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建筑师必看!水泥和混凝土的区别及其可持续发展的机遇

2020-04-07 1207 0
        麻省理工学院发展中心出版了一篇文章解释水泥和混凝土可持续作用,以及每种材料为可持续发展提供的机会。混凝土是世界上消耗最多的建筑材料文章说。然而,有很多公众不知道它或它对环境的影响。 

      混凝土经常与水泥混淆,是世界上仅次于水的最常用材料之一。两者的区别在于混凝土是由不同材料制成的复合材料,其中之一是水泥。过程如下:水泥是用石灰石开采出来的,然后与二氧化硅源如矿渣或粉煤灰混合。然后水泥厂将熟料磨成细粉,与添加剂混合制成水泥。

the difference between cement & co<em></em>ncrete and their opportunities for sustainability

      然后水泥被带到与水混合的地方,在那里它变成了水泥浆,如果你往浆糊里加沙子,它就会变成灰泥。如果你在砂浆中加入大块骨料,直径高达一英寸的石头,它就会变成混凝土。 

     混凝土最吸引人的特性之一是它的坚固性和耐久性。这是由于水泥和水在水化过程中发生的化学反应。'当水泥和水发生反应时,就会发生水化'乌尔姆继续说道。在水合过程中,熟料溶解在钙中,并与水和二氧化硅重新结合,形成二氧化硅钙水合物。二氧化硅钙水合物产生了强有力的化学键,赋予材料强度,同时使其具有难以置信的多孔性。尽管有多孔性,水泥仍然具有很高的强度和粘结性能。通过降低孔隙率,产生更致密、更坚固的最终产品。 

     高性能混凝土是由工程师在20世纪80年代发明的,正是这样做的。'“高性能混凝土是在20世纪80年代发展起来的,当时人们意识到可以通过降低水灰比来部分减少毛细孔,”乌尔姆说。随着某些成分的加入,这创造了更多的CSH,减少了水化后残留的水分。从本质上说,它减少了充满水的较大孔隙,提高了材料的强度。 

     在这之前,我们都很好。问题是,降低高性能混凝土的水灰比需要更多的水泥,而且取决于水泥的生产方式,这会增加其对环境的影响。这是因为当碳酸钙在窑中烧制水泥时,会产生二氧化碳。由于水泥窑需要高温,所以使用化石燃料加热水泥窑也会产生排放。

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     混凝土是世界上最常用的建筑材料。因为我们使用了太多的二氧化碳,所以我们减少二氧化碳排放量将对全球排放产生巨大影响。 谈到减少水泥的排放,我们可以通过增加使用废料作为能源而不是化石燃料来提高水泥窑的效率。我们也可以使用熟料较少的混合水泥,例如波特兰石灰石水泥,它在水泥生产的最后研磨步骤中混合未加热的石灰石。我们所能做的最后一件事就是捕获、储存或利用水泥生产过程中排放的碳。

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      通过捕获、利用和储存碳,在创造巨大市场机会的同时,也创造了减少水泥和混凝土对环境影响的巨大潜力。根据气候和能源解决方案中心的数据,到2030年,这种在混凝土中利用碳的方式将会有4000亿美元的全球市场。 

 


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