對(duì)中國(guó)水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的一點(diǎn)看法
近來(lái)關(guān)于如何壓減水泥產(chǎn)能,中國(guó)水泥工業(yè)應(yīng)該如何發(fā)展的討論很熱烈,許多人都發(fā)表了看法。在此也談一點(diǎn)個(gè)人的認(rèn)識(shí)。
有媒體近期發(fā)表的大型水泥企業(yè)集團(tuán)董事長(zhǎng)的訪談中,提及需要在水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新。水泥產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)“四化”,即高標(biāo)號(hào)化、特種化、商混化和制品化。其依據(jù)是“國(guó)際上現(xiàn)在通用的基本上是42.5水泥,占比約50%,剩下的50%是標(biāo)號(hào)更高的52.5和62.5水泥,但在我國(guó)32.5水泥的占比卻過(guò)半”。還有大型水泥企業(yè)集團(tuán)董事長(zhǎng)認(rèn)為“我國(guó)現(xiàn)行的水泥標(biāo)準(zhǔn)與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家、甚至大部分發(fā)展中國(guó)家相比,仍有較大差距,要主動(dòng)與國(guó)際先進(jìn)水平對(duì)標(biāo),提升水泥標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫”。這些企業(yè)高管認(rèn)為,只要取消低強(qiáng)度等級(jí)的混合水泥,只生產(chǎn)混合材摻量在5%以內(nèi)的高強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥,則可壓減數(shù)億噸水泥產(chǎn)能。
上述觀點(diǎn)表明,這些水泥企業(yè)的高管對(duì)于國(guó)際上水泥生產(chǎn)現(xiàn)狀、水泥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系以及水泥最主要的銷售對(duì)象——混凝土行業(yè)的了解非常有限。
ISO標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的差異
國(guó)際上現(xiàn)有兩個(gè)水泥標(biāo)準(zhǔn)體系,美國(guó)ASTM體系與歐洲EN體系。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《波特蘭水泥》(ASTM C150/C150M-12)不以強(qiáng)度高低對(duì)水泥進(jìn)行分級(jí),其試驗(yàn)方法與我國(guó)現(xiàn)行方法不同,借鑒意義不大。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是參照歐洲EN 197標(biāo)準(zhǔn)制訂的,所用試驗(yàn)方法相同,水泥的強(qiáng)度等級(jí)劃分相同。負(fù)責(zé)歐洲水泥標(biāo)準(zhǔn)化工作的CEN/TC51主席和秘書處,同時(shí)也負(fù)責(zé)水泥和石灰的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作(ISO/TC74 lime and cement)。因此歐洲標(biāo)準(zhǔn)更具參考價(jià)值。
現(xiàn)行歐洲標(biāo)準(zhǔn)《通用水泥》(EN 197)中,根據(jù)混合材的品種和摻量,規(guī)定了27個(gè)水泥品種。這遠(yuǎn)比中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)。在這方面中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)落后于歐洲標(biāo)準(zhǔn)。
在歐洲標(biāo)準(zhǔn)《通用水泥》(EN 197)中,規(guī)定水泥的強(qiáng)度等級(jí)為32.5、42.5、52.5。只有中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》(GB 175—2007)規(guī)定有62.5強(qiáng)度等級(jí)。所以“國(guó)際上生產(chǎn)62.5強(qiáng)度等級(jí)的水泥”的說(shuō)法是沒(méi)有根據(jù)的。在中國(guó)62.5強(qiáng)度等級(jí)的水泥并沒(méi)有實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品。如果沒(méi)有實(shí)際的生產(chǎn)與應(yīng)用,標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)內(nèi)容就沒(méi)有存在的價(jià)值。因此在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定62.5強(qiáng)度等級(jí)是先進(jìn)抑或落后確有必要探討。
所以我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比,其差距不在強(qiáng)度等級(jí),而是品種的細(xì)化方面。對(duì)于同一品種的水泥,我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平與國(guó)際是相同的。
我國(guó)現(xiàn)行的水泥標(biāo)準(zhǔn)只能規(guī)范水泥生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和均質(zhì)性,不能反映水泥的使用性能。隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展,采用現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)方法得到的性能,越來(lái)越不能反映水泥的實(shí)際使用狀況。我們應(yīng)該學(xué)習(xí)美國(guó)的經(jīng)驗(yàn),制訂以性能為導(dǎo)向的水泥標(biāo)準(zhǔn)。
我國(guó)能否生產(chǎn)62.5或72.5強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥
為什么水泥企業(yè)不生產(chǎn)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定的62.5強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥?除了市場(chǎng)原因外,水泥生產(chǎn)本身也存在困難。為了生產(chǎn)62.5強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥,需要熟料強(qiáng)度達(dá)到65MPa以上,這需要增加C3S的含量。現(xiàn)在新型干法窯生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料,其C3S的含量在50%~60%范圍內(nèi)。如果進(jìn)一步增加C3S含量,則需要非常優(yōu)質(zhì)的石灰石,這種資源很稀少。生料中碳酸鈣含量提高后,硅、鋁、鐵組分的調(diào)整范圍減小,使生料配料困難。高C3S含量的熟料對(duì)于燒成條件的變化很敏感,控制參數(shù)稍有變化,熟料品質(zhì)就有很大變化。高強(qiáng)水泥的強(qiáng)度的經(jīng)時(shí)損失大,存儲(chǔ)時(shí)間稍長(zhǎng),強(qiáng)度就可能不達(dá)標(biāo)。十余年前,國(guó)家投入3 000萬(wàn)元科研經(jīng)費(fèi)開(kāi)展高性能水泥的研究,其主要內(nèi)容就是研究高C3S含量的水泥熟料的生產(chǎn)與應(yīng)用。這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室研究取得了成功,但并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。我們掌握了高C3S含量的水泥熟料的生產(chǎn)技術(shù),工藝裝備也有,但不實(shí)際生產(chǎn),就是因?yàn)槭袌?chǎng)不接受這種產(chǎn)品。水泥廠如果生產(chǎn)這種成本高、市場(chǎng)推廣難的產(chǎn)品,將把自己引入死胡同中。
即使使用高強(qiáng)熟料生產(chǎn)62.5強(qiáng)度等級(jí)及以上的硅酸鹽水泥,也需要增加水泥的細(xì)度。高細(xì)度的水泥,其水化放熱量大,放熱速率快,與外加劑的適應(yīng)性不好。用這樣的水泥配制高強(qiáng)混凝土,用于澆筑大體積的梁柱構(gòu)件,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率低,易產(chǎn)生溫度裂縫,其效果并不好。在有耐久性要求的混凝土工程中,對(duì)于水泥的要求常常明確規(guī)定,不得使用R型早強(qiáng)水泥,水泥中C3A含量須小于8%。住建部與工信部2014年聯(lián)合頒布的《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)指南》指出,配制高性能混凝土所用水泥的比表面積不宜超過(guò)350m2/kg。土木工程領(lǐng)域已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,使用高C3S、高C3A含量與高細(xì)度的高強(qiáng)早強(qiáng)水泥,對(duì)于提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性沒(méi)有益處。希望水泥行業(yè)也了解并認(rèn)同這一觀點(diǎn)。
發(fā)達(dá)國(guó)家的主流水泥產(chǎn)品是什么
根據(jù)德國(guó)水泥協(xié)會(huì)的年報(bào),在2013年,德國(guó)銷售了247