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2020年上半年，全球遭遇了新冠肺炎疫情的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，國際國內(nèi)環(huán)境發(fā)生較大變化。在以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，國內(nèi)疫情防控形勢(shì)不斷向好，各行業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)有序推進(jìn)。水泥行業(yè)作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的先行產(chǎn)業(yè)早一步實(shí)現(xiàn)了復(fù)工復(fù)產(chǎn)，截止至6月中旬工廠企業(yè)已基本全面開工，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，68.4%的企業(yè)達(dá)到正常生產(chǎn)水平八成以上。

1 前言

自1908年鋁酸鹽水泥發(fā)明以來，特種水泥進(jìn)入高速發(fā)展階段，大量的特種水泥品種被發(fā)明并得到應(yīng)用。在多數(shù)發(fā)達(dá)國家，特種水泥用量占水泥總用量的5-10%。我國特種水泥的研究生產(chǎn)始于上世紀(jì)30年代。1932年王濤先生被聘任為啟新洋灰公司總技師，從而結(jié)束了中國水泥工業(yè)一直聘用洋人擔(dān)任總技師的歷史。不久，王濤應(yīng)母校校長(zhǎng)、著名橋梁專家茅以升先生的邀請(qǐng)，著手研究抗海水侵蝕的水泥新品種，用于建設(shè)錢塘江大橋的墩基，從而開創(chuàng)了中國特種水泥研究的先河。

20世紀(jì)80年代，中國人發(fā)明了硫（鐵）鋁酸鹽水泥。這是人類史上水泥品種發(fā)展中的又一次重大創(chuàng)新。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，我國特種水泥技術(shù)水平已經(jīng)躍居世界前列。

2 我國特種水泥行業(yè)狀況

我國特種水泥目前已經(jīng)發(fā)展成為擁有60多個(gè)品種的水泥家族，是世界上特種水泥品種最為齊全，同時(shí)生產(chǎn)和應(yīng)用量最大的國家。截止2020年10月底，我國獲得水泥生產(chǎn)許可證且處于有效期的水泥企業(yè)有3260余家，具備生產(chǎn)特種水泥的企業(yè)240余家（見表1），占全部許可證數(shù)量的7.36%，然而僅具備生產(chǎn)特種水泥許可的企業(yè)比例僅2.76%，多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)特種水泥的同時(shí)還生產(chǎn)通用水泥。其中大壩水泥106家、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥99家，硫（鐵）鋁酸鹽水泥生產(chǎn)企業(yè)19家（未包含以特種材料名義生產(chǎn)的企業(yè)），鋁酸鹽水泥生產(chǎn)企業(yè)17家（未包含鋁酸鈣粉生產(chǎn)企業(yè)）。

我國具有特種水泥生產(chǎn)許可的企業(yè)主要分布于西北、中南、西南地區(qū)，尤其西北地區(qū)，新疆、青海、寧夏具備特種水泥生產(chǎn)資質(zhì)的企業(yè)占省內(nèi)企業(yè)數(shù)量的比重超過30%，而江浙皖及廣東這一比例不足3%（見圖1）。

表1 2020年10月底特種水泥生產(chǎn)許可企業(yè)數(shù)量

圖1 我國特種水泥生產(chǎn)許可企業(yè)的主要分布

2019年全國水泥總產(chǎn)量達(dá)23.3億噸，特種水泥總產(chǎn)量約3000萬噸，僅占全國總水泥產(chǎn)量1.3%，這許多工程應(yīng)當(dāng)使用特種水泥卻沒有使用，如海洋工程、道路工程等，從而造成工程質(zhì)量問題，縮短了工程使用壽命。由此可見，我國水泥工業(yè)的特種化程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前，我國特種水泥生產(chǎn)線（不含特種硅酸鹽水泥）大多數(shù)是日產(chǎn)1000噸以下，多數(shù)生產(chǎn)線為中空窯改造的立同預(yù)熱器和預(yù)分解窯。特種水泥行業(yè)整體生產(chǎn)工藝落后，產(chǎn)能低，生產(chǎn)成本高，在水泥工業(yè)的節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整上還沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3 硫（鐵）鋁酸鹽水泥

3.1 硫（鐵）鋁酸鹽水泥行業(yè)情況

2018年，硫鋁酸鹽水泥被列入工信部發(fā)布的《建材工業(yè)鼓勵(lì)推廣應(yīng)用的技術(shù)和產(chǎn)品目錄》（2018—2019）。目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)采用的窯型有立筒預(yù)熱器窯、旋風(fēng)預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯?？梢圆捎霉杷猁}水泥現(xiàn)用生產(chǎn)工藝設(shè)備生產(chǎn)硫（鐵）鋁酸鹽水泥。

