建筑物整體隱含的CO2排放占比
工業(ye)界、建筑(zhu)師(shi)和工程師(shi)現在(zai)肩負的任務是在(zai)項目中選(xuan)用(yong)低碳產品和可持續(xu)發展的解決方案，應(ying)從以下(xia)幾方面(mian)考慮：
《巴黎協定(ding)》的目(mu)標是將(jiang)全球氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)較(jiao)前工業化時期上升幅度控制在1.5℃以內(nei)，《格拉(la)斯哥氣(qi)(qi)(qi)候公約》(COP26)旨在到2030年(nian)將(jiang)全球二氧化碳排放(fang)量(liang)比2010年(nian)減少45%，并在本世(shi)紀中葉(xie)左右實現凈零排放(fang)。即便如此，到2100年(nian)，全球氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)仍可能(neng)會(hui)升高2.4℃。
水泥(ni)(ni)行業(ye)是全(quan)球(qiu)第二(er)大(da)的(de)二(er)氧(yang)化碳(tan)(tan)排放(fang)源(yuan)，占碳(tan)(tan)排放(fang)量總量的(de)8%，因此(ci)是實(shi)現COP26氣(qi)候目標(biao)的(de)重點(dian)之一(yi)。認識到這一(yi)點(dian)，加拿(na)大(da)、德國(guo)、印度、阿(a)聯酋(qiu)和(he)(he)英(ying)國(guo)已(yi)承諾到 2050年在使(shi)用混(hun)凝土和(he)(he)鋼(gang)材的(de)“重大(da)公共建筑”方面(mian)實(shi)現凈零(ling)排放(fang)。根據這些目標(biao)，全(quan)球(qiu)水泥(ni)(ni)和(he)(he)混(hun)凝土協會(GCCA)旗下40家混(hun)凝土和(he)(he)水泥(ni)(ni)制(zhi)造商已(yi)經承諾到2030年將二(er)氧(yang)化碳(tan)(tan)排放(fang)量減少一(yi)半，到2050年實(shi)現凈零(ling)排放(fang)。
建筑物的混凝土結構部分碳含量占比最大，約為66%，因此混凝土是急需解決的問題。由于水和骨料的碳足跡可以忽略不計，混凝土的碳足跡幾乎完全由水泥決定(0.93kg CO2/kg),即水泥是建筑環境中碳的最大來源。此外，水泥生產還會排放大量的氮氧化物(NOX)和硫氧化物(SOX)，導致酸雨(yu)、公共衛(wei)生(sheng)惡化和(he)全球氣候變化。
到2050年實現凈零(ling)碳排放是一個多方面的挑戰
PENETRON ADMIX 澎(peng)內傳混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)防水添(tian)(tian)加劑(PNC803)是一(yi)種可(ke)持續發展的(de)(de)結晶型外加劑，能夠(gou)降低混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)滲(shen)透性(xing)，防止由(you)化(hua)學侵蝕(shi)、腐(fu)蝕(shi)和凍融循(xun)環導(dao)致(zhi)的(de)(de)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)劣(lie)化(hua)，為混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)提供全面的(de)(de)保(bao)護，延長結構(gou)的(de)(de)使用壽命。PENETRON ADMIX 澎(peng)內傳混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)防水添(tian)(tian)加劑(PNC803)在混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)配(pei)料過程中添(tian)(tian)加，不受氣候條件影(ying)響，有助于(yu)減(jian)少混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)和建筑項目(mu)的(de)(de)總體碳足跡。
混凝土為多(duo)孔結構，內(nei)部含有微裂縫、孔洞和毛(mao)細(xi)孔道，寬(kuan)度(du)通常介(jie)于0.1-0.5mm。
水(shui)和水(shui)溶性(xing)化學物質通過這些通道滲入混(hun)凝土內部。
