徐永模
(中國混凝土與水泥制品協(xié)會,北京 100000)
1.1.1 中央生態(tài)環(huán)保督察新規(guī)
2019年6月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察工作規(guī)定》,督察領(lǐng)導(dǎo)小組升格,由國務(wù)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察工作領(lǐng)導(dǎo)小組升格為中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察工作領(lǐng)導(dǎo)小組;督察對象增加了國務(wù)院相關(guān)部門和央企;每五年一輪的常態(tài)化督察,有例行督察、專項督察和“回頭看”等三種督察類型。
1.1.2 打好污染防治攻堅戰(zhàn)
(1)推動形成綠色發(fā)展方式:促進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色低碳循環(huán)發(fā)展,構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)鏈體系和市場導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系,強(qiáng)化產(chǎn)品全生命周期綠色管理,推進(jìn)能源資源全面節(jié)約。
(2)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn):加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)大氣污染綜合治理;大力推進(jìn)散煤治理和煤炭消費(fèi)減量替代,增加清潔能源使用;打好柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn);強(qiáng)化揚(yáng)塵管控。
(3)推進(jìn)凈土保衛(wèi)戰(zhàn):開展“無廢城市”試點(diǎn),推動固體廢物資源化利用。
1.1.3 “無廢城市”建設(shè)
實施工業(yè)綠色生產(chǎn),推動大宗工業(yè)固體廢物貯存處置總量趨零增長。全面實施綠色開采,減少礦業(yè)固體廢物產(chǎn)生和貯存處置量。大力推行綠色設(shè)計,提高產(chǎn)品可拆解性、可回收性。推動大宗工業(yè)固體廢物綜合利用產(chǎn)業(yè)規(guī)?;⒏咧祷?、集約化發(fā)展。
1.1.4 綠色建筑—裝配式建筑
綠色建筑是指在全壽命周期內(nèi),節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。具有安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居5大類指標(biāo)。
我國裝配式建筑開工面積已由2015年的7 360萬m2增長到2018年的2.9億m2(占新開工面積13.9%),復(fù)合增速達(dá)59%,同比增長81%。未來裝配式建筑將持續(xù)發(fā)展。但裝配式只是技術(shù)的概念,其發(fā)展要符合綠色建筑的理念。綠色裝配式建筑對混凝土與水泥制品行業(yè)發(fā)展提出了更新更高需求。
1.2.1 高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵
(1)滿足人民日益增長的美好生活需要;
(2)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享;
(3)實現(xiàn)高效益、穩(wěn)定增長、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展;
(4)科技創(chuàng)新是高質(zhì)量發(fā)展的驅(qū)動力。
1.2.2 創(chuàng)新發(fā)展政策要點(diǎn)
(1)發(fā)展面向市場的新型研發(fā)機(jī)構(gòu);
(2)強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位和主導(dǎo)作用;
(3)建立產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系;
(4)發(fā)展智能綠色制造技術(shù)、資源高效利用和生態(tài)環(huán)保技術(shù);
(5)以設(shè)計創(chuàng)新推動質(zhì)量變革、效率變革和動力變革;
(6)加快培育發(fā)展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),實施企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)跑者制度,建立政府主導(dǎo)制定標(biāo)準(zhǔn)與市場自主制定標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展、協(xié)調(diào)配套的新型標(biāo)準(zhǔn)體系。
