预制产品是定制的混凝土结构, 投掷, 并使用模具固化. 混凝土结构在制造工厂建造，然后移动到施工现场以便于安装. 预制混凝土可用作梁, 大梁, 门, 视窗, ETC.
预制结构的主要优点是可以快速建造现代结构并节省成本. 由于混凝土构件是在制造现场批量生产的, 它有助于实现规模经济. 另一方面, 专家团队可以按照建筑项目经理提供的规格生产高质量的混凝土构件. 在某些情况下，医院等相同结构需要组件, 宿舍, ETC。, 它们可以以极快的速度建造.
行业动态
混凝土预制件行业的精神是不断进步的城市化. 持续大规模的制造业扩张以及商业空间和住宅的建设刺激了对预制产品的需求. 预制混凝土降低了总体建筑成本, 提高施工速度, 并减少建筑资源的浪费. 预制产品在商业办公空间的建设中得到广泛应用, 桥梁, 体育场馆, ETC. 此类结构中使用的材料可以重复使用，以避免浪费. 发展中国家和欠发达国家强调基础设施项目有助于当地工业发展和提高人民生活水平. 由于其产品被部署在全球主要基础设施项目中，预制行业预计将出现巨大增长.
预制行业提供不同最终用途的产品，例如住宅和非住宅类别. 产品还可以按类型分类, IE。, 墙壁, 楼层, 屋顶, 楼梯, 横梁, ETC.
增长于 这 预制工业
年内 2020, 预制产品的整体销售额约为. 美元 92.14 苯. 然而, 疫情导致订单暂时停滞, 由于大多数建设项目已停止. 该行业的年复合增长率预计为 5.3% 从这些年 2021 最多 2028. 正如前面所讨论的, 预计未来增长的大部分来自亚太地区的增长经济体. 各地建设工程已基本复工. 基础设施仍然是行业增长的主要动力.
二氧化碳排放量
当使用传统的水泥方法时, 它给出了关于 0.9 每生产一磅水泥产生的二氧化碳磅数. 用于制造预制产品的混凝土除水泥外还包含其他几种成分. 值得注意的是，每生产一立方码混凝土, IE。, 3,900 磅, 大约排放 400 磅二氧化碳. 如此大量的二氧化碳气体释放到大气中极大地加剧了温室效应. 还, 一立方码混凝土产生的二氧化碳气体量相当于燃烧 16 加仑汽油.
IDTechEx 最近发布的一份报告中, 讨论了碳捕获利用的商业和技术方面. 报告名为“碳捕获, 使用与储存 2021-2040” 还讨论了减少二氧化碳排放的潜力.
混凝土混合物中二氧化碳的重要性
二氧化碳, 本质上, 是一种无味无色的气体，其组成为 0.04% 大气层的. 一般, 人类呼气大约 0.0043 每分钟 盎司二氧化碳. 该气体又被绿色植物利用并转化为可呼吸的氧气. 人类和其他动物的自然呼吸周期通过植物的自然光合作用来稳定. 然而, 快速工业化影响了自然平衡. 非自然二氧化碳的主要来源是化石燃料燃烧. 大气中二氧化碳气体过多会导致热量滞留并导致温度升高. 从而导致“温室效应”。全球变暖被认为是温室效应的副作用.
二氧化碳与混凝土混合物中存在的钙化合物发生反应. 它产生固体碳酸钙材料作为结合基质的一部分. 蒸汽养护混凝土块和纤维水泥板在典型制造工艺下大量生产.
在很多情况下, 在养护过程中有效地使用二氧化碳气体代替蒸汽以实现早期强度. 这一步骤有助于实现长期耐用性并减少排放和能源利用. 24小时工艺窗口要求混凝土的最大碳吸收量为 29%.
达到最大吸收, 进行二氧化碳固化以提高反应效率 60-80%. 这样的过程有助于提高对冻融循环和硫酸根离子攻击的抵抗力.