PENETRON ADMIX 混入混凝土，產(chan)品中(zhong)的(de)活性(xing)化(hua)學(xue)物質催(cui)化(hua)水泥水化(hua)產(chan)物與水發(fa)生化(hua)學(xue)反應，生成不溶(rong)于(yu)水的(de)結晶體。
即使在高水壓力下，結晶(jing)體(ti)也可密封(feng)混凝土(tu)中的孔隙和微裂縫(feng)，阻(zu)止水的滲透。
水分無法穿(chuan)過晶體結構，從而使混凝土(tu)整(zheng)體防水。
PENETRON ADMIX 為混凝土提(ti)供(gong)自修復功(gong)能，結構(gou)在整個壽命周(zhou)期內產生新的裂縫(feng)，一旦有水滲(shen)入，就(jiu)能重新激(ji)活自愈合修復功(gong)能。
PENETRON ADMIX 澎內傳混凝(ning)(ning)土(tu)防水添加劑(PNC803)可100%的降(jiang)低(di)滲透性，從而維持混凝(ning)(ning)土(tu)內的堿性環境，保護鋼筋表(biao)面(mian)的鈍化膜，防止(zhi)腐蝕。
由于(yu)水(shui)是造成混凝土劣化的(de)主要原因，而PENETRON 提供的(de)永(yong)久防水(shui)保(bao)護使(shi)混凝土結(jie)構在整個使(shi)用壽命期間基本上不(bu)需要進行維護，也不(bu)用考慮隨之(zhi)而來的(de)碳足跡。
同樣，PENETRON ADMIX 澎內(nei)傳混(hun)凝(ning)土防(fang)水添加劑(ji)(PNC803)使混(hun)凝(ning)土在整個使用壽(shou)命期間(jian)具有(you)0.5mm裂縫自修復功能，從而防(fang)止水分(fen)的滲入和腐蝕，基(ji)本上避免(mian)了混(hun)凝(ning)土結(jie)構的維護(hu)需求。
裂縫(feng)滲漏
自修復后
從上表(biao)可(ke)知(zhi)，設計使用年限為50年或100年的混凝土經PENETRON ADMIX 澎內傳混凝土防水添加劑(PNC803)處理(li)后(hou)，在氯化(hua)物或碳化(hua)腐蝕環境下,都(dou)不(bu)需要(yao)或只(zhi)需要(yao)很少(shao)的維護，并(bing)且可(ke)以減少(shao)混凝土保護層(ceng)厚(hou)度(du)。
因此(ci)，與普(pu)通(tong)混凝土相比，維修次(ci)(ci)數減(jian)少(shao)(shao)，建(jian)筑物的碳足跡至少(shao)(shao)降低40%(5次(ci)(ci)減(jian)為3次(ci)(ci))，最(zui)高可降低300% (3次(ci)(ci)減(jian)為0次(ci)(ci))。
可持續(xu)循環經濟優化自然資源(yuan)和能源(yuan)的(de)使用(yong)，以盡量(liang)減(jian)少二氧化碳(tan)排放(fang)量(liang)。傳統混凝(ning)土是世界上第(di)二大消耗品，由耐用(yong)的(de)天然原材(cai)料組成，但當暴露于惡劣環境中時也(ye)會失(shi)效，導致(zhi)頻繁維(wei)修或(huo)更(geng)換。這增加了原材(cai)料和能源(yuan)的(de)加工和消耗，建(jian)筑廢棄物的(de)處理，從而增加了二氧化碳(tan)的(de)排放(fang)。
建筑物的隱含(han)碳(tan)足(zu)跡是(shi)以下各項的總和：
通過(guo)使(shi)(shi)(shi)用(yong)具有自修復功(gong)能的(de)耐久混凝土，結構的(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命 (定義為腐蝕概率保持(chi)在10%以下的(de)年限) 可以延(yan)長60年甚至更長。在預期(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)年限到(dao)期(qi)時，該建筑(zhu)可以保持(chi)原狀繼續使(shi)(shi)(shi)用(yong)或只需外觀改造和機電升(sheng)級，重新得(de)到(dao)與(yu)原設計以相似的(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命。因此，(A) (B) (C) 和 (D) 要(yao)么大(da)幅減少，要(yao)么完全取(qu)消，當碳足跡相同(tong)的(de)情況下，結構的(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命延(yan)長一倍。
