隨著“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn)，水泥行業(yè)碳排放壓力持續(xù)攀升。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥依賴高耗能熟料煅燒，碳排放強(qiáng)度居高不下，資源消耗與環(huán)境負(fù)擔(dān)日益凸顯，難以適配綠色發(fā)展需求。在此背景下，低碳膠凝材料通過革新原料體系與生產(chǎn)工藝，以低能耗、低排放特性突破傳統(tǒng)瓶頸，為水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型、推動(dòng)建材領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展提供了重要路徑。

近日，中國(guó)水泥網(wǎng)特別采訪了中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司水泥科學(xué)與新型建筑材料研究院院長(zhǎng)、正高級(jí)工程師葉家元，聚焦低碳膠凝材料產(chǎn)品創(chuàng)新、推廣與實(shí)踐，分享水泥行業(yè)以產(chǎn)品體系構(gòu)建、標(biāo)準(zhǔn)案例完善及全鏈條服務(wù)推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型的路徑。

一、低碳膠凝材料產(chǎn)品有哪些

在大眾認(rèn)知中，低碳膠凝材料的主流產(chǎn)品仍是礦粉、超細(xì)粉等類型。但實(shí)際上，除了已廣泛應(yīng)用的大摻量輔助性摻合料外，還有一些處于研發(fā)階段或局部試用中的產(chǎn)品，具體包括：

(1)新型低碳熟料制備的水泥：以新型低鈣低碳熟料為基材制備的低碳水泥，例如當(dāng)前正在研發(fā)和中試的硫硅酸鹽水泥。該類水泥的重要特征是石灰石用量較少且燒成溫度更低。

(2)低熟料/無(wú)熟料水泥：顯著減少甚至不使用水泥熟料，通過大量摻入粉煤灰、爐渣、鋼渣等混合材料制備的水泥，例如地聚物水泥等。

上述產(chǎn)品均屬于低碳水泥范疇，但目前推廣應(yīng)用進(jìn)展尚未達(dá)到預(yù)期，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模對(duì)傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的替代。

二、低碳膠凝材料普及推廣三要素

1.低碳膠凝材料暫無(wú)法取代水泥產(chǎn)品

短期內(nèi)，低碳膠凝材料難以大規(guī)模全面替代常見通用水泥產(chǎn)品，核心制約因素有三：

一是標(biāo)準(zhǔn)體系待完善，新產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)需經(jīng)歷長(zhǎng)期實(shí)踐逐步建立健全；

二是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累不足，產(chǎn)品性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定性需通過持續(xù)驗(yàn)證沉淀數(shù)據(jù)支撐；

三是典型工程引領(lǐng)缺失，缺乏標(biāo)桿案例導(dǎo)致推廣阻力較大，這是當(dāng)前應(yīng)用受限的主要瓶頸。

盡管全面替代尚需時(shí)日，但水泥行業(yè)正持續(xù)發(fā)力，推動(dòng)其在更廣泛工程場(chǎng)景中應(yīng)用?；蛟S歷經(jīng)百年發(fā)展，低碳水泥將重塑建材領(lǐng)域的應(yīng)用格局。

2.地聚物水泥推廣和應(yīng)用情況

當(dāng)前部分企業(yè)與機(jī)構(gòu)正推廣地聚物水泥、堿激發(fā)膠凝材料等技術(shù)，宣稱可完全依托廢渣生產(chǎn)水泥，但實(shí)際推廣進(jìn)程仍較緩慢。地聚物水泥的技術(shù)思路、目標(biāo)與路線具有可行性，但其推廣仍然受限，核心因素參考上述角度，具體來看：

一是標(biāo)準(zhǔn)體系待完善。目前地聚物水泥缺乏完整標(biāo)準(zhǔn)支撐，行業(yè)專家學(xué)者正針對(duì)性推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定，涵蓋產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)、性能檢測(cè)方法及碳足跡核算核查等領(lǐng)域。預(yù)計(jì)3-5年后，其標(biāo)準(zhǔn)體系將逐步健全，支撐與引領(lǐng)推廣的作用將充分顯現(xiàn)。

二是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累不足。推廣需以可靠的性能與成本數(shù)據(jù)為支撐，盡管相關(guān)研究已開展數(shù)十年，但相較于有200余年歷史的硅酸鹽水泥，地聚物水泥的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)沉淀仍顯薄弱。

