低碳高耐久混凝土的多维性能评估：环境效益、经济成本与服役寿命的协同优化

本文推荐：该研究创新性地提出"低水胶比+低水泥用量+高掺量外加剂"(L2WC-HA)混凝土体系，通过生命周期评估(LCA)、成本分析(LCCA)和服役寿命预测等多维度分析，证实该方案可降低60%碳排放，提升抗氯离子渗透性能117%、抗冻融性能262%，且每立方米成本降低29%，为绿色建材开发提供了兼具环境友好性与经济可行性的解决方案。

　　

Highlight亮点

研究证实L²WC-HA混凝土体系在氯离子侵蚀环境下服役寿命提升达117%，冻融环境下更达262%！这归因于优化的颗粒级配使密实度超过74%，显著降低渗透性。

Service life prediction服役寿命预测

• 氯离子腐蚀：通过菲克第二定律建模显示，水泥用量减少10%的配方使腐蚀起始时间延长117%

• 冻融破坏：采用临界饱和度时间(TTRCS)模型证实，空气夹带体系抗冻性提升262%

• 关键机制：降低水胶比至0.37配合三倍高效减水剂(HRWR)用量，形成致密微观结构

Conclusions结论

1. 1.

   环境效益：10%低水泥配方实现60%碳减排，全球变暖潜能值(GWP)最低

2. 2.

   经济性：生命周期成本降至1232.57美元/m³，较对照组降低29%

3. 3.

   技术突破：通过精确调控骨料级配与HRWR剂量，在无矿物掺合料(SCMs)条件下实现性能突破

4. 4.

   综合评分：采用简单加权法(SAW)评估显示，该体系在环境-经济-耐久性三维度均优于传统混凝土