隨著全球水(shui)(shui)泥(ni)和混凝土行業(ye)承(cheng)諾到2050年實現凈零(ling)碳排放，而水(shui)(shui)泥(ni)是碳排放的主要來源(yuan)，目前的發展方(fang)向是采(cai)用粉煤灰(hui)、高爐礦渣、硅灰(hui)、火山灰(hui)等輔(fu)助膠(jiao)凝材料來降(jiang)低水(shui)(shui)泥(ni)的用量(liang)。這(zhe)些(xie)輔(fu)助膠(jiao)凝材料是煤炭和鋼鐵行業(ye)的副(fu)產品，不會增加建筑項(xiang)目的碳足跡(ji)，并且其附加價值超出了它們的膠(jiao)結能力，越來越受到業(ye)界歡迎，供(gong)不應求。
PENETRON ADMIX 澎內傳混凝(ning)(ning)(ning)土防水添(tian)加劑(PNC803)與輔助膠凝(ning)(ning)(ning)材料完全(quan)兼容，適(shi)用于普通混凝(ning)(ning)(ning)土(OPC)和(he)添(tian)加輔助膠凝(ning)(ning)(ning)材料的(de)混凝(ning)(ning)(ning)土(SCM/OPC)，從而大大減少結(jie)構中的(de)隱含碳含量。
PENETRON ADMIX 澎內傳(chuan)混凝(ning)土防水添加劑 (PNC803) 可以將配制的低等級混凝(ning)土提升一個等級，達到與之相同或(huo)(huo)更好的耐久性(xing)；反之，當性(xing)能指標確定時，可用輕質或(huo)(huo)更經濟(ji)配比的混凝(ning)土來替代并滿足(zu)要(yao)求(qiu)。
為此，開展了氯離子滲透和碳化作用對混凝土耐久性的影響研究。Penetron Admix 澎內傳混凝土防水添加劑(PNC803)的碳足跡最大值為 4.9kgeqCO2/m3.1
混凝(ning)土(tu)(tu)的(de)碳足(zu)跡取自英國建筑服務(wu)研(yan)究與信息(xi)協會(BSRIA)與Bath大學(xue)合作的(de)研(yan)究數據。該研(yan)究為(wei)常見建筑材料提供了一個大型(xing)的(de)碳足(zu)跡數據庫，包括(kuo)不(bu)同28d抗壓(ya)強度2的(de)混凝(ning)土(tu)(tu)（添(tian)加/未添(tian)加輔助膠(jiao)凝(ning)材料）數據。
1 技術報告 RAA0036A-01 | 2 //ghgprotocol.org/Third-Party-Databases/Bath-ICE
混(hun)凝土耐久性可根據(ju)氯(lv)離子遷移(yi)系數(shu)和混(hun)凝土保護層厚度(du)的函數(shu)關系確(que)定(菲克第二定律(lv))。
研究表(biao)明，添加PENETRON ADMIX 澎內傳混凝(ning)土(tu)防水添加劑(PNC803) 的(de)低(di)等級(ji)混凝(ning)土(tu)與按(an)照BS8500 -1 配制(zhi)的(de)混凝(ning)土(tu)(膠凝(ning)材料增加40kg，設(she)計(ji)使用壽命為50年)相比，能更(geng)好的(de)阻止氯化(hua)物遷移。
因此，在氯化物腐(fu)蝕一(yi)定的(de)情況下(xia)，添加 PENETRON ADMIX 澎內傳混凝(ning)土防水(shui)添加劑(PNC803)的(de)混凝(ning)土可(ke)減少混凝(ning)土保護層厚度，不會縮(suo)短結(jie)構的(de)使用壽命。
下圖為保護層厚度為65mm(100年) 和 50mm(50年)的(de)按(an)照(zhao)BS 8500-1標準(zhun)配制的(de)混凝土和添(tian)加PENETRON ADMIX 混凝土在按(an)照(zhao)BS8500規定(ding)暴露于(yu)海水中的(de)模擬結(jie)果對(dui)比數(shu)據(ju)。初(chu)始氯化物含量對(dui)應(ying)于(yu)受鹽(yan)霧(wu)影響的(de)典(dian)型港(gang)口(kou)結(jie)構(gou)。
由圖(tu)可(ke)知，在氯化物環境下，當(dang)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)保護層厚度相同(tong)時(shi)，添加(jia)PENETRON ADMIX 澎(peng)內傳混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)防(fang)水(shui)添加(jia)劑(PNC803) 的(de)低(di)等級混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)的(de)使用壽(shou)命(ming)均大于(yu)按照BS 8500-1配制的(de)相應高等級混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)。1
試驗(yan)結果表明，膠凝材(cai)料用量可減(jian)少10%，可用輕質或更經濟配(pei)比的混凝土來替代。2
