【莱经验】关于水泥混凝土产业科技发展方向的若干思考

水泥混凝土产业是在世界科技转向工业化发展阶段的初期因运而生的传统重化工产业之一，在其近200年（1820年至今）的从诞生到不断技术革命和创新历程中，全世界水泥年消费量从少量发展到42亿吨、混凝土从很少量发展到40亿立方米，其中结构性高性能混凝土和非结构性普通混凝土分别为30和10亿立方米。由此可见，在这期间的技术进步十分巨大，甚至可以说，当今世界水泥混凝土科技已达到接近现代工业技术水平的转折点（或顶点），正在酝酿着一场颠覆性新技术革命的到来。

近20年来，经过世界第一流专家学者、企业家、科研机构、著名装备制造和水泥生产厂商等多次共同商讨研究确定的水泥混凝土产业科技发展方向的有两个重要的文件。

由生产普通波特兰水泥（OPC）转向生产混合水泥（BlendedCement即BC）。OPC和BC分别相当于我国的普通硅酸盐水泥（PO）和复合硅酸盐水泥(PC)、矿渣、粉煤灰硅酸盐水泥(PS、PF)等。

该领域的主要重点有三：

第一是扩大研究采用各种具有胶凝性潜质的废弃物，经深加工后用以替代部分水泥熟料，生产相同标号（性能）的少熟料水泥(BC)，甚至是无熟料水泥。

第二是研发各种外加剂和改性剂，采取各种技术措施，在保证混凝土相同强度和性能的条件下，尽可能减少相同标号水泥的单位需用量。

第三是开拓纳米技术在水泥基建材中的研究与应用。

全面推广采用各种含有可燃物质的工、农、服务业废弃物和城镇、农村生活废弃物等，经适当处理后用作水泥窑燃料，替代部分或全部天然化石燃料。2050年全世界水泥产业的化石燃料替代率争取达到60%~90%。

 加紧生物质燃料研发，实现工业规模应用。

 全面采用水泥窑系统废气余热发电，回收电能。

 大力降低水泥的单位能耗，并且将水泥工业各种污染物的单位排放量尽力削减到最低，实现对生态环境的零污染。

 世界各国水泥工业公开披露各自的年度二氧化碳排放总量及其实际能耗数据，特别希望中国参与。目前各大洲所属国家的参与率是，欧洲92%、北美洲72%、中美洲63%、南美洲（除巴西外）59%、非洲49%、大洋洲和一部分亚洲地区41%、独联体国家18%、中东地区15%， 全球总计21%，其中有些国家虽然参与但尚未认真履行，自觉性亟待提高。

公开披露各国水泥生产的能源利用效率，即熟料单位热耗、水泥综合电耗等实际生产数据，更要不断地降低单位能耗，提高能源利用效率。

大规模地开发利用全社会的各种废弃物，经适当处理后用作水泥工业的替代燃料和替代原料。

 在确保水泥质量（标号）的前提下，进一步降低水泥中熟料的占比，尽量多用深加工混合材发挥其替代部分熟料的功能。

 大量使用OPC,特别是高标号的52.5OPC，对环保和社会的总体效益弊多利少。因此，在水泥原料上要研发采用粘土质（硅、镁、硫铝酸盐）的替代石灰质（碳酸钙）的。同时研发更低碳足迹的各种较有潛质的新品种水泥，例如高贝利特水泥、铝酸盐水泥、低阿利特复合水泥、矿物聚合材料、化学激发胶凝材料等。

各国在本土市场健全建筑物和基建工程全生命周期价值链评估体系，探索水泥混凝土与其他大宗建材（钢铁、木材、塑料、玻纤……）消费比例的最佳平衡。

开展跨行业联合协作研发，例如现用矿山水土保持与植绿、废矿山复垦与园林再造、危险废弃物处置利用、生物质燃料制造、碳捕集储存利用等等。 

文章来源：高长明。

关于水泥混凝土产业科技发展方向的若干思考