生态水泥及其研究进展

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1、<无机材料学选论无机材料学选论>无机材料学选论材料科学与工程学院郭灿贤0610060019生态水泥及其研究进展摘要：生态水泥是一种既不破坏环境,乂能保护环境、节约能源和资源、满足社会发展的新型建筑材料。木文扼要回顾了生态水泥的概念及特征，对国内外生态水泥的研究进展作了述评。最后指出，生态水泥是我国水泥工业尤其是大都市水泥工业可持续发展的一个重要环节，必须加强对生态水泥的研究和投入。关键词：生态水泥环境研究进展1前言材料科学和工业的发展必须遵循可持续发展原则。在所有人造材料中，建筑材料的产量最大、用量最多、资源消耗和环境负

2、荷最严重，为了保障国民经济建设对优质建筑材料的需求并实现建材工业的可持续发展,必须研究和发展生态建筑材料。水泥作为价廉而可靠的建设用基础材料，在现代社会中树立了极其稳固的地位，“建素有筑业的粮食"Z称。生态水泥(Eco-Cement)就是利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣以及城市生活垃圾作为主要原料，经过一定的生产工艺制造的一种无公害水泥，这是资源有效利用的重要环节Z-o生态水泥是针对“生态型，'水泥工业而言的，属“生态建材"大范畴中的一个分支，国际上也称之为绿色水泥(GreenCement)健康水泥、(HealthyCemen

3、t)和环保水泥(RecycleCement)□这种水泥能降低废弃物处理的负荷，节省资源、能源，达到与环境共生的目标，是21世纪水泥生产技术的发展方向［1〜2］。与传统水泥相比,生态水泥可归纳出以下五方面的基本特征［3］：(I)其生产所用原料尽可能少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物；(2)生产工艺过程及其产品不产生二次污染且有利于保护和改造自然环境、治理污染；(3)可使废弃物再生资源化并可回收利用；(4)产品设计以改善生活环境、提高生活质量为宗旨,即产品不仅不危及人体健康，而月.应冇益于人体健康,产品具冇多功能化，如

4、阻燃、防火、调温、调湿、消声、防射线等。(5)具有良好的使用性能，满足各种建设的需要，生态水泥从材料设计、制备、应用，直至废弃物处理，全过程都与生态环境相协调，都以促进社会和经济的口J持续发展为S标。本文主要介绍0前我国水泥生产所而临的资源和环境形势、生态水泥的生产工艺，以及生态水泥的物理力学性能，并简要介绍国内外的研究现状，对其存在的一些问题进行了分析和探讨,提出了今后的研究和发展方向。1<无机材料学选论无机材料学选论>无机材料学选论材料科学与工程学院郭灿贤06100600192我国水泥工业的能源和资源形势及引起的环境

5、压力水泥生产要消耗大量的资源和能源，对环境的污染严重。我国生产水泥是以燃煤为主，我国水泥工业煤炭消耗情况见表1,随着近年来我国水泥工业结构调整的深入和水泥生产技术的不断进步，吨水泥煤耗的总体水平在逐渐下降，但由于我国水泥产量增长幅度高于吨水泥煤耗的下降程度，水泥行业总煤耗仍然呈增长态势。表1我国水泥工业煤炭消耗情况年份全国煤炭消费量/Mt1245.371233.361369.561600.00水泥生产总煤耗/Mt89.5596.00108.75129.45占全国煤炭总消费量比例/%9.8010.6110.8211.022000200

6、120022003制造水泥的主要原料是石灰石、粘土质原料及铁粉等其它一些辅助性原料。我国水泥工业资源消耗情况见表2。表2我国水泥工业资源消耗情况年份水泥产量/Mt597.00640.00725.00863.00石灰石消耗量/Mt656.70704.00797.50949.30粘土消耗量/Mt107.46115.20130.50155.342000200120022003为了满足国民经济快速发展的需耍，水泥工业在未来几年内仍将保持着增长态势。根据专家预测，我国水泥产量将在2008年左右达到饱和点，之后才会呈现出平稳下降趋势。在这过程中

7、,为了满足水泥生产的需求，仍需消耗大量的电力、煤炭、石灰石及粘土等资源［4］。水泥工业对环境所造成的影响十分严重。根据国家建材I■办会信息部的统计资料,2004年水泥工业对自然环境的污染状况如下：粉尘排放量约520力吨（占全国排放总量的63.74%）,CO2排放量约8亿吨，SO2排放量约99万吨（占全国排放总量的5.66%）,NOX排放量约200万吨［5］。CO2过多，将使地球产生温室效应，SO2、NOX是有害人体健康的气体，也是酸雨形成的重要原因。水泥工业已经成为造成我国环境恶化的重要原因之一。由此可见,水泥工业作为高能耗、高资源

8、消耗、高污染产业，在其生产过程中所表现出2<无机材料学选论无机材料学选论>无机材料学选论材料科学与工程学院郭灿贤0610060019的能源、资源、环境问题已经成为影响我国水泥工业生存和发展的根木因素。而我国人均资源占有量小