Ngành xây dựng, một tác nhân đáng kể gây ra phát thải khí nhà kính, đang trải qua một sự chuyển đổi mang tính cách mạng hướng tới khử cacbon hóa. Một trong những chiến lược chủ chốt trong hành trình này là sự phát triển của bê tông carbon thấp.
Bài viết này khám phá những phát triển mới nhất trong lĩnh vực bê tông carbon thấp – bao gồm chất tăng cường cường độ, phụ gia xi măng mới, các giải pháp kinh tế tuần hoàn và các gói phụ gia được điều chỉnh phù hợp, cùng với vai trò của DEC Chemicals trong việc thúc đẩy bê tông bền vững.
Những phát triển mới trong bê tông carbon thấp với chất tăng cường cường độ
Bê tông truyền thống từ lâu đã là một nguyên nhân chính gây ra phát thải carbon do quá trình sản xuất xi măng tiêu tốn nhiều năng lượng. Để giảm thiểu điều này, các nhà nghiên cứu đã khám phá những cách sáng tạo để phát triển bê tông carbon thấp mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cấu trúc của nó. Một tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này là việc kết hợp chất tăng cường cường độ.
Chất tăng cường cường độ là các phụ gia được thiết kế để cải thiện cường độ sớm và cường độ cuối cùng của bê tông, cho phép giảm hàm lượng xi măng trong khi vẫn duy trì hiệu suất mong muốn. CHRYSO & GCP (Saint-Gobain Construction Chemicals) đi đầu trong việc nghiên cứu và phát triển các chất tăng cường này. Ví dụ, EnviroMix® SE của họ là một chất tăng cường cường độ sáng tạo cho bê tông, giúp giảm hệ số xi măng và có thể tăng cường độ đáng kể.
DEC Chemicals cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các giải pháp phụ gia bê tông, bao gồm các sản phẩm giúp tối ưu hóa hàm lượng xi măng và tăng cường hiệu suất của bê tông.
>>> Xem thêm: Xu hướng phụ gia bê tông hàng đầu: Định hình tương lai
Bằng cách sử dụng ít xi măng hơn – một nguồn phát thải carbon dioxide chính – tác động môi trường của bê tông có thể giảm đáng kể.
Phát triển phụ gia xi măng mới để tăng cường bê tông carbon thấp
Xi măng Portland đá vôi (PLC) và các loại xi măng hỗn hợp mới sử dụng vật liệu pozzolan (tro bay, pozzolan tự nhiên và đất sét nung), cũng như chất kết dính tam nguyên dựa trên nhiều loại SCM, là những lựa chọn thay thế đầy hứa hẹn cho xi măng Portland thông thường. PLC kết hợp đá vôi, một vật liệu tự nhiên tạo ra ít carbon hơn trong quá trình sản xuất.
Các loại SCM tự nhiên khác, ngay cả khi được biến đổi thông qua quá trình nung (ví dụ: đất sét nung) hoặc là sản phẩm phụ từ các ngành công nghiệp khác, cũng mang lại lượng khí thải carbon thấp hơn. Cả hai lựa chọn này đều có tiềm năng lớn trong việc giảm lượng khí thải carbon của bê tông.
GCP đang phát triển các thế hệ chất tăng cường cường độ xi măng mới, được thiết kế đặc biệt để nâng cao tính khả thi và hiệu suất của PLC và các loại xi măng hỗn hợp tiên tiến ở Bắc Mỹ. Các phụ gia này giúp khắc phục một số thách thức liên quan đến các loại xi măng thay thế này, chẳng hạn như nhu cầu nước cao hơn, cường độ có thể thấp hơn và các vấn đề về đóng cục.
Tăng cường áp dụng các giải pháp kinh tế tuần hoàn trong bê tông
Ngoài những tiến bộ trong sản xuất bê tông carbon thấp, việc áp dụng các giải pháp kinh tế tuần hoàn là rất quan trọng trong ngành xây dựng. Ba ví dụ đáng chú ý từ CHRYSO & GCP là Chryso®Quad, Convert C và hệ thống Recover.
