從混凝土的生產(chǎn)和應(yīng)用角度看水泥工業(yè)的發(fā)展方向
2006-01-24 00:00
摘要：分析了商品混凝土在工程實(shí)際的應(yīng)用，指出水泥工業(yè)的發(fā)展應(yīng)合理布局、控制總量，不宜盲目發(fā)展，要走節(jié)約效益型的路子。
關(guān)鍵詞：發(fā)展方向，生產(chǎn)，應(yīng)用，混凝土，水泥工業(yè)
我國(guó)已成為世界主要水泥生產(chǎn)大國(guó)，年產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一位。由于我國(guó)能源供應(yīng)緊張，原材料價(jià)格上漲等因素，水泥工業(yè)也面臨著結(jié)構(gòu)調(diào)整。我國(guó)建設(shè)部最近修訂了“推廣應(yīng)用十大新技術(shù)”，高性能混凝土技術(shù)是其中之一。水泥在混凝土中是耗能最大的原料。從高性能混凝土的要求來(lái)指導(dǎo)水泥工業(yè)的發(fā)展方向具有重要意義。
大家知道，高性能混凝土的原材料包括水、水泥、砂、石、摻合料、混凝土外加劑等。商品(預(yù)拌)混凝土的推廣和普及，使高標(biāo)號(hào)水泥主要是42.5級(jí)(含)以上等級(jí)用量越來(lái)越大。這是由于各混凝土公司從技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上來(lái)考慮的。膠結(jié)材(包括水泥) 用量越少混凝土外加劑用量也就越少，膠結(jié)材用量大不僅混凝土的收縮有增加的趨勢(shì)而且也不經(jīng)濟(jì)。礦渣水泥容易造成混凝土的泌水和滯后泌水，嚴(yán)重影響混凝土的泵送性能及混凝土的耐久性能，所以現(xiàn)在混凝土攪拌站已很少使用。使用32.5級(jí)水泥配制商品混凝土越來(lái)越?jīng)]有技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。所以，在大中城市立窯水泥工廠生產(chǎn)的水泥用量將日趨減少。綜觀水泥工業(yè)的發(fā)展，42.5級(jí)(含)以上硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥將成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。而以前作為水泥混合材的粉煤灰、礦渣，將加工磨細(xì)成為綠色混凝土的摻合料而被大量利用。
高性能混凝土的生產(chǎn)流程圖，見(jiàn)圖1。
圖1 高性能混凝土生產(chǎn)流程圖
從生產(chǎn)流程可以看出，水泥工業(yè)只大量生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥即可。把水泥工業(yè)所利用的混合材分離出來(lái)作為混凝土摻合料加以利用。當(dāng)然這種摻合料是被充分加工激發(fā)活化過(guò)的綠色材料。這種摻合料已經(jīng)成為高性能混凝土必不可少的關(guān)鍵材料之一。粉煤灰具有“形態(tài)效應(yīng)”、“活性效應(yīng)”、“微集料填充效應(yīng)”，而磨細(xì)礦渣粉的活性比粉煤灰高，二者雙摻可以發(fā)揮協(xié)同疊加效應(yīng)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。當(dāng)然，這種助磨激發(fā)劑與混凝土外加劑的相容性要好。
經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好的大型水泥工廠因地制宜，可以自己加工碎石或機(jī)制砂骨料，自己生產(chǎn)混凝土摻合料，建立商品混凝土工廠，實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)加工銷售一條龍服務(wù)。在外地可以建立粉磨站和商品混凝土攪拌站，做到企業(yè)資源利潤(rùn)最大化。從目前我國(guó)水泥市場(chǎng)來(lái)看，東部地區(qū)不宜再建大型干法生產(chǎn)線，立窯要逐步淘汰掉，建立水泥粉磨站和商品混凝土攪拌站參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
當(dāng)然，大型水泥企業(yè)可以成立集團(tuán)公司，下屬水泥粉磨站和混凝土攪拌站，混凝土骨料供應(yīng)基地和混凝土外加劑廠等企業(yè)。多元化經(jīng)營(yíng)是每個(gè)大集團(tuán)公司發(fā)展壯大所必經(jīng)之路。長(zhǎng)期以來(lái)，由于我國(guó)水泥工業(yè)和混凝土工業(yè)分屬兩個(gè)不同的行業(yè)， 造成了很多的弊端，對(duì)于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的今天現(xiàn)在是應(yīng)該把它們統(tǒng)一起來(lái)考慮了。像法國(guó)的拉發(fā)基集團(tuán)，日本的太平洋水泥株式會(huì)社都有自己的水泥，混凝土工廠和企業(yè)的研發(fā)中心，在科研領(lǐng)域把水泥和混凝土技術(shù)綜合起來(lái)考慮，這樣可以大大提高自己公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前，國(guó)內(nèi)這樣的水泥集團(tuán)公司還很少幾乎沒(méi)有。
國(guó)內(nèi)的海螺水泥集團(tuán)，華新水泥集團(tuán)，山水集團(tuán)應(yīng)該說(shuō)都具備這樣的條件，可惜都還停留在水泥工廠的擴(kuò)建，擴(kuò)張和水泥粉磨站的建設(shè)，還較少涉及到混凝土領(lǐng)域，還沒(méi)有建立自己集團(tuán)公司的水泥和混凝土研發(fā)中心。所以與世界跨國(guó)集團(tuán)公司比較，我國(guó)的大型水泥集團(tuán)公司在技術(shù)和經(jīng)營(yíng)方面還有不少的差距。
就水泥品種而言，我國(guó)最大量生產(chǎn)的應(yīng)該是普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥。至于礦渣水泥和復(fù)合水泥應(yīng)該停止再生產(chǎn)。把粉煤灰和礦渣粉加工后做為混凝土摻合料應(yīng)用于混凝土之中。水泥工廠可以利用自己的磨機(jī)設(shè)備來(lái)生產(chǎn)綠色混凝土摻合料供應(yīng)給商品混凝土公司。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的一些重點(diǎn)工程對(duì)混凝土的施工性能及耐久性能要求是越來(lái)越高。隨著商品混凝土的推廣普及，混凝土外加劑已成為混凝土的必需組分，而水泥與外加劑的適應(yīng)性也是越來(lái)越難調(diào)整了。這其中就有水泥本身品質(zhì)的差異性。生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥有利于混凝土外加劑更好與之適應(yīng)。反之，水泥品種越多，施工單位與技術(shù)人員越難于控制混凝土的質(zhì)量，最終影響混凝土的耐久性。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我國(guó)的旋窯和立窯比例約為7∶3才算合理。生產(chǎn)42.5 級(jí)及以上標(biāo)號(hào)的水泥是大勢(shì)所趨。當(dāng)然，考慮到農(nóng)村市場(chǎng)及低標(biāo)號(hào)混凝土(C10～C30)，32.5級(jí)水泥應(yīng)該還有一定的市場(chǎng)空間。目前乃至將來(lái)很長(zhǎng)的時(shí)間里，我國(guó)能源緊張的局面不會(huì)徹底改變，所以淘汰能耗高，污染大的立窯是我們建材工作者共同努力的目標(biāo)。當(dāng)然，新型干法窯生產(chǎn)線要合理布局，控制總量，不能盲目擴(kuò)張，要走到管理水平高、社會(huì)效益好的路子上來(lái)。
附：國(guó)內(nèi)外一些重點(diǎn)工程典型的高性能混凝土配合比，見(jiàn)表1。
表1 國(guó)內(nèi)外一些重點(diǎn)工程典型的高性能混凝土配合比 單位/(kg·m-3)
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