1 技術報告RAA0036A-01 | 2 技術報告 RAA0036A-01 | 3 MIX A - CFP = 369 kg eq-CO2/m3 | MIX B - CFP = 325 + (3.80 ÷ 4.00)*4.9 = 330 kg eq-CO2/m3
通過比較(jiao)添加(jia)PENETRON ADMIX 澎(peng)內(nei)傳(chuan)(chuan)混凝(ning)土(tu)防(fang)水添加(jia)劑(ji)(PNC803)的(de)(de)低等級混凝(ning)土(tu)與按(an)照BS8500-1配(pei)制的(de)(de)適用(yong)于(yu) XC3/XC4 類環(huan)(huan)境的(de)(de)混凝(ning)土(tu)性能，以評定(ding)碳(tan)化環(huan)(huan)境下PENETRON ADMIX 澎(peng)內(nei)傳(chuan)(chuan)混凝(ning)土(tu)防(fang)水添加(jia)劑(ji)(PNC803)對延長鋼(gang)筋混凝(ning)土(tu)結構使用(yong)壽(shou)命的(de)(de)作用(yong)。A組(zu)是(shi)一(yi)種(zhong)標準規定(ding)的(de)(de)耐久(jiu)性混凝(ning)土(tu)，其名義保護層(ceng)厚度為30mm，使用(yong)壽(shou)命為50年，并且膠凝(ning)材料較(jiao)B組(zu)增加(jia)了35千克。
混凝土(tu)碳化箱(xiang)(瑞士 SIA 262/1-X 標準)
兩種混凝(ning)土90d的(de)(de)碳化系數(K)值表明，摻入PENETRON ADMIX 的(de)(de)低(di)等級混凝(ning)土具有較好(hao)的(de)(de)抗碳化性(xing)能(neng)；
研究結(jie)果1表(biao)明，碳化環境(jing)下(xia)，當混(hun)凝(ning)土保護層厚度相同時，添(tian)加PENETRON ADMIX 澎內傳混(hun)凝(ning)土防(fang)水添(tian)加劑(PNC803)的(de)低等級混(hun)凝(ning)土達到正常使(shi)用極(ji)限狀態(tai)所需的(de)時間(jian)是BS 8500-1規定的(de)相應高等級混(hun)凝(ning)土的(de)很多(duo)倍(bei)；因此，當結(jie)構使(shi)用年限相同時，可顯著減小混(hun)凝(ning)土保護層厚度。2
1 技術報告 RAA0036A-01 | 2 免責聲明:本研究以實驗室條件為例。項目工程師必須根據項目對混凝土性能的要求計算配合比和混凝土保護層。 | 3 計算混凝土 A（等級C40/50）和 B（等級C32/40）的碳足跡; 混凝土 A - 高等級 - CFP = 369 kg eq-CO2/m3 | 混凝土 B - 低等級 - CFP = 329 + (3.15 ÷ 4.00)*4.9 = 330 kg eq-CO2/m3
地下(xia)混凝土結構的(de)傳統防水解決(jue)方案通常包括以下(xia)幾種(zhong)表面處理方案，碳足跡(ji)(CFPs)1如下(xia)表所示。
假定PENETRON ADMIX 澎內傳混凝土防水添加劑(PNC803)的CFP為熟料的CFP2與專有材料的CFP3之和。考慮到產品在高性能混凝土中的預期最大用量 (4.0 kg/m3),? PENETRON ADMIX 的CFP最大值為 4.9 kg eq CO2/m3。
按照結(jie)構平(ping)均厚度0.25-0.35m計算每平(ping)方(fang)米混凝土的CFP,將(jiang)PENETRON ADMIX 澎(peng)內傳混凝土防水添加劑(PNC803)與上(shang)述表(biao)面處理方(fang)案進行比較(jiao)?，結(jie)果見右(you)表(biao)。
總之，地下結(jie)構(gou)采用結(jie)晶(jing)技(ji)術(硅(gui)酸鹽水泥與火山灰水泥結(jie)合使用)替代不可(ke)持續(xu)的卷材防(fang)(fang)水解決方案(an)，與普通防(fang)(fang)水混凝土相比，自修復混凝土每(mei)平(ping)方米的碳(tan)足跡平(ping)均減少20%，最高可(ke)達27%?。
1CFP取自平屋頂防水解決方案對環境生命周期影響的比較。研究解決方案在軍事基礎設施修復工程中的應用(Miriana Gon?alves – MSc’s Thesis – Tecnico Lisboa, 2015) | 2 0.93 kgeqCO2/kg | 31.514 kgeqCO2/kg | ?膠凝(ning)材料用(yong)量400 kg/m3 的1% | ? 技術(shu)報告RAA0036A-01
