混凝土和可持续性常常被认为是两个不相容的词语。早在罗马时代，混凝土就已经塑造了大部分建筑环境，由于抗性、多功能性、成本效益和易获得性以及其他固有优势，它成为地球上使用最广泛的制造材料。它在建筑物和基础设施中的广泛使用构成了城市的基础，连接了社区，并将继续在为未来提供解决方案方面发挥重要作用——尤其是在城市必须应对全球人口不断增长的情况下。但因水泥作为其主要成分，混凝土也带来了一些环境成本，在气候变化的背景下，它至少要为世界碳排放量的8%负责。然而随着创新技术和产品的兴起，有很多方法可以使混凝土更环保。
高效使用创新型混凝土有助于塑造更健康的建筑环境
随着建筑继续向环境可持续方向转变，建筑行业对低碳材料的需求呈指数级增长——混凝土行业也不例外。虽然生产工艺的改进显著降低了材料的生命周期碳足迹，但要达到最佳水平还有长路要走。
目前，创建更环保混凝土结构的一些方法包括：使用碳吸收型混凝土建造、强化固碳过程、使用绝缘混凝土模板墙以及结合了整体绝缘混凝土优点的节能结构。最重要的是，混凝土是可重复使用的，这意味着即使项目已被拆除，建筑碎片仍可用于路面、景观覆盖物、海洋礁栖息地，甚至可以替代混凝土混合物中的骨料。
尽管如此，实现更可持续混凝土结构的真正途径主要基于两个原则：从一开始就以尽可能少的碳足迹进行建造，以及提高混凝土的耐久性，建造不需要更换或维修的持久结构。通常，混凝土生产商会通过添加更多的水泥来提高强度和耐久性——然而，大部分二氧化碳将随着石灰石变成水泥的化学反应被释放。考虑到无法避免这种情况，一种可行的替代方法是减少混凝土中的水泥用量。在这方面，世界领先的智能混凝土技术公司凯顿国际已经开发了多种能够防水、修复和保护混凝土结构的产品，在不添加更多碳释放水泥的情况下延长其生命周期。换句话说，在不牺牲设计的情况下优化可持续性。
通过多种方法可以减少混凝土混合物中的水泥，从而有效降低其生命周期的碳足迹，无论是通过使用更大的、质量更好的骨料来产生更少的空隙从而填充浆料，还是通过使用高强度混凝土，允许工人使用更少的水泥来构建元件都能达到此目的。此外，即使在降低水泥含量后，硬化或减水外加剂也可以保持混凝土混合物的强度，从而最有效地利用剩余的水泥。
例如，凯顿国际的外加剂Hard-Cem可以提高混凝土的耐磨性和耐侵蚀性，取代有毒的干摇硬化剂和密封剂。当添加到混合物中时，该产品的特性会增加混凝土浆料的硬度，从而减少导致降解的细骨料和粗骨料的暴露。这使材料的使用寿命延长了一倍，也降低了安装和维护成本；同时避免了更换新的富含水泥的混凝土，过程中释放更多二氧化碳的情况。
众所周知，钢筋和其他嵌入金属的腐蚀是全球混凝土劣化的主要原因。因此，防止该情况出现的产品应该在不依赖更多水泥的情况下增加阻力，这也是混凝土结构的建筑师或设计师考虑的主要因素，特别是对于基础设施项目而言。正是考虑到此，Krystol（凯顿）内膜 （KIM）作为一种亲水性结晶外加剂，于1980年创建，用于制造永久防水混凝土。通过生长晶体来填充和阻止水和水性盐的运动到达钢筋，智能混凝土溶液有效地充当降低材料渗透性的屏障。通过这种方式，KIM无需使用含有挥发性有机化合物的有毒元素，即可延长使用寿命并提高成本效益。
为了补充外加剂的使用，Maturix智能混凝土传感器可以嵌入材料中，传输和监控实时温度数据并计算强度。由于结构往往为了安全而过度设计，这使得混合物可以优化水泥的使用，从而降低水泥含量。
在这些产品的帮助下，持久混凝土用途广泛，从住宅楼和多用途塔到滑板公园，到工业地板、水坝、水箱、污水厂、楼板、基础墙等复杂和磨损性环境。
谈到混凝土，很明显存在许多误解，尤其是在可持续性方面。尽管这种材料的使用传统确实对环境产生了巨大的负面影响，但今天许多技术进步和创新产品有可能使这种观念成为过去。
无论是通过结晶技术、耐久性增强方法、实时监控传感器还是许多其他智能解决方案，混凝土建筑显然可以成为可持续建筑的重要盟友。然而，这只有在持续使用创新产品的情况下才有可能实现，这些创新产品将是开启该行业生态友好型未来的关键。归根结底，这一切都归结为更好、更智能、更高效地使用材料，只有这样，我们才能充分致力于将各种材料的内在优势与可持续性结合起来，才能为净零、碳中和建筑以及更健康的全球建筑环境作出贡献。
◎ 编审：朱启同
◎ 美编：彭一哲
◎ 出品：广东建设报全媒体内容运营中心