我國硫（鐵）鋁酸鹽水泥生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)已基本成熟，生產(chǎn)企業(yè)19家，產(chǎn)能超過500萬噸，2019年實(shí)際產(chǎn)量約140多萬噸。生產(chǎn)廠家主要集中在河北、河南等地區(qū)。由于疫情影響，2020年實(shí)際產(chǎn)量預(yù)計(jì)略低于2019年。

3.2 硫（鐵）鋁酸鹽水泥的性能特點(diǎn)

①快凝快硬；

②早強(qiáng)高強(qiáng)；

③水化放熱集中，可在低溫下水化硬化，抗凍性好；

④水化漿體密實(shí)，抗?jié)B性好；

⑤優(yōu)異的耐腐蝕性能；

⑥堿度低。

此外，硫（鐵）鋁酸鹽水泥制備的混凝土抗碳化能力、抗堿集料反應(yīng)能力以及抗收縮徐變均非常良好。

3.3 硫（鐵）鋁酸鹽水泥的應(yīng)用

由于硫（鐵）鋁酸鹽水泥具有上述諸多性能特點(diǎn)，其在工程中有著廣泛的應(yīng)用，很多用途其他材料難以替代。其要應(yīng)用領(lǐng)域歸納如下：

① 海洋工程領(lǐng)域

黨的“十八大”和“十九大”都提出了建設(shè)海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略。硫（鐵）鋁酸鹽水泥具有很好的抗硫酸鹽侵蝕性能，適用于海洋工程。硅酸鹽水泥結(jié)構(gòu)在海水中浸泡，強(qiáng)度會(huì)降低，摻抗硫酸鹽腐蝕劑后，會(huì)有較大程度的緩解，但仍然會(huì)降低，特別是在浪濺區(qū)硫酸鹽腐蝕尤為嚴(yán)重，工程建設(shè)完幾個(gè)月后就開始出現(xiàn)腐蝕，許多工程都需要在混凝土表面涂刷防腐層，并且使用過程中需不斷的維護(hù)，增加了工程建設(shè)成本。而硫（鐵）鋁酸鹽水泥結(jié)構(gòu)在海水中會(huì)越來越致密，強(qiáng)度不降反而增長(zhǎng)，具有先天的抗海水侵蝕性能。這對(duì)提高我國海洋建筑結(jié)構(gòu)的使用年限、節(jié)約社會(huì)資源具有重要的意義。19世紀(jì)80年代，使用高鐵的硫（鐵）鋁酸鹽水泥已經(jīng)在天津、青島港工程，福建東山島南門海堤修復(fù)等工程中使用，使用效果很好。

② 低溫施工工程領(lǐng)域

硫（鐵）鋁酸鹽水泥具有很好抗凍性能，適用于冬季施工和負(fù)溫施工工程。普通水泥混凝土摻加防凍劑可以在（0~-25）℃下不結(jié)冰，但無法硬化，而硫（鐵）鋁酸鹽水泥混凝土可以在負(fù)溫下正常硬化。硫（鐵）鋁酸鹽水泥在我國南極考察站長(zhǎng)城站和中山站建設(shè)、哈大高速鐵路冬季施工等工程中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。使用硫（鐵）鋁酸鹽水泥在冬季施工建成的國家海洋局大樓、北京香山飯店、長(zhǎng)城飯店等工程至今使用完好。

③ 快速施工工程領(lǐng)域

硫（鐵）鋁酸鹽水泥具有很好的早強(qiáng)性能，適用于搶修搶建工程。硫（鐵）鋁酸鹽水泥可以根據(jù)使用需要調(diào)整凝結(jié)硬化時(shí)間，使其能夠在數(shù)分鐘到數(shù)小時(shí)內(nèi)達(dá)到需要的強(qiáng)度。十分適合城市道路、高速公路、機(jī)場(chǎng)等工程的快速搶修以及救災(zāi)搶險(xiǎn)、軍用搶建等領(lǐng)域，極大的縮短封道、搶修搶建時(shí)間，具有很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

使用硫（鐵）鋁酸鹽水泥制成的快速搶修材料已在首都機(jī)場(chǎng)等民用機(jī)場(chǎng)及軍用機(jī)場(chǎng)的滑行道、停機(jī)坪的搶修、搶修中發(fā)揮了重要作用；使用硫（鐵）鋁酸鹽水泥制成的超高強(qiáng)灌漿材料應(yīng)用于高速鐵路盆式橡膠支座的灌漿，1~2小時(shí)即可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而極大的提高架橋速度，為我國的高速鐵路建設(shè)發(fā)揮了重要的作用。

