[獨家]高長明：我國對混合材的研發(fā)工作須要全盤部署和推進(jìn)

　　大約半個多世紀(jì)以前，上世紀(jì)五、六十年代，國內(nèi)外水泥界都認(rèn)為水泥混合材是一種中性填充料，將其摻入水泥中，雖然會影響一些水泥強度，但卻可以綜合利用一些工業(yè)廢料，如礦渣和粉煤灰等。只要適當(dāng)控制其摻入量，生產(chǎn)32.5和42.5（或52.5）水泥，既可適當(dāng)增加水泥產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，同時完全可以滿足各種建設(shè)工程對水泥性能的不同需求，頗受水泥生產(chǎn)和消費兩方面的歡迎。

　　對水泥混合材的這種認(rèn)知，在我國持續(xù)時間很長，一直延續(xù)到2015年，甚至到現(xiàn)在。在這期間我國水泥中混合材的摻入量不斷增加，達(dá)到近40%，32.5水泥的生產(chǎn)和消費在水泥總量中的占比隨之上升到70%，熟料系數(shù)下降到0.58左右。致使我國成為世界上水泥中熟料含量最少的國家，水泥的平均實物性能和強度最低，加以假冒偽劣水泥的陰魂不散，造成我國水泥的整體品質(zhì)不佳，尤其是32.5水泥的聲譽每況愈下的境地。2016年有一些企業(yè)家提出，主張取消全部32.5水泥，水泥應(yīng)向高標(biāo)號化發(fā)展。這種矯枉過正的主張，盡管受到大多數(shù)科技人員的異議，但是國家水泥標(biāo)準(zhǔn)委員會仍然通過了標(biāo)準(zhǔn)修改單，相繼取消了32.5復(fù)合水泥和32.5 R復(fù)合水泥標(biāo)準(zhǔn)。因為還有32.5礦渣和32.5粉煤灰水泥標(biāo)準(zhǔn)的存在，加之客觀情況的需要，實際上對32.5水泥生產(chǎn)使用占比的影響不大，市場形勢基本未改變多少。

　　2000年左右，德國首先研發(fā)得知，細(xì)磨礦渣具有一定的膠凝性能，可以部分替代熟料的功能，最高能達(dá)50%，從而掀起了對各種混合材進(jìn)行深加工，激發(fā)其潛在水化活性和膠凝性，以期在不影響水泥基本性能和強度的前提下，盡量少用熟料，研發(fā)采用混合材替代部分熟料的序幕。革新混合材是中性填充料的傳統(tǒng)認(rèn)知，創(chuàng)新理念，應(yīng)該把混合材看成為是一種類似于熟料的水泥組成中的一個較重要的材料。

　　在這個創(chuàng)新實踐和革新理念的基礎(chǔ)上，歐洲南美諸國深入開展了混合材性能的研發(fā)工作，至今已獲得了一系列的相關(guān)成果，收獲頗豐。主要表現(xiàn)為，在聯(lián)合國所屬的國際能源署IEA、水泥可持續(xù)發(fā)展倡議組織CSI和世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會WBCSD，繼2009年發(fā)布的《2050世界水泥工業(yè)發(fā)展技術(shù)路線圖》和2018年發(fā)布的《水泥工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型技術(shù)路線圖》對少用熟料，多用深加工混合材，降低熟料系數(shù)的技術(shù)途徑的強力推薦中。于是在國際上，又將混合材性能的研發(fā)工作推向了一個新高潮。

　　最近意大利Master-Builders Solutions公司與德國 BASF Construction Solutions公司聯(lián)合研發(fā)小組，公布了其歷時三年在該領(lǐng)域所獲得的最新成果。該研究小組的探索目標(biāo)主要有三項：1.研發(fā)混合材的潛在膠凝性能，確定混合材替代熟料的潛力最大有多少？在不影響傳統(tǒng)水泥性能的前提下，甚至在改進(jìn)水泥某些性能的同時，水泥熟料系數(shù)最多能降到多少？2.研發(fā)更有效的助磨劑，不僅有利于對混合材的深加工，在降低水泥粉磨電耗的同時，還能使水泥的顆粒組成型譜最優(yōu)化。3.研發(fā)新型混凝土外加劑，采用較低標(biāo)號的水泥（熟料系數(shù)較低）配制高性能的結(jié)構(gòu)型混凝土（C30~C40或更高）。

　　該研發(fā)小組業(yè)已獲得的階段性成果有：1.深加工礦渣對熟料的替代功能已提高到50%~60%，粉煤灰的可達(dá)15%~20%，石灰石的可達(dá)5%~10%。2.明確了煅燒粘土（低品位偏高嶺土礦廢料）很可能成為今后水泥混合材的“生力軍”，前景可期。3.鋼渣的潛力更大，雖然其技術(shù)難度高，但已創(chuàng)出工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的有效途徑，各種爐渣和冶煉廢渣的應(yīng)用前景同樣令人鼓舞。4.結(jié)合項目需要新研制的助磨劑，對降低水泥電耗和提升水泥性能效果令人滿意。5.新型外加劑，在不片面追求早期強度的條件下，對混凝土的施工性能與耐久性能均有改進(jìn)，可配制出C30~C40承重型混凝土。

　　另外德國 Hoffmann Green Cement Technologies公司研制的LC水泥，其熟料系數(shù)降到0.50,碳足跡比傳統(tǒng)水泥減少200~250 kg CO2/t, 降排近40%。其他還有近百份研究報告都肯定了開展混合材性能研發(fā)的重要性，以及其所獲成果的積極意義，值得我國水泥界多加關(guān)注。茲不贅述。

　　最后結(jié)合到我國的現(xiàn)實情況，借鑒國際經(jīng)驗，筆者認(rèn)為：

　　1.我國32.5水泥的占比的確太高，應(yīng)于大幅削減，但不能削減為0（全部取消）；以減到30%左右為宜。

　　2.我國水泥的熟料系數(shù)的確較低，應(yīng)適當(dāng)提高，但不能提高到0.90左右，只生產(chǎn)高標(biāo)號水泥；以提到0.60為宜。

　　3.我們應(yīng)該革新理念，緊跟國際發(fā)展趨勢，把混合材看作為水泥組成中一種材料，加緊部署、推進(jìn)和研發(fā)其潛在膠凝性能，部分替代熟料，為水泥工業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

　　4.如果我們固守幾十年前的老經(jīng)驗，自動放棄對混合材性能的開拓研發(fā)，錯失時機(jī)，這將是一個涉及我國水泥工業(yè)健康發(fā)展的大方向問題。為了避免走彎路或錯路，必須廣開言路，集思廣益，科學(xué)慎審決策。