中國水泥協會 李 琛
《2016年中國水泥工業科學技術發展報告》是一份由中國水泥協會編寫的年度報告。該報告既是中國水泥協會在行業內落實創新驅動發展戰略的重要成果,又對2016年行業科技創新總結了有益經驗、提供了最新信息。報告主要闡述中國水泥行業科技戰線貫徹落實“創新驅動”的實踐,評述水泥行業科技事業的重要進展和重大成果,敏銳把握水泥工業科技創新發展趨勢,緊緊抓住和用好新一輪科技革命和產業變革的機遇。
上期系列一聚焦“水泥工業科技發展政策解讀與挑戰機遇”,本期系列二將介紹水泥工業重要標準和技術政策制修訂工作,并對標準施行產生的影響進行評述。
2016年是“十三五”開局之年,全面深化改革深入推進,創新發展和綠色發展深入實施。2016年5月,國務院辦公廳發布《關于促進建材工業穩增長調結構增效益的指導意見》(國辦發[2016]34號文),提出“加強標準化建設,堅持產學研用相結合,立足產業化生產和應用需要,建立完善新材料的基礎標準、方法標準和產品標準”。結構調整、轉型升級、供給側結構性改革加快了水泥工業的相關標準制修訂工作的進程。
GB 175-2007《通用硅酸鹽水泥》修訂版于2015年12月1日起實施,“取消復合硅酸鹽32.5強度等級水泥產品,復合硅酸鹽水泥的強度等級分為32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R五個等級”。國辦發[2016]34號文件明確指出:“停止生產32.5等級復合硅酸鹽水泥,重點生產42.5及以上等級產品。”
取消復合硅酸鹽32.5強度等級水泥產品,主要是源于復合硅酸鹽32.5強度等級水泥產品的質量參差不齊,不合格率較高。而質量偏低的主要原因在于混合材的種類摻加混亂,摻量超標;并且,監管方難于從源頭控制混合材的摻加量和摻加種類。并且,國家質檢機構抽樣調查的結果顯示,抽樣水泥的氯離子、燒失量、氧化鎂、抗壓強度等指標不合格率較高,這也印證了水泥混合材的種類和摻量超標是造成32.5強度等級復合硅酸鹽水泥質量偏低的主要因素這一論斷。
總之,要從根本上解決問題,可以從以下幾個方面推進。
一,繼續加強水泥組分測定方法的攻關研究。
繼續加強水泥組分測定方法的攻關研究,做到精確定量分析水泥中混合材摻加種類和摻量,解決這一技術難題,使得監管方能夠通過技術手段明晰水泥中混合材的摻加量和摻加種類。
二,要求企業對摻加混合材的種類、各組分摻量等信息作出詳細說明和標識。
考慮到目前由于水泥中摻加的混合材種類不同、成分復雜,在《通用硅酸鹽水泥》標準后續修訂過程中,可以考慮要求企業對摻加混合材的種類、組分摻量等信息作出詳細標識,建立企業自我聲明制度,實現“質量追溯”,從源頭管控產品質量。
三,控制石灰石混合材的摻量。現階段GB 175-2007《通用硅酸鹽水泥》,允許復合硅酸鹽水泥摻加“粒化高爐礦渣、火山灰質混合材料、粉煤灰、石灰石混合材”,標準規定“總摻量>20%且≤50%”,但只對總量進行控制,沒有對摻加的每種混合材組分含量作出限制。研究表明,水泥中石灰石混合材摻量較高時(>25%),會降低混凝土耐久性。因此,不僅要對混合材的摻加總量進行控制,也要對摻加的每種混合材組分含量進行控制,尤其是要控制石灰石混合材的摻量。
四,理論和實踐均表明,水泥強度和混凝土強度沒有必然相關性。使用高效減水劑等技術手段,混凝土的水膠比可以降至0.5以下,使用32.5或42.5強度等級的水泥完全能夠配制較高強度混凝土。28天強度等級不是唯一評價水泥產品質量和性能的指標,要警惕過于追求水泥早強高強性能,會引起混凝土開裂而影響耐久性等問題。
五,建議在《通用硅酸鹽水泥》標準取消32.5強度等級復合硅酸鹽水泥基礎上,進一步將32.5強度等級水泥品種調整至GB/T3183《砌筑水泥》。
水泥生產過程中的六價鉻已經成為水泥行業重點控制和減排的污染物。《水泥中水溶性鉻(Ⅵ)的限量及測定方法》(GB 31893-2015)于2016年10月1日起正式實施。該標準首次對我國水泥產品中水溶性鉻(Ⅵ)含量做出限定,限定值為≤10mg/kg,其測試手段采用二苯碳酰二肼分光光度法。該限量標準制定的意義在于降低水泥產品中水溶性鉻(Ⅵ)對人體健康的危害,保證施工作業人員的人身安全和職業健康,為提升我國水泥產品的綠色安全性與環保性,引導水泥產業向綠色化、安全化方向發展發揮重要的作用。
并且,該標準對水泥企業自行檢測熟料和水泥的水溶性鉻(VI)含量提供技術支撐,企業根據檢測結果對入窯物料、窯內耐火磚、磨機內研磨介質和襯板的磨損金屬材料、混合材等進行分析、排查,確認水溶性鉻(VI)來源,采取使用無鉻耐火磚、在水泥粉磨環節使用還原劑等措施降低水泥中水溶性鉻(VI),使水泥產品符合標準要求。
環境保護部組織制定了《水泥窯協同處置固體廢物污染防治技術政策》,主要包括源頭控制、清潔生產、末端治理、二次污染防治以及鼓勵研發的新技術等內容。要求“新建、改建或擴建處置危險廢物的水泥企業,應選擇單線設計熟料生產規模4000 噸/日及以上水泥窯;新建、改建或擴建處置其他固體廢物的水泥企業,應選擇單線設計熟料生產規模3000 噸/日及以上水泥窯”。
《技術政策》為水泥窯協同處置固體廢棄物污染防治作出了技術指導:“水泥窯協同處置固體廢物設施,窯尾煙氣除塵應采用高效袋式除塵器”;“協同處置固體廢物水泥窯的窯尾除塵灰宜返回原料系統,但為避免汞等揮發性重金屬在窯內過度積累而排出的窯尾除塵灰和旁路放風粉塵不應返回原料系統”;“如果窯灰和旁路放風粉塵需要送至廠外進行處理處置,應按危險廢物進行管理”。
今后,協同處置固體廢物過程中污染物減排技術、大投加量固廢離線燃燒系統、垃圾衍生燃料(RDF)制備技術、廢棄物預處理技術、以及高效協同脫除多種污染物技術是相關研究熱點。
5完善標準規范和技術政策體系
“十三五”期間,水泥工業將繼續推進水泥行業能源消耗定額、污染物排放、產品質量、資源綜合利用及生產管理體系等標準修訂工作,強化產品標準和應用規范聯動銜接。
建立企業自我聲明制度,加快新產品、新技術、新工藝和新裝備的技術標準體系建設,積極研究產品質量標準、測試方法標準、應用規范等,加快技術成果向技術標準轉化。
鼓勵制修訂新產品團體標準,支持行業協會共同參與標準制訂,加強與國際標準對接互認,開展“一帶一路”沿線國家和地區的產品標準對比研究,積極參與國際標準制修訂工作。