文档介绍：基于国内外水泥及水泥基材料发展研究
[论文关键词]水泥基材料研究发展
[论文摘要]当今世界水泥工业的发展是以节能、降耗、环保为中心,走可持续发展的道路。与此相适应,水泥及水泥基材料的研究也非常活跃,研究重点集中在生态水泥、先进水泥基材料、低能耗水泥和水泥的高性能化、工业及城市废弃物的资源化利用以及水泥制备及应用等方面,这些研究所取得的成就有力地推动了水泥材料科学与技术的发展。
新世纪国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳力生产率为中心,实现清洁生产和高效率节约化生产,走可持续发展的道路。研究的重点主要是围绕水泥工业节能降耗、减少厂有害气体(C02、S02和NOx等)排放以及低品位原燃料、工业废弃物的资源化利用等方面,具体表现在两个方面:一是国际水泥工业技术与装备上新型干法水泥生产技术向着大型化、节能化以及自动化方向发展,如高效预热分解系统、第三代“控制流蓖板”和第四代“无漏料横杆推动”蓖式冷却机、新型辊式磨及混压机粉磨系统、自动化控制及网络技术、新的熟料烧成方法如流态化床和喷腾炉烧成技术、高效除尘技术、炯气脱硫除氮技术等的开发和应用,使水泥工业进入现代化发展期。二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生态化制备、先进水泥基材料、水泥的节能和高性能化、废弃物出资源化利用以及水泥制备和应用中的环境行为评价和改进等方面为研究开发重点,两者相辅相成,推动了水泥工业的可持续发展。
一、水泥的生态化制备和生态水泥的发展
随着科学技术的发展和人们环保意识的增强,水泥工业的可持续发展越来越得到重视,自20世纪70年代开始,美国、法国、德国、日本等工业发达国家就已研究和推进废弃物替代天然资源的工作,并在二次能源的资源化利用方面取得良好进展。
生态水泥的研究也是目前水泥研究的热点之一。生态水泥是一种新型的波特兰水泥,其中含有20%(代替C3A),它适用于建造房屋、道路、桥梁和混凝土制品等。这种水泥的研制不仅解决了城市及工业垃圾处理问题,而且还通过垃圾的循环利用系统保护了环境。
二、先进水泥基材料的研究
随着建筑业、海洋业和交通业等的飞速发展,超高、超长、超强和在各种严酷条件下使用建筑物的出现,对水泥与混凝土材料提出了更高的要求,高强度、长寿命、低环境负荷是当代水泥材料发展的主要方向。先进水泥基材料以现代材料科学理论为指导,以未来胶凝材料为主要研究目标,其目的是把传统的水泥与混凝土材料推向高新技术领域进行研究和开发。
三、以节能为中心低钙水泥熟料体系的研究和开发
从水泥矿物着手开发节能型矿物体系,即低烧成温度及易磨性好的矿物和矿物体系,是实现水泥工业节能、环保的有效技术途径。因此,降低熟料组成中CaO的含量,即相应增加低钙贝利特矿物的含量,或引入新的水泥熟料矿物,可有效降低熟料烧成温度,减少生料石灰石的用量,从而降低熟料烧成热耗。
目前,国内外已先后开发出了硅酸盐体系等节能矿物体系。其中在承担国家“九五”和“十五”科技攻关项目的研究工作中,由中国建筑材料科学研究院研制、开发并应用于国家重点工程的高贝利特水泥(即低热硅酸盐水泥)是近年来国内外在水泥基材料研究的又一重大突破。该水泥与通用硅酸盐水泥同属硅酸盐水泥体系,即熟料Ⅱ矿物也是由C3S、C2S