混凝土產業(yè)的綠色使命
綠色發(fā)展是天下大勢。混凝土產業(yè)作為國民經濟的重要基礎原材料工業(yè),既承擔著自身發(fā)展中的節(jié)能減排,為國計民生和生態(tài)文明建設提供材料支撐的使命,還肩負著對固體廢棄物和建筑垃圾綜合利用的重任。因此,綠色發(fā)展是混凝土產業(yè)發(fā)展的重中之重。
“十三五”對綠色混凝土的呼喚與期待
“一帶一路”戰(zhàn)略中的“綠色走出去”。“一帶一路”是習近平主席于2013年提出的建設“新絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”戰(zhàn)略。當前,傳統(tǒng)行業(yè)產能過剩非常嚴重,中央經濟工作會議把“去產能”列為今年的五大任務之首,亦是當前供給側改革的重要目標之一。而加大國際產能合作必須走綠色轉移的道路,絕不允許“污染項目或產品”走出去?!耙粠б宦贰钡陌l(fā)展有一條“綠色門檻”,這就是制定鋼鐵、水泥、新型建材、混凝土及其制品的綠色標準,讓這些產品在達到綠色標準后,戴著綠色的標識走出國門。
固體廢棄物與建筑垃圾的綠色資源化。建筑垃圾資源化是指將城市化進程中舊城改造、基礎設施建設項目中產生的大量建筑垃圾,例如磚石、廢棄混凝土塊等,通過資源化的處置,變成可以繼續(xù)使用的綠色建材產品,運用到新的建設項目中,使真正的建筑垃圾的排放量無限接近于零。而混凝土正是消納建筑垃圾資源化產品的重要產業(yè)之一。
海綿城市的綠色“海綿體”。海綿城市是能夠像海綿一樣“吸水”和“釋放水”的城市。國際通用術語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建”。海綿城市建設主要通過加強城市規(guī)劃建設管理,充分發(fā)揮建筑、可透水道路、水系、綠地廣場等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市雨水系統(tǒng)。建設海綿城市就要有“海綿體”,綠色的“海綿體”就是再生透水磚、再生護坡磚、再生空心砌塊、保溫砌塊等混凝土制品。還有在海綿城市建設中應用最為廣泛的再生景觀透水磚,它也是以再生骨料、水泥等為主要原料,加入適量的外加劑、顏料,加水攪拌后壓制成型。
地下綜合管廊中的“綠色長廊”。住建部將地下綜合管廊建設納入整個城市基礎設施“十三五”規(guī)劃,將投入351億元建設地下綜合管廊,以試點示范帶動全國建設地下綜合管廊的積極性。據統(tǒng)計,目前全國共有69個城市在建的地下綜合管廊,約1000公里,總投資約880億元。地下綜合管廊的主體就是綠色混凝土制品與管道的集合。
3萬公里高鐵工程的“綠色基礎”。數據顯示,2015年底,我國高鐵營業(yè)里程達1.9萬公里,根據國家對未來城市的規(guī)劃預測,到2020年,我國高鐵營業(yè)里程將超過3萬公里,這意味著未來5年,國內高鐵還要新增至少1.1萬公里,高鐵產業(yè)鏈將迎來較好的發(fā)展機遇。在高鐵這條大動脈中,作為基礎的綠色混凝土舉足輕重。
裝配式建筑中的“綠色骨胳”。數據顯示,經過近10年的艱苦努力,我國工廠化裝配式建筑已取得突破性進展。裝配式建筑的主體都是用高性能的綠色混凝土所構建。
新型城鎮(zhèn)化建設中的綠色前景。2016年2月6日,國務院發(fā)布《關于深入推進新型城鎮(zhèn)化建設的若干意見》。文件要求“堅持適用、經濟、綠色、美觀方針,提升規(guī)劃水平,增強城市規(guī)劃的科學性和權威性,促進‘多規(guī)合一’,全面開展城市設計,加快建設綠色城市、智慧城市、人文城市等新型城市,全面提升城市內在品質”。我們相信,推進新型城鎮(zhèn)化建設的過程,正是綠色建材和綠色混凝土大顯身手的過程。
綠色混凝土是指在全生命周期減少對自然資源消耗和生態(tài)環(huán)境影響,具有“節(jié)能、減排、安全、便利和可循環(huán)”特征的建材產品。綜上所述,我們能清晰地感受到“十三五”對綠色混凝土的呼喚與期待。
