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“低碳混凝土”是混凝土產(chǎn)業(yè)在低碳時(shí)代的“通行證”，是混凝土產(chǎn)業(yè)行走在低碳市場(chǎng)上的“健康碼”?！暗吞蓟炷痢北貙⒊蔀槿袠I(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的目標(biāo)與方向。受到“低碳混凝土”的加持，混凝土作為一門傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將會(huì)獲得升維式進(jìn)步與發(fā)展的機(jī)遇。

“低碳混凝土”的內(nèi)涵是什么？“低碳混凝土”，要從混凝土整個(gè)壽命周期內(nèi)的總碳排放來(lái)考量，包括從原材料生產(chǎn)，到生產(chǎn)過(guò)程、混凝土服役使用、維護(hù)和維修，直至拆除全生命周期內(nèi)的碳排放。那么我國(guó)“低碳混凝土”近年發(fā)展現(xiàn)狀如何？多年來(lái)，我國(guó)混凝土行業(yè)一直在低碳的道路上進(jìn)行著各種嘗試。例如，混凝土制備中越來(lái)越多地使用各種固廢材料，包括水泥的生產(chǎn)和工藝過(guò)程、混凝土中使用各種工業(yè)和建筑固廢等。有些固廢利用技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，也有很多固廢的利用尚處于研究和初步使用階段。也發(fā)展了一些固碳技術(shù)，但目前都沒(méi)有進(jìn)入大規(guī)模的使用階段。誠(chéng)然目前對(duì)于“低碳混凝土”的定量評(píng)估還很缺乏，亟需建立能夠全面評(píng)估混凝土低碳性的方法和指標(biāo)體系。

水泥是混凝土的關(guān)鍵成分，水泥作為混凝土最重要的膠凝材料，其產(chǎn)量一直在增加，我國(guó)每年20多億噸的水泥被消費(fèi)。但水泥生產(chǎn)過(guò)程會(huì)釋放大量CO?，由于生產(chǎn)規(guī)模龐大，水泥生產(chǎn)排放的CO?直接占全球人為CO?排放量的7%-8%。2020年，我國(guó)水泥產(chǎn)量23億噸，約占全球55%，CO?排放總量約14 .7億噸，約占全國(guó)碳排放總量的14%。在碳達(dá)峰、碳中和背景下，水泥行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。人們期待“低碳混凝土”可以逐步降低對(duì)水泥的市場(chǎng)需求，并通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新及模式創(chuàng)新減少單方混凝土用量，從而達(dá)到積極協(xié)同水泥減量的目標(biāo)。

據(jù)資深專家預(yù)測(cè)，我國(guó)水泥消費(fèi)平臺(tái)期拐點(diǎn)將至。歐洲及美日韓等國(guó)家水泥消費(fèi)高位平臺(tái)期有七、八年時(shí)間，規(guī)律基本相同，到了需求拐點(diǎn)后，總需求量大幅下降。目前發(fā)達(dá)國(guó)家水泥產(chǎn)銷量約為高峰期的一半，甚至有的國(guó)家僅略超高峰期消費(fèi)量的三分之一。從2011年起，我國(guó)水泥消費(fèi)總量處于高位平臺(tái)期已達(dá)十年，專家認(rèn)為我國(guó)水泥消費(fèi)總需求即將步入平臺(tái)后期，水泥產(chǎn)銷量將步入下降通道，三年后可能會(huì)有較大幅度下降。若下降到發(fā)達(dá)國(guó)家高峰時(shí)期人均年消費(fèi)700kg的水平，我國(guó)水泥產(chǎn)銷量約為10億噸。

“雙碳”目標(biāo)提出來(lái)之后，建筑領(lǐng)域開(kāi)始加快步伐發(fā)展和推廣低碳建筑。近日，有關(guān)部門批準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為GB55015-2021，自2022年4月1日起實(shí)施。該規(guī)范為強(qiáng)制性工程建設(shè)規(guī)范。尤其是碳排放強(qiáng)度有了明確強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵指標(biāo)。

低碳建筑是指在建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用的整個(gè)生命周期內(nèi)，減少化石能源的使用，提高能效，降低CO?排放量。目前低碳建筑已逐漸成為國(guó)際建筑界的主流趨勢(shì)。一個(gè)經(jīng)常被忽略的事實(shí)是建筑在CO?排放總量中，幾乎占到了50%，這一比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于運(yùn)輸和工業(yè)領(lǐng)域。低碳建筑主要分為兩方面一方面是低碳材料，另一方面是低碳建筑技術(shù)。

權(quán)威部門預(yù)測(cè)，在節(jié)能情景下建筑運(yùn)行碳排放可在2030年達(dá)峰，峰值為26.08億噸CO?，如果依此作為達(dá)峰目標(biāo)的話，可以反推出十四五期間我國(guó)建筑能耗與碳排放總量控制目標(biāo)：到2025年，我國(guó)建筑碳排放總量應(yīng)控制在25億噸CO?，年均增速不超過(guò)1.50%。低碳建筑需要低碳建筑材料，而“低碳混凝土”則是其重要的組成部分。

混凝土擁有“吃廢吞渣”的性能，因此蘊(yùn)含著巨大的節(jié)能減排即低碳潛力?！暗吞蓟炷痢笨梢猿浞职l(fā)揮混凝土材料在工程建設(shè)領(lǐng)域中低碳與減碳的作用，有效消納工業(yè)固廢與建筑垃圾，推動(dòng)各行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。據(jù)介紹，每立方混凝土中，用水泥150kg，粉煤灰200kg，被稱之這大摻量粉煤灰混凝土。粉煤灰和礦渣都具有良好的減水功能，而粉煤灰的容重只有水泥的二分之一。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)粉煤灰用量占摻合料的50%時(shí)，用水量也會(huì)下降。

發(fā)展“低碳混凝土”，需要持續(xù)開(kāi)展混凝土材料綠色低碳設(shè)計(jì)與高資源化利用。加強(qiáng)低碳膠凝材料體系設(shè)計(jì)、固廢粉體多元化改性摻合料、非天然骨料開(kāi)發(fā)及高資源化應(yīng)用和外加劑低碳綠色化制備研究，最大限度地提高資源利用率，降低混凝土制品中高耗能水泥熟料的用量以及對(duì)天然資源的高依賴性，提升對(duì)低品位原材料與工業(yè)固廢的資源化利用水平，實(shí)現(xiàn)混凝土材料的綠色化制備和高質(zhì)化應(yīng)用，有效緩解當(dāng)前行業(yè)自然資源日益匱乏的現(xiàn)狀和“雙碳”目標(biāo)壓力。

“十四五”對(duì)“低碳混凝土”呼喚與期待——發(fā)展“低碳混凝土”的重要意義

注：文章為《“十四五”對(duì)“低碳混凝土”呼喚與期待》中篇，我們將持續(xù)推出下篇，敬請(qǐng)期待。