共建“一帶一路”正在成為我國參與全球開放合作、改善全球經(jīng)濟(jì)治理體系、促進(jìn)全球共同發(fā)展繁榮、推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的中國方案。設(shè)施聯(lián)通是共建“一帶一路”的優(yōu)先方向。“一帶一路”沿線基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和產(chǎn)能合作潛力巨大,鐵路 、公路、港口等重大基礎(chǔ)項目建設(shè)為國際化發(fā)展提供了戰(zhàn)略機(jī)遇。建華建材、中建西部建設(shè)、三圣股份等企業(yè)已率先走出去,其國際化發(fā)展經(jīng)驗值得借鑒。
(1)發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)首次納入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄。
(2)《十部門關(guān)于推進(jìn)機(jī)制砂石行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干意見》(工信部聯(lián)原〔2019〕239 號)。
在擴(kuò)大內(nèi)需政策的驅(qū)動下,市場需求繼2017年之后繼續(xù)增長。2018年我國水泥行業(yè)實現(xiàn)利潤1 546億元,增長110%。價格上漲是主要因素。2019年1~9月,全國水泥產(chǎn)量16.9億t,同比增長6.9%。1~10月同比增長 5.8%。2019年 1~9月,全國水泥行業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入7 199億元,同比增長14.3%,比整個工業(yè)增速高9.8個百分點(diǎn);利潤總額1 318億元,同比增長25.3%,比整個工業(yè)增速高27.4個百分點(diǎn)。
雖然持續(xù)擴(kuò)大內(nèi)需,全國固定資產(chǎn)投資持續(xù)增長,但對水泥(混凝土)的需求并沒有同步增長。說明國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和投資導(dǎo)向正在發(fā)生重大變化。
(1)低碳化:礦物摻合料的產(chǎn)業(yè)化。
(2)發(fā)展特種/特性水泥:市場需求個性化。
綠色建筑是指在全壽命周期內(nèi),節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的適用空間,最大限度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。
綠色建材是指在全壽命周期內(nèi)可減少對資源的消耗、減輕對生態(tài)環(huán)境的影響,具有節(jié)能、減排、安全、健康、便利和可循環(huán)特征的建材產(chǎn)品。
安全、耐久是最大的建筑綠色。
“無廢城市”的發(fā)展必然將綠色建筑的“節(jié)材”要求提升至 “無廢建筑”,強(qiáng)化循環(huán)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保要求。
“無廢建筑”已具有可行性:①可永續(xù)使用的高強(qiáng)高耐久混凝土主體結(jié)構(gòu):設(shè)計和建造技術(shù);②可拆卸、可重復(fù)使用和可再利用部品:設(shè)計、結(jié)構(gòu)連接設(shè)計方法;③可拆卸、可再安裝使用、可再利用的高性能、超高性能材料制品;④標(biāo)準(zhǔn)化、輕質(zhì)高強(qiáng)保溫復(fù)合混凝土外墻板,輕質(zhì)高強(qiáng)內(nèi)隔墻板,超高強(qiáng)地面部品及其支撐體系等。
3.1.1 水泥工業(yè)
(1)“錯峰生產(chǎn)”政策調(diào)控供需關(guān)系。由政府“限電停產(chǎn)”嘗到調(diào)控供需關(guān)系的甜頭,水泥行業(yè)以環(huán)保減排為由,獲得政府主管部門工信部和環(huán)保部的“錯峰生產(chǎn)”政策支持。在大氣污染敏感時期停產(chǎn),既減輕了環(huán)境負(fù)荷,又解決了產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、同質(zhì)化競爭帶來的惡性價格競爭問題。在當(dāng)前需求居高不下的市場中,價格上漲,行業(yè)效益大幅上升,成為在經(jīng)濟(jì)下行壓力下制造業(yè)的亮點(diǎn)。