“吃”粉“吞”渣消解建筑垃圾
工業(yè)固廢主要是指排放量大、環(huán)境污染重、資源化潛力突出的粉煤灰、煤矸石、赤泥、脫硫石膏、鋼鐵廢渣、重金屬冶煉廢渣、工業(yè)生物質廢物等工業(yè)固體廢物。垃圾與污泥主要是指城市生活垃圾、市政污泥等有機質含量豐富、能源化資源化潛力大的量大面廣的生物質廢物;同時也包括產生量巨大的建筑垃圾。
中國是固廢大國。在多年消解固體廢棄物的歷史進程中,混凝土都是主力產業(yè)之一。對粉煤灰、礦渣、鋼渣、建筑垃圾等大宗的工業(yè)或建筑廢棄物,混凝土產業(yè)是一直是“吃”粉“吞”渣、消解建筑垃圾的功臣。過去是這樣,現(xiàn)在是這樣,將來還是這樣。
眾所周知,粉煤灰是燃煤電廠排放的一種大宗固體廢棄物,隨著全球工業(yè)的迅猛發(fā)展,電力需求不斷增加,燃煤電廠不斷擴張,粉煤灰的排放量急劇增加。粉煤灰年排放量中國接近6億噸、印度大約2億噸、美國5000萬噸、南非將近3000萬噸……,而這個數字還在不斷增加。粉煤灰的大量排放不僅占用土地,而且污染土壤、易揚塵,給環(huán)境帶來了極大的影響。解決粉煤灰堆放帶來的土地和環(huán)境問題已經成為全世界關注的熱點。而在混凝土從業(yè)者的眼中,粉煤灰是一種放錯了地方的資源,粉煤灰可用作水泥、砂漿、混凝土的摻合料,并成為水泥、混凝土的組分。
隨著粉煤灰綜合利用技術的發(fā)展,我國粉煤灰綜合利用率已達到了70%以上。當前粉煤灰應用領域中有十大重點,包括粉煤灰水泥和混凝土;粉煤灰地質聚合物;粉煤灰-矸石礦井充填材料和技術;粉煤灰墻體材料;粉煤灰人造輕骨料等,其中在水泥、混凝土、墻材等領域的利用率已高達88%。
綠色混凝土最主要的特征之一就是混凝土摻合料成為必需組分。我們從相應的國家標準和行業(yè)標準就可以看出分曉。用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005、用于水泥和混凝土中的?;郀t礦渣粉GB/T18046-2008、石灰石粉在混凝土中應用技術規(guī)程JGJ/T318_2014、用于水泥和混凝土中的?;姞t磷渣粉GB/T26751-2011、用于水泥和混凝土中的鋼渣粉GB/T20491-2006、用于水泥和混凝土中的鋰渣粉YB/T4230-2010及混凝土用復合摻合料JG/T486-2015等國家或行業(yè)標準為混凝土摻合料工業(yè)保駕護航。混凝土摻合料正在成為資源型產業(yè),曙光已現(xiàn),前途光明。
混凝土從三大環(huán)節(jié)消納固廢
混凝土行業(yè)具有寶貴的利廢屬性。實際上預拌混凝土行業(yè)是從三個環(huán)節(jié)在利用固體廢棄物,一是骨料的選用,二是摻合料的選用,三是使用已經應用了30%左右工業(yè)固體廢物的水泥。每方預拌混凝土大約重2400kg,目前的構成中一般都有500kg左右的建筑垃圾和80kg左右的粉煤灰。而針對其他固體廢棄物,科研機構、高校和企業(yè)也做了大量的研究與實踐,部分尾礦、礦渣、石屑、廢石等都已證明可在混凝土中應用。
統(tǒng)計資料顯示,“十二五”初期,我國大宗工業(yè)固廢的年綜合利用量約13億噸,綜合利用率達43%,工業(yè)固廢綜合利用產值達到6000億元。截止到2015年9月底,我國大宗工業(yè)固體廢棄物綜合利用量已達12億噸,其中尾礦利用產生量約11億噸,利用量約2.2億噸;鋼鐵渣產生量約3億噸,利用量近2億噸;煤矸石產生量約5億噸,利用量約3億噸;粉煤灰產生量約5億噸,利用量近4億噸;工業(yè)副產石膏產生約1.5億噸,利用量近1億噸。值得提出的是水泥、混凝土行業(yè)利用廢渣量已超過10億噸,同比增加10%以上。
