复合水泥的应用与发展

李庆瑞

西安思源学院（710038）

随着材料科学技术的快速发展与不断发展，特别是21世纪的最近十年来水泥工业新型干法生产技术的快速提高与装备更新换代的水平的不断发展，水泥工业已经开始具备了把各种固体工业废弃物在水泥生产过程中的利用，使水泥工业走上了可持续发展和循环经济的道路。为实现废物利用、节能减排的绿色经济的战略目标,具备了相当的条件。

1 工业废渣在水泥中的应用

工业废渣在水泥中的应用主要表现在三个方面。首先是利用各种工业废渣或废料作为水泥的混合材，例如粉煤灰、矿渣、废矿、煤研石、粉土、烧页岩等，作为水泥熟料之一，混合磨细生成相应的水泥品种。这种是最简单最普通的能直接影响水泥产量的方法。其次是利用工业废料作为水泥熟料原料，例如电石渣、赤泥、废矿石等，经过处理后可充分利用其中所含的硅、铝、铁、钙等有效成份，替代相当的天然原料,调配制成复合要求的水泥生料。第三是利用具有可燃组分的废渣或废料，作为锻烧水泥熟料所需的燃料，通常称为替代燃料或二次燃料。这样既能合理利用资源，又节能减排。

世界上的许多发达国家在水泥工业中对废料的利用领域发展的比较迅速。由于各国情况的不同,而且对废料的处理水平和能力方面也不尽相同，有好有差。在欧洲国家，特别是德国、英国、法国的水泥生产达到国际领先水平，因为他们在处理工业废料方面起步早，资金投入高，发展速度快，技术也比较成熟。在亚洲，日本在水泥工业中对废料的利用和发展的比较迅速。日本地少人多，对废物、废料的综合利用和循环经济比较重视，已经有了显著的成效。日本总体上和法国同处于世界一流水平，值得我们借鉴。

我国在工业废料处理和利用方面主要有两大特点∶

1）能来制作水泥的混合材的工业废料数量很大，占到水泥利用所有废料的80%，但是用来作二次燃料的工业废料种类很少、数量也不高，二者结构比例有些失调。

2）我国的工业废料在水泥工业中的利用起步也较早，但在综合利用、深入研究也是近几年来才刚刚起步的。因此，我国水泥工业在废物利用方面，还有许多艰巨的工作需要努力地去做，同时还应借鉴其他国家的宝贵经验。

2 我国复合水泥的研究现状

水泥在生产过程中加入适量的混合材，不仅能够节约水泥熟料进而节约资源，还能提高水泥的产量，降低成本，工业废渣的大量利用还有利于环境的保护，同时各种不同的废料还能改善水泥的某些性能，如提高后期强度、减少水化热等。在我国的水泥生产中加入混合材的历史可追述到40年，但是发展的深度与速度还落后于一些发达的欧共体国家。

在我国王幼云等人进行的大量试验证明了，加入两种或以上混合材能大幅度改善水泥性能。研究人员并不是将各类混合材料简单的混合，而是有意识地取长补短，生产出单一混合材所不具有的特殊效果。为将这些成果用于水泥生产，我国在1999年制定了GB12958—1999《复合硅酸盐水泥》国家标准，使我国的五大通用水泥增加到六种，标准还规定：凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥)。在标准实施的十多年里，我国的水泥生产界已经逐步认识了复合水泥的优越性，并且促进了水泥的研究和发展，提高的水泥产量，获得了良好的经济和社会效益。

3 复合水泥的发展

我国的水泥工业相对发达国家来说还是比较落后的。我国是发展中国家，建国以来，大型的基础设施建设以及工业和民用建筑需要大量的水泥，但是水泥混凝土工业底子薄、产量少等因素，造成有些地方或企业以少量的投资，土法上马，设备简单等方式来生产水泥，很少考虑环境保护与可持续发展的问题。近50年来，虽然生产技术水平得到了一定的提高，但是一直没有摘掉“三高（高消耗、高能耗、高污染）”的帽子，延续着粗放式经济的增长模式。

放弃粗放式按照循环经济的理论来改造我国传统的水泥混凝土生产方式，是水泥工业的发展方向，也是可持续发展的必经之路。把工业上大量废渣运用到复合水泥的生产上，是发展循环经济的一个方面，可直接降低环境污染，为实现节能、减排、低碳的生产目标作出贡献，具有巨大的社会效益。

较大量的掺入工业废渣而生产的复合水泥是发展循环经济的一种尝试，能提高环境的保护，为水泥工业率先实现绿色生态化生产打下基础，此举的社会效益巨大∶

1）减少了水泥生产原料的开采和煤炭资源的消耗。遵循了循环经济减量化的原则，在生产的源头就节省原材料的开采，一直到生产过程当中的节能减排，来达到节约资源和保护生态。

2）减少粉尘污染物的排放。近年来，水泥行业保持着快速发展态势，2007年全国水泥总产量达到13.6亿t，然而沉重的环境压力也随之而来，经济发展与资源、环境的矛盾日趋尖锐。据不完全统计，我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1 300万t以上,虽然比过去的1 800万t有了较大的改进,但比国家环保部门要求的年排放量650万t仍相距甚远。利用工业废渣可有效减轻环境负荷的潜能,使水泥工业朝节能、减排的循环经济发展。

改变传统的水泥生产方式，按照循环经济的目标实现水泥工业实现可持续发展，是水泥行业发展的战略选择。