替代水泥材料：未来建筑材料的发展趋势

该项研究由联邦公路管理局 (FHWA) 资助，属于探索性高级研究计划。该项目由佐治亚理工学院牵头，与俄克拉荷马州立大学、Tourney Consulting 和美国陆军工程兵团合作。

该视频介绍了替代水泥或替代水泥材料 (ACM)。视频特别讨论了铝酸钙 (CAC)、硫铝酸钙 (CSA) 和碱活化 (AA) 或土聚物水泥，并将它们与波特兰水泥进行了比较。视频介绍了 ACM 的分类程序以及重要事实、环境影响、强度增加和耐久性概述。

视频讨论了每种替代水泥的优势和挑战，并就耐久性成为关注点时可在哪些环境中使用水泥给出了建议。

https://www.youtube.com/watch?v=iFpwgTUW_nk&t=204s

视频的汉语翻译：这段视频介绍了替代水泥材料，这些水泥与波特兰水泥有些不同。我会告诉你几种替代水泥材料（ACMs）的类型，一些有趣的事实，以及我认为它们最适合的使用场所。

我的名字是泰勒·莱，我对混凝土非常痴迷。通常我们制作混凝土的成分很简单：石头、沙子、水泥和水。当我们说水泥时，我们指的是波特兰水泥。但当我们用ACMs制作混凝土时，我们使用不同的水泥。这是唯一的区别，石头、沙子和水都是一样的。现在，添加剂可能会有所不同。ACMs有不同的化学成分，不同的性质，我们对它们的了解也不如波特兰水泥，但它们已经作为修补材料使用了几十年，因为它们通常能很快获得强度。然而，ACMs的另一个好处是它们有时可以具有较低的碳足迹或较低的内含能量。

ACMs有三种主要类型或类别：熟料型、钙化型和非熟料型。它们的区别在于生产过程中所需的热量。熟料型需要大量的热量，钙化型需要中等量的热量，而非熟料型是你可以找到的像粉煤灰之类的东西，你只需添加激活剂。你不会无缘无故地得到某些东西，低热量的材料通常需要高能量的激活剂和水或其他液体来混合。

我认为，将ACMs与波特兰水泥（OPC）相比，就像可口可乐和其他类型的可乐一样，它们都是可乐，但都有些不同。例如，可口可乐零，它有零卡路里，他们说它尝起来像可口可乐，但我觉得有点不同。然后是健怡可乐，非常非常不同。还有可口可乐生活，这是新型的环保可乐。

一些有趣的事实：钙铝酸盐水泥，它们是极快凝结的水泥，但它们产生的微观结构不稳定，你实际上会看到材料在大约60天后失去强度，有时会失去50%的强度，这让人害怕，但你必须超设计，如果你需要4000 psi的强度，那么这意味着你在前七天需要8000 psi，因为长期来看，你会回到大约4000 psi。这些水泥在二战期间被广泛用于修补跑道，如果有人轰炸了跑道，他们会用钙铝酸盐水泥修补，能够非常迅速地起降飞机，谁在乎它们会随着时间的推移而降解。

钙硫铝酸盐水泥，它们也是极快凝结的，就像野马一样，如果你不小心，它们会非常快地获得强度，如果你将它们与乳胶或其他聚合物结合，可能会发生神奇的事情。

碱激活水泥，也被称为地质聚合物，它们是100%的粉煤灰和矿渣加上激活剂。问题是你不能使用任何粉煤灰或矿渣，你需要合适的材料，并且必须将其与合适的激活剂配对，很多研究仍在进行中，它们的性质极大地依赖于用于制造它们的材料。

这个图表显示了不同的ACMs与生产它们所需的能量或排放量的对比。蓝色条表示熟料过程中的能量，黄色条表示激活剂或材料生产中的能量。你可以看到波特兰水泥的碳足迹最高，一些像钙硫铝酸盐水泥的能量需求大约是波特兰水泥的一半。

这是抗压强度的对比，显示了一天、三天、七天、28天的强度，黑色的是波特兰水泥，其他ACMs各不相同，有些在一天后强度是波特兰水泥的两倍。

强度很好，但耐久性呢？这是个好问题。我将总结我们从一个由美国联邦公路管理局（FHWA）资助的大型研究项目中的一些发现，该项目由乔治亚理工学院领导，俄克拉荷马州立大学、特尼咨询公司和美国陆军工程兵团也参与其中。

