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【“低碳混凝土”大家谈】吴杰:“低碳混凝土”技术的应用需建筑业行动起来

发布时间:2021-12-17 13:14    浏览量:76     分享:

低碳发展正在成为中国经济最重要的主线。1026日,国务院发布了2030年前碳达峰行动方案》(以下简称《行动方案》)。在《行动方案》的“推动建材行业碳达峰”章节中,明确指出要“加强新型胶凝材料、低碳混凝土、木竹建材等低碳建材产品研发应用”。“低碳混凝土”的概念首次出现在了国务院颁发的重磅文件中。这意味着“低碳混凝土”将在国家“双碳”推动的历史性进程中,成为建材产业的一个重要引擎和推手,承载和寄托着全行业低碳发展的期待与希望。

近期,中国混凝土与水泥制品协会组织业内的专家学者、企业家及有识之士围绕“低碳混凝土”展开广泛而深入的讨论。这是一组系列性的畅谈,相互学习,相互启发,不求全求美。大家共同在探讨中集思广益,在交流中凝聚共识。当每个人都奉献出智慧的一砖一瓦时,“低碳混凝土”的宏伟大厦必将拔地而起。

请倾听行业大家对“低碳混凝土”的理解与思考。

吴杰: “低碳混凝土”技术的应用需建筑业行动起来

一、“低碳混凝土”的定义

“低碳混凝土”,应以工程建设全生命周期是否能发挥降碳减碳作用进行考量。所谓“低碳混凝土”技术,是指在混凝土生产、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,具体包括减少混凝土中水泥用量的前提下追求混凝土长寿命、高耐久的绿色高性能混凝土技术及尾矿、建筑垃圾等固体废弃物再生资源在混凝土工程中的应用技术,而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。预制混凝土制品采用工厂自动化流水线生产,极大提升了生产效率,降低了过程能耗,在功能方面也能直接或间接起到降碳、减碳作用,同时具有良好的利废、减排功能,在产品本身及工程建设全生命周期中表现出良好的节材、节能和低碳的特点。

二、上海建工建材科技对“低碳混凝土”技术的研究情况

秉持“绿色环保、清洁生产、智能制造”三位一体的绿色发展理念,上海建工建材科技在致力于低碳特种混凝土、储能混凝土、绿色建材及装配式建筑等研发的基础上,在绿色生产中的集成应用方面,开发绿色建材生产工艺、智能化加工生产线及可视化生产管理平台,建立高效绿色加工技术体系,实现了混凝土和预制构件高效、节能和清洁生产。

01 基于生命周期评估(LCA)的混凝土碳足迹评价方法

根据搅拌站实际生产的配合比,通过定义混凝土碳排放的组织运营边界,确定碳排放源头,对普通水泥混凝土与“低碳混凝土”单位体积的碳排放进行量化并对比,同时针对混凝土生产的全过程,通过生命周期评估(LCA)的手段,对混凝土的单位碳排放进行分析。

02 大掺量矿物掺合料混凝土

矿物掺合料的掺量占胶凝材料总量的50%,属于典型的大掺量矿物掺合料混凝土。与普通混凝土相比,其干燥收缩较小,且体积稳定性好,有利于裂缝控制。以50%掺量的混凝土为例,通过混凝土隐含碳数据计算,与普通水泥混凝土相比降碳效果十分显著。

03 再生混凝土

使用再生骨料包括废弃轮胎橡胶颗粒等资源节约型骨料等,可以取代50%以上的天然砂石,根据不同掺量达到不同强度等级的再生混凝土配制。以70%掺量的再生骨料混凝土为例,通过混凝土隐含碳数据计算,与普通混凝土相比每方降碳约2kg。虽然直观的降碳数据不明显,但再生骨料在上一生命周期中的隐含碳得到了合理的循环利用。

04 PC构件低能耗热养护技术

针对传统PC构件生产能耗高、产品适应性差等问题,研发了PC构件可扩展组合式数字化生产线和基于可振动侧翻固定模台低能耗原位养护技术,通过开发可振动侧翻热模台和移动式覆膜设备,以及固定模台定向整体同步供热、多构件并行养护技术,进行构件覆盖保温保湿养护,相较于传统蒸汽养护窑等构件养护技术,具有能耗和养护成本低、养护效率高等优势,实现PC构件生产综合能耗降低约64%~ 68%,降低7.83kgCO2/m3碳排放量。

三、展望

“低碳混凝土”技术要想真正意义上得到广泛应用,贡献于国家建设事业,需要建筑业整个大行业的重视与行动,提升“低碳混凝土”技术,降低混凝土及预制产品生产过程中的能源消耗,淘汰落后产能,提高清洁能源的使用比例,通过设备改进与升级降低能耗、水耗,同时提高工业固废在混凝土中的使用比例,加强生产过程中废弃物的循环利用,展现“低碳混凝土”及预制产品在工程建设中的应用效应。

我们要在国家2030碳达峰及2060碳中和“双碳目标”的政策引领下,聚焦国家《“十四五”工业绿色发展规划》,通过流程降碳、工艺降碳、原料替代降碳,实现生产过程降碳;发展绿色低碳材料,推动产品全生命周期减碳;探索低成本二氧化碳捕集、资源化利用、封存等主动降碳路径;强化环保、能耗、水耗等要素约束,依法依规推动落后产能退出。

吴杰:上海建工建材科技集团股份有限公司总工程师。

来源:CCPA


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