熟料替代

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。
  • 为确保未来使用其他成分,水泥行业取决于这些材料的本地供应。

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

不同的水泥类型具有不同的性质,包括硬化时间,早期和后期强度,抗咸条件和化学侵蚀性环境,固化过程中的热释放,颜色,粘度和可加工性。这些品质的重要性和相关性取决于所需的水泥和混凝土应用。

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

  • 天然波萨斯,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)。
  • 二氧化硅烟气,火山灰材料和副产物在生产硅或硅铁合金中。
  • 颗粒状Blastfurnace渣(GBFS),猪铁/钢铁生产过程的副产品。
  • 燃煤发电站烟气粉煤灰,灰尘状颗粒。

挑战

可用性

可用作其他成分的替代材料的可用性随之而变化。例如,颗粒状BlastFurnace渣可用性取决于配备炉渣造粒设施的猪生产的Blastfurs的位置和输出,粉煤灰使用取决于充分封闭的燃煤发电厂的供应。Pozzolans的可用性取决于本地情况,只有有限数量的地区可以使用这种材料进行水泥生产。石灰石在全球拥有丰富,大多数水泥厂都可以轻松抵达。

标准与市场验收

水泥标准有助于保证每种水泥型的性能。使用其他成分的使用对水泥在短期和长期均执行的方式产生影响。熟料到水泥比率低的水泥的成功也将取决于市场验收。质量对于建筑稳定性至关重要,因此,公共安全问题,例如,桥梁,天空刮板以及投资的可持续性进入基础设施和建筑物。

潜在的储蓄

2006年全球熟料与水泥比例为78%,意味着使用熟料以外的约550-600万吨成分。国际能源机构(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.。有关熟料替代品的未来可用性以及环境政策和监管的影响也存在不确定性。

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

  • 低熟料水泥可以提供环境效益以及有利的产品特性。然而,重要的是,全身生命周期方法适用于公共采购,而不是简单地关注产品脚印或中间产品的影响。
  • 促进进入原材料,增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或者有意义的报告的目的,GNR数据库中使用的水泥的定义与常见用途略有不同。在本文件中,水泥和水泥产品被认为是相同的

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