更多的建设问题
俄勒冈州大马士革的一栋在建房子，Birdsmouth设计选择了一种concrete-free slab-on-grade这是该公司过去曾用过的一个创新细节减少了碳排放．然后，该公司更进一步，在不可避免使用混凝土的建筑部分订购了渣混凝土。
2300平方英尺。房子和800平方英尺。每个车库都有一个平地板基础。在房子里，砾石层、绝缘材料和胶合板取代了传统的混凝土板。在车库中，这种替代是不可能的，但将矿渣混凝土替换为标准混合混凝土将显著降低混凝土的碳含量。矿渣混凝土也被用于地基、干墙和室外平房。
混凝土是温室气体的主要来源，主要是由于硅酸盐水泥的高碳排放，硅酸盐水泥是将粗骨料和细骨料粘结在一起的粘合剂。据估计，全球8%的温室气体排放可以追溯到混凝土。在矿渣混合物中，50%的硅酸盐水泥可以被矿渣取代，矿渣是铁高炉产生的一种颗粒状的工业副产品(甚至可能有更高数量的矿渣)。这只是其中之一辅助胶凝材料，即scm，设计师和现拌工厂都可以使用。
Birdsmouth项目经理Jessica Canales表示，该公司一直在寻找减少房屋碳足迹的方法。无混凝土板，Birdsmouth创始人Josh Salinger详细描述这篇优良的房屋建筑文章，是一个很大的帮助。但混凝土不能被完全淘汰，对于必须从混凝土中制造的构件来说，改用矿渣混合物是朝着正确方向迈出的又一步。当该公司发现其当地的预拌厂威尔逊维尔混凝土(Wilsonville Concrete)可以供应矿渣水泥时，他们决定试一试。
伯德茨茅斯的努力与俄勒冈州环境质量部门(Oregon Department of Environmental Quality)对降低公共工程项目的碳影响、宣传住宅工程的潜力的兴趣一致。这个部门做过一些案例研究在波特兰的几个项目中，比较了矿渣混凝土与传统掺合物的性能和和易性。该部门的兴趣延伸到了住宅场馆，以及大马士革在建的伯德茨茅斯(Birdsmouth)住宅。即将对该项目进行个案研究。
批量工厂出售大量矿渣混凝土
Wilsonville Concrete的销售经理弗兰克·金(Frank King)说，该公司提供矿渣混凝土已经有八年左右的历史了，在Wilsonville销售的现拌混凝土中，多达90%至少含有一些矿渣水泥。
他在电话中说:“我的目标是，几乎每一辆车都要装上一些矿渣水泥。”为什么?“环境是第一位的。第二，它是混凝土的好材料。有点像汉堡帮手。这只是让混凝土变得更好。”
水泥中加入多少矿渣取决于混凝土的使用方式。平板和石板通常会有20%的矿渣混合，大多数安装人员无法区分它和100%硅酸盐水泥混合料之间的区别。对于底座和地基，形状不必立即剥离，整理要求也较低，King通常建议使用50%的矿渣混合物。
矿渣混凝土凝结需要更长的时间，所以完工会更慢。在大型商业作业中，如仓库地面，抛光工通常要等几个小时后才用动力泥铲进行表面处理。如果是矿渣混合物，他们可能要等上8到10个小时，表面才能处理好泥铲，而这额外的时间会侵蚀利润。(不过，大多数住宅类的工作都不需要用强力铲，所以不需要等待太长时间。)
金说，渣混凝土达到完全强度的速度也较慢。在28天(强度测试的标准基准)时，矿渣混凝土的强度落后于传统波特兰水泥掺合物，但在56-90天时，矿渣混凝土的强度实际上超过了传统掺合物。
使用矿渣水泥代替硅酸盐水泥通常不会影响预拌料的成本，King说。然而，当炉渣含量达到50%到60%时，批量工厂可能会建议添加助剂，而这些额外的添加剂会推高成本。
研究是找到合适的供应商和混合物的关键
在她的研究开始时，Canales认为为大马士革项目找到一个渣混合料不会有太大的挑战。
她在电话中说，“我觉得我应该能上网找到一个渣混合设计，交给我们的任何供应商。”“但我学到的是，这并不像遵循菜谱那么简单。食材的质量对你得到的产品起着很大的作用。”
