我国水泥标准化工作面临的形势与任务
水泥 中国水泥网信息中心 2009-03-31
3月30日，国际粉体技术与应用论坛暨全国粉体产品与设备应用技术交流大会在京正式拉开序幕。同期还举办了国际粉体技术装备展览会及国际工业粉体原料展览会，论坛与展览会共同组成了“2009北京粉体周”。全国水泥标准化技术委员会秘书长颜碧兰在论坛上分析了当前我国水泥标准化工作面临的形势和任务，以下为报告全文。
一、水泥工业状况
水泥工业作为基础性的原材料工业，其产业发展与国家固定资产投资规模紧密相关，随经济发展加快而加快，具有明显的需求拉动型工业的特点。2008年水泥产量14亿吨，同比去年增长2.9%，在经济下行的背景下仍保持适度增长。
我国水泥工业进入21世纪后，在预分解窑节能煅烧工艺、大型原料均化、节能粉磨技术、自动控制技术和环境保护技术等方面，从设计到装备制造都迅速赶上了世界先进水平。在市场的拉动下，新型干法水泥生产线建设的势头发展迅猛，大型高效熟料篦冷机、各种节能磨机等装备研发都赶上了世界先进水平。但水泥制造业是建材工业中的耗能大户。2006年水泥制造业能源消耗总量1.31亿吨标准煤，占建材行业能源消耗总量的约74.8 6%，占全国能源消耗的7%，2007年吨水泥综合能耗115千克标准煤，同比下降4%，但总能耗比上年增加0.25亿吨标准煤，仍居7大材料行业首位。2007年我国进行了第一次全国污染源普查，对水泥制造业废气污染物S02、NOx、氟化物及粉尘的产生量和排放量做了详细调研和检测，统计结果表明水泥制造业年排放S02约40万吨、NOx约17O万吨、氟化物约4000吨、粉尘约300万吨。
尽管随着以悬浮预热和预分解技术为核心的新型干法水泥技术的发展以及近年来国家及行业、企业对节能工作的重视和节能技术的相对成熟，单位水泥产品综合能耗不断下降，但将我国新型干法水泥技术指标与国际水平比较还有相当差距，因此水泥工业节能减排工作任重而道远。
二、水泥标准化工作情况
我国水泥标准的技术归口机构为全国水泥标准化技术委员会（下简称水标委），水标委于1991年12月成立，它是由水泥生产、科研、教学和使用部门的专家、工程技术人员组成的全国性水泥标准化技术工作组织。第三届水标委的委员单位大致可以分为几个方面：水泥的生产企业、研究院所、水泥的用户单位、水泥企业的管理、质检、认证部门、高校等五大方面。其中水泥生产企业占40%；研究院、所3O%；水泥的用户单位占17%；管理、质检、认证部门占4%；高校占9%。水泥企业所占比例中：国有企业占25%，民营企业占8%，外资企业占6%。
我国水泥标准化工作可以追溯到50年代初，自1953年我国第一个统一的水泥标准诞生至今，水泥标准化工作已走过了50多年的历程，在几代标准化科研人员的努力下，在水泥领域建立了从基础标准、检验方法标准、检验仪器设备标准到产品标准较为完整的标准体系，进入“十一五”以来，随着国家对重点工业领域节能减排工作的高度重视，并提出明确的节能减排目标，建材工业仅次于冶金、化工，是名列第三的耗能大户，而水泥工业能源消耗总量占建材工业能耗总量的75%以上，所以水泥工业的节能减排工作非常重要。针对水泥工业面临的形势，水标委及时调整和完善标准体系，期望通过制修定一系列有利于推动节能减排新技术应用的标准，使标准化工作能够支撑水泥工业实现节能减排。重新调整的水泥标准体系（见图1）主要划分为基础标准、产品标准、试验方法标准、节能减排标准、资源综合利用标准等子体系。总体框架及各个子体系均是开放的，随着水泥基材料生产、检测和应用等技术的进步，标准体系也将不断充实、深化与完善。
（图片1）
截至2008年底，目前由全国水泥标准化技术委员会技术归口的水泥国家标准51项，行业标准56项。其中基础标准6项，产品标准22项、检验方法标准52项（包括检验仪器设备标准21项）、节能减排标准15项、资源综合利用标准11项。其中等同、修改采用国际标准四项，采标率100%。
三、标准化工作对行业发展发挥作用和取得的主要成绩