Hệ thống Chryso®Quad được thiết kế để tăng cường việc sử dụng các loại cốt liệu phức tạp, chẳng hạn như cát nghiền thô. Bằng cách cho phép sử dụng cát và cốt liệu chất lượng thấp hơn, phức tạp hơn và có nguồn gốc địa phương mà không làm giảm đáng kể chất lượng bê tông, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc giảm thời gian giao hàng, chi phí và lượng khí thải CO₂ của bê tông thông qua việc giảm tác động vận chuyển. Phân tích của chúng tôi cho thấy việc sử dụng vật liệu có sẵn tại địa phương có thể giúp giảm lượng khí thải CO₂ từ 0,4% đến 9%.
Convert C là một phụ gia để xử lý bê tông dẻo dư thừa, chuyển nó thành trạng thái khô, cứng và dạng hạt. Sau số vòng quay thùng trộn thích hợp, việc xả vật liệu dạng hạt, một quy trình rửa tiêu chuẩn, có thể được sử dụng để làm sạch thùng trộn. Sản phẩm đầu ra tuyệt vời để làm lớp nền đường, vật liệu lấp hoặc lớp nền cảnh quan với sự phân bố và độ chặt hạt tốt.
Hệ thống Recover là một giải pháp sáng tạo khác giúp tăng cường tính bền vững trong xây dựng bê tông. Theo Hiệp hội Bê tông Trộn Sẵn Quốc gia (NRMCA), từ 2% đến 10% (trung bình 5%) trong số ước tính 455 triệu yard khối bê tông trộn sẵn được sản xuất tại Hoa Kỳ được trả lại nhà máy. Recover cho phép thu hồi bê tông tươi lẽ ra sẽ bị thải bỏ, cho phép tái sử dụng nó trong các mẻ trộn tiếp theo.
Một nghiên cứu điển hình về khách hàng cho thấy 275 yard khối bê tông được thu hồi mỗi tháng; hàng năm, điều này tương đương với việc tránh phát thải 331 tấn carbon dioxide chỉ từ xi măng – hoặc lượng khí thải từ việc sạc 40.263.716 điện thoại thông minh, theo Công cụ Tính toán Tương đương Khí nhà kính của EPA.
Là một hệ thống, Recover còn được sử dụng để làm cho quá trình rửa xe trộn hiệu quả hơn, giúp giảm thiểu vật liệu, lãng phí nước và giảm thiểu tác động môi trường liên quan đến sản xuất bê tông.
Việc áp dụng các giải pháp kinh tế tuần hoàn phù hợp với các mục tiêu bền vững rộng lớn hơn về giảm chất thải và bảo tồn tài nguyên. Nó cũng mở ra những cơ hội mới cho sự đổi mới và hợp tác trong ngành xây dựng.
Tối ưu hóa và các gói phụ gia được điều chỉnh phù hợp cho bê tông
Mặc dù những phát triển này đầy hứa hẹn, nhưng điều quan trọng là phải nhận ra rằng các giải pháp bền vững thường liên quan đến sự đánh đổi. Ngành xây dựng phải cân bằng cẩn thận các yếu tố khác nhau – bao gồm hiệu suất, chi phí, vật liệu sẵn có và tác động môi trường; tối ưu hóa hỗn hợp là một cách tiếp cận quan trọng để đạt được những mục tiêu này.
Tối ưu hóa hỗn hợp bao gồm việc điều chỉnh thiết kế hỗn hợp bê tông cho phù hợp với các yêu cầu cụ thể của dự án và các mục tiêu môi trường. Thay vì dựa vào một loại phụ gia “vạn năng”, cách tiếp cận này xem xét toàn bộ gói phụ gia phù hợp nhất với tình huống. Nó cho phép tùy chỉnh hỗn hợp các chất phụ gia, bao gồm chất tăng cường cường độ, vật liệu xi măng và các hợp chất tăng cường hiệu suất khác.
