顏碧蘭：我國水泥標準化工作面臨的形勢與任務

　　一、水泥工業(yè)狀況

　　水泥工業(yè)作為基礎性的原材料工業(yè)，其產業(yè)發(fā)展與國家固定資產投資規(guī)模緊密相關，隨經濟發(fā)展加快而加快，具有明顯的需求拉動型工業(yè)的特點。2008年水泥產量14億噸，同比去年增長2.9%，在經濟下行的背景下仍保持適度增長。

　　我國水泥工業(yè)進入21世紀后，在預分解窯節(jié)能煅燒工藝、大型原料均化、節(jié)能粉磨技術、自動控制技術和環(huán)境保護技術等方面，從設計到裝備制造都迅速趕上了世界先進水平。在市場的拉動下，新型干法水泥生產線建設的勢頭發(fā)展迅猛，大型高效熟料篦冷機、各種節(jié)能磨機等裝備研發(fā)都趕上了世界先進水平。但水泥制造業(yè)是建材工業(yè)中的耗能大戶。2006年水泥制造業(yè)能源消耗總量1.31億噸標準煤，占建材行業(yè)能源消耗總量的約74.86%，占全國能源消耗的7%，2007年噸水泥綜合能耗115千克標準煤，同比下降4%，但總能耗比上年增加0.25億噸標準煤，仍居7大材料行業(yè)首位。2007年我國進行了第一次全國污染源普查，對水泥制造業(yè)廢氣污染物S02、NOx、氟化物及粉塵的產生量和排放量做了詳細調研和檢測，統(tǒng)計結果表明水泥制造業(yè)年排放S02約40萬噸、NOx約17O萬噸、氟化物約4000噸、粉塵約300萬噸。

　　盡管隨著以懸浮預熱和預分解技術為核心的新型干法水泥技術的發(fā)展以及近年來國家及行業(yè)、企業(yè)對節(jié)能工作的重視和節(jié)能技術的相對成熟，單位水泥產品綜合能耗不斷下降，但將我國新型干法水泥技術指標與國際水平比較還有相當差距，因此水泥工業(yè)節(jié)能減排工作任重而道遠。

　　二、水泥標準化工作情況

　　我國水泥標準的技術歸口機構為全國水泥標準化技術委員會(下簡稱水標委)，水標委于1991年12月成立，它是由水泥生產、科研、教學和使用部門的專家、工程技術人員組成的全國性水泥標準化技術工作組織。第三屆水標委的委員單位大致可以分為幾個方面：水泥的生產企業(yè)、研究院所、水泥的用戶單位、水泥企業(yè)的管理、質檢、認證部門、高校等五大方面。其中水泥生產企業(yè)占40%；研究院、所3O%；水泥的用戶單位占17%；管理、質檢、認證部門占4%；高校占9%。水泥企業(yè)所占比例中：國有企業(yè)占25%，民營企業(yè)占8%，外資企業(yè)占6%。

　　我國水泥標準化工作可以追溯到50年代初，自1953年我國第一個統(tǒng)一的水泥標準誕生至今，水泥標準化工作已走過了50多年的歷程，在幾代標準化科研人員的努力下，在水泥領域建立了從基礎標準、檢驗方法標準、檢驗儀器設備標準到產品標準較為完整的標準體系，進入“十一五”以來，隨著國家對重點工業(yè)領域節(jié)能減排工作的高度重視，并提出明確的節(jié)能減排目標，建材工業(yè)僅次于冶金、化工，是名列第三的耗能大戶，而水泥工業(yè)能源消耗總量占建材工業(yè)能耗總量的75%以上，所以水泥工業(yè)的節(jié)能減排工作非常重要。針對水泥工業(yè)面臨的形勢，水標委及時調整和完善標準體系，期望通過制修定一系列有利于推動節(jié)能減排新技術應用的標準，使標準化工作能夠支撐水泥工業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排。重新調整的水泥標準體系主要劃分為基礎標準、產品標準、試驗方法標準、節(jié)能減排標準、資源綜合利用標準等子體系。總體框架及各個子體系均是開放的，隨著水泥基材料生產、檢測和應用等技術的進步，標準體系也將不斷充實、深化與完善。

　　截至2008年底，目前由全國水泥標準化技術委員會技術歸口的水泥國家標準51項，行業(yè)標準56項。其中基礎標準6項，產品標準22項、檢驗方法標準52項(包括檢驗儀器設備標準21項)、節(jié)能減排標準15項、資源綜合利用標準11項。其中等同、修改采用國際標準四項，采標率100%。[Page]

　　三、標準化工作對行業(yè)發(fā)展發(fā)揮作用和取得的主要成績

　　1953年我國開始實施統(tǒng)一的水泥標準，這個標準的歷史功績在于允許在水泥中摻加混合材料；1956年全國統(tǒng)一采用了以蘇聯(lián)硬練法為藍本的我國三大水泥標準，即普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥，該標準的作用是確立了我國多品種多標號的水泥產品結構，推動了我國水泥工業(yè)的迅速發(fā)展，解決了國家建設大量需要水泥的突出矛盾；l977年在大量試驗研究的基礎上產生了我國五大水泥標準，即硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥，此次標準修訂以提高我國水泥產品質量為中心，吸取了國際標準的先進成分，使我國水泥標準達到70年代國際先進水平，有效促進了我國水泥質量的提高，標準實施幾年后統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，實施77年頒布的“五大通用水泥"標準使全國水泥質量普遍提高了一個標號；同時80年代初復合硅酸鹽水泥的研制成功進一步擴大了用于水泥中工業(yè)廢渣的范圍，為水泥生產利用工業(yè)廢渣節(jié)能、降耗提供了依據(jù)。

　　1999年我國完成了等同采用國際標準的試驗方法國家標準(GB/T17671-1999<水泥膠砂強度檢驗方法(IS0法)>)以及相關儀器設備行業(yè)標準的制定工作，同時于2001年頒布實施了、GB175、GB1344、GB12958等我國通用水泥系列標準大修訂。通過方法標準的國際化促進了我國水泥實物質量的提高和水泥工業(yè)結構調整，對我國水泥工業(yè)的發(fā)展和工程建設產生了積極而深遠的影響。2006年我國第五次修訂了六大通用水泥標準，再將GB175—1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》、GB1344-1999《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》、GB12958—1999《復合硅酸鹽水泥》整合為GB175—2OO7《通用硅酸鹽水泥》的基礎上，針對新形勢下標準中存在的問題開展標準的修訂工作，修訂后的標準采納了國外先進國家標準中科學、合理的內容，同時結合我國水泥生產、使用的具體情況，取消普通硅酸鹽水泥P?O32.5級，參照國外標準增加了水泥組分定期校核的內容，從而在一定程度上解決品種設置和強度等級不匹配以及普通硅酸鹽水泥中混合材摻量超標等問題，并增加了氯離子限量的要求及45μum方孔篩篩余要求作為選擇性指標。新標準在推動水泥工業(yè)結構調整和可持續(xù)發(fā)展方面提供了強制性的法規(guī)支撐，并對推動我國水泥工業(yè)科技進步具有重要的現(xiàn)實意義。

　　盡管我國特種水泥產量遠遠不及通用硅酸鹽水泥，但它已成為我國重點工程不可或缺的的基本材料，起著通用硅酸鹽水泥不可替代的作用。我國已建立了一系列的特種水泥產品標準。例如，GB10238《油井水泥》是固井用的油井水泥生產和使用的重要依據(jù)，為保證石油開采的安全性和可靠性提供了支撐；GB200《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥》是我國舉世矚目的三峽大壩工程用特種水泥質量控制的依據(jù)，高質量的中熱硅酸鹽水泥為保證三峽大壩工程的百年大計起了重要作用。

　　同時圍繞水泥產品的檢驗，建立了一系列檢驗方法標準，特別是我國在檢驗方法標準系列中制定了系列的物理檢驗儀器標準，這是其他國家所沒有的，從而保證了我國水泥質量檢驗各環(huán)節(jié)的標準化、規(guī)范化。

　　四、水泥標準化工作的目標和任務

　　1、指導思想

　　以水泥工業(yè)節(jié)能減排、礦產資源綜合利用、.替代原燃料、協(xié)同處置工業(yè)和城市廢棄物以及提高水泥產品綜合性能和使用壽命等相關技術成果為依托，建立健全標準評價體系，為建材行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排目標提供支撐。

　　2、基本原則

　　有利于促進產業(yè)結構調整；有利于提高資源、能源利用率；有利于推動清潔生產。

　　3、主要目標

　　制修訂有利于水泥工業(yè)節(jié)能減排新技術、新裝備、新產品應用的標準，進一步健全水泥工業(yè)節(jié)能減排標準體系。

　　4、建議列入“十一五"標準規(guī)劃的重點項目

　　(1)產品標準

　　——制定水泥熟料國家標準；
　　——整合修訂六大通用水泥國家標準；
　　——摻工業(yè)廢渣(水泥企業(yè)應用的、未納入標準體系)的水泥產品標準。

　　(2)試驗方法標準

　　——水泥熟料易磨性試驗方法；
　　——水泥用煤的燃燒特性試驗方法；
　　——礦渣粉化學分析方法；
　　——粉煤灰化學分析方法；
　　——水泥及原料中有害元素(Cr、Pb、Hg、Cd、Sr)的測定；
　　——水泥保水性試驗方法；
　　——水泥外加劑適應性檢驗方法；
　　——水泥抗氯離子滲透試驗方法；
　　——修訂水泥組份測定方法。

　　(3)節(jié)能減排標準

　　——水泥企業(yè)能源計量器具配備與管理；
　　——水泥企業(yè)綜合能效測試評定方法；
　　——水泥窯尾氣熱一電轉換系統(tǒng)熱平衡測定方法；
　　——水泥窯尾氣熱一電轉換系統(tǒng)熱平衡計算與能效評價方法；
　　——水泥回轉窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法；
　　——水泥回轉窯熱平衡測定方法；
　　——水泥生產二氧化碳排放統(tǒng)計方法；
　　——水泥助磨劑。

　　(3)資源綜合利用標準

　　——水泥窯協(xié)同處置廢棄物技術規(guī)范；
　　——用于水泥和混凝土中的?；姞t磷渣粉；
　　——制定用于水泥中工業(yè)副產石膏標準；
　　——制定用于水泥中工業(yè)廢渣標準(水泥企業(yè)應用的、未納入標準體系的工業(yè)廢渣)；
　　——修訂用于水泥與混凝土中磨細高爐礦渣粉國家標準；，
　　——修訂用于水泥中?；t鐵渣、?；郀t鈦渣、增鈣液態(tài)渣等。[Page]

　　五、水泥標準化工作目標和任務的完成情況

　　在國家主管部門和行業(yè)協(xié)會的領導和支持下，在水標委的組織協(xié)調和標準起草單位的努力下，絕大大部分“十一五"標準規(guī)劃的重點項目已列入計劃，目前已完成了其中部分標準制修訂工作，現(xiàn)按已頒布、已審議、已列入計劃等方面進行分述。

　　1、2007年-20O8年頒布實施的標準

　　根據(jù)“十一五"水泥工業(yè)標準化規(guī)劃，我們于“十一五”初申報了一批并被列入計劃的標準制修訂項目，除個別項目外，絕大多數(shù)項目按計劃完成并經國家有關主管部門批準，具體見表1。

　　其中影響較大的標準有：

　　(1)GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》于2008年6月1日實施。此次標準修訂一方面通過取消普通硅酸鹽水泥中32.5強度等級以及增加普通硅酸鹽水泥中混合材料的允許摻量，從而對水泥企業(yè)燒成的熟料品質提出了更高的要求，在一定程度上將部分只能生產出P.O32.5的水泥企業(yè)擠出了高等級硅酸鹽水泥的市場，促進了產業(yè)結構的調整；另一方面通過規(guī)范復合硅酸鹽水泥中混合材料的種類以及增加CL-限量的要求，提高了水泥的質量要求，從而為延長建筑物壽命提供了保障。

　　(2)GB12780—2007《水泥單位產品能源消耗限額》于2008年6月1日實施。該標準修訂最核心的內容就是將水泥單位產品能耗限額標準規(guī)定了三類能耗限額指標，包括現(xiàn)有企業(yè)單位產品能耗限額限定值，新建企業(yè)單位產品能耗限額準入值和企業(yè)單位產品能耗限額先進值。其中，現(xiàn)有企業(yè)能耗限額限定值指標和新建企業(yè)能耗限額準入值指標是強制性要求，單位產品能耗限額先進值指標是推薦性要求。該標準的頒布實施，對于落實國家節(jié)能減排工作要求、促進我國水泥行業(yè)能源利用水平的提高、完善高耗能產業(yè)能耗限額標準體系具有重要的意義。

　　(3)GB/T21372—2008《硅酸鹽水泥熟料》于2008年8月1日實施。該標準的修訂充分體現(xiàn)了標準促進水泥工業(yè)有效利用資源、能源的原則，引導和鼓勵水泥企業(yè)生產高品質熟料，限制低品質熟料的生產和交易，該標準的實施將為水泥產業(yè)的技術升級提供有效支撐。

　　(4)GB/T21371—2008《用于水泥中的工業(yè)副產石膏》于2008年8月1日實施。該標準為首次制定，國內外沒有同類標準。該標準是通過限制工業(yè)副產石膏對水泥性能影響程度來進行控制。技術要求包括硫酸鈣含量、工業(yè)副產石膏對凝結時間、標準稠度用水量、沸煮安定性、水泥膠砂流動度、水泥膠砂抗壓強度、鋼筋銹蝕、水泥與減水劑相容性等水泥性能的影響程度限制、放射性物質限量等，該標準的實施對水泥生產科學、規(guī)范利用工業(yè)副產石膏將起到積極的作用。

　　(5)JC/T1083—2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》和JC/T1086—2008《水泥氯離子擴散系數(shù)檢驗方法》均于2008年12月1日實施。該兩項標準為首次制定，目的為評價水泥性能對混凝土工作性和耐久性的影響提供方法和依據(jù)，引導水泥生產企業(yè)關注水泥應用情況，進一步提升水泥的品質。[Page]

　　2、2008年通過審議的標準

　　2008年水標委組織完成并審查通過的標準共23項，具體見表2。

　　其中影響較大的標準有：

　　(1)GB/T×××《水泥生產原料中廢渣摻加量的測定方法》

　　該標準規(guī)定了用化學分析法和現(xiàn)場實測法測定水泥生產原料中廢渣用量的測定方法。在有爭議時，以化學分析法為準。適用于水泥生產原料中廢渣用量的測定。其中：①化學分析法是通過測定組成水泥生料、水泥的各組分中化學成分的質量分數(shù)以及水泥生料、水泥中化學成分的質量分數(shù)，根據(jù)其化學成分質量分數(shù)的相關性，計算出各組分的含量。當摻入特征組分時，可采用測定特征化學成分的方法測定特征組分的含量。水泥粉磨過程中各組分含量的測定可按GB/TI2960進行。②現(xiàn)場實測法是在生產現(xiàn)場，通過測定在單位時間內組成水泥生料、水泥的各組分的投入量，從而計算出各組分的用量。

　　(2)JC/T452《通用水泥質量等級》

　　此次標準修訂將通用硅酸鹽水泥優(yōu)等品和一等品的3天和28天抗壓強度和終凝時間指標提高。即將硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥優(yōu)等品28d抗壓強度由“≥46.OMPa”改為“≥48.OMPa”，一等品3d抗壓強度由“≥19.OMPa”改為“≥2O.OMPa”，28d抗壓強度由“≥36.OMPa"改為“≥46.OMPa”；將礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥優(yōu)等品3d抗壓強度由“≥21.OMPa”改為“≥22.OMPa”，28d抗壓強度由“≥46.OMPa”改為“≥48.OMPa”，一等品3d抗壓強度“≥16.OMPa”改為“≥17.OMPa”，28d抗壓強度指標“≥36.OMPa”改為“≥38.OMPa”；將各等級終凝時間由“≤390min、≤390min、≤390min、≤480min”改為“≤300min、~330min、≤36Omin、≤420min”；增加了氯離子含量小于O.O6%的指標和等級判斷原則，標準的實施將為水泥產品實行“優(yōu)質優(yōu)價"提供依據(jù)。

　　(3)JC/T×××《硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥》

　　硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥是中國建筑材料科學研究總院發(fā)明的新品種水泥，原名為阿利特硫鋁酸鹽水泥，又稱改性硅酸鹽水泥，這種水泥熟料以C3S—C2S—C4A3S—C4AF礦物為主要組份，既保持了硅酸鹽水泥的優(yōu)良特性，又具有硫鋁酸鹽水泥不收縮和早期強度較高的特性，克服了硅酸鹽水泥在硬化過程中產生收縮、導致裂縫的缺點，而且煅燒溫度低，生產工藝與硅酸鹽水泥基本一致、大量摻加混合材料后強度降低幅度不大，因此這種改性硅酸鹽水泥對于生產節(jié)能非常有意義，標準的頒布實施將促進該水泥的推廣應用。

　　硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥是以含少量無水硫鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料，與>2O%且≤50%的礦渣或>20%且≤35%粉煤灰或>20%且≤5O%礦渣和粉煤灰復合，但其中粉煤灰不超過35%，和適量石膏共同磨細制成的具有早強微膨脹性的水硬性膠凝材料，稱為硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥，代號S.M.P.。硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥的技術要求與復合硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等不同之處為：SO3含量為不大于6.O%；3天抗壓強度指標高2-4MPa；增加了線膨脹率指標，即1d不小于0.05%；7d不小于0.10%；28d不大于0.60%。

　　3、2007年-2008年已列入計劃的標準

　　從以上項目可以看出，“十一五”期間水泥工業(yè)的標準化工作基本遵循了面向國家、行業(yè)、企業(yè)及市場需求的原則，緊緊圍繞行業(yè)節(jié)能減排工作，密切關注水泥技術創(chuàng)新的最新動態(tài)，通過標準的制修訂，一方面使新產品、新技術的應用規(guī)范化和標準化，另一方面促使企業(yè)采用可以推廣的新技術、新產品、新工藝，推動水泥工業(yè)的升級改造和科技進步。