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观察 欧洲新增加两个低标号水泥 而中国在取消低标号水泥

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  水泥工业都面临节省优质化石类燃料和降低CO2排放的巨大压力。在目前,还没有一种能够完全替代波特兰水泥(我国称硅酸盐水泥)的新胶凝材料出现的前提下,开发低熟料多组分波特兰水泥无疑是一项重要的节能减排措施。2011年德国的一些水泥工业研究机构就提出,波特兰水泥中的熟料含量可以降低至50%,同时可以开发出新一类CEM“Ⅹ”水泥。经过多年的试验研究,如今已正式列入欧盟水泥标准EN197-1中。在欧盟现有5大类27个标准水泥品种中再增加两个新的低熟料含量水泥品种。一种是在第Ⅱ类CEMⅡ中,除现有的A级(熟料含量为80%~94%)和B级(熟料含量为65%~75%)外再增加一个C级,熟料含量下降至50%~64%,标记为CEMⅡ/C-M,称复合波特兰水泥(Portland-composite cement)。另一种是增加一个大类,即第Ⅵ类CEM Ⅵ,称复合水泥(composite cements)。CEM Ⅵ水泥中的熟料含量为35%~49%,粒化矿渣含量为31%~59%,其余组分为石灰石和煤粉灰。原有EN197-1标准中的第Ⅴ类水泥CEM Ⅴ不再称复合水泥(composite cements),改称粒化高炉矿渣-火山灰水泥(granulated blastfurance slag-pozzolanic cements)。同时还提出,在现有传统组分基础上的两个新品种水泥外,今后还将开发含有少量一种或几种新组分的水泥,或者与现有标准水泥有较大差别的水泥。

  欧盟水泥标准的这个变化,反映出他们对开发新水泥组分和新水泥品种的重视。他们对矿渣、火山灰等不称为水泥添加料或混合材,而统称为水泥主要组分(含量≥5%),是因为这些材料在改善和调控水泥及混凝土性能方面都有各自的优势。例如,粒化高炉矿渣可以提高水泥后期强度和混凝土的结构密实性,但早期强度偏低。掺加磨细的石灰石粉可以提高这类水泥的早期强度,防止混凝土泌水,尤其在使用粗砂和PCE基减水剂时效果更好。所以多组分、少熟料是波特兰水泥的发展方向之一。这些组分的含量和颗粒分布要根据水泥和混凝土性能要求调配,水泥厂要多生产和供应专用水泥。

  目前世界五大洲选取了48个有代表性的主要水泥生产国家(地区),其2014~2015年的年均水泥总产能和消费量均达全球总量的几近90%,样本的质量和数量具有充分的可信度和代表性。各国(地区)的水泥产能利用率及其熟料系数如表1所列。

  表1 世界主要国家(地区)水泥产能利用率及其熟料系数汇总图

  


  分析表1的数据得知,其中水泥产能利用率低于60%的有法国、意大利、西班牙、澳大利亚、阿联酋等12个国家,占总数48的25%;介于60%~69%的有匈牙利、捷克、奥地利、俄罗斯、阿根廷、南非、埃及、韩国、泰国、中国等16个国家,占总数的34%;介于70%~79%的有德国、印度、、巴西、、土耳其等12个国家,占总数的25%;介于80%~89%的有巴基斯坦、印尼、哥伦比亚、菲律宾4个国家,占总数的8%;高于90%的有英国、日本、沙特阿拉伯、阿尔及利亚4个国家,占总数的8%。一般情况下,利用率高的其商机较多。全球总的情况是,利用率在70%以上的占40%,70%以下的占60%。

  至于熟料系数,小于0.60的仅有中国和巴西,占总数48的4.2%;介于0.60~0.69的有德国、土耳其、智利等6个国家,占总数的12.5%;介于0.70~0.79的有法国、俄罗斯、澳大利亚、墨西哥、沙特阿拉伯、尼日利亚、日本、泰国、越南、印度等30个国家,占总数的62.5%;介于0.80~0.89的有、英国、日本、埃及、阿联酋等9个国家,占总数的18.7%;高达0.91的仅有中国台湾,占总数的2%;因台湾有5种型号的水泥,并规定水泥中混合材掺入量一律不得大于5%,(全部掺合料都加到混凝土中),除了石膏以外,熟料在水泥中的含量就达91%之多。因实际生产出来的熟料强度都在45MPa以上,用这样的熟料掺加5%的混合材,生产出来的水泥必然是42.5级或更高的,所以台湾市场上就没有32.5级水泥。但是台湾却还有另外一条规定是,任何型号的水泥其28d抗压强度均不得低于28MPa,表明其并没有废除32.5级水泥。高达0.96的仅有埃塞俄比亚1个国家,占总数的2.0%;因为有些非洲国家根本就没有合格的混合材(矿渣和粉煤灰),只能生产42.5或52.5等级的纯波特兰水泥,而不是OPC,所以这些非洲国家就不生产32.5级水泥。这并不能表明其有多么“先进”,而是恰恰相反。

  另外可以看出,与10年、20年前比较,现今世界水泥工业有两个普遍的变化趋势:第一是其产能利用率各国均有不同程度的降低,平均约从75%以上降为70%以下,表明全球水泥总体趋于供应较富余。有些国家虽然产能利用率较长期处于65%左右,例如欧洲各国,但并未发生我国这样的恶性竞争的情况。这里是否也有另一种新常态的存在,值得我们关注。第二是熟料系数都在降低之中,即水泥中的混合材掺入量上升,深加工的混合材替代部分熟料,降低水泥的单位碳排放量,少用普通波特兰水泥(OPC),多用混合水泥已成一个趋向和潮流。


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