中国水泥工业的可持续发展之路

2003年,我国的水泥产量达8.3亿吨,占世界水泥总产量的44%,而混凝土用量也在世界范围内遥遥领先。在未来我国工业化和城市化的进程中,伴随大规模基础设施的快速发展,水泥和混凝土的需求量将持续增加 其中水泥的消耗量将向世界总量的2/3逼近 。

毋庸置疑,水泥工业只有大幅度增加产量,才能适应我国未来经济建设的巨大需求,但生产水泥和混凝土伴随着不可再生能源和资源的消耗,以及所排放的二氧化碳和二氧化硫等有害气体对生态环境的影响,这些现象已引起社会各界的高度关注。目前,我国政府从社会经济可持续发展的角度出发,已出台相关措施限制水泥过热投资,控制水泥熟料产量的过快增长。

如何使我国的水泥工业走上一条可持续发展之路 其中,延长混凝土工程的寿命和科学利用各种工业废渣 包括矿渣、粉煤灰和煤矸石等 ,既是提高水泥产量的重要途径,也是实现我国水泥工业循环经济的重要原则和重要标志。

为了延长混凝土工程的寿命,发达国家付出了巨大代价。例如,美国要解决其基建工程存在的问题,需要1.3万亿美元,相当于我国2002年的国内生产总值。当前,我国的建设规模和成就举世瞩目,但若耐久性不好,其维修和重建费用将难以承受。如果将工程寿命由10年提高到50年,那么材料消耗相应地降低五分之一;若能再进一步提高到100年至250年,那么水泥、砂、石、水等材料的消耗将按比例进一步减少,同时还节约了钢材。因此,就“建筑业消耗世界40%的矿产资源和能源”这一事实来说,提高建筑物和构筑物的寿命,对于节约资源、能源和保护环境具有特别重大的意义。分析混凝土工程寿命的影响原因,其中钢筋锈蚀、碱集料反应、冻融破坏、硫酸盐侵蚀破坏是重要因素。被工程界喻为“混凝土癌症”的碱集料反应,自1940年被首例报道以来,已先后在全球众多国家和地区发现有工程破坏的实例,涉及的建筑和构筑物包括大坝、桥梁、机场、隧道、构筑物基础和大型工业与民用建筑等。特别是在二十世纪六七十年代完成大规模基础设施建设的西方发达国家,限于当时对碱集料反应的研究和认识水平,遭受的破坏和损失最为严重。例如,加拿大仅维护和修复一座遭受碱集料反应破坏的25米高的大坝,累计费用就高达15亿加元。自二十世纪九十年代以来,我国一些地区也陆续发现了遭受碱集料反应破坏的机场、桥梁、电厂冷却塔。在前不久结束的第12届国际混凝土碱集料反应会议上,各国专家一致认为我国处在建设的高峰期,吸取发达国家的教训,重视预防碱集料反应对大型工程的危害尤为重要。

从科学技术的角度看,探讨如何改善和提高混凝土的耐久性很有必要,但要真正推行利于工程设施耐久性的技术措施,却是一个集技术、经济和社会于一体的系统工程。因此,我国政府、企业、科技工作者和社会科学家应共同合作,制定详细的法规和指南,提高工程的耐久性,延长工程的使用寿命,进一步促进混凝土和水泥工业的可持续发展。