熟料替换

简单来说

  • 熟料可以与一系列替代材料混合,包括Pozzolans,精细的石灰石和废料或工业副产品。熟料到水泥比(与其他非熟料组分相比的熟料百分比)对水泥的性质产生了影响,因此标准确定可以使用的替代主要成分的类型和比例。
  • 为了确保未来使用其他成分,水泥工业依赖于这些材料的当地供应。

使用水泥中的其他成分和熟料与水泥比的降低意味着降低排放和较低的能量使用。普通的波特兰水泥可含有高达95%的熟料(其他5%为石膏)。Eu27中所有水泥类型的电流平均熟料与水泥比为73.7%1

不同类型的水泥具有不同的性能,包括硬化时间、早期和晚期强度、耐盐条件和化学侵蚀环境、固化过程中的热释放、颜色、粘度和和易性。这些品质的重要性和相关性取决于水泥和混凝土的理想应用。

有必要确保制造的所有水泥是安全且耐用的,因为它将用于持续至少50年或更长时间的结构。因此,最终产品混凝土的高耐久性是可持续结构的关键性。欧洲的水泥必须根据协调的欧洲标准EN 197-1制造,根据其主要成分列出了27个常见的水泥。这些水泥的理论熟料含量在欧洲标准中的理论熟料含量可以在5%至95%之间变化。不同熟料含量对水泥可用于的应用类型产生影响。

可以使用的其他材料

  • 天然火山灰,如粘土,页岩和某些类型的沉积岩。
  • 石灰石(精细研磨)可以加入熟料(不加热和转化为石灰)。
  • 硅灰,一种火山灰材料,是硅或硅铁合金生产中的副产品。
  • 粒状高炉矿渣(GBFS),生铁/钢铁生产过程中的副产品。
  • 燃煤发电站烟气粉煤灰,灰尘状颗粒。

挑战

可用性

可作为其他成分使用的替代材料的可用性差别很大。例如,颗粒高炉渣的利用率取决于配备渣粒化设施的生铁生产高炉的位置和产量,而飞灰的使用依赖于距离足够近的燃煤电厂的供应。火山灰的可获得性取决于当地的情况,只有少数地区能够获得这种材料用于水泥生产。石灰石在世界各地都很丰富,大多数水泥厂都很容易获得。

标准与市场验收

水泥标准是为了保证每种水泥类型的性能。其他组分的使用对水泥的短期和长期性能都有影响。低熟料水泥比水泥的成功也取决于市场的接受程度。质素对楼宇的稳定性至关重要,因此也关乎公共安全,例如桥梁、摩天大厦,以及基础设施和楼宇投资的可持续性。

潜在的节省

2006年,全球熟料与水泥的比例为78%,这意味着大约使用了5.5 -6亿吨熟料以外的成分。国际能源署(IEA)2据估计,2005年,在全球(不包括Pozzolan和石灰石)的熟料替代的材料约有1,215万吨材料。在此基础上,似乎使用其他成分可能会加倍。但是,这种情况只是假设,因为它没有考虑到这些数量不一定反映所需的质量或当地市场情况3..熟料替代品的未来供应情况以及环境政策和规章的影响也不确定。

例如,电力扇区的未来脱碳可以限制粉煤灰的可用性,或者在燃煤发电站中施加氮氧化物的施加技术可能意味着粉煤灰可能是不可用作水泥所致的组分高于NH 3(氨)浓度。此外,一些这些材料已经用于混凝土,而不是水泥生产。最后,需要进行生命周期成本分析以确保策略基于整个生命周期,以避免仅关注中间材料的影响。

在欧洲一级,估计熟料到水泥比可以降低到70%,导致进一步的二氧化碳节省4%

政策建议

  • 低熟料水泥既具有环保效益,又具有良好的产品特性。然而,重要的是,在公共采购中应采用全生命周期方法,而不是仅仅注重产品足迹或中间产品影响。
  • 促进获取原材料,加强废物和副产品回收政策。
  • 提供支持和访问研发资金。此外,强大的行业专注于创新的水泥和混凝土,有可能应对可持续和资源有效的生产和建设的要求。

1F或有意义的报告的目的,在GNR数据库中使用的水泥的定义与通常使用的略有不同。在本文件中,水泥和水泥制品被认为是等价的

2来源:http://www.wbcsdcement.org/pdf/technology/Technology%20papers.pdf

3.资料来源:水泥制造中的艺术技术的发展:试图展望未来(CSI / ECRA-Technology Papers),最先进的纸张NO 4:降低水泥中的熟料含量:长期的观点