建筑物整體隱含的CO2排放占比
工業(yè)界、建筑師和工程師現(xiàn)在肩負的任務是在項目中選用低碳產(chǎn)品和可持續(xù)發(fā)展的解決方案，應從以下幾方面考慮：
《巴黎協(xié)定》的目標是將全球氣溫較前工業(yè)化時期上升幅度控制在1.5℃以內(nèi)，《格拉斯哥氣候公約》(COP26)旨在到2030年將全球二氧化碳排放量比2010年減少45%，并在本世紀中葉左右實現(xiàn)凈零排放。即便如此，到2100年，全球氣溫仍可能會升高2.4℃。
水泥行業(yè)是全球第二大的二氧化碳排放源，占碳排放量總量的8%，因此是實現(xiàn)COP26氣候目標的重點之一。認識到這一點，加拿大、德國、印度、阿聯(lián)酋和英國已承諾到 2050年在使用混凝土和鋼材的“重大公共建筑”方面實現(xiàn)凈零排放。根據(jù)這些目標，全球水泥和混凝土協(xié)會(GCCA)旗下40家混凝土和水泥制造商已經(jīng)承諾到2030年將二氧化碳排放量減少一半，到2050年實現(xiàn)凈零排放。
建筑物的混凝土結構部分碳含量占比最大，約為66%，因此混凝土是急需解決的問題。由于水和骨料的碳足跡可以忽略不計，混凝土的碳足跡幾乎完全由水泥決定(0.93kg CO2/kg),即水泥是建筑環(huán)境中碳的最大來源。此外，水泥生產(chǎn)還會排放大量的氮氧化物(NOX)和硫氧化物(SOX)，導致酸雨、公共衛(wèi)生惡化和全球氣候變化。
到2050年實現(xiàn)凈零碳排放是一個多方面的挑戰(zhàn)
PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)是一種可持續(xù)發(fā)展的結晶型外加劑，能夠降低混凝土的滲透性，防止由化學侵蝕、腐蝕和凍融循環(huán)導致的混凝土劣化，為混凝土提供全面的保護，延長結構的使用壽命。PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)在混凝土配料過程中添加，不受氣候條件影響，有助于減少混凝土和建筑項目的總體碳足跡。
混凝土為多孔結構，內(nèi)部含有微裂縫、孔洞和毛細孔道，寬度通常介于0.1-0.5mm。
水和水溶性化學物質通過這些通道滲入混凝土內(nèi)部。
PENETRON ADMIX 混入混凝土，產(chǎn)品中的活性化學物質催化水泥水化產(chǎn)物與水發(fā)生化學反應，生成不溶于水的結晶體。
即使在高水壓力下，結晶體也可密封混凝土中的孔隙和微裂縫，阻止水的滲透。
水分無法穿過晶體結構，從而使混凝土整體防水。
PENETRON ADMIX 為混凝土提供自修復功能，結構在整個壽命周期內(nèi)產(chǎn)生新的裂縫，一旦有水滲入，就能重新激活自愈合修復功能。
PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)可100%的降低滲透性，從而維持混凝土內(nèi)的堿性環(huán)境，保護鋼筋表面的鈍化膜，防止腐蝕。
由于水是造成混凝土劣化的主要原因，而PENETRON 提供的永久防水保護使混凝土結構在整個使用壽命期間基本上不需要進行維護，也不用考慮隨之而來的碳足跡。
同樣，PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)使混凝土在整個使用壽命期間具有0.5mm裂縫自修復功能，從而防止水分的滲入和腐蝕，基本上避免了混凝土結構的維護需求。
裂縫滲漏
自修復后
從上表可知，設計使用年限為50年或100年的混凝土經(jīng)PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)處理后，在氯化物或碳化腐蝕環(huán)境下,都不需要或只需要很少的維護，并且可以減少混凝土保護層厚度。
因此，與普通混凝土相比，維修次數(shù)減少，建筑物的碳足跡至少降低40%(5次減為3次)，最高可降低300% (3次減為0次)。
可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟優(yōu)化自然資源和能源的使用，以盡量減少二氧化碳排放量。傳統(tǒng)混凝土是世界上第二大消耗品，由耐用的天然原材料組成，但當暴露于惡劣環(huán)境中時也會失效，導致頻繁維修或更換。這增加了原材料和能源的加工和消耗，建筑廢棄物的處理，從而增加了二氧化碳的排放。
建筑物的隱含碳足跡是以下各項的總和：
通過使用具有自修復功能的耐久混凝土，結構的使用壽命 (定義為腐蝕概率保持在10%以下的年限) 可以延長60年甚至更長。在預期使用年限到期時，該建筑可以保持原狀繼續(xù)使用或只需外觀改造和機電升級，重新得到與原設計以相似的使用壽命。因此，(A) (B) (C) 和 (D) 要么大幅減少，要么完全取消，當碳足跡相同的情況下，結構的使用壽命延長一倍。
