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何為“低碳混凝土”？如何界定“低碳混凝土”？“低碳混凝土”的深刻內涵是什么？我國“低碳混凝土”發展現狀如何？如何加快發展的“低碳混凝土”？面對這些前沿而重要的話題，11月4日，中國混凝土與水泥制品協會預拌混凝土分會與國建聯信認證中心共同組織了“低碳混凝土”專家座談會，座談會采取線上線下結合的方式進行。會議圍繞“什么是低碳混凝土？”“如何界定新型膠凝材料及其應用領域？”“新型膠凝材料解決什么問題？”等展開了熱烈而廣泛的討論。專家們在“新型膠凝材料”和“低碳混凝土”的定義、技術要求和其研發與應用等方面凝聚了許多共識。

線上線下參與討論的專家有：清華大學教授閻培渝 、中國礦業大學（北京）教授王棟民 、北京工業大學教授龔先政、同濟大學教授蔣正武 、哈爾濱工業大學教授周春圣 、中建西部建設新材料科技有限公司教授級高級工程師齊廣華、華潤水泥技術研發中心碳中和技術研發負責人張賓、利勃海爾（中國）有限公司戰略及公共關系經理張偉宏、國建聯信認證中心副總經理尹靖宇、國建聯信認證中心項目經理顏小波。會議由預拌混凝土分會秘書長師海霞主持。

10月26日，國務院發布了《2030年前碳達峰行動方案》（以下簡稱《行動方案》）。在《行動方案》的“推動建材行業碳達峰”章節中，醒目地出現了“加強新型膠凝材料、低碳混凝土、木竹建材等低碳建材產品研發應用”的要求。“低碳混凝土”的概念首次出現在了國務院頒發的重磅文件中。這意味著“低碳混凝土”將在國家“雙碳”推動的歷史性進程中，成為建材產業的一個重要引擎和推手，承載和寄托著全行業低碳發展的期待與希望。

眾所周知，所謂“低碳”最通俗的解釋就是減少二氧化碳的排放量。而在世界上，除了煤電和鋼鐵行業之外，生產過程中二氧化碳排放量最大的就屬水泥行業了。數據顯示，我國是世界水泥第一大國，連續數年的年產量都達到22億噸以上，水泥成為我國最大的碳排放源之一。而在產業鏈上，混凝土是距水泥最近的一門產業，水泥的全部產能產量幾乎都需要混凝土與水泥制品承接與轉化成產品或部品。

同濟大學教授蔣正武

混凝土走向低碳，重點在膠凝材料即水泥

蔣正武：關于低碳混凝土，從對國務院的文件理解，有兩個重要的維度。一是從量的角度，需要降低混凝土的用量。二是從質的角度，需要用先進的新技術來推動混凝土的進步與發展。目前對低碳混凝土，目前還沒有確切的定義。應對混凝土從生產、應用到全生命周期過程的碳排放進行考量，我們如何做到減碳和碳匯？目前來看，這些低碳技術路徑分三類。一是直接減碳技術，即在水泥、混凝土生產過程中直接碳減排放。二是間接減碳技術，優化混凝土配合比，提升混凝土的耐久性，延長其使用壽命。三是碳匯技術，將混凝土中的二氧化碳匯集分存，再加以利用。

混凝土走向低碳，哪個環節最重要？重點在膠凝材料即水泥。使用低碳膠凝材料，就是在直接減碳。新型的膠凝材料及特種水泥、高性能水泥是對普通水泥的提升與改性，但目前還沒有大量的應用。另外用固廢代替骨料，加強循環利用，也是混凝土低碳的體現。

低碳混凝土碳匯也分兩個層次。一是混凝土本身具有碳匯能力，我們需要進一步開發混凝土增加碳匯、固碳的功能。二是從新型膠凝材料的現狀看，有些技術走向規模化、工業化，都還尚有距離。現在推進低碳混凝土發展，需要評價、需要標準、需要規范。

