几乎所有的建筑方案都使用混凝土，但并非所有的混凝土混合物在达到建筑可持续性的目标时都是相同的。为了进一步减少建筑的碳足迹，考虑使用混凝土外加剂的好处。
混凝土混合物可用于减少水泥含量，允许更多地使用补充水泥材料（SCM），甚至增加对环境的抵抗力，这可以延长结构的寿命。外加剂还有可能影响与混凝土生产相关的二氧化碳排放的减少。
然而，外加剂对可持续性的影响可能是复杂的，并且涉及许多变量。以下三个例子说明了外加剂有助于减少混凝土二氧化碳排放的几种方法。
示例1：在SCM混合物中使用高效减水剂
超塑性剂可用于减少混合物中的水，从而降低有效水 - 水泥（W / C）比。艾布拉姆斯定律将允许用补充水泥材料更换水泥，例如粉煤灰，同时保持等效的优点。例如，可以用超稳定性剂处理具有350kg / m3（590Lb / yd3）水泥和200kg / m 3（337磅/毫升）水（0.57w-put-cemend比）的参考混凝土。混凝土的含水量可以减少到160kg / m 3（270lb / yd3），减少20％。
降水允许除去70kg / m3（118磅/ yd3）水泥，并用84kg / m 3（142磅/ yd3）的粉煤灰替换，产生0.445的w / c比。一些砂也可以添加到混合物中以维持等效的产率。
即使在不考虑供应链和恢复效益中由于更容易放置和更长的结构寿命而导致的，但这些变化的总和导致混凝土在二氧化碳排放量减少19％。鉴于减少生产建筑材料所需的水量也是一个关键的可持续发展目标，这一过程代表了建设者在这方面发出有意义的改进的重要机会。
示例2：在SCM混合物中使用高效减水剂和促进剂
按照与上述方法相似的方法，我们还可以说明如何结合使用高效减水剂和固化促进剂，进一步减少混凝土的二氧化碳排放量，同时部分克服与较高水平的水泥替代相关的早期强度较低的问题。
使用相同剂量的高效减水剂，我们可以将混合料的含水量降低至169 kg/m3（285 lb/yd3），水泥含量降低至175 kg/m3（295 lb/yd3）。然后用210 kg/m3（354 lb/yd3）的粉煤灰替换去除的水泥，从而使水灰比为0.44。
但在这里，还将固化促进剂引入到配制过程中，以提高混凝土混合料的早期强度，注意到后期强度通常不是粉煤灰混合料的问题。这些变化的总和使得混凝土的二氧化碳排放量显著减少了34%。如果允许较慢的强度发展，从而减少加速器的使用，二氧化碳排放量将进一步减少。
示例＃3：使用空气夹带代理
引气剂是一种表面活性剂，通过稳定混凝土中的小气泡发挥作用。当夹带的水在冻结过程中膨胀时，这提供了压力释放。因此，世界上许多易冻融地区的建筑规范都要求AEA。
引气剂在赋予低强度贫混凝土和易性方面也很有用。由于这些混凝土中的浆体体积较小，骨料摩擦是和易性和坍落度发展的主要障碍。当空气夹带量增加几个百分点时，水泥和水含量略有减少，即可达到所需的和易性，从而适度减少二氧化碳排放量（~3%）。然而，当考虑到诸如提高耐久性（由于减少泌水和更好的压实）等因素时，混凝土生命周期内的环境影响是相当大的。
结论
创造性地使用混凝土外加剂，单独或组合，可用于显著减少与混凝土生产相关的二氧化碳排放。混凝土确实是我们大多数基础设施的基础。然而，混凝土的生产过程几十年来一直保持相对不变。有新的机会，以减少二氧化碳排放量利用混凝土外加剂与上述战略。作为建筑师、工程师、承包商和混凝土生产商，我们必须进行合作和创新，以继续降低我们已建成世界的二氧化碳排放量。
作者注意：使用混凝土的环境评估比较来确定二氧化碳排放减少。
作者简介：Diego Granell是马萨诸塞州剑桥GCP应用技术公司的产品管理和营销总监。他在全球范围内负责开发和引进新的水泥外加剂和混凝土外加剂产品和系统，战略研究重点是减少混凝土配合比设计中的碳含量的技术。迭戈获得瓦伦西亚技术大学土木工程硕士和理学学士学位，以及达特茅斯学院塔克商学院工商管理硕士学位。有关混凝土外加剂的更多信息，请访问GCP应用技术网站或者联系迭戈迭戈。格拉内尔@gcpat.com.