿色水泥"，其根本目的就是降低"碳排放"，保护 环境，而在耗能较大的建筑行业中，"低碳混凝土"所表现出来的优势也为"低 碳水泥"的发展增添的前进的动力。 据南工大材料科学与工程学院副院长沈晓东教授介绍，在碳排放中，水 泥加上钢铁的碳排放量要占到总数的 30%以上，而其中水泥的碳排放占到大 头。因此在提高水泥性能方面，我国一直都在利用外加剂增加水泥对混凝土 的寿命和耐腐蚀性，不过对于庞大的中国建筑工程量来说，这种 " 减碳" 措施 所取得的效果还远远不够，因而 "低碳水泥" 的超高减排能力为低碳水泥制品 的发展有增添一臂之力，尤其是将来预拌混凝土的环保之路，" 低碳水泥 "的 研发让其发展路途更宽广。
混凝土以及具有保温、耐热的墙体材料逐渐开始广泛使用时，
"低碳水泥"也在人们的构想中逐渐转化成现实。
观念的转变是前提
中国科学院编制出版的《中国至2050年先进材料科技发 展路线图》将低能耗建筑材料作为建筑材料科技发展的重点
进行规划。
体现在建筑行业上就是要物尽其用以减轻对生态与资源
的压力。就是要最大限度地延长建筑物的使用寿命。建筑物
低碳混凝土技术专篇
2018年10月
引言
自2009 年哥本哈根联合国气候变化会议召开以来， " 低 碳经济"一词更是被提上日程，"低碳"的环保意义是人尽皆知，
然而作为工程建设中不可或缺的建筑材料 --预拌混凝土，"低
碳水泥"的出现将对其未来的发展之路可谓是"一片春天"，因 为将来"低碳水泥"所生产出的"低碳混凝土"给企业以及社会所 带来的效益将是无法估计的。
一、低碳混凝土技术发展的背景
中国大陆2007 年、2008 年、2009 、2010 年水泥产量分 别为13.2亿吨、13.88亿吨、16.3亿吨、18亿吨。占全世界水 泥产量的比例约60% 。可以看出，目前基础设施建设正处于 有史以来最大规模的建设时期。 混凝土是目前用量最大的建筑材料之一。混凝土搅拌站、 混凝土制品和构件及混凝土现场施工等方式每年将超过40亿 立方米的混凝土用于基本设施建设和国家重点工程。
一、低碳混凝土技术的意义
分析延长混凝土工程寿命情况可以看出，使用传统的混 凝土，由于各种原因，混凝土寿命一般只有 30 年，即在 100 年的时间里，至少需要大修或重建2次。而高性能混凝土的寿 命可以达到100年，即在100年的时间里，不需要大修。这样， 高性能混凝土通过大幅度提高混凝土耐久性，延长结构物的
泥用量、大掺量矿物掺合料的复合胶凝材料体系是重要的技
术原则。与此同时提高混凝土结构的使用寿命也是减排温室 气体的根本性措施。唐明述院士曾经说过：延长建筑物的寿 命是最大的节能减排。
一、低碳混凝土技术的内涵
因此在全球发展低碳经济的新形势下，与混凝土相关的 发展方向，正如美国加州理工学院伯克利分校教授 Mehta所
引言
众所周知，所谓 " 低碳"最通俗的解释就是减少二氧化碳 的排放量，而在世界上除了煤电和钢铁行业之外，生产、使
用过程中二氧化碳排放量最大的就属水泥行业。又据资料显
示，我国不但是世界水泥生产大国，仅去年一年的水泥生产 量就达到了14亿吨，而且还是世界工程开工量最多的国家， 且两者皆居世界首位。
引言
的质量不仅体现在早期安全性、经济性；更重要地是体现在 长龄期安全服役。
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低碳混凝土技术的背景、意义与内涵
大掺量矿物掺合料混凝土技术的工程应用
大掺量矿物掺合料混凝土技术的相关研究
建筑垃圾再生混凝土研究与应用
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低碳混凝土技术发展存在的问题与障碍
低碳混凝土技术的对策与出路
01பைடு நூலகம்
低碳混凝土技术发展的背 景及内涵
虽然为发展中国家，在经济、社会还处在不断发展阶段 时期，高耗能、高排放也是在所难免，然而至今百年间，西
方国家对环境的肆意破坏和严重污染已经造成地球上再也没
有多余的 "资本 " 供后来的人随意挥霍、任意践踏了，所以在 保障经济平稳发展的同时确保环境的均衡也成为不可推卸的 责任，而这就需要更多 " 低耗能 " 的高科技、高技术的建筑材 料来满足人们的日常需要，因此在许多具有特殊功效的特种
一、低碳混凝土技术的内涵
将尾矿、建筑垃圾作为骨料循环利用于混凝土，不仅可 以大量减少天然资源的消耗，而且可以减少处理这些废弃
物所要消耗的大量物力，间接减少温室气体排放的意义重
大，所以建筑垃圾、尾矿资源再生混凝土技术应该纳入低 碳混凝土技术体系。
一、低碳混凝土与绿色混凝土
在我国，中国工程院吴中伟院士 1998 年提出绿色高性 能混凝土的概念，其内涵主要包括:一是更多地节约熟料水泥， 减少环境污染;二是更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料; 三是更大地发挥高性能优势，减少水泥和混凝土的用量。 可见绿色混凝土实际上就是低碳混凝土
一、低碳混凝土技术的内涵
所谓低碳混凝土技术是指在混凝土的生产、使用过程 中，能够直接或间接地降低温室气体排放的相关混凝土技
术。具体说包括：
减少混凝土中水泥熟料用量前提下追求水泥混凝土长寿
命、高耐久的绿色高性能混凝土技术；
尾矿、建筑垃圾在混凝土工程中的应用技术。
一、低碳混凝土技术的内涵
要减少混凝土应用中的碳排放，降低混凝土中水泥的用 量具有最直接的效果。因此，对混凝土生产过程中选择低水
使用寿命，进一步节约维修和重建费用。
一、低碳混凝土技术的意义
另外，普通混凝土要用约 12% 水泥、 8% 拌合水和 80% 的集料，这意味着全国的混凝土除了每年要用16亿吨水泥以 外，还要消耗近 100 亿吨的砂石和 10 亿吨水，即每年消耗 126亿吨原材料。即除了每年用于生产水泥的原材料以外， 还有巨大数量的混凝土集料的开采、加工和运输消耗，这些 都消耗相当可观的能源，并对地球的生态产生负面影响。
指出：在建设新结构物时少用混凝土；在混凝土中减少水泥
消耗量； 在生产水泥时减少其中的熟料量。
一、低碳混凝土技术的意义
以C40混凝土为例，低碳混凝土和普通混凝土为例，节 能 效 果 为 ： 单 方 混 凝 土 节 约 水 泥 159kg ， 使 用 工 业 废 渣 132kg 。吨水泥的综合能耗降低为 120 千克标准煤，煤耗降 低136千克，电耗降低92千瓦时。按照中国混凝土产量，如 有 1/4 数量的混凝土采用低碳混凝土技术，每立方混凝土节 约水泥100kg来估算，仅此一项我国每年可以节约水泥0.5亿 吨，折合为节约综合能耗、煤耗和电耗，数量相当可观。