近日,水泥行業(yè)教授級(jí)高級(jí)工程師高長(zhǎng)明在接受水泥人網(wǎng)獨(dú)家采訪時(shí)表示:在滿足各種結(jié)構(gòu)工程實(shí)際需求的前提下,少用高標(biāo)號(hào)水泥,多用低標(biāo)號(hào)(32.5等級(jí))水泥,研發(fā)推廣應(yīng)用新型綠色低碳水泥(國(guó)際上統(tǒng)稱為新型低碳膠凝材料 SCMs),才是水泥行業(yè)真正節(jié)能減排的發(fā)展方向。
發(fā)展高標(biāo)號(hào)水泥,取消低標(biāo)號(hào)水泥,方向做錯(cuò)了
針對(duì)水泥行業(yè)低碳目標(biāo)的達(dá)成,企業(yè)盲目發(fā)展高標(biāo)號(hào)水泥,取消32.5水泥,方向完全走錯(cuò)了。水泥行業(yè)顧問(wèn)級(jí)專家高長(zhǎng)明表示,為持續(xù)推進(jìn)行業(yè)發(fā)展,達(dá)到水泥行業(yè)低碳目標(biāo),最好的辦法是調(diào)整水泥品種構(gòu)成,由傳統(tǒng)的單一普通硅酸鹽水泥為主轉(zhuǎn)型為多元的各品種水泥。
高老列舉了熟料以及常用水泥產(chǎn)品的一些性能和應(yīng)用場(chǎng)景。從現(xiàn)今我國(guó)土木建筑結(jié)構(gòu)工程用的各種不同品種水泥,按照它們的單位碳排放量、主要原料、混合材摻入量和熟料系CF等指標(biāo)來(lái)分類,可見(jiàn)綠色低碳低鈣水泥混凝材的摻入量相對(duì)較高,其特點(diǎn)不僅符合低碳低鈣,單位排放量也相對(duì)較低僅在300kgCO2/t左右。
各種不同品種水泥的特點(diǎn)指標(biāo)
近幾年海螺、紅獅等多家企業(yè)推出新品M型砌筑水泥,這種水泥生產(chǎn)的技術(shù)要求相對(duì)不高,只要符合標(biāo)準(zhǔn)即可銷售,主要應(yīng)用于砌筑領(lǐng)域,農(nóng)村自建2-3層磚木結(jié)構(gòu)房屋可以采用M型水泥,多生產(chǎn)C30以下標(biāo)號(hào)混凝土。而P型水泥則多用于結(jié)構(gòu)工程,P型水泥多生產(chǎn)C30及以上標(biāo)號(hào)混凝土,應(yīng)用于工程施工領(lǐng)域。
上述表格中列出的綠色低碳低鈣水泥,強(qiáng)度等級(jí)是32.5,特點(diǎn)是低碳低鈣低熟料系數(shù),國(guó)際上統(tǒng)稱為新型低碳膠凝材料Supplementary Cementitious Materials (SCMs),直譯為補(bǔ)充型水泥質(zhì)材料。
所謂“補(bǔ)充型”意在彌補(bǔ)OPC水泥高碳高鈣的弊端,這個(gè)弊端主要指高標(biāo)號(hào)水泥易產(chǎn)生細(xì)微開(kāi)裂,從而導(dǎo)致腐蝕,影響建筑物整體壽命。
德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、英國(guó)多國(guó)發(fā)力低碳水泥
綠色低碳低鈣水泥作為補(bǔ)充型在其他性能均保持不變或有所改善的條件下推出。現(xiàn)今世界各國(guó)正在努力研發(fā)推廣應(yīng)用SCMs,已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)應(yīng)用的有10多個(gè)品種或品牌。
德國(guó),古巴,法國(guó),瑞士、英國(guó)、美國(guó)等 SCMs的使用占比已達(dá)10%左右。我國(guó)現(xiàn)有的綠色低碳水泥以硫(鐵)鋁酸鹽水泥、高貝利特水泥、燒粘土水泥LC3、地礦水泥Geopolymers為主, 使用占比很小,品種也不多。這類水泥的占比應(yīng)由2021年的3% 提升到2050年的25%。這也正是水泥行業(yè)拓展創(chuàng)新研發(fā)推廣應(yīng)用的“低碳水泥”戰(zhàn)略方向。
宏觀統(tǒng)計(jì)水泥的熟料系數(shù)CF將由2021年的0.64降低到2050年的0.50以下。貫徹少用 OPC熟料,多用深加工的混合材替代部分熟料的減碳方針。采取以上措施可以使水泥單位碳排放量減少176.9 kgCO2/t.c占總減碳量高達(dá)29%。相對(duì)而言,其技術(shù)難度也是較高的。