政府部門的統(tǒng)計數據中,當前我國工業(yè)固廢消納利用的重點領域在建材行業(yè),我國工業(yè)固廢用于建材生產原料超過15億噸,其中工業(yè)固廢用于水泥及相關制品超過5億噸,用于商品混凝土超過6億噸,總產值近5000億元??梢?,對水泥與混凝土而言,固廢是“放錯了位置的資源”,是建材資源的“金礦”。
為實現(xiàn)資源綜合利用目標任務,我國各級政府加強了資源綜合利用領域重大戰(zhàn)略研究和頂層設計,進一步完善資源綜合利用管理體制和工作機制,從國務院、國家發(fā)改委、工信部、國土資源部、財政部、住建部、科技部等,都在出臺促進資源綜合利用發(fā)展各項相關政策,資源綜合利用產業(yè)正在成為推動我國經濟發(fā)展的新興產業(yè)。2016年8月初,國務院頒布了《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》,其實從2016年年初開始,相關部委就已陸續(xù)有《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”節(jié)能環(huán)保產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《礦產資源節(jié)約與綜合利用“十三五”規(guī)劃》、《“十三五”資源綜合利用指導意見》、《循環(huán)經濟發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動計劃》、《2015年工業(yè)綠色發(fā)展專項行動實施方案》、《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“十三五”規(guī)劃》等出臺。在這些出臺的政策中,固廢綜合利用都是重要的內容。
中國循環(huán)經濟協(xié)會提供的數據顯示,2015年,我國工業(yè)固體廢棄物總產量約為40億噸,綜合利用量接近20億噸。但是,我國工業(yè)固體廢棄物產量大,品種復雜,綜合利用水平相對發(fā)達國家依然較低,特別是尾礦、赤泥等大宗工業(yè)固廢的綜合利用任務依然艱巨,還有許多工作要做。同時,我國混凝土產業(yè)發(fā)展迅速,2014年產值突破1萬億元,超越水泥成為建材行業(yè)的最大產業(yè),而且固廢在混凝土應用的技術和工藝水平也取得了顯著提高??梢哉f,混凝土產業(yè)的快速發(fā)展為工業(yè)固廢綜合利用實現(xiàn)大規(guī)模消納提供了一條重要途徑。尤其值得強調的是,在我國其他固體廢棄物的利用率已達70%后,建筑垃圾的資源化利用率只有5%,是典型的固廢資源化“短板”,而建筑垃圾資源化的最重要消納產業(yè)依然是混凝土。
其實,混凝土產業(yè)綜合利用固廢與建筑垃圾的真實數據要略大于前述的統(tǒng)計數據。以預拌混凝土為例,2015年預拌混凝土的產量為16.41立方米,按照每立方米中平均利用600kg固體廢棄物計算,預拌混凝土產業(yè)全年的固廢綜合利用已達近10億噸,這還是比較保守的估算。
混凝土是構建工業(yè)大國的核心基礎材料之一,現(xiàn)代社會中的各類建筑物與構筑物大都是用混凝土構建,樓宇、道路、高鐵、地鐵、橋梁、管道、機場……按照結構體積計算,80%以上材料都由混凝土構成,混凝土已經深入滲透進每一個人的生活。到目前為止,中國混凝土與水泥制品行業(yè)中的管樁、水泥管道、混凝土預制構件、預拌混凝土、裝飾混凝土、電桿、硅酸鈣板等產業(yè)規(guī)模與產能規(guī)模均列全球之首。這也意味著,中國的混凝土與水泥制品產業(yè)在“綠色化”的領域中位居世界前列。今后在綠色發(fā)展理念的引領下,混凝土產業(yè)還將在工業(yè)固廢綜合利用方面擔當和肩負起更多的新責任與新使命。
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