外加剂和可持续性

水泥添加剂和混凝土外加剂是建筑用化学品，能可靠地提高各种水泥基系统的可持续性。这种改进可通过减水来提高水泥的强度和耐久性，通过催化水泥的水化过程使得厂商能使用替补材料取代熟料。

如今，厂商通常结合使用不同的外加剂技术，特别是在含有火山灰质材料 (SCM) 的混凝土系统中，除了减水，还使用化学物质催化水泥的水化反应，从而提高混凝土中的火山灰类材料的比例并符合强度要求。

• 基于分散性的减水剂和高效减水剂 – 基于分散性的减水剂是现有技术中最有效的混凝土增强技术之一。这些分散剂可使得使水泥颗粒和其它细颗粒之间具有抗絮凝能力，从而能释放因水泥絮凝而蕴含的水分，这种作用可提升混凝土系统的总体流动性。借助这些功能强大的减水化学品，厂商能生产流变性能更好的混凝土。此外，减水剂还有助于减少混凝土的水泥用量并增加火山灰质材料用量，可持续性更佳。
• 引气剂 - 引气剂 (AEAs) 是一种表面活性剂，能带入混凝土中稳定的小气泡，从而在包含的水分结冰膨胀时释放压力。因此，全球诸多冻融敏感地区的建筑规范都要求使用引气剂，并且有着长达75年的成功使用历史。在减少间接源于砂浆生产过程的CO2排放方面，引气剂功不可没并且应用广泛，因为几乎占据发展中国家40％的水泥用量或全球三分之一的水泥产量。相比于向系统添加更多水泥或水，砂浆厂商已更多地使用引气剂来提升砂浆中气泡的润滑效果，进而改善砂浆流动性。
• 促凝剂 – 促凝剂的应用已有超过百年的悠久历史，广泛用于催化水泥的水化和补偿SCM较低的早强，是水泥基产品生产必不可少的添加剂。促凝剂通常为氯化物、硝酸盐和亚硝酸盐的可溶性钙盐，也包括硫氰酸钠和胺等其他类型。尽管氯化物盐极其有效，但由于可能会腐蚀钢筋，因此建筑规范中常禁止使用这种促凝剂。鉴于此，非氯化物和非腐蚀性促凝剂的出现，为生产可持续混凝土提供了另一种前景广阔的替代方案。

新胶凝材料体系的外加剂变化

创新地使用胶凝材料，例如石灰石、煅烧粘土和开发新熟料，是实现水泥基材料可持续性目标的重要技术。为最大限度提升可持续性，使用水泥基材料时需要伴随使用外加剂，特别是需要减少用水的情况下。

随着混凝土生产中原材料种类的增加，无论胶凝材料、骨料还是外加剂等，不可避免地会有复杂的相互作用。在最严重的情况下，这些负面的相互作用可能导致生产出的绿色混凝土无法凝固，或者微观结构差且寿命短的、强度低的混凝土。而要避免这些麻烦，可通过以下手段实现可持续的混凝土生产（即减少结构生命周期内的CO2净排放量）：(1) 减少水泥用量；(2) 减少搅拌和/或浇筑所需的能量；以及 (3) 延长混凝土结构的寿命。

为制造最具可持续性的混凝土，生产商需要根据特定的应用情况定制化，具体决于基础设施以及进出作业现场的运输能力。如在使用散装水泥的地方，城市预拌混凝土工厂中，在水泥研磨和混凝土搅拌过程中都添加了化学品，因此，必须考虑最终混入混凝土的所有化学品总量。相反，在通常供应袋装水泥的地方，如在手动混合混凝土场地中，最大剂量使用水泥添加剂对于生产含有大量火山灰类材料的高质量混凝土至关重要。