Рассмотрены проблемы ресурсоемкости производства цемента и бетона, которые могут привести к непоправимым климатическим изменениям. Показана необходимость использования устойчивых и эффективных методов для снижения выбросов CO2 в цементной промышленности и перехода к менее углеродоемкому производству. Обсуждена стратегия сокращения выбросов CO2, в том числе частичная замена портландцементного клинкера дополнительными вяжущими материалами (SCM), которая на сегодня является наиболее легкодостижимой. Процессы получения и использования SCM подробно проанализированы с точки зрения их влияния на выбросы CO2, энергопотребление и структуру цементного камня. В статье в качестве дополнительных вяжущих материалов для замены части клинкера рассматривается применение термообработанных глин, мергеля, рисовой шелухи и отходов очистки сточных вод. Представленные результаты исследований подтверждают, что цементы с использованием таких материалов могут снизить содержание клинкера в цементе до 50 % без потери прочностных характеристик. Использование некондиционных глин, мергеля, рисовой шелухи и отходов очистки сточных вод будет способствовать созданию экономике замкнутого цикла. Обсуждается важность дальнейших исследований по морозостойкости, коррозионной стойкости и сертификации цементов и бетонов на основе дополнительных вяжущих материалов.
The article discusses the resource-intensive problems of cement and concrete production, which can lead to irreparable climate change. The authors show the need for sustainable and efficient methods to reduce CO2 emissions in the cement industry and move towards less carbon-intensive production. The article discusses a strategy for reducing CO2 emissions. The authors show that partial replacement of Portland cement clinker with Supplementary cementitious materials (SCMs) is currently the most easily achievable. The processes for the production and use of SCMs are analyzed in detail in terms of their impact on CO2 emissions, energy consumption and cement stone structure. In the paper, the use of heat-treated clays, marl, rice husks and wastewater treatment wastes are considered as supplementary binding materials to replace part of the clinker. The presented research results confirm that cements using such materials can reduce clinker content in cement up to 50% without loss of strength properties. The use of substandard clays, marl, rice husks and wastewater treatment waste will contribute to a closed-loop economy. The authors discuss the importance of further research on frost resistance, corrosion resistance and certification of cements and concretes based on Supplementary cementitious materials.