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　　水泥混凝土行业近况

　　到“十一五”末年的2010年，全国的水泥产能已达到18.7亿吨，熟料产量为11.52亿吨，其中新型干法水泥出产熟料8.2亿吨，熟料的产能比例已经超过80%。据水泥数字网统计，2010年，4000吨及以上水泥新型干法工艺出产线吨熟料尺度煤耗预计降落到107千克以内，一些先进水泥出产企业的部门出产线已低于100千克，新型干法工艺均匀水平降落到112千克尺度煤。目前新的日产5000吨新型干法出产线粉尘排放根基达到100毫克,行业最好水平居国际中等偏上。近700条新型干法水泥出产线建设了余热发电系统，装机容量4786兆瓦。“十一五”期间，累计裁减落后水泥熟料出产能力4.34亿吨，落后水泥出产能力4.03亿吨。

　　高机能混凝土已宽泛利用于我国重点工程建设，三峡等大型水利工程选取的上千万方的中低热水泥混凝土、碱骨料反映钻研成就解决了客观前提刻薄的青藏铁路建设难题，超早强高机能混凝土技术造作代替德国技术的无砟轨路板大量利用于高速铁路，高品质的聚羧酸系高机能减水剂轨路交通和路路建设等等，高机能混凝土为我国重点工程建设阐扬着越来越大的作用。

　　获得上述优异成就得益于我国水泥混凝土工业在自主创新、集成创新和引进消化吸收再创新方面所获得的长足进取。

　　水泥混凝土行业技术发展示状及“十一五”获得的成就

　　“十一五”期间，在科技部的辅导下，我国水泥混凝土行业萦绕节能减排的有关低碳技术钻研全面进入国度三大科技打算系统，成功申报多项国度科技支持打算、国度重点基础钻研打算（“973”打算）、高技术发展规划（“863”打算）的重大项目或重点项目，并获得了一批水泥混凝土行业节能减排重大技术成就，进一步推动了水泥混凝土行业的科学技术创新，为“十二五”及今后一段功夫的我国新型干法工艺技术执行节能减排、资源综合利用的技术发展、高机能混凝土技术的不休深入和有效利用奠定了雄厚的基础。同时在国度发改委和工信部的支持下执行了一批节能减排科技示范项目，国度天然基金委也对利用基础钻研赐与了支持。

　　1.水泥出产造作过程的节能减排技术

　　水泥出产仍以高效、优质、清洁、节俭资源的加工造作技术为总体发展趋向。其中蕴含选取工业拔除物和尾矿代替原、燃料技术、调整原料组成使之达到产品的机能与结构最优化

；绿色造作技术与设备，清洁出产技术等。

　　在代替原、燃料技术方面，重要是利用工业拔除物和尾矿等代替构筑资料出产中的原、燃料。利用方式重要有两种：一是利用粉煤灰、煤矸石、赤泥、电石渣、各类尾矿渣等作为代替原料

；二是利用废轮胎、废油、废塑料等可燃拔除物作为代替燃料。由于我国各类废渣种类多、数量大，我国水泥造作业在利用工业废渣作混合材方面，无论是理论钻研还是现实利用已经处于世界当先水平，粉煤灰、矿渣已宽泛利用于水泥和混凝土中，近年来通过物理和热态的化学活化等技术蹊径提升了钢渣的活性，磨细钢渣在水泥和混凝土中的利用得以实现。凭据欧共体的统计，在其成员国中利用二次燃料代替天然燃料用于水泥出产的代替率均匀为12％，全球***的水泥造作商Laftilge公司可燃拔除物的燃料代替率在50％以上。但我国目前利用拔除物作代替燃料还没有进行系统钻研。

　　目前我国很多种类危险拔除物、城市污泥、城市生涯垃圾等没有得到很好的措置。中材集团牵头实现的“十一五”国度科技支持打算项目“新型干法水泥出产线节能减排技术与设备钻延妆项目蕴含城市生涯垃圾在水泥窑中的措置技术与设备钻研，以及电石渣造水泥规