根据Wilsonville的King的建议，在大马士革的房子中使用的混凝土混合料是为特定的地点量身定制的。Canales说，混合物中含有的渣越多，就越难顺利完成。混凝土凝结得更快，因此安装工人必须加快工作速度，但混凝土的固化时间也更长，而且泥铲和其他装饰工具往往会拖过含渣量较高的混合料。
地基和墙体——当房子完工时是看不见的——有50%的含气渣混合物。车库楼板和作为铺路机基础的平地得到了30%的渣混合，使表面的光面稍好一些。
温度也有影响。大马士革的混凝土是在2月和3月浇筑的，当时气温在零度以上，但仍然很冷。掺入矿渣水泥的混凝土即使在温暖的天气里也会固化得更慢，而低温会进一步减缓这一过程。因此，无法快速剥离表单。
Canales估计，使用矿渣混凝土的劳动力和材料之间增加了约5%的成本。
“这绝对是一种挑战，”她说。“当我们在夏季进行倾倒时，这将是项目的一个选择。这是理想的。在含渣量较高的冬季浇注可能是不建议的。”
伯德茨茅斯未来使用矿渣混凝土的可能性有多大仍是一个悬而未决的问题。Canales说，在经历过一次这个过程后，该公司至少可以更好地向混凝土安装工传达他们遇到的挑战，这些安装工可能不愿意投标一个有太多未知数的工作。
另一个因素，Canales说，是渣混凝土如何作为最终地板。虽然车库的楼板用泥铲擦得很光滑，但它并没有像室内混凝土楼板那样进行研磨和抛光。该公司还没有准备好大规模采用渣混合料，但似乎对未来使用这种混合料持开放态度。
一个新案例研究的项目焦点
约旦·帕尔梅里(Jordan Palmeri)是该州环境质量和建筑环境项目部门的科学家和高级政策分析师，他正在进行一项关于大马士革项目的案例研究，这是宣传低碳混凝土混合材料及其在公共工程项目和住宅建筑中减少隐含碳的潜力的努力的一部分。
当案例研究准备好后，它将被发布在这里．
关于在人行道上使用矿渣水泥的案例研究已经发表了，帕尔梅里将在最终强度测试结果出来时完成这份报告。波特兰公共工程试验测试了高达50%的矿渣混合料，并将其性能与100%波特兰水泥混合料进行了比较。结果是令人鼓舞的。例如，一份人行道测试报告的部分内容是:
”总的来说,低- - - - - -碳拌料符合本市的混凝土性能规范，深受好评混凝土的整理，是成本- - - - - -中性或较便宜，并表现良好的职位- - - - - -项目的视觉检查- - - - - -与此同时，平均一个人行道坡道的碳足迹减少了23- - - - - -34%。100%水泥和d低- - - - - -碳混合物是强度的[持续时间]在第14天，尽管所有混合物都达到了3000psi的指定抗压强度- - - - - -遥遥领先28岁的- - - - - -规范。”
混凝土的新要求将于2023年初开始在波特兰城市项目中使用。
Palmeri说，矿渣水泥的使用在住宅工程中并不像在大型工程中那样典型，因为大多数住宅建筑商使用的是较小的混凝土生产商，而较小的预拌企业不太可能有第二个筒仓来存储矿渣水泥。即便如此，在太平洋西北地区，矿渣水泥还是很容易买到的，有时成本比波特兰水泥还低。
“从生产商的角度来看，他们会提供你想要的任何混合产品，”他在电话采访中说。“他们已经有低碳混合燃料很长时间了。他们只是需要被要求这样做。”
不熟悉矿渣水泥的混凝土整理工在第一次使用时可能需要一点指导，了解矿渣混合料的不同性能，特别是在凝结时间较慢的寒冷天气下。在混合材料中使用加速器，以及诸如交通延误等普通而不可预测的情况，会导致交付时间推迟，这可能会使对矿渣水泥的介绍不太完美。
“我不会夸大这个案例研究中的障碍，”他在谈到大马士革项目时说。“毫不夸张地说，这是这些人第一次使用低碳混合燃料。”
