導讀：

 

近年來，“碳排放”逐漸成為環保議題下的焦點話題，而建筑行業則是碳排放“大戶”，建筑行業的減碳工作勢在必行。混凝土是建筑行業的基礎，住房、基建、交通、基礎設施都必不可少。在生產過程中建筑業如何減少天然資源的消耗，降低了城市溫室氣體的排放？已知全球約7%的二氧化碳排放都來自于混凝土的主要成分——水泥。本期為“建筑業的節能減碳”系列一，將圍繞新型水泥帶大家了解在減碳之路上，建筑業做出了哪些探索和成效。

 

一覽：

 

全球約7%的二氧化碳排放都來自于混凝土的主要成分——水泥。

法國國家科學研究中心（CNRS）、巴黎薩克雷大學和Ecocem合作建立了一個名為Matériaux cimentaires éco-efficaces（簡稱MC2E）的新型實驗室，旨在研發生態環保型水泥材料。

MC2E的研究人員已成功將混凝土中的水泥用量減少了五倍。

研究者還開發了一種由鋼鐵工業廢渣制成的新型（專利）水泥，與傳統水泥相比，其碳足跡可減少約80%。這種新型水泥已經投放市場。

綜上所述，我們有望在顛覆性水泥制造技術出現之前，快速實現建筑業的碳中和。

每年，因人類活動排放的二氧化碳高達430億噸。為了應對氣候變化風險，我們迫切需要在所有領域推出低碳解決方案，建筑業也不例外。事實上，全球約7%的二氧化碳排放都來自于混凝土的主要成分——水泥。

 

法國國家科學研究中心（CNRS）、巴黎薩克雷大學（l’ENS Paris Saclay）和Ecocem合作建立了一個名為Matériaux cimentaires éco-efficaces（簡稱MC2E）的新型實驗室，旨在研發生態環保型水泥材料。當前，三者已聯合開發了一種由鋼鐵工業廢渣制成的新型（專利）水泥，與傳統水泥相比，其碳足跡可減少約80%。

 

水泥的制造原理

 

過去兩百多年，傳統的波特蘭水泥一直是建筑材料的主要成分。波特蘭水泥由石灰石和粘土按8:2的比例混合，通過煅燒這一高溫化學反應制成。在煅燒過程中，石灰石會分解成為石灰和二氧化碳，帶來污染。總的來說，生產一噸水泥會帶來800公斤到一噸的二氧化碳排放。

 

減少混凝土等建筑材料中的水泥用量可以實現減排。考慮水泥在混凝土中主要充當填充物、發揮黏連作用，像膠水一樣粘合建筑材料中的骨料和沙子，這一做法完全可行。

 

減少五倍的水泥用量

 

鑒于水泥的主要功能是粘合劑/膠水，我們成功地找到了替代物來填充顆粒間的縫隙，從而將混凝土中的水泥用量減少了五倍。聚合物基膠水等傳統工業粘合劑以液體形式存在，物體表面被浸濕后，粘合劑便會硬化，加強整體結構的機械強度。水泥的原理與此相同：水泥粉與水混合后形成液體，在骨料之間流動并將其浸濕，最終硬化成像混凝土一樣的固體材料。

 

我們的“新型水泥”由磨碎的礦渣制成，不包含傳統的水泥材料。礦渣是煉鋼產生的廢渣。只需在磨碎粒狀高爐渣中添加少許惰性成分或添加劑，便可獲得一種可用于制造混凝土的“新型水泥”。與波特蘭水泥基混凝土相比，這種“新型水泥”混凝土的性能十分相近。