核心原理:CO₂在建材中的作用逻辑
CCUS 建筑材料的核心是碳酸化固化,分为两种核心路径,均能实现 CO₂的永久封存:
- CO₂作为原料参与反应:含钙质、镁质的工业固废(钢渣、矿渣、粉煤灰、白泥等)或胶凝材料,与 CO₂发生碳酸化反应,生成稳定的碳酸钙、碳酸镁等矿物,将气态 CO₂转化为固态碳酸盐,锁在建材中。
- CO₂作为养护介质:对混凝土、预制件进行碳酸化养护,替代部分蒸汽养护,在提升材料强度的同时,实现 CO₂封存,同时减少水泥用量、降低养护能耗。
与传统建材相比,CCUS 建材的碳来自大气或工业尾气,而非新增化石碳排放,部分产品可实现负碳排放,且能消纳大量工业固废,兼具环保与经济价值。
(一)CO₂养护混凝土(预制构件、商品混凝土)
这是最成熟、产业化程度最高的 CCUS 建材,适用于预制墙板、管桩、市政砖块、装配式构件,也是目前商业应用最广泛的品类。
1. 生产工艺
- 原料:水泥、骨料、掺合料(粉煤灰、矿渣粉)、水,制成混凝土湿坯。
- 碳酸化养护:将预制件放入密闭养护室,通入提纯后的工业 CO₂(浓度≥99%),在一定温湿度、压力下,混凝土中的氢氧化钙、水化硅酸钙与 CO₂反应。
核心反应:、
- 养护完成后,构件强度达标,CO₂被永久固定为碳酸钙。


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