32.5水泥更符合“四零一負(fù)”的理念
對(duì)于公眾對(duì)32.5水泥的誤解,高老對(duì)水泥人網(wǎng)表示,32.5水泥并不是劣質(zhì)品的代名詞,也不代表落后,更不能認(rèn)為不取消32.5水泥就會(huì)助長(zhǎng)假冒偽劣盛行。
國(guó)際上所說(shuō)的綠色低碳低鈣32.5水泥與傳統(tǒng)的粗制劣造的32.5水泥完全是兩回事。這里的低碳低鈣32.5水泥,無(wú)論在技術(shù)含量和科技水平等方面都遠(yuǎn)高于普通的高標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥。曾經(jīng)全行業(yè)都在推動(dòng)“水泥高標(biāo)號(hào)化”,且已取消了P.C 32.5等級(jí)水泥。
區(qū)別于高標(biāo)號(hào)水泥,綠色低碳低鈣水泥(復(fù)合水泥)更符合“四零一負(fù)”的理念。所謂的“四零一負(fù)”是指在水泥生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零污染;對(duì)外界電能的零消耗;對(duì)廢水、廢渣、廢料、廢氣的零排放;對(duì)化石燃料的零消耗。一負(fù)是指多用混合材,少用熟料,盡可能的消化各種廢棄物,用作水泥的替代原燃料,促進(jìn)廢棄物的“負(fù)增長(zhǎng)”。
“四零”我們一直在做,而“一負(fù)”在PC32.5水泥的取消后似乎與目標(biāo)反向而馳了。為了改進(jìn)提高混合材的綜合利用,許多發(fā)達(dá)國(guó)家在降低熟料系數(shù),推廣應(yīng)用32.5復(fù)合水泥(CEM II/C和CEM VI)等方面不斷地進(jìn)行了深入的研發(fā)和創(chuàng)新。在這方面,德國(guó)和日本處于領(lǐng)先地位,中國(guó)曾經(jīng)的表現(xiàn)也不遜色。但是近年來(lái),受取消復(fù)合硅酸鹽水泥的影響,其負(fù)面效果顯現(xiàn)。
針對(duì)于此前有行業(yè)人士提出非洲沒(méi)有32.5復(fù)合水泥,相對(duì)較發(fā)達(dá)的中國(guó)卻一直在生產(chǎn)銷售32.5復(fù)合水泥所以必須要取消的觀點(diǎn),高老表示,非洲國(guó)家生產(chǎn)水泥多是將熟料添加一定比例的石膏加工成水泥。原因是他們沒(méi)有大量的工業(yè)企業(yè),沒(méi)有復(fù)合水泥需要的大量混合材,不具備大批量生產(chǎn)復(fù)合水泥的條件。
相反,我國(guó)屬于發(fā)展型國(guó)家,發(fā)電廠、鋼鐵廠等生產(chǎn)所遺留下來(lái)的大量廢渣廢料都需要處理,而復(fù)合水泥剛好彌補(bǔ)這一不足。將其他工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的廢渣廢料吃干榨盡。
全部取消32.5水泥與減碳的初衷背道而馳
高老表示,如果把所有32.5水泥全部取消,對(duì)于水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的打擊將是致命的,與減碳的初衷也是背道而馳的。
其嚴(yán)重的后果就是水泥的熟料系數(shù)CF非但不能降到0.50以下,反而會(huì)飆升到0.80以上。同樣,非但不可能減碳177 kgCO2/t.c.,反而會(huì)增碳130 kgCO2/t.c這一進(jìn)一出兩者相差307 kgCO2/t.c.。占單位水泥碳排放總量的一半。
同時(shí),所需要的CCS數(shù)量將猛增到4倍以上(>400 kgCO2/t.c.),遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)踐中經(jīng)濟(jì)可行的限值。這對(duì)我國(guó)水泥工業(yè)的健康正常發(fā)展必將造成重大的創(chuàng)傷和危害,必將大大的拖后我國(guó)達(dá)到碳中和的進(jìn)程,至少拖后10~15年或者更甚。高老呼吁,保護(hù)所有32.5水泥,且恢復(fù)復(fù)合硅酸鹽 32.5水泥標(biāo)準(zhǔn)。