這三大類低碳混凝土技術圖譜要實現雙碳目標，還需制定合理的技術路線圖。另外，我們今天在追求混凝土低碳技術，不應忽略混凝土工作性、力學性能、耐久性等基本技術性能，否則就舍本逐末了。

中國礦業大學（北京）教授王棟民

耐久性是低碳混凝土的重要維度

王棟民：今天研討會的主題特別地好。談到低碳，水泥與混凝土分不開，我們要講水泥與混凝土的可持續發展。我們要多講并呼喚低碳膠凝材料。因為混凝土本身就是低碳材料，近百年來，混凝土在地球上獲得了巨大的成功，混凝土擁有很的環保性與經濟性，是地球上的新材料，對此，我們必須高度肯定。從住房、基建到交通、基礎設施，都離不開混凝土。但是混凝土中間含有水泥且用量不低。水泥由于其碳排放突出，正在面臨著巨大的挑戰。要推動水泥朝著低碳的方向發展是全社會的共識。減少熟料的使用就是減碳。在未來的水泥中，堿激發膠凝材料正在成為全球行業熱點，這個需要我們關注。對我來說，我更傾心于從耐久性的角度去思考低碳混凝土。我希望我們能用低碳膠凝材料、優良的外加劑、用完全符合標準的固廢替代砂石等來打造低碳混凝土的耐久性，從延伸建筑的壽命來長久的降碳。

地球資源富硅鋁而貧鈣，工礦業固廢以鋁硅酸鹽為主。堿激發膠凝材料可以鋁硅酸鹽固廢為主要原料，占比可達90%以上，經過國內外學者的研究，在性能（工作性、強度和耐久性等）方面已經日漸成熟，可以實現規模化商業應用。如以含堿固廢協同利用，更可以替代工業堿，實現以廢治廢。目前，百萬噸級的生產線已經開工建設。在碳中和的宏觀背景下，該項技術具有光明的前景和廣闊的未來。

清華大學教授閻培渝

從低碳發展的戰略出發，呼吁恢復325^#水泥的生產

閻培渝：到2030年實現碳達峰的目標，的確時間緊任務重，這就需要成熟的，可大批量使用的技術。對低碳混凝土，首先要計算碳足跡。從世界范圍來看，目前預分解煅燒生產水泥熟料的碳排放水平都比較接近。我國各大型企業生產水泥的熱耗與能耗相差不多，但是不同的水泥如P.II.硅酸鹽水泥、P.O.普通硅酸鹽水泥的碳足跡有較明顯的差異，需要認真計算。在計算中，我們需要知道水泥的混合材種類和摻量，但是這個數據很難拿到。混凝土的組分更復雜，碳足跡的準確計算更難。二是界定低碳混凝土、低碳膠凝材料如何發展。前幾年，相關部門強制取消了P.C.32.5復合硅酸鹽水泥這一品種。現在從碳達峰、碳中和的要求來看，降低水泥碳排量的最有效技術路線是更多地使用混合材。ISO水泥標準體系中有P.C.32.5復合硅酸鹽水泥這一品種；32.5強度等級的水泥占德國水泥產量的三分之一以上。水泥的質量高低與品種沒有關系。我國目前水泥品質下降，市場混亂程度增加與取消P.C.32.5復合硅酸鹽水泥不無關系。所以，應該在我國的水泥標準中恢復P.C.32.5復合硅酸鹽水泥。 

關于堿激發膠凝材料，雖然生產過程中不需高溫煅燒，但它需要化學工業產品做激發劑，其生產過程也耗費能源資源，綜合能耗不一定比水泥生產用得少。堿激發膠凝材料的主要原料。無論粉煤灰還是礦渣，可以直接用于替代水泥配制混凝土。它們都已經成為緊俏的寶貴資源。因此，堿激發膠凝材料能否成為可大量生產與使用的新型膠凝材料，還需要慎重考慮。