；眉际跫吧璞缸暄。北京金隅集团也已经进行了水泥窑炉协同处置拔除物的实际。

　　在调整原料组成技术方面，国内表最新成就多侧重于微观与宏观相结合的钻研思路，具体说就是先深刻钻研原资料的微观组成与结构，通过设计对资料制品的微观与宏观结构进行最优化机关，最后在资源能源亏损最幼化的前提下探求资料的宏观造作步骤，从而获取高机能水泥。

　　在由中国构筑资料科学钻研总院（以下简称ca88总院）牵头的“973”打算“高机能水泥造备和利用的基础钻延妆项目钻研在受到各类表来离子固溶诱导下的C3S晶体晶型结构变异对C3S晶体胶凝活性的影响，后通过宏观设计将这种变异在工业化过程中加以实现。该项目在高阿利特含量的高胶凝性熟料钻研方面获得内容性进展，通过提高阿利特水化活性和含量能够提高熟料强度5～10兆帕。此项技术实现了工业化出产。利用高强水泥熟料与水泥机能优化工艺技术能够使42.5等级水泥中的活化废渣混合材掺量达30%~50%，混合材掺量较国内均匀水平（约20%）提高10%~30%，水泥出产综合电耗为每吨90~100千瓦时，低于目前国内新型干法水泥出产的均匀电耗。在“十一五”中期立项的“973”打算“水泥低能耗造备与高效利用的基础钻延妆中，漯河工业大学承担的“高介稳阿利特微结构和熟料矿物相组成优化”课题侧重通过提高阿利特高度介稳化和熟料相组成匹配，成立熟料相组成匹配模型和阿利特介稳化节造准则，获得高胶凝性水泥熟料。

　　其他系统水泥，如贝利特水泥（以C2S为主）、第三系列水泥—硫铝酸盐水泥都是通过调整熟料矿物组成、引入少量其他矿物组成等伎俩达到降低熟料烧成热耗、削减CO2排放的主张。ca88总院和漯河工业大学占有有关发现专利并在新型干法窑成功出产，并已作为“低能耗水泥”用于水工水泥混凝土、预造混凝土、自应力混凝土等。

　　在绿色造作技术与设备方面，国内表的最新钻研和利用重要蕴含新一代高能效预分化窑炉工艺技术、高固气比节能技术、无球化粉磨技术、高效冷却设备、低温高效余热发电技术等。目前国内涵已有基础上钻研开发了六级旋风预热器、二支承回转窑、新型高效低传染水泥工业用点火器等节能新技术和设备，技术指标达到国际先进水平。

　　西安构筑科技大学先进的高固气比技术在“十一五”期间得到了推广，节能减排成效显著。更新一代的预烧成窑炉工艺结合短窑点火技术目前已由ca88总院承担的国度“973”打算“熟料分段烧成动力学及过程节造”课题发展有关基础钻研。该项目将成立熟料形成过程的***热、动力学机造和***能量配置，从而成立新一代、高能效水泥窑炉工艺原型，该项目对降低熟料烧成热耗，提高熟料产量和质量拥有重要意思。