我们发现钙铝酸盐水泥的一些优点是它们的离子渗透量非常低，收缩量也很低，这对防止开裂有好处。但它们的缺点是随着时间的推移会失去强度，这种逆转会导致开裂，并且在冻融环境中的剥落性能较差。因此，这些材料适合用于热带环境或非常干燥的气候，不适合用于冻融环境。

钙硫铝酸盐水泥有很多优点，收缩量非常低，强度增长非常快，并且在使用聚合物和低水灰比时具有良好的冻融性能。缺点是离子渗透量较高。因此，它们适合用于路面和冻融环境，只要使用聚合物和低水灰比。干燥气候也是它们的好应用场所，但不适合用于需要保护钢筋的地方。

碱激活水泥的优点是碳足迹低，收缩量低，缺点是剥落性能差，冻融性能差，离子渗透量高。因此，它们适合用于干燥气候，不适合用于冻融环境或需要保护钢筋的地方。

总之，ACMs并不是在所有环境中都适用，但在某些特定地点和情况下具有突出的优势。ACMs是工具，我之前用可口可乐的比喻，现在我认为更好的比喻是波特兰水泥是瑞士军刀，可以在任何地方使用，但有时如果我想拧螺栓或螺丝，我不一定需要或想用瑞士军刀，我可能只需要一个螺丝刀。这就是ACMs的作用，如果我要做很多事情，特别是需要卓越性能的事情，我会选择它们，它们是帮助我们行业变得更好的有用工具。展望未来。我认为我们会看到波特兰水泥（OPC）和替代水泥材料（ACMs）的混合物。我认为它们将成为我们每天都会使用的常规材料。如果你对减少收缩、改善碱-硅反应（ASR）性能或减少离子渗透感兴趣，我认为这些材料有着极大的潜力。

嘿，我需要你的帮助。我们需要记录这些ACMs的优秀案例。如果你有一个案例研究，比如一个已经存在了大约20年的结构，我们需要了解它的混合设计和使用的材料，尽可能多的信息会非常有帮助。我们甚至可能想要从你那里获取一个样本，以便分析材料并查看其性能。

非常感谢你观看这个视频，请给我点赞，把这个视频分享给其他人。告诉我你对ACMs的看法和担忧，不要忘记订阅。保重，再见。

深圳市威锴众润建材科技有限公司VICZOOM，立足世界装饰混凝土工艺技术前沿。联合相关高校和研究院专家和科研精英。开发研制出具有自主知识产权的装饰混凝土造型模具、成像膜等核心产品。打破了装饰混凝土核心材料被国外公司垄断的尴尬局面。将博大精深的的中国传统文化和现代建筑装饰之间架起一座沟通的桥梁。

中国的混凝土成像，威锴众润来解决！

混凝土造型肌理，威锴众润建材科弹性模具帮您实现！

我们在传播装饰混凝土造型、成像的同时，将国外先进的混凝土制作工艺采集，与大家分享！希望大家能够喜欢！

关注我们的微信公众号，您将获得更多惊喜！

威锴众润建材科技装饰砼材料砼画 模具快报2024.8.27

未来已来，将至已至！

砼画作为一种综合了数字处理技术、现代印刷技术、混凝土添加剂技术而诞生的新的建筑装饰技术和工艺，正踏着移动互联自媒体爆发的浪潮。和着装配式建筑的交响曲。坚实而迅疾的进入建筑领域。改变着我们的生活！

砼画能将您想表达的任何合法图案还原到水泥制品和建筑上，从此，您的建筑与众不同！图案具有和建筑同等寿命。环保安全！是建筑内外装饰的一次革命！

砼画虽然高大上，其实离你并不遥远。

无论您是世界五百强建筑航母、还是市政工程公司、园林景观公司，或是小型水泥制品企业。亦或您是建筑设计院、建材研究院，高等院校相关教研室。只要您对混凝土成像市场具有洞察力，深圳市威锴众润建材科技愿意与您携手，共享这片千亿级蓝海市场！

我们计划，每县市寻求一家合作伙伴，提供工艺技术指导,协助您成立混凝土成像工厂，在较短的时间，将混凝土成像能力覆盖全国大部分地区。让中国的建筑更具内涵，更加美丽！

您 准备好了吗？