帕尔梅里说，矿渣水泥在减少建筑物的碳影响方面有很大的潜力——特别是在用于地基时。
“风险很小，”他在谈到那款应用时说。“你不需要很高的早期强度，也没有特殊的整理要求。粉底应该是一个去，然后你应该羽毛你的SCM内容在你的flatwork混合，因为你的成品习惯了它。当天气真的很冷的时候，使用这些混合材料的挑战就会被放大。就像非常冷的天气一般会影响混凝土一样。”
最终，Palermi希望看到低碳混凝土混合物成为住宅项目的默认方案，并纳入国家工程的购买指南。考虑到矿渣的远距离来源和粉煤灰可用性的逐渐下降，他也希望看到其他SCMs得到更广泛的接受，如磨玻璃火山灰。
渣混凝土在哪里
矿渣水泥协会(SCA)是该行业的一个贸易组织，它说矿渣水泥在“美国各个地区和州”都可以买到检索数据库在其网站上帮助建筑商寻找供应商。
该协会执行主任德鲁·伯恩斯(Drew Burns)在电话中说，在一些通常不使用矿渣水泥的农村地区，可能更难获得矿渣水泥。他说，在全国范围内，过去五年的增长一直很强劲，过去三年的出货量同比增长达到了两位数。然而，其中大部分用于大型基础设施项目，这些项目的耐久性和环境可持续性一直是人们关注的焦点。
他说，随着钢铁厂数量的减少，国内的钢渣供应已经减少，但进口材料的物流管道已经建立起来。美国的钢铁供应可以来自亚洲或欧洲，也可以来自国内钢厂。
虽然伯恩斯没有确切统计美国有多少炉渣被用于住宅工作，但毫无疑问，这是一个年轻的市场。
“这是一种新材料，历史上我们的行业一直使用普通硅酸盐水泥作为主要原料，”他说。“当你转向一种新材料时，与基础设施项目或高速公路项目的大型合同相比，许多住宅承包商并不一定了解养护和整理操作的注意事项或差异。”
在全国预拌混凝土协会执行副总裁兼工程部门负责人Colin Lobo表示，另一个原因可能是成本。过去粉煤灰比硅酸盐水泥便宜，而矿渣的成本大致相同。这给了粉煤灰混合物低碳的优势，而不是炉渣混合物。然而，随着飞灰的可用性随着燃煤电厂数量的减少，这种情况可能会发生改变。
Burns说，SCA和NRMCA都有资源来帮助承包商和预拌工厂经营者更多地了解矿渣水泥，并在他们决定开始使用矿渣水泥时迈出正确的一步。
Palmeri说，如果不直接要求，建筑法规和公共政策的改变也可能有助于使渣和其他scm更有吸引力，包括更依赖于环境产品声明(EPDs)选择最合适的建筑材料．
“气候变化迫在眉睫……”Palmeri说。“我们正在努力制定相关政策。我们在波特兰市有采购政策，规定我们只购买含有epd的产品，而且这些产品的碳足迹必须为x。我们刚刚在州一级为(交通部)购买混凝土、沥青和钢铁制定了这些政策。我们希望公共采购含有epd的材料和设定碳限制的政策也能进入私人市场。”
对于住宅混凝土完工商和建筑商来说，更多地了解矿渣水泥的好处，然后获得使用矿渣水泥的正确建议可能就是一个问题。帕尔梅里回忆起他与一位进步的建筑商的一次谈话，这位建筑商“总是想着下一件事”。
“当我们讨论这些具体工作时，他问我，‘为什么这不仅仅是项目的默认设置?”Palmeri说。“‘他们已经有了，为什么我们还要点这个特色菜?我认为这是最聪明的问题。”
斯科特·吉布森是GBA网站的特约撰稿人良好的住宅建筑杂志。
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13个评论
国家交通部门对粉煤灰和矿渣在混凝土道路和桥梁中的应用有着几十年的经验。古罗马工程师在古代将火山灰用于混凝土中发挥了巨大的作用。谷歌搜索将产生大量的研究，大部分是积极的。
有趣。我总是惊讶于罗马混凝土和水泥的不同混合物的高质量。当然，意大利南部大部分地区并没有持续的冻融循环。但是，站在万神殿这样的建筑里，有一个2000年历史的混凝土圆顶，是惊人的........