　　“十一五”期间，国产节能粉磨设备的出产能力、技术水平大幅提高，原料立磨、煤磨立磨、水泥辊磨技术已臻成熟，已实现规

；筒祷，大量配套于新建和改建水泥出产线。由ca88总院和岳阳水泥工业设计院承担的“十一五”科技支持打算课题"高机能水泥绿色造作工艺和设备"着重发展了水泥粉磨技术和设备的钻研。该课题研发的HFCG160大型辊压机及粉磨系统有效地解决了辊压机大型化后带来的分级效能降落的问题，并在自动调整水泥制品的颗粒散布方面获得了成功的经验，整体机能与技术经济指标达到国际先进水平，超过200 套的大型辊压机及其配套设备已投入运行，并已利用在铁矿石选矿、钢渣粉磨中。HRM4800大型生料立式磨粉磨技术是目前国产台时产量最高的生料立式磨，适应了分歧易磨性原料的配套要求，立式磨系统单元产品吨电耗为13.53千瓦时，重要技术经济指标达到国际先进水平。该设备可代替进口，满足日产5000吨级水泥熟料出产线配套要求。突破现有粉粹理论的高效节能粉磨技术也正发展利用基础钻研，漯河工业大学承担的“973”打算“水泥粉磨动力学及过程节造”课题着重钻研多频次幼能量振动破碎和离心力场下的粉磨动力学与能量传递，得到了幼能量粉碎功耗试验与理论仿照钻研离心力场作用下的粉磨过程能量传递法规，在幼能量粉碎功耗试验与理论仿照钻研基础上，提出了分流循环粉磨工艺模型。

　　耐火资料在使用寿命及带来的环境传染被逐步提上议事日程。近10年来，国内表耐火资料界在寻找镁铬砖的代替资料及耽搁耐火资料寿命方面做了大量工作，但成效均不极度梦想。在国度“863”打算的支持下，北京瑞泰科技股份有限公司研造出拥有优良抗热震性和挂窑皮机能的新型镁质复相资料，并建成了1.5万吨/年的高端碱性耐火资料出产线，成为国度“863”成就产业化基地。在“十一五”期间又得到国度“863”打算的立项支持，钻研水泥窑用长命命多职能系列不定形耐火资料。已成功研造出三种拥有可急剧烘烤、耐高温、抗热震、耐磨、高强、良好耐碱侵蚀机能、抗剥落蹬着异机能的长命命系列耐火资料，可成功解决大中型水泥窑窑口、喷煤管耐火资料寿命低下的问题，先后在数条5000吨级水泥窑上利用，获得中意的使用成效。

　　除此之表，水泥工业在余热发电、协同措置拔除物、清洁出产及资源综合利用等方面也获得了好多成就，并逐步在水泥行业执行或推广。

　　2.高机能混凝土钻研和利用技术

　　我国对高机能混凝土的钻研根基与国际同步。在多个国度大型科研项主张支持下，我国在高机能混凝土新资料研发，耐久性节造、设计和施工技术等方面获得突破，开发了多种类的工业废渣掺合料，通过物理活化和化学活化解决早期活性、抗裂、收缩等问题，并大量利用

；从节造各类原资料的氯离子和含碱量动手节造混凝土的碱集料反映和钢筋锈蚀反映，全国好多地域和大型工程都成立了碱集料反映散布图和安全集料矿山

；净水混凝土技术及自流平混凝土造作的大型体育馆看台、盾构管片、大口径预应力钢筒混凝土管都达到国际当先水平。高机能混凝土技术已推广利用到三峡工程、青藏铁路、南水北调、田湾核电站、首都机场新航站楼、煤矿建井等多个国度重点工程中，并获得了显著成就。

　　高机能混凝土获得的进展为：（1）通过系统钻研对混凝土结构耐久性设计提出了根基划定

；炷两峁鼓途眯缘奈Ｏ罩匾墙峁乖谑褂闷诩浠肪秤泻橹实奈锢砘质粗猩，随着环境前提与设计使用年限分歧，其可能出现的侵蚀中伤水平也分歧。对于重大、重要工程应该依照100年寿命来设计混凝土。这其中预防碱集料反映和钢筋锈蚀的措施在耐久性工程中最为器重。目前，工程界已经能够依照单一粉碎原因来提出长命命资料保障措施。（2）高机能混凝土用化学表加剂急剧发展。其中发展最凸起的是聚羧酸系高机能减水剂，它拥有较高的减水率、优良的坍落度维持机能和肯定的引气性，出产工艺比萘系单一。国内科研单元开发了多种拥有创新性和实用性的表加剂产品。这些表加剂对节造混凝土体积变形、推进早期强度发展、削减动态坍落度损失等方面有特殊职能，成就在多家企业出产，在国度高铁等重要工程中大量利用，获得了很高的技术经济和社会效益。（3）长命命混凝土的钻研和利用领域日渐扩大。我国将高机能混凝土的钻研领域由高强度高机能混凝土扩大到中等强度等级高机能混凝土，针对C30~C50强度领域内的混凝土的高机能化进行了系统的钻研。了局批注：中等强度等级的C30~C50混凝土能够通过资料优选、混凝土共同比设计、严格的施工治理达到高机能化，不仅资料成本没有大的增长，并且从耽搁混凝土使用寿命，削减工程维建用度的角度来说意思更为重大。