由于建筑材料品質波動大，設計師在結構設計時把材料的安全裕量取的比較大，這就需要多用材料，變相地推高了建筑物的碳足跡。如果我們能提高建筑材料的品質與勻質性，就可直接降低建筑物的碳足跡。尤其在使用低品質的固體廢棄物時，更要考慮到它們的性能對混凝土耐久性的影響。

國建聯信認證中心副總經理尹靖宇

混凝土碳足跡主要來自水泥及自身生產運輸能耗

尹靖宇：談到低碳混凝土，首先要明確混凝土碳足跡的量化基礎。國際通行的產品碳足跡核算包含三個范圍，一是企業自身生產廠界范圍內直接產生的碳排放；二是外購電力與熱力等能源的間接碳排放；三是產品原材料獲取、產品使用及報廢、拆除和再利用階段的碳排放。國際通行的碳足跡評價標準是ISO14067《溫室氣體－產品碳足跡－量化要求和指南》，相應國家標準正在轉化中。具體到混凝土產品的碳足跡，包含了混凝土所用原材料的蘊涵碳足跡（尤其是水泥帶入的碳足跡）、混凝土生產、運輸的碳足跡，以及混凝土在建筑使用及報廢拆除再利用階段的碳足跡，甚至包含碳化過程的碳清除。

列舉了熟料、水泥、混凝土到建筑產品的碳足跡的核算示例。結果表明，熟料的碳足跡主要來源于其自身生產制造過程碳酸鹽分解及煤的燃燒排放（主要是范圍一），水泥的碳足跡則主要取決于熟料的碳足跡，混凝土的碳足跡則取決于水泥的帶入碳足跡，按全生命周期碳足跡衡量，水泥在混凝土的碳足跡中占比約80%左右；其次是運輸碳足跡大約占9%左右。而在建筑碳足跡中，混凝土、鋼材等建筑材料的碳足跡，根據建筑形式不同大約占比8%~20%左右。不同強度等級的預拌混凝土碳排放有很大的差距，由于產品設計、原材料選擇、產品生產配合比及實際生產過程等多種因素影響，不同生產企業間的同種產品其碳足跡也存在較大的差異。混凝土使用階段（包括壽命、碳化清除），以及報廢回收、再生骨料應用階段的碳足跡比較難以量化。碳足跡量化的目的是引導企業使用更低碳的水泥、更環保的運輸方式等降低產品的碳足跡。2018年，T/CBMF27—2018《預拌混凝土低碳產品評價方法及要求》協會標準已經發布；國家認證認可行業標準（RB）《預拌混凝土產品碳足跡》標準也正在制定過程中，歡迎企業行業專家積極參與，制定出能夠符合混凝土行業節能降碳、引領行業低碳發展的科學碳足跡量化規則。

北京工業大學教授龔先政

要關注低碳混凝土與新型膠凝材料碳排放核算方法與規則

龔先政：關于低碳混凝土及新型膠凝材料碳排放，主要是核算的方法和規則。我們之前的生命周期分析（LCA)研究過這些方法，與現在綠色發展政策倡導的方向一致，但也不很全面。什么是新型膠凝材料？水泥生產已經有了新的發展方向和生產技術，如生態水泥，其再利用城市廢棄物和工業固廢等，這從環保的角度來看賦于水泥成為新型膠凝材料特性。我認為更重要的是開拓這些廢棄物在城市配套建設中的應用領域，還有許多的問題值得研究和需要解決，如污泥處理方式、在水泥生產應用中前端預處理的烘干等等。關于低碳混凝土，混凝土中水泥的應用量很大，混凝土碳排放絕大部分來自水泥，混凝土種類多、用途廣、氣候差異大，如何準確地核算其碳足跡？計算的依據是什么？計算邊界如何劃分？計算全生命周期怎么解決？混凝土利用粉煤灰等廢棄物的碳排放、利用廢棄物制備外加劑等碳排放更復雜，其計算如何確定？混凝土應用和最終廢棄物碳排放處理也很復雜。混凝土的應用場景十分豐富，不同的強度對應不同的低碳值，這就需要給出不同場景的計算方法，這些都還不十分清楚，需要逐步解決。