1953年我国开始实施统一的水泥标准，这个标准的历史功绩在于允许在水泥中掺加混合材料；1956年全国统一采用了以苏联硬练法为蓝本的我国三大水泥标准，即普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥，该标准的作用是确立了我国多品种多标号的水泥产品结构，推动了我国水泥工业的迅速发展，解决了国家建设大量需要水泥的突出矛盾；l977年在大量试验研究的基础上产生了我国五大水泥标准，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥，此次标准修订以提高我国水泥产品质量为中心，吸取了国际标准的先进成分，使我国水泥标准达到70年代国际先进水平，有效促进了我国水泥质量的提高，标准实施几年后统计发现，实施77年颁布的“五大通用水泥”标准使全国水泥质量普遍提高了一个标号；同时80年代初复合硅酸盐水泥的研制成功进一步扩大了用于水泥中工业废渣的范围，为水泥生产利用工业废渣节能、降耗提供了依据。
1999年我国完成了等同采用国际标准的试验方法国家标准（GB/T17671-1999<水泥胶砂强度检验方法（IS0法）>）以及相关仪器设备行业标准的制定工作，同时于2001年颁布实施了、GB175、GB1344、GB12958等我国通用水泥系列标准大修订。通过方法标准的国际化促进了我国水泥实物质量的提高和水泥工业结构调整，对我国水泥工业的发展和工程建设产生了积极而深远的影响。2006年我国第五次修订了六大通用水泥标准，再将GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》整合为GB175-2OO7《通用硅酸盐水泥》的基础上，针对新形势下标准中存在的问题开展标准的修订工作，修订后的标准采纳了国外先进国家标准中科学、合理的内容，同时结合我国水泥生产、使用的具体情况，取消普通硅酸盐水泥P·O32.5级，参照国外标准增加了水泥组分定期校核的内容，从而在一定程度上解决品种设置和强度等级不匹配以及普通硅酸盐水泥中混合材掺量超标等问题，并增加了氯离子限量的要求及45μum方孔筛筛余要求作为选择性指标。新标准在推动水泥工业结构调整和可持续发展方面提供了强制性的法规支撑，并对推动我国水泥工业科技进步具有重要的现实意义。
尽管我国特种水泥产量远远不及通用硅酸盐水泥，但它已成为我国重点工程不可或缺的的基本材料，起着通用硅酸盐水泥不可替代的作用。我国已建立了一系列的特种水泥产品标准。例如，GB10238《油井水泥》是固井用的油井水泥生产和使用的重要依据，为保证石油开采的安全性和可靠性提供了支撑；GB200《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》是我国举世瞩目的三峡大坝工程用特种水泥质量控制的依据，高质量的中热硅酸盐水泥为保证三峡大坝工程的百年大计起了重要作用。
同时围绕水泥产品的检验，建立了一系列检验方法标准，特别是我国在检验方法标准系列中制定了系列的物理检验仪器标准，这是其他国家所没有的，从而保证了我国水泥质量检验各环节的标准化、规范化。
四、水泥标准化工作的目标和任务
1、指导思想
以水泥工业节能减排、矿产资源综合利用、。替代原燃料、协同处置工业和城市废弃物以及提高水泥产品综合性能和使用寿命等相关技术成果为依托，建立健全标准评价体系，为建材行业实现节能减排目标提供支撑。
2、基本原则
有利于促进产业结构调整；有利于提高资源、能源利用率；有利于推动清洁生产。
3、主要目标
制修订有利于水泥工业节能减排新技术、新装备、新产品应用的标准，进一步健全水泥工业节能减排标准体系。
4、建议列入“十一五”标准规划的重点项目
（1）产品标准
--制定水泥熟料国家标准；
--整合修订六大通用水泥国家标准；
--掺工业废渣（水泥企业应用的、未纳入标准体系）的水泥产品标准。
（2）试验方法标准
--水泥熟料易磨性试验方法；
--水泥用煤的燃烧特性试验方法；
--矿渣粉化学分析方法；
--粉煤灰化学分析方法；
--水泥及原料中有害元素（Cr、Pb、Hg、Cd、Sr）的测定；