这是伟大的。我们必须开始减少混凝土生产和使用的碳足迹。
虽然炉渣对道路和基础设施的使用大有好处，但我要提出两点警告。首先，在很多情况下，没有理由说住宅建筑不能100%不含混凝土。在东海岸，成千上万的房屋都是在经过处理的木桩上建造的，这些木桩在没有地基的情况下插入地面(承载力由木桩的摩擦阻力决定——通常为15,000磅。或更多)。这些房子已经存在了几十年，包括经历了大风暴/潮汐潮。虽然很多这样的房子都浇上了用于停车的石板，但这并不是必须的——砾石就可以了。所以首先我们应该思考如何减少混凝土和水泥制品在住宅建筑中的使用。
其次，科学家必须对矿渣混凝土进行非常仔细的测试，以确保在短期和长期内，对人类或环境有害的化学物质或重金属不会在制造过程中滤出(甚至不会在安装后排出气体)。我认为矿渣，就像飞灰一样，可能含有一些有害的物质，所以生产过程中符合环保要求是很重要的，一旦混凝土固化到位，这些物质就会留在那里，不会最终对环境或居民造成问题。
不是所有的渣都是一样的。好点。
我对没有混凝土的车库地板很感兴趣。沙砾上的泥土是一种选择，但我不知道地面的水分会不会进入建筑。你可以在碎石下面加一层蒸汽屏障，但我不知道从潮湿的停车场下来的水滴会不会聚集在上面。我想可能有一个简单的解决方案很有效，但我不确定具体是什么。该法规要求它是不可燃的，这就排除了很多选择，包括很多作为车库地板覆盖层出售的商业产品。
有一个老式的车道，是混凝土跑道，中间有草。我看到它作为减少雨水流失的一种方式被重新启用。但我看不出有什么办法把它应用到车库地板上，因为地板必须是不可燃的。也许解决办法是建一个汽车码头而不是车库?
土壤水泥?
显然有人这么做了。你还需要一些波特兰水泥和合适的土壤，但似乎是可行的。
论坛上有人熟悉这个应用程序吗?
我可能是错的，但土水泥似乎只是替代了混凝土中通常使用的劣质骨料。你把水泥和泥土混合，泥土以及典型的沙子和更大的骨料，可能含有粘土和现场发现的其他成分，然后依靠压实来提高强度。如果你想要和普通混凝土一样的PSI，你需要比普通混凝土更高的水泥比，而不是更低。
这种感觉很像用在墙壁上的夯土结构。从减少碳排放的角度来看，其好处必须是用进口骨料替代现场可以找到的骨料。在车库中使用的深度是浅的，并经历点负载，它似乎不像它会hold住很好。
典型的混合料使用大约一半的水泥，但强度不如混凝土。强度取决于混合料的精度、土壤的类型、土壤的含水量和达到充分压实的能力。
这绝不是一个草率的过程，但可以用一半的水泥生产出稍微便宜一点的板坯。
除了最好的工作，所有工作都可能存在脆性和开裂的问题。
我个人只熟悉大型基础设施应用程序。对我来说，问题是它是否可以用于辅助住宅应用，如车道、露台和车库地板。
用砾石代替车库的车库当然是一个简单的解决方案。
我想知道你是否能说服你当地的建筑部门，大量木材的解决方案是防火安全的，即使它在技术上是可燃的。这可能需要一个非常宽松的管辖权，或者需要在住宅项目中不可行的那种测试。这让我想起了芝加哥的木巷:https://en.wikipedia.org/wiki/Wooden_Alley由于各种各样的原因，这可能不合理或不值得努力，但在理论上是可能的
我长大的房子坐落在一座从街道往下倾斜的小山上。我们的车库铺的是木地板。这并不符合今天的不可燃材料规范，但在其他方面似乎相对合理。不过我还是个孩子，所以我可能还没有完全意识到任何维护的烦恼。
是的，有碎石地面的车库可能是一个不错的计划。车道旁边有一棵巨大的橡树，所以挑战之一是防止松鼠把橡子藏在汽车里。它可以有铁丝网墙来防止啮齿类动物进入，但挑战是如何让它看起来不像动物园的笼子。
另一方面，对于一辆电动汽车来说，一个封闭和绝缘的车库意味着在冬天用来保持电池温暖的能量更少，所以也许这可以弥补平板的碳排放?
我还想知道用镀锌钢板覆盖木地板。金属需要多厚才能满足不可燃的规范要求?我认为这个要求没有明确定义。或者镀锌钢板作为坚固的和不可燃的蒸汽屏障，覆盖在坚硬的砾石或夯土上，组件中没有可燃物。你可以使用大量的钢材，但对二氧化碳的影响仍然小于4英寸的混凝土板——我计算0.6英寸厚的钢材可以使其大致相等，所以1/8英寸的钢材对碳的影响是混凝土的1/5，或1/16英寸的钢材的1/10。
查理,
卡尔·塞维利亚在他的房子里建了一个非常漂亮的车库，仓库建在墙上。
谢谢马尔科姆。我认为那是我见过的最漂亮的车库。一个好的灵感。
查理,
它足够好，可以作为室外有顶棚的生活空间的两倍——这是一个好主意。
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