④ 仿古藝術(shù)建筑工程領(lǐng)域

硫（鐵）鋁酸鹽水泥具有水化液相堿度低及色彩可調(diào)的特性，適用于現(xiàn)代及仿古藝術(shù)建筑、景觀和雕塑等工程。硫（鐵）鋁酸鹽水泥水化液相堿度低，對(duì)玻璃纖維腐蝕小，特別適用于玻璃纖維增強(qiáng)混凝土及制品。同時(shí)具有顏色淺的特性，可以通過調(diào)整彩色礦物的含量（微量），直接生產(chǎn)出白色、彩色水泥。硫（鐵）鋁酸鹽水泥已成功應(yīng)用于南京青奧會(huì)、上海迪士尼、西安大明宮等現(xiàn)代藝術(shù)、仿古藝術(shù)建筑及景觀、雕塑工程中，對(duì)弘揚(yáng)中國歷史文化具有重要的作用。

3.4 硫（鐵）鋁酸鹽水泥產(chǎn)業(yè)存在的問題

制約我國硫（鐵）鋁酸鹽水泥發(fā)展的原因在于沒有國家專項(xiàng)政策和科研經(jīng)費(fèi)的支持，理論研究和應(yīng)用技術(shù)研究基本停滯；應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)缺失，市場(chǎng)拓展很慢；生產(chǎn)企業(yè)沒有管理和引導(dǎo)，企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)工藝普遍落后；沒有話語權(quán)，國家及行業(yè)政策制定時(shí)沒有考慮到硫（鐵）鋁酸鹽水泥的行業(yè)特點(diǎn)，絕大多數(shù)都是按照普通水泥標(biāo)準(zhǔn)來制定等問題，導(dǎo)致硫（鐵）鋁酸鹽水泥受到普通水泥淘汰落后產(chǎn)能和裝備的影響嚴(yán)重。

4 鋁酸鹽水泥

4.1 鋁酸鹽水泥行業(yè)情況

目前鋁酸鹽水泥及鋁酸鈣粉企業(yè)主要集中在鋁礬土礦資源相對(duì)豐富的地區(qū)。全國生產(chǎn)企業(yè)共計(jì)17家，產(chǎn)能約120萬噸。其中，河南9家，貴州4家，山西1家，天津1家，湖南1家，江蘇1家。鋁酸鹽水泥全國市場(chǎng)銷售量，近三年的平均值為：46.3萬噸。

4.2 鋁酸鹽水泥特性

① 耐火材料不可缺少的粘結(jié)劑

② 鋁酸鹽水泥凝結(jié)硬化速度快

③ 抗腐蝕性能

④ 水泥行業(yè)高端產(chǎn)品。

4.3鋁酸鹽水泥產(chǎn)業(yè)存在的問題

目前，世界已探明鋁礬土資源的國家49個(gè)，但擁有一水鋁石(耐火材料生產(chǎn)所需的優(yōu)質(zhì)原料)的只有我國和圭亞那。其他國家均為三水鋁石(氧化鋁生產(chǎn)所需的優(yōu)質(zhì)原料)。我國鋁礬土資源主要分布在山西、河南、貴州和廣西等省區(qū)。目前我國的鋁礬土資源主體礦塊絕大部分配置給氧化鋁行業(yè)，鋁酸鹽行業(yè)多年來只能在小礦體群采的小企業(yè)中收購。而在群采群挖過程中，浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

5 白水泥

5.1 白水泥性能特點(diǎn)及應(yīng)用

白色水泥包括白色硅酸鹽水泥、白色鋁酸鹽水泥、白色硫鋁酸鹽水泥等，白度是白水泥最核心的性能指標(biāo)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2015-2005中采用亨特白度值來表征白水泥的白度，亨特白度的表示方法如下：

國標(biāo)GB/T2015-2005規(guī)定白水泥白度值不低于87。不同國家白水泥白度值如表2所示。

表2不同國家白水泥的白度

白水泥主要用于裝飾用途，如膩?zhàn)印⒀b飾水泥板、水磨石板、飾面板、預(yù)制混凝土幕墻、各種仿木、仿石等結(jié)構(gòu)以及調(diào)制成彩色水泥進(jìn)行地面、墻面、道路、廣場(chǎng)等工程中。近年來，隨著人們生活水平的提高，對(duì)于景觀裝飾的需求量大增，白水泥需求量有增加的趨勢(shì)。

