图片来源:Alex Wilson
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过去一周，我一直在旧金山湾区，在各种会议上发言。(当我旅行的时候，我试着把各种活动结合起来，以减轻我燃烧所有燃料和排放所有二氧化碳到那里的内疚感。在会议间隙，我现在和女儿一起住在佩塔卢马和纳帕。)
我上周花了三天在BuildWell这是我的朋友兼同事布鲁斯·金(Bruce King, p.e.)组织的一个小型会议，主题是“创新材料，打造更绿色的地球”。演讲者包括著名的思想领袖Ed Mazria2030年建筑他正在领导到2030年向零碳建筑转型的努力;约翰·华纳博士，是绿色化学它正在通过降低毒性来改变制造业;以及马西斯·瓦克纳格尔(Mathis Wackernagel)全球足迹网络．
一个不太出名的演讲者(也是三天来的出席者)是布伦特·康斯坦茨博士他是蓝色星球的创始人兼首席执行官，也是斯坦福大学的教授。(《蓝色星球》目前还没有网站。)我当时并不知道康斯坦茨的计划有多么大胆:重新发明混凝土，把它从世界上最大的二氧化碳排放源之一转变为吸收发电厂排放的二氧化碳的最重要工具之一。
普通硅酸盐水泥
今天用于混凝土、各种砂浆、灰泥和混凝土砌体(cmu)的波特兰水泥主要由两种形式的硅酸钙(氧化钙加二氧化硅)和较小浓度的氧化铝、氧化铁和硫酸盐组成。
波特兰水泥因其外观与波特兰石相似而得名，波特兰石发现于英国多塞特的波特兰岛，在19世纪早期被广泛使用。
进入波特兰水泥生产的主要原料是氧化钙(CaO)，它是通过“煅烧”石灰石(CaCO3)在非常高的温度下形成“熟料”而产生的。这个煅烧过程会释放二氧化碳(CO2)。由于全球水泥使用量巨大(约16亿吨)，波特兰水泥生产是二氧化碳排放的最大来源之一。
硅酸盐水泥通过石灰石的煅烧(一种化学过程)和煅烧过程中使用的巨大能量输入产生二氧化碳。
注意，硅酸盐水泥只是混凝土中的一种成分，约占混凝土质量的12%。其余部分由沙子、水和骨料组成。水泥是一种粘合剂，它把沙子和骨料粘合在一起，形成坚固的石头状材料。
碳酸钙水泥
康斯坦茨专注于一种非常不同的水泥:碳酸钙水泥。钙来自海水，或者在内陆地区来自盐水，而碳酸盐来自发电厂烟道气中的二氧化碳。他设想了一个从烟气中提取二氧化碳的系统，以生产碳酸钙水泥和石灰石骨料。
吸引了一些大型投资者的蓝色星球公司认为，用CarbonMix水泥和石灰石骨料生产的混凝土将是碳中性的，甚至是负碳的，这意味着你用得越多，碳就会被封存得越多——或者被拉出大气，永远被封存起来。
“蓝色星球”正在加州最大的发电厂之一——莫斯兰丁海岸(旧金山南部)的天然气发电厂进行研究。的莫斯兰丁电厂该公司现在归Dynegy所有，每年产生400万吨二氧化碳——导致全球变暖的二氧化碳。
在用CarbonMix水泥生产混凝土的过程中，碳排放的减少可以通过多种方式实现:减少波特兰水泥的产量;二氧化碳会在碳酸钙水泥中被化学束缚;而骨料(混凝土的主要成分)将是石灰石。
使用石灰石作为骨料可以立即完成，不需要改变公路标准和混凝土工程标准。康斯坦茨声称，即使是非硅酸盐水泥，也可以使用很少的变化——尽管水泥粘合剂的低碱度可能意味着需要不同的钢筋。(对于标准混凝土，高碱度可以保护钢筋不受腐蚀。)
负碳混凝土的辅助效益
除了封存发电厂排放的二氧化碳的巨大好处之外，CarbonMix水泥和骨料生产还可以提供一种脱盐的方法。例如，这样的设施将为海水淡化厂提供极好的补充。
在海水淡化中，淡水是从海水或盐水中提取出来的，这个过程浓缩了钙和其他矿物质。海水淡化正变得越来越普遍，摆脱高浓度盐水可能是一个挑战。例如，德克萨斯州有近50个海水淡化厂，几乎所有的淡化厂都使用盐水而不是海水。
