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【“低碳混凝土”大家談】吳杰:“低碳混凝土”技術的應用需建筑業行動起來
時間:2021-12-15    來源:中國混凝土與水泥制品協會    分享:
近期,中國混凝土與水泥制品協會組織業內的專家學者、企業家及有識之士圍繞“低碳混凝土”展開廣泛而深入的討論。

閱讀核心提示:低碳發展正在成為中國經濟最重要的主線。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,明確指出要“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”?!暗吞蓟炷痢钡母拍钍状纬霈F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。


近期,中國混凝土與水泥制品協會組織業內的專家學者、企業家及有識之士圍繞“低碳混凝土”展開廣泛而深入的討論。這是一組系列性的暢談,相互學習,相互啟發,不求全求美。大家共同在探討中集思廣益,在交流中凝聚共識。當每個人都奉獻出智慧的一磚一瓦時,“低碳混凝土”的宏偉大廈必將拔地而起。


請傾聽行業大家對“低碳混凝土”的理解與思考。


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吳杰:“低碳混凝土”技術的應用需建筑業行動起來


一、“低碳混凝土”的定義


“低碳混凝土”,應以工程建設全生命周期是否能發揮降碳減碳作用進行考量。所謂“低碳混凝土”技術,是指在混凝土生產、使用過程中,能夠直接或間接地降低溫室氣體排放的相關混凝土技術,具體包括減少混凝土中水泥用量的前提下追求混凝土長壽命、高耐久的綠色高性能混凝土技術及尾礦、建筑垃圾等固體廢棄物再生資源在混凝土工程中的應用技術,而要減少混凝土應用中的碳排放,降低混凝土中水泥的用量具有最直接的效果。預制混凝土制品采用工廠自動化流水線生產,極大提升了生產效率,降低了過程能耗,在功能方面也能直接或間接起到降碳、減碳作用,同時具有良好的利廢、減排功能,在產品本身及工程建設全生命周期中表現出良好的節材、節能和低碳的特點。


二、上海建工建材科技對“低碳混凝土”技術的研究情況


秉持“綠色環保、清潔生產、智能制造”三位一體的綠色發展理念,上海建工建材科技在致力于低碳特種混凝土、儲能混凝土、綠色建材及裝配式建筑等研發的基礎上,在綠色生產中的集成應用方面,開發綠色建材生產工藝、智能化加工生產線及可視化生產管理平臺,建立高效綠色加工技術體系,實現了混凝土和預制構件高效、節能和清潔生產。


01 基于生命周期評估(LCA)的混凝土碳足跡評價方法


根據攪拌站實際生產的配合比,通過定義混凝土碳排放的組織運營邊界,確定碳排放源頭,對普通水泥混凝土與“低碳混凝土”單位體積的碳排放進行量化并對比,同時針對混凝土生產的全過程,通過生命周期評估(LCA)的手段,對混凝土的單位碳排放進行分析。


02 大摻量礦物摻合料混凝土


礦物摻合料的摻量占膠凝材料總量的50%,屬于典型的大摻量礦物摻合料混凝土。與普通混凝土相比,其干燥收縮較小,且體積穩定性好,有利于裂縫控制。以50%摻量的混凝土為例,通過混凝土隱含碳數據計算,與普通水泥混凝土相比降碳效果十分顯著。


03 再生混凝土


使用再生骨料包括廢棄輪胎橡膠顆粒等資源節約型骨料等,可以取代50%以上的天然砂石,根據不同摻量達到不同強度等級的再生混凝土配制。以70%摻量的再生骨料混凝土為例,通過混凝土隱含碳數據計算,與普通混凝土相比每方降碳約2kg。雖然直觀的降碳數據不明顯,但再生骨料在上一生命周期中的隱含碳得到了合理的循環利用。


04 PC構件低能耗熱養護技術


針對傳統PC構件生產能耗高、產品適應性差等問題,研發了PC構件可擴展組合式數字化生產線和基于可振動側翻固定模臺低能耗原位養護技術,通過開發可振動側翻熱模臺和移動式覆膜設備,以及固定模臺定向整體同步供熱、多構件并行養護技術,進行構件覆蓋保溫保濕養護,相較于傳統蒸汽養護窯等構件養護技術,具有能耗和養護成本低、養護效率高等優勢,實現PC構件生產綜合能耗降低約64%~ 68%,降低7.83kgCO2/m3碳排放量。


三、展望


“低碳混凝土”技術要想真正意義上得到廣泛應用,貢獻于國家建設事業,需要建筑業整個大行業的重視與行動,提升“低碳混凝土”技術,降低混凝土及預制產品生產過程中的能源消耗,淘汰落后產能,提高清潔能源的使用比例,通過設備改進與升級降低能耗、水耗,同時提高工業固廢在混凝土中的使用比例,加強生產過程中廢棄物的循環利用,展現“低碳混凝土”及預制產品在工程建設中的應用效應。


我們要在國家2030碳達峰及2060碳中和“雙碳目標”的政策引領下,聚焦國家《“十四五”工業綠色發展規劃》,通過流程降碳、工藝降碳、原料替代降碳,實現生產過程降碳;發展綠色低碳材料,推動產品全生命周期減碳;探索低成本二氧化碳捕集、資源化利用、封存等主動降碳路徑;強化環保、能耗、水耗等要素約束,依法依規推動落后產能退出。


吳杰:上海建工建材科技集團股份有限公司總工程師。 

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