地下工程环保新思路——英国HS2隧道项目的低碳喷射混凝土研究

小编语

伴随着全球极端气候频现，国际社会对于气候变暖和碳排放问题的关注度日益提高，地下工程行业如何实现节能减排也受到了越来越多的关注。 近期，英国的HS2工程公布了他们对于低碳混凝土的最新应用，本期就让小编带大家一起了解一下吧！

低碳喷射混凝土衬砌

建筑行业一直以来都是碳排放“大户”，据估算，建筑行业通常占工业化国家碳排放总量的5%至10%。传统的硅酸盐水泥制造过程中会排放出大量的 CO? ，是建筑业庞大碳排放的主要来源之一。

目前的水泥、混凝土资源循环

在欧美的地下工程行业中，使用低碳混凝土生产隧道管片，已成为目前实现隧道建设减排目标的主要方式。

碳中和水泥是全球材料技术界的重要努力方向，目前多国在这方面的研究已经取得一定成果，点击下方蓝字链接，了解更多：

英国的HS2隧道项目开始建设后，决定更进一步：在喷射混凝土衬砌中也使用低碳混凝土。由于喷射混凝土的水泥含量高，添加剂使用量也更高，因此喷射混凝土的碳排放量比传统的现浇混凝土大，改用低碳材料可以实现更加明显的减碳效果。

HS2工程中的低碳喷射混凝土衬砌研究

技术难点

虽然使用低碳喷射混凝土更加环保，但目前的低碳混凝土在速凝能力和早期强度这两大指标上却尚无法达到要求。除了材料本身的性能问题外，很大一部分原因在于促凝剂的选择“不合适”——现在使用的促凝剂专为硅酸盐水泥设计，因此在低碳混凝土中应用时性能不佳。

低碳喷射混凝土的性能难以令人满意

有鉴于此，研发一种新的促凝剂成为了当务之急。为解决这一问题， HS2项目联合拉夫堡大学和利兹大学开展了一项研究，以期增加低碳喷射混凝土的速凝能力和早期强度。

低碳喷射混凝土的喷涂试验

研究成果

目前，第一阶段研究工作已完成，技术团队研发了一种基于铝酸钙的粉末状促凝剂，混入低碳材料含量达70%的喷射混凝土后满足了隧道施工的性能要求。

新型粉状促凝剂

然而，HS2工程团本并不满足于现状，他们计划进一步减少碳排放，将喷射混凝土的低碳材料含量提高到80%，为此第二阶段的研究仍在进行中。

进行中的第二阶段研究

据估算，若使用含量80%的低碳喷射混凝土，将减少衬砌施工中70%的碳排放。在研究取得初步成果后，英国的银城隧道项目也将使用低碳喷射混凝土。

小编语

虽然我国的地下工程尚未 遭遇严苛的碳排放标准，但 随着气候问题日益严重，社会关注度逐渐升高， 我国的地下工程行业也势必需要面对碳排放难题，届时，这些来自国外项目的经验将会成为宝贵的借鉴。