我国水泥工业发展前景分析

我国的人口增长速度和城市化速度近年来开始放缓,但是依然高于印度、越南等发展中国家,水泥需求将有长期的基础。另外我国水泥产量增速和GDP的增速之间有很强的联动关系;我国人均GDP虽然比较低,但是人均水泥产量仅次于阿联酋,单位GDP的水泥产量也只略低于越南,说明我国经济增长高度依赖于基础建设;我国水泥产量结构中低强度等级水泥比重大,不利于有效利用工业固体废弃物。     

全球变暖背景下水泥工业的机遇和挑战

我国的人口膨胀和城市化进程对水泥产生巨大的需求,水泥工业巨大的碳排放量将会成为其可持续发展的严峻障碍。综合利用固体废弃物作为水泥的原燃材料,将使水泥工业蜕变为巨大的绿色产业。开发大量利用废弃物的新型低碳水泥,发展水泥工业碳捕获与储存技术,是水泥工业低碳化的有效途径。     

水泥工业碳捕获方法研究进展

水泥生产是一种能源需求和碳排放大的行业,作为水泥生产大国,研究行之有效的减排方法有很重要的意义。目前,碳捕获技术主要有四种：预燃烧捕获技术、氧燃料捕获技术、燃烧后捕获技术和碳回路方法等。这些技术旨在获取高纯度的CO2,方便后续的运输和储存。碳捕获是传统的减排方法之外进一步降低碳排放、乃至达到零碳排放的措施,是值得我国水泥行业关注的系列技术。     

哈利法塔的混凝土结构材料与施工工艺

哈利法塔设计承袭了伊斯兰建筑特有风格,蜘蛛兰形设计最大限度保证了结构的整体性,沙漠之花蜘蛛兰(Hymenocallis)的花瓣、花茎结构是设计哈利法塔的支翼与中心核心筒之间的组织结构的灵感来源;为抵抗沙漠的风暴,大厦结构设计者通过严密的风洞试验对大楼的几何形状与有关建筑结构设计进行调整以尽量降低风的影响,以"扰乱"风向的方式,使施加在塔楼上的风力大大减少;为了使哈利法塔的楼板和承重墙的尺寸尽可能的小,并且具有足够的能力来承受随高度的增加而上升的荷载,在哈利法塔的建设过程中使用了具有低渗透系数和高耐久性的高性能自密实混凝土;制备混凝土采用的原材料均来自迪拜周边地区,胶凝材料采用水泥、粉煤灰或矿粉、硅灰复合使用,通过掺加粉煤灰或矿粉利用其火山灰效应及微珠效应,减少水泥用量降低水化热从而减少温度裂缝,提高新拌混凝土的工作性;哈利法塔采用了自密实混凝土泵送施工,模板采用自攀升技术,经过严密的施工组织,保证了施工质量与进度的统一,并创下了混凝土泵送的高度记录611 m。     

低碳水泥与水泥工业低碳化的几个误区

装备水平的改善、落后产能的淘汰,节能减排措施的强制采用,使得我国单位熟料和单位水泥产生的碳排放较低,我国在降低水泥生产直接碳排放方面处于全球先进水平。但我国水泥生命周期的碳足迹还较高,建筑物使用寿命是碳足迹高的重要原因。片面加大水泥中混合材用量不是有效的碳减排途径,改善我国水泥工业产品结构有利于水泥生命周期碳足迹的降低。活性氧化镁水泥和硅酸镁水泥并不能直接从空气中沉积CO2,但这些水泥有独特的性能,可以作为特种水泥开发而不可能成为波特兰水泥的替代胶凝材料。碱激发水泥具备替代波特兰水泥的潜力,可大幅度降低碳排放,利用工业固体废弃物,应关注其固有缺陷的克服并加快其工业化应用的步伐。     

海洋环境下混凝土耐久性研究进展

海水中盐分通过扩散渗透入混凝土内部和水泥浆体甚至发生集料反应,导致混凝土内部结构的蜕变与劣化。进一步降低混凝土的水胶比和添加矿物掺合料是增强混凝土抗海洋侵蚀的重要途径。在海洋环境下混凝土内部浆体结构的破坏过程、腐蚀过程对浆体结构的主要胶凝相C-S-H的影响的研究都有待深化,特别是对C-S-H纳米结构的影响的研究尚未有涉足。研究海洋环境下混凝土浆体结构的劣化机理,从材料科学的高度提出其材料设计与使用寿命预测模型将大有可为。