低碳、绿色混凝土发展的方向 —新加坡矿渣高性能混凝土应用技术考察纪实

为了深入交流矿渣粉配制高性能混凝土应用技术、 高性能混凝土质量控制方法及施工工艺、混凝土绿色生 产与管理技术与理念，由中国混凝土与水泥制品协会矿 渣混凝土功能材料分会组织的考察团于4月8日～12日赴新 加坡进行了访问与交流。考察团由秘书长韩小华带队，与 来自中冶建筑研究院、中建材合肥粉体技术研究院、江苏 淮龙新型建材有限公司、唐山行龙建材、唐山龙昂贸易、 香港嘉华建材集团、德国莱歇研磨机制造（上海）有限公 司等企业14人组成，考察期间访问了昂国企业有限公司 （昂国集团），参观考察了新加坡矿渣粉应用典型工程项 目，并与美国混凝土学会新加坡分会（American Concrete Institute Singapore Chapter）相关专家进行了技术交流。 在全球节能、降耗和减排的大趋势下,“低碳与环境友 好、资源合理利用、节能减排利废”是混凝土行业的发展 方向。我国两部委联合发文在建筑工程中推广高性能混 凝土，同时也对提高建筑工程质量、降低全寿命周期综合 成本提出了更高的要求。 作为混凝土矿物掺和料的主力军—磨细矿渣粉 （GGBS），已成为现代混凝土重要组成部分，而且也是混 凝土高性能化一种不可或缺的原材料。与其他矿物掺和料 相比，矿渣粉不但能改善混凝土拌和物的工作性、硬化混 凝土的耐久性，而且具有高活性、匀质性好、质量稳定、生 产能耗低等特点，是世界公认的低碳、绿色的建材产品。 近十几年来，中国矿渣粉行业发展十分迅速，规模不 断扩大，生产企业和相关从业者数量与日俱增，矿渣粉行 业在中国建筑材料领域已占有举足轻重的地位。截至2013 年12月，国内立磨生产线已达224条，建成的立磨矿渣粉产 能达到1.34亿吨；预计立磨生产线将达401条，立磨矿粉产 能将高达2.3亿吨，年平均增长将超过20%。立磨优质矿粉 市场日趋成熟，其性能和价值受到广泛认可。 虽然我国矿渣粉的生产量已跃居世界之首，但混凝土 业界却大多没有深刻认识到它的功能性，仍把优质矿渣粉 当成一种便宜的水泥替代品，平均使用还不足胶凝材料的 10%。加之低价竞争及行业中的一些不规范的经营行为， 已严重制约了矿渣粉行业的健康发展。 因资源短缺的限制以及为了满足海洋工程的耐久性需 要，大掺量矿渣粉配制高性能混凝土的应用技术在新加坡 建筑工程中得到了普遍应用，并取得了良好效果。在有控 低碳、绿色混凝土发展的方向 —新加坡矿渣高性能混凝土应用技术考察纪实 中国混凝土与水泥制品协会 韩小华 行业关注 Industry Focus 35 行业关注 Industry Focus 总71期 2015.05 混凝土世界 制温升要求或耐久性要求较高的工程中，配制混凝土时矿 渣粉甚至占胶凝材料总量的75%以上。 在新加坡昂国集团水泥厂和中心实验室，考察团与昂 国集团技术团队交流了建筑可持续发展的经验。据昂国 集团陈恩义博士介绍，新加坡昂国企业有限公司（昂国集 团），前身为“双龙洋灰有限公司”，1973年成立，1983年在 新加坡证交所主板上市，2005年2月17日正式更名为昂国企 业有限公司。总部位于新加坡，业务网络横跨亚洲、美洲和 非洲。昂国集团两大核心业务为建筑材料和工程塑料，辅 助业务为高科技与创业基金投资及高档房地产开发。1997 年，昂国公司在新加坡生产比表面积5000矿渣粉，开发成 功矿渣粉含量65%～75%的高性能大掺量矿渣水泥，并广 泛用于有低水化热和高耐久性要求的大型混凝土基础工 程；2003年集团将矿渣粉生产业务重点移入中国大陆，现 与唐钢、济钢、淮钢、武钢及青钢组成合资公司，建成矿渣 粉产能达到1000万吨以上，产能及产量跃居全国第二位。 在推广应用矿渣粉的过程中，昂国集团首先完成了矿渣 粉各项物理性能的改善与优化，2008年以后，着力开发矿 渣粉的绿色、低碳及可持续发展的应用与认证，把矿渣粉 打造成为绿色建筑首选的建材产品。在新加坡，昂国集团 与矿渣粉相关的代表产品有比表面积超过800m2 /kg的超 细矿渣粉，普通矿渣粉（450m2 /kg细度）以及矿渣粉含量 20%～83%的系列矿渣水泥。另外，以超细矿渣粉为主开发 的超细水泥主要应用于土壤改良与基础灌浆工程。昂国公 司对旗下中国大陆每家生产厂的矿渣粉都作了碳排放（碳 足迹）认证。 新加坡没有像粉煤灰一样的火山灰质的掺和料的资 源，为满足工程低水化热及抗化学腐蚀等要求，在依据工 程耐久性要求的工程中均使用矿渣粉及少量的硅灰作为 掺和料。新加坡大部分工程设计寿命为100年以上，很多 工程的矿渣粉掺量在65%～75%，以降低大体积混凝土的 水化热及提高混凝土的抗化学腐蚀能力，比如：大型污水 处理系统（Deep Tunnel Sewerage System）、滨海湾高速公路 （Marina Coastal Expressway）、滨海湾金沙娱乐城（Marina Sands）、等。另外，矿渣粉作为绿色混凝土所必须的元素， 用于洁净科技园（CleanTech Park）等项目，其主要作用之 一是减少整个工程的碳排放。 知识管理部余晶介绍了昂国推广绿色建筑与可持续 发展经验。2007年昂国集团获得了新加坡首家绿色环境 理事会颁发的绿色标签产品，开始绿色行动计划；2008 年绿色混凝土产品即降低了混凝土的碳排放量。昂国集 团在新加坡首家获得碳足迹的测算报告，在2011年对中 国大陆合资公司的矿渣粉作了碳排放的计算，2013年与 武新合作建立了中国大陆第一个碳中和试验大楼，并在 新加坡做碳排放的评 估。通过碳足迹的计算可以得出 矿渣粉是低碳产品，生产1吨硅酸盐水泥排放二氧化碳 850kg～900kg，生产1吨低碳矿渣粉排放100kg左右，使用 矿渣粉代替硅酸盐水泥可以减少二氧化碳排放90%。新 加坡将在2030年实现80%以上的建筑达到绿色建筑评级 标准，政府鼓励开发商做绿色建筑，使用计算碳足迹的建 材产品包括矿渣粉将得到加分。昂国集团在新加坡推广 矿渣粉应用过程中已从一个材料供应商的角色转变成推 广绿色建筑理念的技术支持企业，成为绿色建材的引领 者。在整个销售过程中，集团知识管理部、销售部及生产 管理部为客户宣传绿色建筑及绿色建材的理念，同时余 晶还介绍碳足迹计算的流程。