低碳混凝土能撐起海上風機嗎？浮式基礎要看的不只是強度
｜作者：吳資彬（主持技師 / 土木技師）｜工程科技與AI浪潮
低碳混凝土用於浮式離岸風機基礎，不能僅看抗壓強度，還需考慮海洋環境下的耐久性、疲勞及維護。最新研究比較傳統波特蘭水泥與高爐石水泥，發現高爐石水泥配比碳排較低，但試量產和材料試驗不代表長期海上服役表現。要應用於臺灣，還需根據場址條件和結構系統做全面驗證與設計，確保安全與環境效益。
低碳混凝土能不能用在海上風機，不是把水泥換成另一種膠結材料、再看抗壓強度是否達標就能回答。浮式風機的基礎系統需要在海洋環境下支撐風機，材料、製造、耐久、疲勞與維護都會影響工程可行性；材料試驗的結果，也不能直接代替結構與場址驗證。
研究背景與浮式風機低碳混凝土需求
2026 年 10 月 20 日，International Journal of Concrete Structures and Materials 刊出一項針對浮式離岸風電次結構的低碳自充填混凝土研究。研究比較傳統波特蘭水泥 CEM I 與高爐石水泥系統 CEM III/B，涵蓋新拌性能、力學表現、耐久指標、初步疲勞評估、試量產以及材料層級碳排與成本估算。[原始論文](https://doi.org/10.1186/s40069-026-00971-9)
浮式風機基礎系統材料考量
低碳混凝土在海洋環境的挑戰
浮式離岸風電仰賴浮體提供浮力，並由繫泊與錨定系統限制位置和運動。浮體可以有不同形式與材料，混凝土是可研究的選項之一，不能說所有浮式風機都採混凝土。材料選擇與構型還會牽涉重量、製造、運輸、組裝、繫泊、維護與場址條件。
混凝土浮體的研究吸引力之一，是水泥熟料比例降低可能減少材料製造階段的碳排；但海洋環境同時帶來氯離子侵入、鋼筋腐蝕、反覆受力和長期檢修等問題。低碳配比若造成施工性或耐久性不足，生命週期中的修補與更換也可能改變原本的環境效益。
研究方法與試驗設計
混凝土性能測試結果比較
作者設計多組自充填混凝土配比，再選出 CEM I 與 CEM III/B 配比進行比較。研究量測新拌性質、抗壓強度、耐久相關指標，並以 Locati 方法進行初步壓縮疲勞評估。其後，研究團隊將選定配比由實驗室批次擴大到預鑄工廠試量產；論文記載每一個選定配比各製作一批 1.5 立方公尺的混凝土。
試量產與長期服役驗證限制
研究報告指出，兩類膠結系統在 28 天的抗壓強度大致落在約 75 至 85 MPa；CEM III/B 配比在 28 天的氯離子遷移係數約為 1.5 至 2.6 × 10⁻¹² m²/s，對照的 CEM I 配比約為 1 × 10⁻¹¹ m²/s。這些是論文特定材料、配比、養護與試驗方法下的比較結果，不是所有 CEM III/B 混凝土的保證值，也不是臺灣海域構造物的設計數據。
論文的試量產結果，為從實驗室配比走向工廠製造提供了初步證據；不過，每個選定配比只有一批 1.5 立方公尺的試量產混凝土。作者因此採用技術等同性的比較方式，而非以有限批次做正式統計推論。研究也沒有把這項材料試驗等同於大型浮體的完整結構驗證，或多年實海域服役成果。
碳排放評估及其計算邊界
初步疲勞試驗同樣要放回方法與試體尺度來理解。論文以混凝土圓柱試體進行壓縮疲勞測試，用來比較兩類配比的材料反應；這不是一座浮式基礎在風、浪、流與風機運轉共同作用下的完整結構疲勞試驗。從材料性質到構件、結構系統與海上服役，仍有不同層級的設計和驗證工作。
## 碳排結果要先讀清楚計算邊界
臺灣應用低碳混凝土前的必要資料與準備
研究報告指出，其選定的高爐石水泥配比相較對照配比，材料層級 A1–A3 碳排約低一半。這個結果可作為配比比較的線索，但不宜直接稱為「浮式風機全生命週期減碳一半」。論文的估算以混凝土組成材料與採用的排放係數計算，並明確排除運輸、拌製與養護能源及其他外部製程；估算結果也受材料來源、排放係數與副產品分攤假設影響。
國外研究可以提供材料開發方向，但不會自動回答臺灣海域的設計問題。場址的海象與地質、浮體結構、繫泊系統、混凝土原料供應、預鑄製程、品質管理、運輸與維修方式，都可能改變設計與環境結果。若要把研究成果推進到工程應用，仍須依目標場址和結構系統完成材料配比驗證、構件與結構分析、施工性評估、耐久設計及生命週期碳排核算。
我的工程觀點是：低碳不是單一材料的標籤，而是要在明確的比較基準和系統邊界下，確認安全、耐久、施工與維護都能成立。這篇研究提供了值得追蹤的材料級證據；它還不是臺灣專案的設計結論，也不是實海域的長期保證。