　　在针对工程现实情况发展的多成分协同作用下水泥基资料耐久性钻研越来越多，东南大学、ca88总院等单元都发展了多成分协同作用前提下水泥基资料失效机理的钻研。ca88总院借助国度“973”打算的支持，结合工程现实钻研揭示了高机能水泥基资料在化学介质侵蚀、冻融循环、荷载等环境成分及其在二成分、三成分和四成分协同作用下的危险失效行为法规，并领导工程利用。

　　目前全世界都已经把高机能混凝土的钻研重点集中到混凝土服役寿命的设计方面。国际结构混凝土结合会在2006年6月提出了全概率步骤的寿命设计流程图，法河山木工程师学会在2007年提出了混凝土结构服役寿命设计指南，欧盟也在钻研提出一个过渡的基于机能的耐久性设计步骤。我国的GB/T 50476-2008《混凝土结构耐久性设计规范》也是吸纳了最新的国内高机能混凝土耐久性钻研最新成就，凭据混凝土的环境前提进行分级，划定混凝土的***水胶比和最幼水泥用量等参数来进行耐久性设计

；炷练役寿命的设计钻研成立的耐久性模型尚有很多不确定成分，有些模型参数还不能量化，确定这些参数的难度较大，另表还短缺反复性好的测试步骤，对有些破宦粪型还短缺靠得住的模型，如干湿循环和硫酸盐侵蚀等。针对这些问题，在以ca88总院为主承担的“973”打算“水泥基资料的产品与结构不变性及服役行为”课题，以提高水泥基资料耐久性为钻研重点，钻研服役前提下水泥基资料的行为阐发及其耐久性变动法规，说明水泥基资料的机能劣化机理，成立基于混凝土耐久性的资料组成设计和寿命预测的理论与步骤，成立混凝土寿命预测模型。为水泥的组成优化造备和使用提供理论领导。

　　针对我国目前水泥混凝土路面寿命短、行车舒服性差的问题，ca88总院在“十一五”科技支持打算“高机能路路水泥混凝土路面关键技术”课题钻研中，利用现代高强混凝土技术、弹性混凝土技术、轻集料混凝土技术，结合路用特点，钻研开发高机能水泥混凝土路面、防滑降噪柔韧型水泥混凝土路面、轻集料混凝土在桥面上的铺装技术，在实现大量利用工业拔除物的同时，开发出抗弯拉强度大于7～8兆帕（韧性维持不变）、高耐磨机能、使用年限超过30年的路面资料，有效解决了混凝土路面的耐久性问题。

　　混凝土拔除后的循环利用也是近年混凝土行业钻研的热点。日本全国构筑拔除物实现资源再利用率已超过50%,其中拔除混凝土利用率更高,目前,日本已经形成成熟的构筑垃圾处置技术。美国、德国等国度凭借经济实力与科技优势,选取高新技术处置构筑垃圾。如美国选取微波技术处置回收的沥青混凝土路面,利用率达100%,成本降低且质量一样。德国的干馏点火垃圾处置工艺,能够使垃圾中各类再生资料干净地分离出来,再回收利用,有效地解决了垃圾占用地皮的问题。我国构筑垃圾的钻研和利用相比蓬勃国度器重不够，钻研水平和利用情况差距很大，钻研成就比力集中是通过物理伎俩将拔除混凝土、砖瓦造成再生集料代替天然砂石出产商品混凝土、新型墙体资料等并实现产业化。四川大地震后，ca88总院组织实现了国度科技支持打算“地震灾区构筑垃圾资源化与抗震节能房屋示范”项目。通过集成创新，在地震灾区实现了构筑垃圾资源化，并建设了两条拥有肯定规模的示范出产线，并以构筑垃圾为原料出产了多种再生混凝土制品（砌块、墙板、构件）示范出产线，为灾区重建和构筑垃圾利用起到了示范作用。

