为了确保未来更具可持续性和弹性，我们必须仔细研究人类生产量最大的建筑材料——混凝土——的生命周期影响。碳吸收是水泥基产品吸收二氧化碳的过程，是理解这一点的关键。

麻省理工学院混凝土可持续发展中心副主任赫萨姆·阿扎里·贾法里（Hessam Azari Jafari）对这一过程及其加速的研究投入了大量资金。在这里，他描述了碳吸收是如何成为碳中和混凝土行业的关键杠杆

问：水泥基产品中的碳吸收是什么？它如何影响其性能？

答：碳吸收或碳化是永久隔离CO的自然过程 two通过混凝土和砂浆等硬化水泥基产品从大气中释放出来。通过这个反应，这些产物形成不同种类的石灰或碳酸钙。这种吸收在水泥基产品生命周期的两个阶段缓慢而显著地发生：使用阶段和寿命终止阶段。

通常，碳吸收会增加水泥基产品的抗压强度，因为它可以使水泥浆致密。同时，碳吸收会影响混凝土的耐腐蚀性。在用钢加固的混凝土中，如果碳化发生广泛（例如，整个混凝土保护层碳化）和强烈（例如，硬化水泥产品的很大一部分碳化），则会引发腐蚀过程。[混凝土保护层是钢筋表面和混凝土外表面之间的层距离。]

问：影响碳吸收的因素是什么？

答：碳吸收强度取决于四个主要因素：气候、所用水泥基产品的类型和性能、所用粘合剂的组成（水泥类型）以及结构的几何形状和暴露条件。

就气候而言，湿度和温度影响碳吸收率。在非常低或非常高的湿度条件下，碳吸收过程变慢。高温加速了这一过程。当地大气中的二氧化碳浓度会影响碳吸收率。例如，在城市地区，碳吸收量是一个数量级更快而不是郊区

水泥基产品的类型和性能对碳吸收率有很大影响。例如，砂浆（由水、水泥和细骨料组成）碳酸盐两到四次由于多孔结构，其速度比混凝土（由水、水泥、粗骨料和细骨料组成）快。干式混凝土砌块的碳吸收率为较高的因为同样的原因，它比湿式浇铸的效果更好。在结构混凝土中，随着机械性能的提高和硬化产品结构密度的增加，这一过程变得缓慢。

最后，结构物的表面积与体积比以及暴露在空气和水中可能会对其碳化速度产生影响。当水泥基产品被覆盖时，碳化可能会减缓或停止。与涂有油漆或铺有地毯的水泥基产品相比，暴露在新鲜空气中并防雨的混凝土可能具有更大的碳吸收量。此外，具有较大表面积的水泥基元件，如薄混凝土结构或砂浆层，可以更广泛地进行吸收。

问：碳吸收在混凝土碳中和中的作用是什么？建筑师和工程师在设计具体应用时应如何考虑这一点？

答：碳吸收是任何水泥基产品生命周期的一部分，应在碳足迹计算中予以考虑。我们的评估表明，美国路面网络可以隔离580万公吨CO two其中52%将在拆除的混凝土在其使用寿命结束后进行储存时进行隔离。

从一个混凝土结构到另一个，隔离排放的百分比可能会有所不同。例如，与混凝土砌体建筑相比，混凝土桥梁的比例往往较低。在任何情况下，碳吸收都会影响混凝土的生命周期环境性能。

在麻省理工学院混凝土可持续发展中心，我们有开发了一个计算器使施工利益相关者能够估计混凝土结构在使用和寿命终止阶段的碳吸收量。

展望未来，碳吸收在水泥基产品碳中和中的作用可能会越来越重要。当钢筋嵌入混凝土时，应注意吸收，不同利益相关者有机会增加不同水泥基产品的碳吸收。

建筑师可以影响混凝土构件的形状，以增加表面积与体积的比率（例如，在楼板和墙壁上制作“华夫格”图案，或者在公寓楼群上建造几座较薄的塔楼，而不是较少的大型塔楼）。混凝土制造商可以在交付满足性能要求的混凝土时调整粘合剂类型和数量。最后，工业生态学家和生命周期评估从业者需要研究这些工具和插件，以确保在评估水泥基产品在建筑和基础设施系统中的潜在影响时，能够很好地捕捉到碳的影响。

目前，水泥和混凝土行业正在与科技公司以及地方、州和联邦政府合作，以降低和补贴碳捕获封存和中和的法规。在合理的情况下加快碳吸收可能是抵消具体价值链碳排放的额外杠杆。

碳吸收是使混凝土在许多应用中成为可持续建筑选择的另一个难题。未来建成环境的可持续性和恢复力取决于混凝土的使用。要真正实现可持续发展，仍有许多工作要做，了解碳吸收是一个重要的起点。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。