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

“低碳混凝土”的內(nèi)涵是什么？“低碳混凝土”，要從混凝土整個壽命周期內(nèi)的總碳排放來考量，包括從原材料生產(chǎn)，到生產(chǎn)過程、混凝土服役使用、維護和維修，直至拆除全生命周期內(nèi)的碳排放。那么我國“低碳混凝土”近年發(fā)展現(xiàn)狀如何？多年來，我國混凝土行業(yè)一直在低碳的道路上進行著各種嘗試。例如，混凝土制備中越來越多地使用各種固廢材料，包括水泥的生產(chǎn)和工藝過程、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)，但目前都沒有進入大規(guī)模的使用階段。誠然目前對于“低碳混凝土”的定量評估還很缺乏，亟需建立能夠全面評估混凝土低碳性的方法和指標體系。

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，我國每年20多億噸的水泥被消費。但水泥生產(chǎn)過程會釋放大量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，約占全國碳排放總量的14%。在碳達峰、碳中和背景下，水泥行業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。人們期待“低碳混凝土”可以逐步降低對水泥的市場需求，并通過技術(shù)創(chuàng)新及模式創(chuàng)新減少單方混凝土用量，從而達到積極協(xié)同水泥減量的目標。

據(jù)資深專家預(yù)測，我國水泥消費平臺期拐點將至。歐洲及美日韓等國家水泥消費高位平臺期有七、八年時間，規(guī)律基本相同，到了需求拐點后，總需求量大幅下降。目前發(fā)達國家水泥產(chǎn)銷量約為高峰期的一半，甚至有的國家僅略超高峰期消費量的三分之一。從2011年起，我國水泥消費總量處于高位平臺期已達十年，專家認為我國水泥消費總需求即將步入平臺后期，水泥產(chǎn)銷量將步入下降通道，三年后可能會有較大幅度下降。若下降到發(fā)達國家高峰時期人均年消費700kg的水平，我國水泥產(chǎn)銷量約為10億噸。

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

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際建筑界的主流趨勢。一個經(jīng)常被忽略的事實是建筑在CO?排放總量中，幾乎占到了50%，這一比例遠遠高于運輸和工業(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，在節(jié)能情景下建筑運行碳排放可在2030年達峰，峰值為26.08億噸CO?，如果依此作為達峰目標的話，可以反推出十四五期間我國建筑能耗與碳排放總量控制目標：到2025年，我國建筑碳排放總量應(yīng)控制在25億噸CO?，年均增速不超過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。實驗證實，當粉煤灰用量占摻合料的50%時，用水量也會下降。

發(fā)展“低碳混凝土”，需要持續(xù)開展混凝土材料綠色低碳設(shè)計與高資源化利用。加強低碳膠凝材料體系設(shè)計、固廢粉體多元化改性摻合料、非天然骨料開發(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天然資源的高依賴性，提升對低品位原材料與工業(yè)固廢的資源化利用水平，實現(xiàn)混凝土材料的綠色化制備和高質(zhì)化應(yīng)用，有效緩解當前行業(yè)自然資源日益匱乏的現(xiàn)狀和“雙碳”目標壓力。

“十四五”對“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“低碳混凝土”呼喚與期待》中篇，我們將持續(xù)推出下篇，敬請期待。