--水泥保水性试验方法；
--水泥外加剂适应性检验方法；
--水泥抗氯离子渗透试验方法；
--修订水泥组份测定方法。
（3）节能减排标准
--水泥企业能源计量器具配备与管理；
--水泥企业综合能效测试评定方法；
--水泥窑尾气热一电转换系统热平衡测定方法；
--水泥窑尾气热一电转换系统热平衡计算与能效评价方法；
--水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法；
--水泥回转窑热平衡测定方法；
--水泥生产二氧化碳排放统计方法；
--水泥助磨剂。
（3）资源综合利用标准
--水泥窑协同处置废弃物技术规范；
--用于水泥和混凝土中的粒化电炉磷渣粉；
--制定用于水泥中工业副产石膏标准；
--制定用于水泥中工业废渣标准（水泥企业应用的、未纳入标准体系的工业废渣）;
--修订用于水泥与混凝土中磨细高炉矿渣粉国家标准； ,
--修订用于水泥中粒化铬铁渣、粒化高炉钛渣、增钙液态渣等。
五、水泥标准化工作目标和任务的完成情况
在国家主管部门和行业协会的领导和支持下，在水标委的组织协调和标准起草单位的努力下，绝大大部分“十一五”标准规划的重点项目已列入计划，目前已完成了其中部分标准制修订工作，现按已颁布、已审议、已列入计划等方面进行分述。
1、2007年～20O8年颁布实施的标准
根据“十一五”水泥工业标准化规划，我们于“十一五”初申报了一批并被列入计划的标准制修订项目，除个别项目外，绝大多数项目按计划完成并经国家有关主管部门批准，具体见表1.
表1
其中影响较大的标准有：
（1）GB175-2007《通用硅酸盐水泥》于2008年6月1日实施。此次标准修订一方面通过取消普通硅酸盐水泥中32.5强度等级以及增加普通硅酸盐水泥中混合材料的允许掺量，从而对水泥企业烧成的熟料品质提出了更高的要求，在一定程度上将部分只能生产出P.O32.5的水泥企业挤出了高等级硅酸盐水泥的市场，促进了产业结构的调整；另一方面通过规范复合硅酸盐水泥中混合材料的种类以及增加CL-限量的要求，提高了水泥的质量要求，从而为延长建筑物寿命提供了保障。
（2）GB12780-2007《水泥单位产品能源消耗限额》于2008年6月1日实施。该标准修订最核心的内容就是将水泥单位产品能耗限额标准规定了三类能耗限额指标，包括现有企业单位产品能耗限额限定值，新建企业单位产品能耗限额准入值和企业单位产品能耗限额先进值。其中，现有企业能耗限额限定值指标和新建企业能耗限额准入值指标是强制性要求，单位产品能耗限额先进值指标是推荐性要求。该标准的颁布实施，对于落实国家节能减排工作要求、促进我国水泥行业能源利用水平的提高、完善高耗能产业能耗限额标准体系具有重要的意义。
（3）GB/T21372-2008《硅酸盐水泥熟料》于2008年8月1日实施。该标准的修订充分体现了标准促进水泥工业有效利用资源、能源的原则，引导和鼓励水泥企业生产高品质熟料，限制低品质熟料的生产和交易，该标准的实施将为水泥产业的技术升级提供有效支撑。
（4）GB/T21371-2008《用于水泥中的工业副产石膏》于2008年8月1日实施。该标准为首次制定，国内外没有同类标准。该标准是通过限制工业副产石膏对水泥性能影响程度来进行控制。技术要求包括硫酸钙含量、工业副产石膏对凝结时间、标准稠度用水量、沸煮安定性、水泥胶砂流动度、水泥胶砂抗压强度、钢筋锈蚀、水泥与减水剂相容性等水泥性能的影响程度限制、放射性物质限量等，该标准的实施对水泥生产科学、规范利用工业副产石膏将起到积极的作用。
（5）JC/T1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》和JC/T1086-2008《水泥氯离子扩散系数检验方法》均于2 008年12月1日实施。该两项标准为首次制定，目的为评价水泥性能对混凝土工作性和耐久性的影响提供方法和依据，引导水泥生产企业关注水泥应用情况，进一步提升水泥的品质。
2、2008年通过审议的标准
2008年水标委组织完成并审查通过的标准共23项，具体见表2.
