全固废胶凝材料是以复盐效应和硅的四配位同构化效应为理论指导，以高效低能耗先进粉磨加工技术为手段，利用粒化高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、工业副产石膏、尾矿、脱硫灰、赤泥和碱渣等工业固废之间的相互协同激发作用和机械力活化作用，制备而成的水硬性胶凝材料，能够在多个领域发挥性能等同于或优于水泥的作用。
近年来，国家出台了一系列政策文件来推进全固废胶凝材料的生产与应用。国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》在“工业领域碳达峰行动”中将“加强新型胶凝材料、低碳混凝土、木竹建材等低碳建材产品研发应用”作为“推动建材行业碳达峰”的有力措施；工信部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》中提出推进全固废免烧胶凝材料、全固废生产绿色混凝土等技术推广应用；工信部、发改委、生态环境部发布的《工业领域碳达峰实施方案》中提出加快全固废胶凝材料、全固废绿色混凝土等技术研发推广；工信部等四部委发布的《原材料工业“三品”实施方案》支持全固废免烧新型胶凝材料产品研发和产业化；工信部、住建部等四部委发布的《建材行业碳达峰实施方案》提出加快发展新型低碳胶凝材料、鼓励固碳矿物材料和全固废免烧新型胶凝材料。
一、全固废胶凝材料应用前景
全固废胶凝材料的应用领域非常广泛，在土木工程、道路工程和军事工程等领域都有广阔的应用前景。
在土木工程领域，使用全固废胶凝材料配制的混凝土能够满足C10-C80各强度等级要求。与普通硅酸盐水泥相比，全固废胶凝材料能够显著提高中低强度等级混凝土的抗腐蚀、抗裂等性能，大幅降低大体积混凝土的水化热；改善混凝土搅拌站使用的粉体种类多、质量不稳定、混合不均匀等缺点；具有更低的成本和价格，能够为混凝土搅拌站、混凝土制品和构件生产企业带来更可观的经济效益。指导该产品应用的中国工程建设标准化协会标准《固废基胶凝材料应用技术规程》T/CECS 689-2020已于2020年10月1日实施。
在道路工程领域，使用全固废胶凝材料配制的混凝土具有良好的耐磨和体积稳定性，是铺设路面混凝土的理想材料；在铺设路基时，由于全固废胶凝材料具有优良的土壤固化能力，能够作为固化剂直接与土壤拌合使用。该产品对含水率高的软土、淤泥、工程泥浆等固化能力非常突出，在含水率达50%~80%的淤泥、泥浆中外掺10%~15%的全固废胶凝材料，固化土的7天无侧限抗压强度可达1.5~2.0 MPa，28天可达2.5~3.5 MPa，能够很好的满足道桥、铁路、水利、建筑等工程的需求。由国家建筑材料工业技术情报研究所牵头主编的建材行业标准《2020-046T-JC道路用固废基胶凝材料》正在制定中，预计将于2023年发布。
在军事工程领域，使用全固废胶凝材料制备超高性能钢纤维增强混凝土，抗压强度达到160MPa，是普通建筑混凝土强度的5倍以上，抗冲击强度是普通建筑混凝土的20倍以上。以这种混凝土与树脂材料（软结合层）互层，总层数达到1000~2000层，总厚度达到200~400米，钻地弹等任何爆炸物的90%的爆炸能量被层间滑动所消耗。用这种结构建造的防钻地弹掩体，每米混凝土的抗爆能力相当于20米天然花岗岩。掩体厚度达到200米时，相当于4000米花岗岩的抗爆能力。
除上述应用领域之外，全固废胶凝材料在海洋工程、地下工程、矿山充填等工程中都具有巨大的应用潜力。
二、全固废胶凝材料竞争优势
1、减排二氧化碳
2020年我国水泥产量23.77亿吨，约占全球55%，排放二氧化碳约14.66亿吨，约占全国碳排放总量14.3%。每生产一吨水泥熟料的二氧化碳排放量约为780kg，水泥行业面临的减排压力非常严峻，时间与任务非常紧迫。