三是典型案例缺失。需形成經(jīng)長(zhǎng)期服役驗(yàn)證的標(biāo)桿工程（如服役數(shù)十年仍性能穩(wěn)定的橋梁、建筑），以實(shí)際效果增強(qiáng)技術(shù)說服力。

綜上，標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)、案例引領(lǐng)需“三位一體”同步完善，任一環(huán)節(jié)的短板都將制約地聚物水泥的推廣應(yīng)用。

三、低碳膠凝材料的典型實(shí)踐

1.高貝利特水泥

相較于普通硅酸鹽水泥，高貝利特低熱水泥的熟料碳減排幅度約為10%。當(dāng)前該類水泥被歸入特種水泥范疇，未納入GB-175通用硅酸鹽水泥的六大系列。作為特種水泥，其“特”性體現(xiàn)在性能的獨(dú)特性上——特殊性能決定了它的專屬應(yīng)用領(lǐng)域，例如在大體積混凝土工程中，水工大壩建設(shè)是其最典型、最成功的應(yīng)用場(chǎng)景。因此，若將其與硅酸鹽水泥進(jìn)行全維度直接比較并不公允，二者的性能特色與應(yīng)用場(chǎng)景存在本質(zhì)差異。

2.LC³低碳水泥

任何低碳產(chǎn)品均有其適用邊界，國(guó)內(nèi)低碳技術(shù)的開發(fā)與推廣需緊密結(jié)合國(guó)情。以LC³為例，這類新產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)面臨較突出的資源限制：其核心原料為煅燒粘土，而國(guó)內(nèi)粘土資源緊張，且受18億耕地紅線嚴(yán)格保護(hù)，不可隨意開發(fā)。若直接照搬國(guó)外LC³技術(shù)路線，國(guó)內(nèi)實(shí)施效果恐難達(dá)預(yù)期。

需明確的是，LC³并非固定配方的產(chǎn)品，其技術(shù)思路可靈活借鑒——例如將煅燒煤矸石、煅燒工程渣土等替代材料作為原料，通過本土化創(chuàng)新，推動(dòng)無(wú)熟料、少熟料低碳水泥在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用。

四、粉磨站應(yīng)提供成套低碳水泥解決方案

當(dāng)前部分粉磨站面臨生存壓力，部分企業(yè)選擇轉(zhuǎn)產(chǎn)超細(xì)粉、超細(xì)摻合料。行業(yè)景氣時(shí)這一轉(zhuǎn)型尚可維系，但在當(dāng)前行業(yè)下行期，不僅超細(xì)技術(shù)路線面臨經(jīng)濟(jì)性難題，其他低碳技術(shù)亦存在類似困境。

對(duì)粉磨站而言，轉(zhuǎn)型不應(yīng)局限于單純生產(chǎn)超細(xì)產(chǎn)品，更需將其整合為低碳整體解決方案 ——超細(xì)加工僅是方案中的一項(xiàng)具體技術(shù)。若不能向用戶提供成套低碳解決方案，發(fā)展空間恐將持續(xù)收窄。整體解決方案可涵蓋：不僅供應(yīng)超細(xì)高活性輔助膠凝材料，還可供應(yīng)煅燒煤矸石、粉末煤矸石等其他高活性原材料，為低碳水泥生產(chǎn)提供支撐；進(jìn)一步延伸至配方驗(yàn)證、組成設(shè)計(jì)及檢驗(yàn)評(píng)價(jià)等成套服務(wù)。粉磨站唯有提供全鏈條低碳水泥解決方案，方能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展與壯大。

當(dāng)前，水泥行業(yè)正面臨節(jié)能環(huán)保及產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)雙重考驗(yàn)，為貫徹相關(guān)政策要求，加速推進(jìn)水泥工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展，中國(guó)水泥網(wǎng)定于9月23日-24日，在山東淄博召開“第十四屆中國(guó)水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會(huì)暨第六屆智能化高峰論壇”。

本次大會(huì)將匯聚行業(yè)專家、企業(yè)代表及眾多產(chǎn)業(yè)相關(guān)方，集群體智慧，推動(dòng)水泥行業(yè)節(jié)能環(huán)保及智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。期間，葉家元將同與會(huì)代表一道，共同探討水泥行業(yè)低碳膠凝材料發(fā)展路徑并帶來精彩報(bào)告。

會(huì)議期間還將組織參觀青州中聯(lián)水泥有限公司年產(chǎn)20萬(wàn)噸二氧化碳全氧燃燒耦合碳捕集示范項(xiàng)目。