華潤水泥技術研發中心碳中和技術研發負責人張賓

發展新型膠凝材料需要解決輔助材料資源不足的問題

張賓：從水泥的低碳化角度來看，新型膠凝材料其實就是低碳膠凝材料。低碳膠凝材料從產品端大體上可以分為兩類：一是低熟料水泥，二是低鈣水泥。對于低熟料水泥來說，需合理的使用礦渣、粉煤灰等輔助性膠凝材料。從全國來看，高爐礦渣目前幾乎100%被利用，粉煤灰利用率大約70%，而鋼渣、建筑垃圾等的使用率較低。因此，要根據當地資源情況合理發展低熟料水泥。低熟料水泥從實驗室研究到落地推廣，水泥企業雖然面臨著研發、技改、投資、市場認可等方面的問題，但相信這是未來水泥低碳化的發展趨勢。對于低鈣水泥，目前有很多相關的研發成果和落地產品，但受到產品自身特性、應用場景、市場接受度等原因，其應用范圍和使用量小，需開發多應用場景且市場接受度高的低鈣水泥。對于混凝土的碳排放，90%以上來自于水泥的碳排放，因此，降低混凝土的碳排放本質上還是要降低水泥的碳排放。對于降低水泥的碳排放，除了前面提到的水泥產品的低碳化，在水泥生產過程中也要實現低碳化。例如，開發替代燃料，每替代10%的煤，噸熟料碳排放可降低20kg~30kg。此外，低碳混凝土還可以從骨料的角度來降低水泥的用量，例如開發精品骨料。與此同時，若要實現混凝土的碳中和，從碳利用的角度可以考慮利用混凝土礦化吸收二氧化碳，這是二氧化碳利用的有效方式之一。

中建西部建設新材料科技有限公司教授級高級工程師齊廣華

從碳循環到碳平衡是一篇大文章，除了強度、耐久性，低碳成為混凝土的又一個制約條件

齊廣華：關于新型膠凝材料，我認為不一定必須是低碳。在使用中我們可以引入一個“性碳比”的概念，來強調性能與碳之比。比如生產路基土，可以使用水泥，也可以使用石灰，不同配比方案可以達到同樣的性能，使用水泥的未必碳足跡高，使用石灰也未必碳足跡低。同樣，在相同強度等級的混凝土中，采用不同的膠凝材料組合方案，使用52.5水泥，未必比使用42.5水泥碳足跡高。

對于所謂低碳混凝土，我認為低碳是相對的，是相對于使用常規材料的普通混凝土配合比而言。我曾經參與并研究過國內外混凝土公司碳足跡核查與碳足跡計算評價工作，其中確定預拌混凝土相關原材料、運輸設備等排放因子基礎數據是關鍵，當時有些是采用歐洲標準做默認值。對預拌混凝土碳足跡邊界測試過兩種方式，即從“搖籃到大門”（出廠前）和從“搖籃到交付”（入泵前），其中交付運輸的碳足跡約為10-11kgCO₂/m³（取決于攪拌站的輻射半徑），約占混凝土碳足跡的5.5%左右。我認為預拌混凝土企業對碳足跡可控的是原材料的選擇、配合比，交付與運輸可控的只是運輸車輛的能源形式，柴油車或新能源車運輸距離的選擇性有限，目前，新能源混凝土攪拌車已經走入混凝土公司，西部建設已經在使用，因此，當前形勢下，將預拌混凝土碳足跡的邊界界定在從“搖籃到入泵”更為現實。

齊廣華還與大家分享和展示了混凝土生產制造中，原材料、配合比、生產過程、運輸交付等環節的碳足跡狀況，以及采用不同膠凝材料體系、尾礦資源綜合利用碳足跡的比較等碳排放數值與計算方法。