Việc phát triển các chất giảm nước cao cấp (HRWR) của chúng tôi cho việc thay thế SCM cao và các chất tăng cường cường độ cho phép chúng tôi sáng tạo với các tổ hợp phụ gia. Để giải quyết nhiều vấn đề về carbon thấp, chúng tôi có thể điều chỉnh một gói phụ gia, ví dụ, hệ thống Quad đã đề cập trước đó, kết hợp với chất tăng cường cường độ EnviroMix® SE, giải quyết các vấn đề về cốt liệu chất lượng thấp cùng với việc thay thế xi măng và giảm lượng xi măng để đạt được mức giảm CO₂ tối ưu.
DEC Chemicals cung cấp các giải pháp phụ gia bê tông linh hoạt và có thể điều chỉnh, giúp tối ưu hóa hỗn hợp bê tông cho từng dự án cụ thể.
Nghiên cứu tiếp tục và triển vọng tương lai của bê tông
Hành trình hướng tới bê tông carbon thấp vẫn đang tiếp diễn, được đánh dấu bằng các nỗ lực nghiên cứu và phát triển liên tục. Ngành công nghiệp phải duy trì cam kết thúc đẩy sự đổi mới trong lĩnh vực xây dựng bền vững. Cam kết này mở rộng đến các nỗ lực nghiên cứu đang diễn ra nhằm mở rộng việc sử dụng các sản phẩm phụ công nghiệp và các dòng chất thải xây dựng trong sản xuất bê tông.
Một hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn liên quan đến việc tiếp tục khám phá các nguồn vật liệu xi măng bổ sung mới như pozzolan tự nhiên và từ thủy tinh, cũng như các loại xi măng hỗn hợp tiên tiến. Các vật liệu này có tiềm năng giảm hơn nửa lượng khí thải carbon của bê tông và mang lại những lợi ích bổ sung, chẳng hạn như cải thiện độ bền và giảm tính thấm.
Các nghiên cứu đang diễn ra cũng đang xem xét cách kết hợp hiệu quả các dòng chất thải xây dựng, chẳng hạn như bê tông và gạch đá vỡ, vào các hỗn hợp bê tông mới. Bằng cách chuyển hướng chất thải khỏi các bãi chôn lấp và tái sử dụng chúng trong xây dựng, những nỗ lực này góp phần tạo ra một ngành xây dựng tuần hoàn và bền vững hơn.
Kết luận: Bê tông – Hướng tới tương lai bền vững
Điều quan trọng cần nhận ra là tính bền vững trong xây dựng là về việc đưa ra những lựa chọn sáng suốt. Không có một giải pháp duy nhất cho các thách thức giảm carbon. Thay vào đó, điều quan trọng là phải tùy chỉnh công thức bê tông để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của dự án và các mục tiêu môi trường.
Tính cấp thiết của việc giảm phát thải carbon trong ngành xây dựng không thể bị xem nhẹ. Điều quan trọng là các nhà lãnh đạo ngành phải tiếp tục tận tâm theo đuổi các giải pháp bê tông carbon thấp, để tiếp tục đạt được những bước tiến đáng kể trong nhiều khía cạnh khác nhau của xây dựng bền vững.
Từ việc phát triển các chất tăng cường cường độ và phụ gia xi măng đến việc thúc đẩy các giải pháp kinh tế tuần hoàn và các gói phụ gia được điều chỉnh phù hợp, những đổi mới này và những đột phá trong tương lai đang mở đường cho một ngành xây dựng bền vững và khử cacbon hóa hơn. Bằng cách hợp tác và nắm bắt những đổi mới này, ngành xây dựng có thể đóng một vai trò then chốt trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu và xây dựng một tương lai bền vững hơn.
DEC Chemicals – Đồng hành cùng các xu hướng bê tông bền vững:
DEC Chemicals tự hào là nhà sản xuất và cung cấp các giải pháp phụ gia bê tông chất lượng cao, đóng góp vào sự phát triển của bê tông bền vững. Chúng tôi luôn nỗ lực nghiên cứu và phát triển các sản phẩm phụ gia tiên tiến, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về bê tông thân thiện với môi trường.Để tìm hiểu thêm về các loại phụ gia bê tông và dịch vụ của DEC Chemicals, vui lòng liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay.