低碳胶凝材料,是一种能耗低、环境友好的新型建筑材料,可以替代传统硅酸盐水泥使用。
水泥是不可或缺的建筑材料,其生产过程中能源消耗量大、碳排放量高。根据国家统计局数据显示,2023年,全国规模以上企业水泥产量20.23亿吨。我国水泥行业节能减排重要性突出,在“碳中和”战略背景下,行业技术创新、向绿色低碳方向发展成为趋势,因此低碳胶凝材料受到关注。
低碳胶凝材料可以采用工业固体废物作为原料,例如尾矿、矿渣、钢渣、脱硫石膏、粉煤灰等,利用机械力学将材料打碎,颗粒平均粒径低于3μm,使材料表面晶格畸变,并利用激发剂激发其化学活性,制造而成的产品强度与传统硅酸盐水泥接近,且耐久性更优,可用来制备各种强度等级的混凝土。
低碳胶凝材料可以应用在楼宇、公路、桥梁、隧道等领域,特别是其耐腐蚀性好,可以用于海洋工程建设中,并且其重金属固化能力好,可以协助处理生活垃圾焚烧飞灰、危险废物等,用在环保领域。
我国政府对低碳胶凝材料行业发展的重视度正在不断提升。2021年,中国建筑材料联合会公布的首批23个重大科技攻关“揭榜挂帅”项目中,包含4个新型低碳胶凝材料研发与示范应用项目,例如高贝利特硫铝酸盐低碳胶凝材料的研究与应用示范、基于活化铝硅酸盐的绿色低碳胶凝材料研发与应用示范等。
我国低碳胶凝材料相关研究机构与布局企业不断增多,主要有西南科技大学、中国建筑材料科学研究总院有限公司、天津水泥工业设计研究院有限公司、嘉华特种水泥股份有限公司、南方水泥有限公司、中材建设有限公司、广西云燕特种水泥建材有限公司、北科蕴宏环保科技(北京)有限公司、山东恒建工程建设集团有限公司等。
新思界
行业分析人士表示,在我国,低碳胶凝材料已经实现实际应用,2022年,山东恒建工程建设集团有限公司自主研发的低碳超缓凝胶结材料,应用在潍坊至青岛高速公路及连接线建设项目中,其采用矿渣、石膏等工业固体废物为原料,产品质量达到国际先进水平。