Бетон является основным материалом, изготавливаемым из цемента, но анализ данных показывает, что на его использование в бетоне приходится менее половины потребления цемента. Можно сделать относительно надежную оценку количества цемента, используемого в железобетоне; у нас есть хорошие данные по мировому производству арматурной стали и среднему количеству арматуры, используемой в бетоне.
Региональный экоэффективный цемент
Цифры по цементу и стали относятся к производству, а не к потреблению. Они не учитывают импорт и экспорт в другие регионы между производством и использованием. Тем не менее, ясно, что доля цемента, используемого в железобетоне во всем мире, составляет всего около 25% от общего количества. Трудно получить точную информацию об остальных 75% использования цемента.
Хотя получить надежные данные по всем странам не удалось, Бразилия и Южная Африка являются примерами стран с промежуточным уровнем развития. В то время как использование цемента в железобетоне, несомненно, выше в развитых странах, оно также, вероятно, ниже в странах с низким уровнем развития. Количество цемента, используемого в растворе, сопоставимо с количеством, используемым в бетоне. Термин «строительный раствор» охватывает материалы на основе цемента, приготовленные на месте, такие как штукатурки и строительные растворы для кладки кирпича.
Использование инноваций в развитых странах
В развивающихся странах такие продукты на основе цемента широко используются в социальном жилье, поэтому для достижения целей развития потребуется повышенный спрос. Эта разбивка использования цемента имеет отношение к опасениям по поводу карбонизации в результате использования материалов с более низким уровнем выбросов CO2 для защиты арматуры. Обычно высокая щелочная среда внутри бетона защищает сталь от коррозии.
Два фактора могут изменить эту защитную ситуацию — попадание ионов хлора и понижение pH в результате карбонизации. Первая на сегодняшний день является самой распространенной проблемой, с которой сталкивается железобетон во всем мире. Карбонизация не является проблемой для самого бетона, только для стали внутри него. Действительно, карбонизация бетона OPC увеличивает его прочность. Есть опасения, что альтернативные материалы, содержащие повышенное количество эттрингита, будут ослаблены карбонизацией из-за уменьшения объема твердых продуктов.
Экологичность
Цементирует такое же количество атмосферного CO2, восстанавливая кальций в материалах на основе цемента до карбоната кальция. Некоторые исследователи высказались за то, чтобы этот процесс компенсировал производственные выбросы. Это не получило широкой поддержки, потому что скорость карбонизации обычного бетона очень низкая — полная карбонизация типичной стены заняла бы десятилетия.
Однако этот процесс был бы гораздо более значительным для растворов, используемых в тонких слоях, таких как штукатурки, которые карбонизируются через несколько лет. Только небольшая часть из 25% цемента, используемого со сталью, будет иметь значительный риск коррозии, вызванной карбонизацией.
Скорость карбонизации достигает максимума при относительной влажности около 60%. Этот диапазон относительной влажности, типичный для бетона внутри помещений, слишком низок для того, чтобы активная коррозия стали была проблемой.