在美国, 以下作业被视为二氧化碳排放的主要来源 (数据来源 环境保护局):
- 发电 – 40%
- 运输 (本地和长途) – 31%
- 工业运营 – 14%
二氧化碳与水泥工业
典型的水泥制造厂在两次操作期间产生二氧化碳, IE。, 煅烧和燃烧. 煅烧是 CO2 的主要贡献者，大约为 60%. 及燃烧, 其中包括燃烧化石燃料, 导致 40% 二氧化碳产生量. 煅烧过程使用粘土和石灰石等排放二氧化碳的化合物. 当它们被加热到高温时, 他们产生大量的二氧化碳. 水泥制造业约占 5% 全世界二氧化碳排放量.
为了减少或捕获二氧化碳排放，技术得到了快速发展. 例如, 现在，可以捕获并安全储存煅烧反应过程中产生的二氧化碳. 它还可用于多种工业应用, 例如混凝土制造. 联合国估计，碳捕获、利用和封存可以帮助缓解以下一系列问题： 1.5 和 6.3 十亿吨二氧化碳 2050. 此类CCUS技术需要大规模采用，以扩大其对环境保护的影响.
预制行业的新范例
进化已经成为预制行业的游戏名称. 京都议定书 1990 启动许多旨在减少二氧化碳排放的渐进式发展. 预制件开发的技术进步逐渐降低了水泥制造中使用的熟料含量. 一吨熟料产生相当于一吨二氧化碳.
预制行业担心熟料替代品会导致早期反应性降低. 机械性能是预制过程中使用的材料的必备条件, 尤其是当天 28 年龄.
因此，CEMI-52.5R 水泥, 符合NF EN欧洲标准 197-1, 被使用. 它结合了高熟料含量 (大约 95% 按重量) 并在早期表现出更强的反应性 (28-天). 它还有助于实现 52.5MPa 的抗压强度. 养护, 因此在高温下引入, 促进早期机械性能的发展.
偏高岭土及其性能
偏高岭土 (矿物质添加) 可与CEMII-52.5N型组合添加. 偏高岭土是高岭土在 600-700°C 温度范围内煅烧而成的产品. 值得注意的是，高岭土的整体脱羟基反应不会产生二氧化碳. 不再存在储存或利用传统工艺产生的二氧化碳的问题. 还, 偏高岭土生产过程中的二氧化碳排放量极少，主要来自过程本身 (IE. 原料提取, 窑, ETC).
矿物偏高岭土对水合作用产生火山灰效应. 水泥水化过程中, 偏高岭土溶解产生的硅质和铝质成分与氢氧化钙反应，生成C-S-H混合物, C4AH13, C3AH6, C2ASH8, ETC. 这种添加可产生最有利的耐用性和机械改进，并避免对环境造成不良影响.
因此，传统添加的 CEMI-52.5R 可以用低熟料含量（例如 CEMII/A-S-52.5N）替代.
添加 CEMII-A/S-52.5N 和偏高岭土粘合剂后进行的机械测试增强了混凝土配合比设计. 因此，这对预制件行业来说是一个福音. 偏高岭土粘结剂的微观结构强度值得注意，因为它对混凝土的早期老化有有利的影响. 偏高岭土替代率的增加会成比例地提高砂浆的抗压强度.
其他影响包括:
- CEMI-52.5R 和 CEMII-A/S-52.5N 的机械性能与偏高岭土一起导致了水合二氧化硅铝酸钙的开发, 这是由于C-S-H含量增加引起的.
- Greatly reduced carbon dioxide emissions – CEMII and metakaolin binder reduce clinker by about 30%, directly reducing CO2 gas released to the atmosphere.
- Precast industry can swiftly replace CEMI cement with low carbon dioxide producing binders like CEMII and metakaolin blend.
As the industry moved towards developing sustainable manufacturing processes, the CEMII and metakaolin blend presents itself as a giant leap towards curtailing the release of carbon dioxide into the atmosphere.