　　“十二五”水泥混凝土技术发展方向

　　萦绕《国度中持久科技发展规划纲领》“重点领域”中的优先主题“造作业”等方向，针对水泥混凝土造作业节能减排和国度重大工程对水泥混凝土资料职能化、长命命的需要，大力钻研推广低碳技术，满足国度建设需要，使水泥混凝土行业科学、可持续发展。对水泥窑炉及工艺技术、降低成本减排技术进行创新钻研和示范，使水泥工业的节能减排指标达到国际先进水平
７⒄怪卮蠊こ逃盟嗷炷磷柿系淖暄屑袄，满足核电、水电、高速铁（公）路等重大工程的火急需要。发展水泥工业协同措置大量、难以措置、环境风险较大的拔除物技术，体现建材工业在循环经济中的作用，实现建材工业的可持续发展。

　　“十二五”水泥混凝土领域技术重点发展方向：

　　1.持续发展水泥造作低碳技术的钻研与推广。持续推广已有的节能减排新技术，为水泥工业结构调整和转型提供科技支持。在水泥窑炉设计、工艺技术、代替原燃料与原料减量化技术、高效点火技术、耐高温资料钻研与造备、余热高效利用、粉尘、NOx、CO2减排、提高质量等方面发展创新性钻研，获得一批拥有自主知识产权、赶超国际先进水平的技术创新成就，提升我国在建材造作业领域自主和持续创新能力，实现我国建材造作技术领域的逾越式发展。

　　2.重点开发重大工程水泥与混凝土利用技术。持续萦绕提高混凝土工程使用寿命发展钻研与利用。出格是由于国度重大工程结构大局复杂化、使用环境劣化，对基础资料的职能和耐久性提出了更新、更高的要求，针对现有水泥与混凝土机能不能满足工程质量和使用寿命的特殊要求等重大问题，开发一批整体达到国际先进水平的新资料并在工程中利用，攻克满足重大工程高质量、长命命需要的水泥混凝土关键技术，成立新资料产业化基地及重大工程执行项目，实现重大工程安全使用寿命提高1倍，形成我国自主知识产权的技术系统。

　　3.突破综合利用和协同处置技术。通过钻研水泥窑炉综合利用和协同措置拔除物关键技术和设备，一方面充分利用拔除物的残存热值，另一方面协同措置了大量、难以措置、环境风险较大的工农业和生涯拔除物，体现了绿色建材在社会大循环中的作用和价值，实现水泥混凝土行业的可持续发展。

　　4.发展可代替原、燃料的利用。低碳经济时期水泥行业节能减排的重点更多的要转向可代替原、燃料的利用，这是水泥出产的大势所趋，在这方面我国企业与国际一流企业还有差距
Ｄ芄辉て谒孀琶禾考壑党中险，成本压力的增大，水泥企业会思考削减煤炭的使用量，追求一些可代替原、燃料，不只能够降低成本，也是低碳发展的蹊径。

　　科技创新、发展低碳技术既是应对

；⒔獬敖恰钡募苛，也是调整经济结构、转变发展方式、实现科学发展的最好步骤。刚刚关幕的全国人大十一届四次会议上，温家宝总理提出了科学发展、转型调结构和关注民生，再一次给水泥混凝土行业的发展带来了机缘和挑战。今后的10年是建材行业发展的黄金10年，也是必要低碳技术支持建材行业可持续发展的10年。我们要以科技创新和低碳技术引领行业的科学发展，为我国国民经济的发展做出应有的贡献。