降低盐水中的矿物含量也是压裂的一个关键优先事项。石油和天然气行业很乐意找到想要使用这种盐水的人，在这个过程中帮助净化它。
可能改变游戏规则
布伦特·康斯坦茨能否实现他改造水泥和混凝土的愿景还有待观察，水泥和混凝土是当今建筑中最常用的材料之一。如果他能做到，这将是一个游戏规则的改变——这是BuildWell的与会者很快就能理解的。
如果他成功了，财富将在这个过程中产生，世界也将因此变得更好。我期待着在未来的几个月和几年里看到蓝色星球的进展。BuildingGreen将报道这项技术的发展。
Alex是BuildingGreen公司．和执行主编环保建筑资讯．2012年，他创立了弹性设计院．要跟上Alex的最新文章和思考，你可以注册他的推特账号．
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15个评论
自然建筑vs混凝土
我认为家庭和商业建筑行业应该尽自己的一份力量，不要使用工厂制造的混凝土，回到自然的方法，比如泥土。我知道一些夯土化学家使用波特兰水泥作为“稳定剂”，但已改用火山灰，一种硅质或硅质和铝质材料，本身具有很少或没有胶凝价值，但它将以精细的分割形式和在水的存在下，在常温下与氢氧化钙发生化学反应，形成具有胶凝性能的化合物(ASTM C618)火山灰的广义定义与该物质的来源无关，只与它与氢氧化钙和水反应的能力有关。火山灰活动这一术语包含了对这种能力的量化。
CaronCure
这听起来与新斯科舍省哈利法克斯最近成立的一家当地公司(对我来说)很相似。他们正在路上，正在与该省和北美各地的几家混凝土制造商合作。
http://carboncure.com/
CarbonCure
马克,
我对CarbonCure很熟悉，BuildingGreen几年前就把它列为十大绿色建筑产品，但那是非常不同的。CarbonCure在制造过程中将二氧化碳注入混凝土砌体单元。蓝色星球提出了一种完全不同类型的水泥和石灰石骨料，它们都能从发电厂的烟道气中吸收二氧化碳。
如果你一定要
如果你必须使用混凝土作为基础，或类似的东西，全国范围内最好的选择是什么?
回复鲍勃·科尔曼
鲍勃,
这取决于你对“最好”的定义。
在大多数情况下，普通的3000psi混凝土(过去被称为“6袋混凝土”)随处可见，耐用，价格实惠。
的最好的
我的意思是沿着绿色/可持续的路线替代混凝土。
除了脚差的人，似乎真的没有其他选择
或者是车库的地板。
如果他们能找到一种方法来重复利用所有的塑料垃圾，比如num 7和其他不能重复利用的物品，那就太好了;也许可以用4英尺乘4英尺的基础墙填充钢筋和紫外线稳定的外部。
感谢您的这篇文章。
感谢您的这篇文章。这明亮的希望之光照耀在一天的开始，正是我所需要的!有趣的是，水泥(2000年前被罗马人完善了)及其混凝土衍生物仍然适用于现代建筑技术，并将继续成为创新建筑师和建造者的最爱。然而，水泥生产和骨料运输的巨大环境成本一直是其致命弱点。如果这个过程可以改变这个等式，使水泥生产成为环境解决方案的一部分，这将是现代建筑领域最伟大的发现之一。
这是另一种选择
下面是地板的另一种选择:http://www.grisb.org/publications/pub11.htm
查看SIREWALL墙…http://www.sirewall.com/
听起来很熟悉
我知道康斯坦茨先生早在2009年就参与了这项技术的开发，当时他作为Calera公司的首席执行官在参议院能源和水开发小组委员会作证。我相信Calera仍在运作，根据他们目前的网站来看，他们在Moss Landing的试验工厂........你想知道他为什么要独自创办蓝色星球吗?.......还是只是改了个名字?