隨著全球水泥和混凝土行業(yè)承諾到2050年實現(xiàn)凈零碳排放，而水泥是碳排放的主要來源，目前的發(fā)展方向是采用粉煤灰、高爐礦渣、硅灰、火山灰等輔助膠凝材料來降低水泥的用量。這些輔助膠凝材料是煤炭和鋼鐵行業(yè)的副產(chǎn)品，不會增加建筑項目的碳足跡，并且其附加價值超出了它們的膠結能力，越來越受到業(yè)界歡迎，供不應求。
PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)與輔助膠凝材料完全兼容，適用于普通混凝土(OPC)和添加輔助膠凝材料的混凝土(SCM/OPC)，從而大大減少結構中的隱含碳含量。
PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑 (PNC803) 可以將配制的低等級混凝土提升一個等級，達到與之相同或更好的耐久性；反之，當性能指標確定時，可用輕質或更經(jīng)濟配比的混凝土來替代并滿足要求。
為此，開展了氯離子滲透和碳化作用對混凝土耐久性的影響研究。Penetron Admix 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)的碳足跡最大值為 4.9kgeqCO2/m3.1
混凝土的碳足跡取自英國建筑服務研究與信息協(xié)會(BSRIA)與Bath大學合作的研究數(shù)據(jù)。該研究為常見建筑材料提供了一個大型的碳足跡數(shù)據(jù)庫，包括不同28d抗壓強度2的混凝土（添加/未添加輔助膠凝材料）數(shù)據(jù)。
1 技術報告 RAA0036A-01 | 2 https://ghgprotocol.org/Third-Party-Databases/Bath-ICE
混凝土耐久性可根據(jù)氯離子遷移系數(shù)和混凝土保護層厚度的函數(shù)關系確定(菲克第二定律)。
研究表明，添加PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803) 的低等級混凝土與按照BS8500 -1 配制的混凝土(膠凝材料增加40kg，設計使用壽命為50年)相比，能更好的阻止氯化物遷移。
因此，在氯化物腐蝕一定的情況下，添加 PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)的混凝土可減少混凝土保護層厚度，不會縮短結構的使用壽命。
下圖為保護層厚度為65mm(100年) 和 50mm(50年)的按照BS 8500-1標準配制的混凝土和添加PENETRON ADMIX 混凝土在按照BS8500規(guī)定暴露于海水中的模擬結果對比數(shù)據(jù)。初始氯化物含量對應于受鹽霧影響的典型港口結構。
由圖可知，在氯化物環(huán)境下，當混凝土保護層厚度相同時，添加PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803) 的低等級混凝土的使用壽命均大于按照BS 8500-1配制的相應高等級混凝土。1
試驗結果表明，膠凝材料用量可減少10%，可用輕質或更經(jīng)濟配比的混凝土來替代。2
1 技術報告RAA0036A-01 | 2 技術報告 RAA0036A-01 | 3 MIX A - CFP = 369 kg eq-CO2/m3 | MIX B - CFP = 325 + (3.80 ÷ 4.00)*4.9 = 330 kg eq-CO2/m3
通過比較添加PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)的低等級混凝土與按照BS8500-1配制的適用于 XC3/XC4 類環(huán)境的混凝土性能，以評定碳化環(huán)境下PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)對延長鋼筋混凝土結構使用壽命的作用。A組是一種標準規(guī)定的耐久性混凝土，其名義保護層厚度為30mm，使用壽命為50年，并且膠凝材料較B組增加了35千克。
混凝土碳化箱(瑞士 SIA 262/1-X 標準)
兩種混凝土90d的碳化系數(shù)(K)值表明，摻入PENETRON ADMIX 的低等級混凝土具有較好的抗碳化性能；
研究結果1表明，碳化環(huán)境下，當混凝土保護層厚度相同時，添加PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)的低等級混凝土達到正常使用極限狀態(tài)所需的時間是BS 8500-1規(guī)定的相應高等級混凝土的很多倍；因此，當結構使用年限相同時，可顯著減小混凝土保護層厚度。2