如果不采(cai)用(yong)表面外(wai)設(she)防水(shui)材料，尤(you)其是地下防水(shui)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)，能(neng)夠獲得更多利益。例如：土方挖掘(jue)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)量(liang)減少，無需(xu)外(wai)設(she)防水(shui)卷材的鋪設(she)和施工(gong)(gong)，以及(ji)等待具備(bei)施工(gong)(gong)的氣候條(tiao)件等。這些因素有助于優化施工(gong)(gong)進(jin)度和降(jiang)低工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)的碳足跡。
防水施(shi)工與混(hun)凝土澆筑同步完(wan)成，可以顯著加快施(shi)工進度，節約(yue)資(zi)源，降低項目的(de)碳足跡。
根據到2050年實(shi)現零碳混(hun)(hun)凝土(tu)的承諾，PENETRON ADMIX 澎(peng)內傳混(hun)(hun)凝土(tu)防水添加劑(PNC803)可從以下(xia)幾方面減少(shao)碳足跡：
1 如果地下混凝土體積占(zhan)整(zheng)體建筑結構(gou)混凝土體積的(de)25%及以上，地下結構(gou)能(neng)降(jiang)低20% ，即占(zhan)整(zheng)體建筑結構(gou)的(de)5%。
PENETRON 澎內傳遵循嚴格(ge)的環境(jing)(jing)準則，并已獲(huo)得ISO 14001環境(jing)(jing)標(biao)準認證。
Penetron 系列(lie)產品包括PENETRON ADMIX 澎內傳(chuan)混凝土防水添加(jia)劑(PNC803)，幫助工程贏得信譽和(he)(he)口碑，并且獲(huo)得了新加(jia)坡(po)綠葉, EPD, CDPH 和(he)(he)GreenGuard Gold 等一系列(lie)國際認證。
Penetron Admix 應用時直接添加到混(hun)凝土拌合物中，因此不(bu)需(xu)要預留施工表面材料（例如卷材）的(de)空間，可減少開挖。
Penetron Admix 應用時直接添加到混凝土(tu)拌合物(wu)中(zhong)，因此不需要預留(liu)施工表面材料（例如(ru)卷(juan)材）的空間，可減少開(kai)挖。
Penetron 產(chan)品(pin)可修(xiu)復現有(you)混凝土(tu)結構，提供防水和保護，提高(gao)混凝土(tu)耐久性和使用(yong)壽命。
Penetron 產品不產生廢棄物，因為它可在拆除后與混凝土(tu)一起回(hui)收利用(yong)，而對環境不友好的(de)石油基(ji)類防水制品（例(li)如：卷材和涂料(liao)）則需送入(ru)垃圾填(tian)埋場或采(cai)取其(qi)他(ta)方式處理。Penetron 產品包裝完全(quan)可回(hui)收利用(yong)。
類別：現場使用的室內油漆和涂料；
Penetron 產品是(shi)經過認證(zheng)的綠(lv)色(se)產品，VOC含量為零。
Penetron 產品不含VOC，因此施(shi)工人員(yuan)不會接觸到任(ren)何有氣(qi)味、有刺激(ji)性或有害的污染物(wu)。
Penetron Admix 被證明可(ke)以減緩(huan)氯離子的擴散(san)，通(tong)過菲克(ke)第(di)二擴散(san)定(ding)律測量和計算得知可(ke)延緩(huan)鋼筋的腐(fu)蝕。在極(ji)端環境下可(ke)延長混凝土結構使用壽(shou)命達60 年(nian)。
選項2. 減少廢物總量；
Penetron 產(chan)(chan)品不產(chan)(chan)生廢棄物，因為它可在拆(chai)除后與混凝土一起回(hui)收(shou)利(li)用，而對環境不友好(hao)的(de)石(shi)油基(ji)類防(fang)水制品（例如：卷材 和(he)涂料）則需送入(ru)垃圾填埋場或采取其他方式(shi)處理。
類別：現場使用的室內油漆和涂料；
Penetron 產品是經(jing)過認證的綠(lv)色產品,VOC含(han)量為(wei)零(ling)。應用(yong)Penetron 產品不會(hui)對項目的空氣質量產生(sheng)不良影(ying)響，不產生(sheng)任何氣味(wei)、刺激性或有害污(wu)染物。
Penetron Admix 被(bei)證(zheng)明可以(yi)減緩(huan)氯離子的擴散，通過菲克第二擴散定律測量和計算(suan)得知可延(yan)緩(huan)鋼筋(jin)的腐蝕(shi)。在極端環境下可延(yan)長混凝土結構使用(yong)壽命達60年(nian)。