5.2 白水泥國內(nèi)市場(chǎng)情況

目前我國取得白水泥生產(chǎn)許可證的水泥企業(yè)有37家，總生產(chǎn)能力近700萬噸/年。全球大約26%的白水泥產(chǎn)量位于中國。

我國白水泥的發(fā)展與水泥工業(yè)的騰飛幾乎同步。1984年全國白水泥產(chǎn)量?jī)H為20萬噸，產(chǎn)生方式全部都是小型干法中空窯；1993年，全國白水泥產(chǎn)量增加至250萬噸，生產(chǎn)窯型出現(xiàn)了一批帶立筒預(yù)熱器和旋風(fēng)預(yù)熱器的干法生產(chǎn)線；到了2012年，全國白水泥生產(chǎn)產(chǎn)能已達(dá)到600多萬噸，1000t/d以上干法生產(chǎn)線生產(chǎn)能力占總產(chǎn)能的1/3。近年來隨著水泥行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能政策的實(shí)施，一大批小型生產(chǎn)線陸續(xù)關(guān)停，大型新型干法逐漸成為白水泥生產(chǎn)的主流方式。

6 結(jié)論

① 特種水泥在我國占比較小，如硫（鐵）鋁酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥產(chǎn)能分別為每年100多萬噸和接近100萬噸，生產(chǎn)線規(guī)模大多較小。特種水泥企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模雖然遠(yuǎn)不如普通水泥企業(yè)，但部分特種水泥企業(yè)的技術(shù)水平（如研發(fā)實(shí)驗(yàn)室與裝備、環(huán)保設(shè)施、技術(shù)人員隊(duì)伍等）遠(yuǎn)高于普通水泥企業(yè)。特種水泥產(chǎn)品如硫（鐵）鋁酸鹽水泥、耐火水泥、純鋁酸鈣水泥等都是水泥中的高端產(chǎn)品，產(chǎn)品的技術(shù)含量、價(jià)值都是普通水泥難以企及的。

② 硫（鐵）鋁酸鹽水泥的市場(chǎng)具有很大開發(fā)潛力，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有挖掘出來。鋁酸鹽水泥在高溫耐火領(lǐng)域具有不可替代的作用，在國防工程發(fā)揮了重要作用，并且還具有較好的開發(fā)前景。白水泥全球需求量增長(zhǎng)旺盛，國內(nèi)外白水泥生產(chǎn)線朝著大型化方向發(fā)展。

③ 特種水泥在低溫甚至是負(fù)溫施工工程、海洋工程、軍事工程、耐火工程、快速施工工程、建筑文化工程等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵性基礎(chǔ)原材料的作用，對(duì)國家極地戰(zhàn)略、海洋戰(zhàn)略、文化戰(zhàn)略以及發(fā)展航空航天及軍事技術(shù)有著重要支撐作用，特種水泥產(chǎn)業(yè)值得國家重視和鼓勵(lì)。

④ 特種水泥具有廣闊的市場(chǎng)空間，市場(chǎng)需求量隨著其應(yīng)用推廣將進(jìn)一步增加，特種水泥國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力沒有或較小。

⑤ 國家從根本上是鼓勵(lì)和支持特種水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的。但在現(xiàn)行政策制定以及政策執(zhí)行中，往往未將特種水泥與普通水泥分開考慮，導(dǎo)致出臺(tái)政策未考慮到特種水泥行業(yè)的特殊性，對(duì)其發(fā)展造成了巨大沖擊和不利的影響。

7 建議

① 特種水泥作為水泥工業(yè)中技術(shù)含量和附加值較高的產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的諸多領(lǐng)域起著關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的作用。然而特種水泥由于自身特點(diǎn)，存在著許多與普通水泥不一樣的情況，在監(jiān)管引導(dǎo)層面上不應(yīng)按普通水泥進(jìn)行。目前尚無專門引導(dǎo)特種水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)政策，建議相關(guān)政府部門適時(shí)出臺(tái)政策引導(dǎo)特種水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

② 考慮特種水泥的現(xiàn)實(shí)情況，相關(guān)部門在制定政策時(shí)宜將普通水泥和特種水泥區(qū)分開來，對(duì)于特種水泥采用能耗、排放、利廢等相關(guān)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行限制和引導(dǎo)，不宜按普通水泥情況以生產(chǎn)線種類及設(shè)備規(guī)模加以限制。

③ 建議國家相關(guān)部門如工信部、科技部、發(fā)改委、交通部、國家海洋局等結(jié)合國家重大發(fā)展戰(zhàn)略需求加強(qiáng)對(duì)特種水泥研究與開發(fā)的支持力度，尤其是對(duì)于我國自主創(chuàng)造的硫(鐵)鋁酸鹽水泥研發(fā)與推廣的支持力度，攻克特種水泥應(yīng)用中的技術(shù)問題并闡明其機(jī)理，使其能在國家相關(guān)發(fā)展戰(zhàn)略中做出更大貢獻(xiàn)。