引言

      全球碳排放形势严峻，2024年全球与能源相关的二氧化碳排放量达到378亿吨的历史新高[1]。目前行业主要依靠回收建筑、拆除废物和工业废料等传统途径减轻混凝土碳足迹，难以满足“双碳”目标的战略需求[2]。
生物质材料在建材领域的应用逐渐受到关注[3]。生物炭是政府间气候变化专门委员会特别强调的负排放技术，由有机物在缺氧条件下热裂解形成，相比直接焚烧，生物炭制备过程可显著减少污染物排放，且凭借稳定碳结构能实现CO2长期封存，推动混凝土从“碳源”向“碳汇”转型。然而，生物炭的原料来源、制备工艺及理化性质差异显著，其对混凝土工作性能、水化过程、力学性能及耐久性的影响机制复杂，尚未形成系统性的结论。因此，本文系统梳理生物炭特性，重点综述其不同特性对混凝土性能的影响规律与应用潜力，为后续生物炭混凝土的研究提供参考。

一、生物炭的性质

      生物炭大部分的理化特性都由原材料、生产方式等差异所引起。

（一）原料与制备选择

      生物炭原料包括木质生物质、农业废弃物、厨余垃圾及污泥粪污等，通过热解、气化或水热炭化等方式转化为生物炭。低温热解（低于400℃）时，生物炭会保留更多的官能团，这使其阳离子交换能力得以增强，但碳稳定性相对较低；而当进行高温热解（高于600℃）时，生物炭的孔隙率与比表面积会显著提升。
      研究表明，木质生物炭的碳含量高、性能稳定；农业废弃物生物炭来源广、孔隙率高。二者均适用于生物炭增强混凝土和低碳混凝土的应用。

（二）生物炭性质

      生物炭的主要元素组成包括碳、氢、氮，并富含钾、钠、镁及硅等矿质元素，这些元素在生物炭中常以氧化物的形态存在，对水泥基材料的水化过程和力学性能具有显著影响[3]。
      生物炭的灰分含量因原料来源和热解温度而异，较高灰分可能堵塞混凝土空隙，降低孔隙率，影响混凝土性能。生物炭通常呈碱性，可通过火山灰反应提升生物炭增强混凝土的机械强度[4]。生物炭还拥有多孔结构和高比表面积，在混凝土应用中赋予其吸水和保水的特性，同时也导致混凝土工作性能降低。生物炭高度芳香化结构赋予其优异的化学稳定性，是其实现固碳与建筑材料应用的关键特性，有助于提升混凝土长效固碳和耐久性。

二、生物炭在混凝土中的影响及应用

      近年来，生物炭作为一种负碳材料，被认为是水泥和骨料的潜在替代品[3]，当前已经进行较为深入的研究。

（一）影响
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