从燃煤发电厂获取二氧化碳
这是一项在技术上可行的技术，但在实践中是否有用将取决于经济和能源投资的能源回报(EROIE)等因素。因为燃煤发电厂废气中的二氧化碳含量很小，所以需要设备和能量来分离它。这也是那些想要从化石燃料发电厂吸收二氧化碳的组织所面临的问题。尽管在过去的几年里已经有了大量的研究资金，但由于费用和从植物中提取和处理二氧化碳的能量的减少，封存并没有看到任何重大的商业应用。
根据商业混凝土制造过程(使用烟道气中的二氧化碳)储存和运输气体的方式，EROIE和费用可能比目前确定的封存技术更好。但他们必须要做得更好。
让混凝土“稍微”绿一点
可以用称为飞灰(通常来自燃煤发电机-有时称为烟道灰)和/或一些炉渣(来自炼铁/炼钢)的废物替代高达30%的波特兰水泥(如文章所述，在煅烧过程中产生大量二氧化碳)。
使用这些添加剂，可以使使用混凝土的碳足迹产生真正的差异。
CarbonCure
CarbonCure的主要签署人阿特拉斯·布洛克(Atlas Block)已被Brampton Brick(在拍卖会上)买下。我最初对Atlas Block的兴趣是他们的轻量级区块，使用Poraver，占总量的30%。Poraver的产品是由回收的蓝盒子玻璃制成的。8”块重量只有20磅。我还使用Poraver修复Supaflu，倾倒到位，烟囱内衬，在一个“水通道”的位置。最初，我想要小心地拆除屋顶上损坏的砖(不是衬垫)——“如果需要的话，使用指甲锉”——当然，我的承包商做不到!Poraver砂浆混合物也具有高温、重量轻和“轻微”绝缘值，并且工作良好(2个冬天)。
我希望CarbonCure和Poraver的知识，没有丢失。
这是你的房子吗?
亚历克斯，我很惊讶你居然把地下室灌满了传统表格!你至少在地下室没有使用隔热混凝土模板的原因是什么?
在全国大部分地区，你可以用粉煤灰或矿渣来代替20%的硅酸盐水泥。在行业中，我们称这些材料为SCMs (Supplementary cemtious materials)。由于这些材料的化学反应和密度的增加，混合物的抗压强度通常略高，同时增加耐久性和可完成性。如果您的项目进度允许您等待较长时间的强度发展，大多数生产商提供的混合量较高。scm。在凉爽的天气里，你必须小心使用这些东西，因为加热和保护会产生比你节省的更多的二氧化碳……随着许多燃煤发电厂的关闭，飞灰变得非常难以获得和昂贵。这并不是一些人所相信的废物。
Poraver
如约翰所说，Poraver知识已经消失了吗?Poraver似乎是一种创造无泡沫次级板绝缘的方法，以及潜在的更高绝缘质量的浇筑混凝土，使用它作为预拌混凝土浇筑的一部分。我能找到的唯一一个使用Poraver的项目是Endeavor Center:
http://endeavourcentre.org/2012/08/a-remarkable-new-insulation/
Chris Magwood写道
这是一个视频解释Poraver在readymix:https://www.youtube.com/watch?v=Ah60cBjFHl4
不要忽视压实碎石或一些类似的东西，由Frank Loyd Wright和Steve Bazeks在木材下跳过混凝土地板，
有许多替代的土坯，石头等螺旋墩。
Perma柱混凝土是的，但如此最小的所有
这将是一篇很棒的文章
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