含鋇硫鋁酸鹽水泥達(dá)到國際領(lǐng)先水平
水泥是世界上用量最大的人造材料。我國水泥年產(chǎn)量居世界第一，占世界總產(chǎn)量的1／3。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)能耗大、資源消耗多、環(huán)境污染嚴(yán)重，且不能滿足現(xiàn)代工程建設(shè)對水泥性能的多功能、高特性的要求。因此，如何發(fā)展高性能、長壽命、低環(huán)境負(fù)荷的新型水泥，已成為我國國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中亟待解決的重大課題。以濟(jì)南大學(xué)副校長、博士、教授程新為首席科學(xué)家的“含鋇硫鋁酸鹽水泥研究”的項(xiàng)目課題組，在程新于1994年合成的3CaO·3Al2O3·SrSO4單晶體并獲得整套結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，又經(jīng)過兩年多的攻關(guān)合成了含鋇硫鋁酸鈣的兩種單晶；首次利用量子化學(xué)原理，確定了礦物的構(gòu)效關(guān)系；合成了一系列高強(qiáng)含鋇硫鋁酸鈣礦物，并進(jìn)行測試與表征，探明其水化機(jī)制；合成以含鋇硫鋁酸鈣礦物為主體的含鋇硫鋁酸鹽水泥，研究水泥的形成條件和水化原理及微量元素的影響；最終首次工業(yè)化生產(chǎn)出性能優(yōu)異的1000噸含鋇硫鋁酸鹽水泥；初步建立了含鋇硫鋁酸鹽水泥的科學(xué)技術(shù)體系。
鑒定專家認(rèn)為，含鋇硫鋁酸鹽水泥研究應(yīng)用量子化學(xué)方法，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，方向正確，值得提倡；該水泥具有快硬早強(qiáng)性能，特別是12小時(shí)、1天和3天強(qiáng)度分別達(dá)到60～65MPa、65～70MPa和70～75MPa，且長期強(qiáng)度穩(wěn)定，還具有良好的抗硫酸鹽侵蝕和抗凍融性，可以開發(fā)出許多高附加值的系列材料，對各種工程建設(shè)具有重要意義；該水泥的生產(chǎn)，利用原普通水泥生產(chǎn)線，無需進(jìn)行工藝改造；利用含鋇工業(yè)廢渣，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境；燒成溫度低，節(jié)約能源；原料中硫酸鋇比硫酸鈣分解溫度高，熟料礦物含鋇硫鋁酸鈣比硫鋁酸鈣分解溫度也高，廢氣中基本不含SO2，保護(hù)了環(huán)境；含鋇廢渣代替石膏，不用破碎，生料易磨，熟料疏松，可提高磨機(jī)產(chǎn)量，因而經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益十分顯著。以經(jīng)濟(jì)效益為例，用快硬硫鋁酸鹽水泥為基準(zhǔn)進(jìn)行比較，生產(chǎn)一噸含鋇硫鋁酸鹽水泥可節(jié)約原料14元，節(jié)電3.2元，因性能優(yōu)異單價(jià)提高20元，計(jì)達(dá)37.2元／噸。此外，當(dāng)產(chǎn)品工業(yè)廢渣用量超過30％，國家規(guī)定可減免所得稅。
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