(2)“減量置換”政策促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整。行業(yè)效益持續(xù)增長引起投資沖動,為防止以節(jié)能環(huán)保技術(shù)升級的名義和地方產(chǎn)業(yè)布局重新調(diào)整的機(jī)會新增產(chǎn)能,工信部出臺減量置換政策,在鼓勵技術(shù)進(jìn)步、高質(zhì)量發(fā)展的同時,防止了新增產(chǎn)能。
(3)“協(xié)同處置”政策促進(jìn)向環(huán)保功能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。嚴(yán)格的環(huán)保排放政策既給了壓力也給了創(chuàng)新動力。協(xié)同處置廢物技術(shù)創(chuàng)新為水泥企業(yè)向環(huán)保功能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供了支撐,成為政府解決環(huán)保問題和城市環(huán)保產(chǎn)業(yè)的幫手。
3.1.2 預(yù)拌混凝土行業(yè)
(1)《北京市預(yù)拌混凝土行業(yè)減量集約高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見(2019-2025 年)》:嚴(yán)禁增量、壓縮總量;減量置換、集約發(fā)展;基礎(chǔ)材料、應(yīng)急保障;綠色低碳、環(huán)保利廢;景觀建筑、美化城市;智能制造、全程監(jiān)督。
(2)《北京市預(yù)拌混凝土行業(yè)減量集約高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見(2019-2025年)》:建設(shè)京津冀一體化骨料基地;綠色供應(yīng)鏈,公轉(zhuǎn)鐵+新能源車轉(zhuǎn)駁,將催生重載新能源車產(chǎn)業(yè);建立大型礦物材料鐵路物流基地建設(shè) (利用首鋼、北京金隅原有貨場設(shè)施);+互聯(lián)網(wǎng),將催生大型第三方原料物流體系;原料筒倉+供應(yīng)鏈保障,最大限度減少工廠占地。
(1)大學(xué)和科研事業(yè)單位主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺:以爭取國家科研課題為導(dǎo)向。
(2)企業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺:以市場需求為導(dǎo)向,以企業(yè)資源為支撐,以自立項目為研發(fā)平臺,局限于企業(yè)產(chǎn)品關(guān)鍵核心技術(shù)。
(3)政府主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺:以國家重大需求為導(dǎo)向,建設(shè)國家重點(diǎn)實驗室、工程技術(shù)中心等,主要承擔(dān)國家科研課題。
(4)社會組織主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺:以行業(yè)企業(yè)的發(fā)展需求為導(dǎo)向,以協(xié)調(diào)整合行業(yè)資源的優(yōu)勢建立平臺,促進(jìn)行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用,但“臺主”缺乏資源支撐。
(5)新型科研機(jī)構(gòu):仍處于探索發(fā)展階段。其特點(diǎn)是獨(dú)立法人、股權(quán)多元,資源共享,開放式運(yùn)營,項目合作研發(fā),共創(chuàng)共贏機(jī)制。非獨(dú)立法人研發(fā)平臺也可以采用以合作項目為基礎(chǔ)的股權(quán)虛擬、產(chǎn)權(quán)分享、合作共贏的機(jī)制。關(guān)鍵是開放性和權(quán)益分享。
3.3.1 UHPC材料低成本制造技術(shù)
(1)固廢高值化技術(shù):礦渣、粉煤灰、硅灰等活性材料;硅砂、硅石尾礦等高強(qiáng)砂石骨料的制備;
(2)人造高活性材料:硅質(zhì)、硅鋁質(zhì);
(3)大型高效超細(xì)粉磨技術(shù)裝備,水泥熟料及其他粉體組分材料的超細(xì)粉磨、顆粒整形與級配優(yōu)化技術(shù);
(4)強(qiáng)度與功能組分開發(fā),包括特種水泥、減縮、降粘、調(diào)凝外加劑;
(5)高性能纖維材料;
(6)高效攪拌與超細(xì)粉體微均化裝備;
(7)澆筑成型與工程施工技術(shù)。
3.3.2 UHPC的應(yīng)用開發(fā)
充分利用UHPC的高強(qiáng)(抗壓、抗拉、抗彎)性能、不滲透、耐腐蝕,粘結(jié)性好、自愈性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
(1)公路橋梁面板與鋼箱梁一體化技術(shù);
(2)公路路面修補(bǔ)增強(qiáng);
