高贝利特水泥与水泥低碳经济发展.ppt
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高贝利特水泥与水泥低碳经济发展.ppt
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,高贝利特水泥与水泥低碳经济发展,一、前言水泥与低碳经济二、高贝利特水泥研发进展HBC制备及性能三、结束语HBC应用前景预测,目录,PartI:
前言水泥与低碳经济,节能减排、气候变化国际热点,荷兰环境评估局公布数据:
2007年中国的CO2排放量(67.2亿吨)约占世界总排放量(276亿吨)的1/4,加上排放量第二的美国(59亿吨),共占了全球CO2总排放量的46%。
排名前五的中国、美国、欧盟、印度和俄罗斯占了总排放量的71%。
而中国的人均排放量为5.1吨,仅占美国人均19.4吨的约1/4。
一项新的研究表明,西方应对中国温室气体的排放付上全部责任。
报告指出,近年来在中国的二氧化碳排放的增长,一半是由于为其他国家,特别是发达国家生产产品的制造业引起的英国卫报2009年02月23日基于消费量而非CO2的排放量来统计的新思路,即扣除海外排放量地球物理研究快报发展中国家:
共同但有区别的责任,前言,波特兰水泥人类主要的建筑材料对全球CO2排放占5%,WWF-Ablueprintforaclimatefriendlycementindustry,前言,中国水泥砼最大的生产与应用国,19501.4Mil.Tons,2009年CO2排放估算:
9亿吨(1.63biln.0.650.85=900mil.t),水泥及熟料CO2排放系数(中国工程院、中国水泥协会数据),我国水泥碳排放节能减排主题,我国水泥工业发展面临的挑战结构问题(产业、产品)能源资源消耗(1.2-1.3t石灰石,0.2-0.25t粘土,0.1-0.15t标煤/t熟料)环境负荷(0.85tCO2/t熟料,SO2,NOx,dust)性能(质量稳定性)混凝土性能最大的问题耐久性高性能砼要求水泥高性能化,前言水泥与可持续发展,前言水泥与可持续发展,水泥制备熟料矿物组成:
熟料组成创新、新矿物的引入水泥材料组成:
高胶凝性混和材工艺技术装备:
高效节能环保粉磨系统、预热发电、新型干法烧成系统替代原燃材料:
工业、城市废弃物资源化利用水泥应用混凝土性能:
提高混凝土的耐久性、工程寿命,?
前言水泥与可持续发展,IEA-CSI水泥技术路线图2009碳排放的4个减排途径提高热效与电效使用替代燃料熟料替代碳捕集与碳储存(CCS)富有潜力的低碳水泥,熟料替代,2050水泥行业碳减排愿景,传统硅酸盐水泥(PortlandCement,PC)的不足硅酸盐水泥的主要组成高钙矿物设计:
硅酸三钙,3CaOSiO2,C3S,阿利特,50-65%硅酸二钙,2CaOSiO2,C2S,贝利特,15-30%制备:
能耗问题(烧成温度高,1450)环境问题(CO2排放量大,0.85tCO2/t熟料)性能:
耐久性问题(水化放热高,温度裂缝)(干燥收缩大,收缩裂缝)(水化产物CH多,界面结构,侵蚀)(抗折强度低,韧性问题),水泥人类社会与经济发展主要的基础材料,前言水泥组成设计与性能,PartII:
高贝利特水泥研发进展,问题:
贝利特矿物的稳定和活化,强度难以达到实际工程要求,CBMA:
国家“九五”、“十五”科技攻关及西部“863”,高贝利特水泥(HighBeliteCement,HBC)HBC:
C2S40%,C3S20-35%特点:
烧成温度低,后期强度高、低排放、耐久性好国际水泥材料研究持续半个世纪的热点,日本、德国、俄罗斯、印度、中国等均进行相关研发,二、高贝利特水泥研发进展,C2S矿物存在、多种晶型高温稳定型:
、常温稳定型:
活性顺序:
技术关键:
防止、晶型转变显著提高水泥活性,核心技术:
贝利特矿物的稳定与活化,二、高贝利特水泥研发进展,二、高贝利特水泥研发进展,活性贝利特水泥,二、高贝利特水泥研发进展,节能、环保、低资源消耗、低成本,烧成温度低:
降低100,节煤10%以上石灰石消耗少:
降低5%10%,可利用低品位原料CO2排放:
约降低10%(节煤、低石灰石消耗)SO2、NOx排放:
相应减少,高贝利特水泥在制备工艺特点(与PC对比),HBC制备及性能,PC:
C3S=50-65%,C2S=15-30%MHC:
C3S=45-55%,C2S=20-30%HBC:
C3S=15-35%,C2S=40-60%,HBC性能特色低热、高强、高耐久性,水化放热,水化温升,HBC:
低热水泥MHC:
中热水泥PC:
通用水泥,PC,MHC,HBC,PC,MHC,HBC,HBC制备及性能,HBC性能特色低热、高强、高耐久性,HBC:
低热水泥MHC:
中热水泥PC:
通用水泥,PC,MHC,HBC,HBC制备及性能,HBC性能特色低热、高强、高耐久性,高于标准养护温度条件下HBC、PC的强度发展规律,PC,HBC,HBC,PC,HBC制备及性能,优异的抗化学侵蚀性能,HBC性能特色低热、高强、高耐久性,HBC制备及性能,干缩低,体积稳定性好,HBC性能特色低热、高强、高耐久性,HBC制备及性能,ChinaBuildingMaterialsAcademy,HBC制备及性能,简化水化通式:
2C3S+7HC3S2H4+3CH理论值QAlite=-517kJ/kg2C2S+5HC3S2H4+1CH理论值QBelite=-262kJ/kg100gC3S79gC-S-H&48gCH100gC2S105gC-S-H&21.5gCH,ChinaBuildingMaterialsAcademy,HBC制备及性能,HBC制备及性能,ComparisonofChineseStandardwithInternationalStandardsforHBC,优异的工作性、力学性能、耐久性优异的热学性能HBC大坝混凝土绝热温升降低35,有利于大坝温控防裂优异的抗裂性能HBC大坝混凝土干缩低,极限拉伸大,抗折及抗拉强度高,自生体积变形为微膨胀,有利于大坝混凝土抗裂性和耐久性提高,HBC高抗裂新型大坝混凝土(与三峡MHC大坝混凝土相比),HBC高性能混凝土,HBC高性能混凝土工作性、力学性能、耐久性,HBC混凝土抗裂能力优于三峡用MHC混凝土,抗裂能力(极限抗拉强度)抗裂安全系数k(温度应力)混凝土抗裂系数R(变形性),MHC,HBC,HBC高抗裂新型大坝混凝土,三峡大坝现场在线监测结果,自生体积变形:
HBC混凝土呈微膨胀型实测混凝土温升:
HBC混凝土最高温度比MHC混凝土低35,且HBC混凝土整个温度变化过程比较平缓,HBC高抗裂新型大坝混凝土,右非2坝段,管槽回填,导流底孔封堵,三期纵向围堰C段加固,HBC高抗裂大坝混凝土在三峡工程应用,HBC高抗裂新型大坝混凝土,大体积砼尤其水工砼、高强高性能砼低热、高强、高抗裂三峡大坝工程紫坪铺水利枢纽工程路桥工程高抗折、高耐化学侵蚀、高抗冲耐磨、高抗裂、低收缩首都国际机场停机坪北京五环路桥面成乐高速公路道面混凝土制品及油田修井、特殊用途高温强度优越新疆塔里木油田高温修井混凝土预制构件,结束语HBC应用前景预测,制备高性能混凝土理想的胶凝材料水泥工业节能减排低碳化重要方向推动高性能、大体积砼技术的进步,结束语HBC应用前景预测,水泥材料科技发展+水泥工程科技进步=水泥工业节能减排低碳化发展,谢谢!
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- 贝利 水泥 经济发展
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