表2
其中影响较大的标准有：
（1） GB/T×××《水泥生产原料中废渣掺加量的测定方法》
该标准规定了用化学分析法和现场实测法测定水泥生产原料中废渣用量的测定方法。在有争议时，以化学分析法为准。适用于水泥生产原料中废渣用量的测定。其中：①化学分析法是通过测定组成水泥生料、水泥的各组分中化学成分的质量分数以及水泥生料、水泥中化学成分的质量分数，根据其化学成分质量分数的相关性，计算出各组分的含量。当掺入特征组分时，可采用测定特征化学成分的方法测定特征组分的含量。水泥粉磨过程中各组分含量的测定可按GB/TI2960进行。②现场实测法是在生产现场，通过测定在单位时间内组成水泥生料、水泥的各组分的投入量，从而计算出各组分的用量。
（2） JC/T452《通用水泥质量等级》
此次标准修订将通用硅酸盐水泥优等品和一等品的3天和2 8天抗压强度和终凝时间指标提高。即将硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥优等品28d抗压强度由“≥46.OMPa”改为“≥48.OMPa”，一等品3d抗压强度由“≥19.OMPa”改为“≥2O.OMPa”，28d抗压强度由“≥36.OMPa”改为“≥46.OMPa”；将矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥优等品3d抗压强度由“≥21.OMPa”改为“≥22.OMPa”，28d抗压强度由“≥46.OMPa”改为“≥48.OMPa”，一等品3d抗压强度“≥16.OMPa”改为“≥17.OMPa”，28d抗压强度指标“≥36.OMPa”改为“≥38.OMPa”；将各等级终凝时间由“≤390min、≤390min、≤390min、≤480min”改为“≤300min、~330min、≤36Omin、≤420min”；增加了氯离子含量小于O.O6%的指标和等级判断原则，标准的实施将为水泥产品实行“优质优价”提供依据。
（3） JC/T×××《硫铝酸钙改性硅酸盐水泥》
硫铝酸钙改性硅酸盐水泥是中国建筑材料科学研究总院发明的新品种水泥，原名为阿利特硫铝酸盐水泥，又称改性硅酸盐水泥，这种水泥熟料以C3S-C2S-C4A3S-C4AF矿物为主要组份，既保持了硅酸盐水泥的优良特性，又具有硫铝酸盐水泥不收缩和早期强度较高的特性，克服了硅酸盐水泥在硬化过程中产生收缩、导致裂缝的缺点，而且煅烧温度低，生产工艺与硅酸盐水泥基本一致、大量掺加混合材料后强度降低幅度不大，因此这种改性硅酸盐水泥对于生产节能非常有意义，标准的颁布实施将促进该水泥的推广应用。
硫铝酸钙改性硅酸盐水泥是以含少量无水硫铝酸钙的硅酸盐水泥熟料，与>2O%且≤50%的矿渣或>20%且≤35%粉煤灰或>20%且≤5O%矿渣和粉煤灰复合，但其中粉煤灰不超过35%，和适量石膏共同磨细制成的具有早强微膨胀性的水硬性胶凝材料，称为硫铝酸钙改性硅酸盐水泥，代号S.M.P硫铝酸钙改性硅酸盐水泥的技术要求与复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等不同之处为：SO3含量为不大于6.O%；3天抗压强度指标高2～4MPa；增加了线膨胀率指标，即1d不小于0.05%；7d不小于0.10%；28d不大于0.60%。
3、2007年～2008年已列入计划的标准
从以上项目可以看出，“十一五”期间水泥工业的标准化工作基本遵循了面向国家、行业、企业及市场需求的原则，紧紧围绕行业节能减排工作，密切关注水泥技术创新的最新动态，通过标准的制修订，一方面使新产品、新技术的应用规范化和标准化，另一方面促使企业采用可以推广的新技术、新产品、新工艺，推动水泥工业的升级改造和科技进步。
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