利勃海爾（中國）有限公司戰略及公共關系經理張偉宏

歐洲提出水泥與混凝土減碳，3%來自節能，12%來自替代能源,37%來自熟料的替代

張偉宏：歐洲水泥可持續委員會CSI和國際能源局IEA共同提出的水泥行業《水泥工業低碳轉型技術路線圖》中提出碳減排目標實現需要：1.水泥生產能源消耗(能源GJ/t熟料、電耗kWh/t水泥)效率提升3%；2.替代燃料，包括綠氫、生物質燃料使用（12%)；3.熟料占比率降低(37%)；4. 碳捕捉等創新減排技術(48%)。在歐洲，由于二氧化碳排放成本上升、政策和政府資助等因素，此行業路線圖正在加速轉變為企業路線圖。2015年，提出噸水泥2030年排放目標值為520kg，到2021年又降低到472kg。

對于我國水泥與混凝土的低碳達標，我認為，目前最大的想象空間是能源替代和材料替代。我們可以學習歐洲水泥可持續委員會或歐洲水泥研究院，建立數據庫資料，歐洲水泥可持續委員會是匯總900條水泥生產線的數據取平均值，而前10%的平均值可以作為先進的指標。到2030年水泥混凝土行業要實現碳排放驟降的話，必須有替代物；2060年實現零碳，就需要有碳捕捉和電力實現零碳供應。水泥的替代物主要應用在熟料燒結低溫原材料替代和在混凝土中增加摻合料。特別需要強調的是，在生產低碳混凝土的過程中，針對水泥減量，并不意味著降低品質為代價，需要研究混凝土更多更佳的骨料級配，粉磨更細的粉料配比，以及更加優秀的均勻攪拌，這樣的混凝土往往可以減少用水量，提高混凝土耐久性能。

哈爾濱工業大學教授周春圣

廢舊混凝土的再生就是碳捕捉，形成碳循環

周春圣：這次研討會的主題對推動全行業的“雙碳”發展非常有意義。從哲學層面來看，“你是誰？你從哪里來？你到哪里去？”是終極問題。那么二氧化碳從哪里來？它從地殼里來。二氧化碳到哪里去？它還回到地球的生物圈去。大家都提議少用水泥，看來這是一個共識。另外，碳中和、碳捕捉、碳匯集也是大方向。在水泥生產的源頭現場做二氧化碳排放收集，這也是一種思路。但是收集起來如何利用，這確實是個新的命題。其實混凝土可以從空氣中收集碳。廢舊混凝土做再生骨料就是在做碳捕捉，形成碳循環。這需要新技術的開發，混凝土在這方面有優勢，我們還有很長的路要走。

重要鏈接：2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布了我國實現碳達峰碳中和的總體目標。2021年9月22日，中共中央、國務院印發了《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，就確保如期實現碳達峰碳中和目標作出全面部署，明確了總體要求，確定了主要目標，部署了重大舉措，指明了實施路徑和方向。10月26日，國務院發布了《2030年前碳達峰行動方案》，在目標、原則、方向等方面與《意見》保持有機銜接的同時，重點聚焦2030年前碳達峰目標。

兩個重磅文件的相繼出臺，既是頂層設計，也是舉國行動指南。《意見》作為管總管長遠的綱領性文件，在碳達峰碳中和“1+N”政策體系中發揮統領作用，與《行動方案》共同構成貫穿碳達峰碳中和兩個階段的頂層設計，成為各行業推進“雙碳”工作的必然遵循，對確保如期完成碳達峰碳中和這一艱巨任務具有重大意義。

要實現碳中和主要有兩種路徑，一是減少向大氣排放二氧化碳，二是吸收大氣中已經存在的二氧化碳。我們的愿景就是希望把混凝土材料開發成固碳資源，希望有朝一日大家腳踩的道路、住的建筑，都來自可以吸收二氧化碳的低碳混凝土。期待混凝土在未來恢復地球碳平衡的進程中能發揮出巨大的產業價值，這既是挑戰，又是機遇，更是使命。