1 技術報告 RAA0036A-01 | 2 免責聲明:本研究以實驗室條件為例。項目工程師必須根據(jù)項目對混凝土性能的要求計算配合比和混凝土保護層。 | 3 計算混凝土 A（等級C40/50）和 B（等級C32/40）的碳足跡; 混凝土 A - 高等級 - CFP = 369 kg eq-CO2/m3 | 混凝土 B - 低等級 - CFP = 329 + (3.15 ÷ 4.00)*4.9 = 330 kg eq-CO2/m3
地下混凝土結構的傳統(tǒng)防水解決方案通常包括以下幾種表面處理方案，碳足跡(CFPs)1如下表所示。
假定PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)的CFP為熟料的CFP2與專有材料的CFP3之和。考慮到產(chǎn)品在高性能混凝土中的預期最大用量 (4.0 kg/m3),? PENETRON ADMIX 的CFP最大值為 4.9 kg eq CO2/m3。
按照結構平均厚度0.25-0.35m計算每平方米混凝土的CFP,將PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)與上述表面處理方案進行比較?，結果見右表。
總之，地下結構采用結晶技術(硅酸鹽水泥與火山灰水泥結合使用)替代不可持續(xù)的卷材防水解決方案，與普通防水混凝土相比，自修復混凝土每平方米的碳足跡平均減少20%，最高可達27%?。
1CFP取自平屋頂防水解決方案對環(huán)境生命周期影響的比較。研究解決方案在軍事基礎設施修復工程中的應用(Miriana Gon?alves – MSc’s Thesis – Tecnico Lisboa, 2015) | 2 0.93 kgeqCO2/kg | 31.514 kgeqCO2/kg | ?膠凝材料用量400 kg/m3 的1% | ? 技術報告RAA0036A-01
如果不采用表面外設防水材料，尤其是地下防水工程，能夠獲得更多利益。例如：土方挖掘工程量減少，無需外設防水卷材的鋪設和施工，以及等待具備施工的氣候條件等。這些因素有助于優(yōu)化施工進度和降低工程的碳足跡。
防水施工與混凝土澆筑同步完成，可以顯著加快施工進度，節(jié)約資源，降低項目的碳足跡。
根據(jù)到2050年實現(xiàn)零碳混凝土的承諾，PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)可從以下幾方面減少碳足跡：
1 如果地下混凝土體積占整體建筑結構混凝土體積的25%及以上，地下結構能降低20% ，即占整體建筑結構的5%。
PENETRON 澎內(nèi)傳遵循嚴格的環(huán)境準則，并已獲得ISO 14001環(huán)境標準認證。
Penetron 系列產(chǎn)品包括PENETRON ADMIX 澎內(nèi)傳混凝土防水添加劑(PNC803)，幫助工程贏得信譽和口碑，并且獲得了新加坡綠葉, EPD, CDPH 和GreenGuard Gold 等一系列國際認證。
Penetron Admix 應用時直接添加到混凝土拌合物中，因此不需要預留施工表面材料（例如卷材）的空間，可減少開挖。
Penetron Admix 應用時直接添加到混凝土拌合物中，因此不需要預留施工表面材料（例如卷材）的空間，可減少開挖。
Penetron 產(chǎn)品可修復現(xiàn)有混凝土結構，提供防水和保護，提高混凝土耐久性和使用壽命。
Penetron 產(chǎn)品不產(chǎn)生廢棄物，因為它可在拆除后與混凝土一起回收利用，而對環(huán)境不友好的石油基類防水制品（例如：卷材和涂料）則需送入垃圾填埋場或采取其他方式處理。Penetron 產(chǎn)品包裝完全可回收利用。
類別：現(xiàn)場使用的室內(nèi)油漆和涂料；
Penetron 產(chǎn)品是經(jīng)過認證的綠色產(chǎn)品，VOC含量為零。
Penetron 產(chǎn)品不含VOC，因此施工人員不會接觸到任何有氣味、有刺激性或有害的污染物。
Penetron Admix 被證明可以減緩氯離子的擴散，通過菲克第二擴散定律測量和計算得知可延緩鋼筋的腐蝕。在極端環(huán)境下可延長混凝土結構使用壽命達60 年。
選項2. 減少廢物總量；
Penetron 產(chǎn)品不產(chǎn)生廢棄物，因為它可在拆除后與混凝土一起回收利用，而對環(huán)境不友好的石油基類防水制品（例如：卷材 和涂料）則需送入垃圾填埋場或采取其他方式處理。
類別：現(xiàn)場使用的室內(nèi)油漆和涂料；
Penetron 產(chǎn)品是經(jīng)過認證的綠色產(chǎn)品,VOC含量為零。應用Penetron 產(chǎn)品不會對項目的空氣質量產(chǎn)生不良影響，不產(chǎn)生任何氣味、刺激性或有害污染物。
Penetron Admix 被證明可以減緩氯離子的擴散，通過菲克第二擴散定律測量和計算得知可延緩鋼筋的腐蝕。在極端環(huán)境下可延長混凝土結構使用壽命達60年。