(3)混凝土結(jié)構(gòu)圍護(hù)修補(bǔ)增強(qiáng);
(4)輕量化預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件與制品;
(5)抗沖擊防爆結(jié)構(gòu);
(6)結(jié)構(gòu)防腐及防腐面板;
(7)結(jié)構(gòu)與裝飾一體化構(gòu)件;
(8)薄壁輕體裝飾混凝土構(gòu)件和部品;
(9)超高強(qiáng)防腐預(yù)應(yīng)力樁。
3.3.3 靶向功能外加劑
在滿足相容性要求的前提下,減水劑、調(diào)凝劑、保水劑、減縮劑、降粘劑、膨脹劑的組合與復(fù)合設(shè)計,針對性地滿足建設(shè)工程對混凝土的工作性、凝結(jié)性能體積穩(wěn)定性和強(qiáng)度發(fā)展等特殊要求。例如:①低水灰比混凝土的降粘;②低水灰比漿體的自收縮補(bǔ)償;③高水灰比混凝土保水與穩(wěn)定性;④水泥水化動力學(xué)與工作性時效調(diào)控;⑤高流動性與觸變性漿體。
3.3.4 環(huán)保利廢輕骨料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
(1)高強(qiáng)輕骨料結(jié)構(gòu)混凝土技術(shù);
(2)固廢燒結(jié)高強(qiáng)輕骨料技術(shù);
(3)蒸壓粉煤灰輕骨料技術(shù);
(4)水泥基固廢輕骨料技術(shù)。
3.3.5 特性水泥不斷出新
(1)(過硫)磷石膏礦渣水泥(2008 年,武漢理工大學(xué))主要組分:礦渣40%,磷石膏40%,硅酸鹽水泥熟料4%~5%(磷石膏需要調(diào)整酸堿度)。
(2)石膏礦渣水泥(1957年,中國建筑材料研究院)主要組分:礦渣80%,石膏15%,硅酸鹽水泥熟料5%。
(3)礦渣硫鋁酸鹽水泥(唐山北極熊,2018年)主要組分:礦渣70%~80%,硫鋁酸鹽水泥熟料2%~15%,石膏5%~20%。
(4)高貝利特硫鋁酸鹽水泥(2015年,天津水泥設(shè)計研究院)主要組分:C2S含量大于50%。
3.3.6 低熱(低碳/低鈣)硅酸鹽水泥
兩條技術(shù)路線的競爭:
(1)復(fù)合水泥路線:高鈣高活性熟料+礦物摻合料。
(2)特種熟料路線:高貝利特水泥(1999年,中國建筑材料研究院)。
3.3.7 水泥材料技術(shù)創(chuàng)新的展望
(1)低碳、節(jié)能、利廢(地方材料)的社會需求,特殊性能、超高性能的市場需求;
(2)專用水泥的創(chuàng)新不斷出現(xiàn),以性能功能需求為導(dǎo)向,材料設(shè)計復(fù)配、個性化定制的特性水泥;
(3)水泥產(chǎn)能長期嚴(yán)重過剩將倒逼水泥企業(yè)面向個性化細(xì)分市場需求,發(fā)展柔性制造;
(4)水泥標(biāo)準(zhǔn)將從成分控制為主轉(zhuǎn)向性能控制為主,從政府標(biāo)準(zhǔn)為主轉(zhuǎn)向以市場標(biāo)準(zhǔn)為主——客戶需求主導(dǎo)。
3.3.8 3D打印材料與3D打印技術(shù)
(1)高性能打印材料:觸變性、粘結(jié)性、強(qiáng)度發(fā)展、耐久性;
(2)復(fù)雜配筋結(jié)構(gòu)的打?。捍怪贝蛴?、雙面傾角打印、群組機(jī)器人打??;
(3)3D打印部件的應(yīng)用:復(fù)制模具、建筑裝飾部品、藝術(shù)品。
3.3.9 生態(tài)混凝土
(1)透水混凝土;
(2)植生混凝土(地面、護(hù)坡、屋面);
(3)結(jié)構(gòu)與綠植一體化混凝土墻體;
(4)耐沖擊護(hù)坡綠植混凝土構(gòu)件;
(5)綠植園林景觀制品;
(6)環(huán)保凈化水體混凝土(制品);
(7)環(huán)保凈化居室空氣混凝土(制品)。
3.3.10 自防護(hù)混凝土——向智能材料發(fā)展
第一次提出的新的混凝土材料科學(xué)與技術(shù)發(fā)展方向?;炷聊途眯詫⒉辉僦灰揽繜o “先天缺陷”,自防護(hù)機(jī)制將提供“后天”的防護(hù)與缺陷修復(fù)。
3.3.11 智能制造——賦能轉(zhuǎn)型升級
(1)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié):自動化生產(chǎn)與信息化管理和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能:全流程監(jiān)控與數(shù)字化調(diào)控;
(2)創(chuàng)意設(shè)計環(huán)節(jié):融合性能、功能、文化與藝術(shù)創(chuàng)意于一體,數(shù)字化技術(shù)與個性化創(chuàng)意設(shè)計;
(3)商業(yè)模式環(huán)節(jié):創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)模式和柔性制造能力。