全固废胶凝材料的原料全部来自工业固废，生产过程只有粉磨和均化过程，无二氧化碳排放，在众多领域可作为水泥的替代品使用，能够极大的减少二氧化碳排放量。据不完全统计，我国每年产生粒化高炉矿渣3.3亿吨、钢渣1.2亿吨、电厂脱硫石膏1.2亿吨、循环流化床灰渣1.4亿吨、电石渣0.3亿吨，总共可生产全固废胶凝材料7.4亿吨，全部代替水泥使用，可减少二氧化碳排放量2.9~4.6亿吨，占我国2020年二氧化碳排放总量的20%~31%。由此可见，推广应用全固废胶凝材料是建材行业实现“双碳”目标的重要途径。
2、实现大宗固废综合利用
我国大宗工业固体废弃物生产量大，2019年产生量约36.98亿吨，建筑垃圾新增35亿吨，各类工业固废累计堆存超620亿吨。目前我国正进入高质量发展阶段，对能源、金属的需求稳步增长，未来工业固废的产生量仍将会保持高位，其堆存将占用大量土地，不仅带来环境、安全等多方面的问题，而且给企业造成极大的经济压力。
全固废胶凝材料及全固废绿色混凝土的大规模推广应用能够消纳大量固废，尤其是解决钢渣、赤泥、循环流化床灰渣等难处理固废的利用问题，减少固废堆存所带来的环境污染和安全隐患问题，对于保护生态环境、促进可持续发展具有重要意义。
3、成本优势
近几年来，水泥市场价格一直处于高位。未来在我国环保政策日渐趋严的背景下，许多产能小、环保措施不达标的企业将被关停或淘汰，水泥的市场价格将进一步提高。
全固废胶凝材料的原料均为工业固废，原料来源广，相较于水泥的“两磨一烧”生产过程，其生产过程仅需粉磨和均化，生产成本约为普通硅酸盐水泥的50%。在水泥价格大幅增长的环境下，全固废胶凝材料的成本优势更为突出，将具有更大的市场竞争力。
三、经济和社会效益
全固废胶凝材料的生产近年来处于快速发展阶段，目前全国共建成全固废胶凝材料产能约400万吨/年，主要用于混凝土及制品的生产、道路工程、矿山采空区充填等领域，潜在市场需求量巨大。
全固废胶凝材料的原料成本约为130~150元/吨（按原材料年平均价格计算），加工成本约60元/吨，人工、设备摊销、税费和管理成本约20~40元/吨，总成本大约210~250元/吨。如果全固废胶凝材料出厂价为310~350元/吨，相比水泥的售价来说，将具有明显的价格优势。一个年产100万吨全固废胶凝材料的企业，毛利润约为100元/吨，则年毛利润约为1亿元，经济效益十分显著。而且随着碳交易在建材行业的实施，生产企业还可出售碳排放权给二氧化碳排放量超过配额的企业，从而获得超额收益。
全固废胶凝材料的推广应用，有利于消纳大宗工业固废和减少水泥熟料用量，降低建材行业碳排放总量；有利于保护自然资源，减少能源消耗；有利于调整产业结构，促进行业和企业高质量发展，具有显著而长远的社会效益。
2023中国固废利用与低碳土木工程材料大会 将围绕全固废胶凝材料的生产与应用展开专题交流与研讨，并邀请相关专家作报告，目前已征集的报告题目如下：
1、《多源固废协同利用制备土木功能材料理论与关键技术》 ——李召峰教授，山东大学；
2、《多固废协同的固废基胶凝材料混凝士生产应用技术与低碳发展》 ——倪文教授，北京科技大学；
3、《矿冶固废低碳资源化技术与应用》 ——崔兴兰教高，有研资源环境技术研究院（北京）有限公司；
4、《道路用固废基胶凝材料稳定化生产关键技术》 ——张广田高工，河北省建筑科学研究院有限公司；
5、《全固废低碳胶凝材料及其在道路混凝土中的应用》 ——黄晓燕高工，北科蕴宏环保科技（北京）有限公司；
6、《电石渣综合稳定土在道路路面基层中应用技术研究及示范工程》 ——胡晋川教高，山西省交通规划勘察设计院有限公司；
7、《大掺量磷石膏水硬性道路基层材料关键技术与工程应用》 ——黄菁华教高，湖北科创奇纳米科技有限公司；
8、《可控低强度筑路和填充材料》 ——汪建斌高工，广东盛瑞科技股份有限公司；
9、《碱激发胶凝材料用于软土固化的研究》 ——王奕仁讲师，东莞理工大学；
10、《大掺量铁尾矿路面基层材料的研究与应用》 ——汪坤高工，建筑材料工业技术情报研究所；
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