石颖 全晔

预拌混凝土是指由水泥、集料、水及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例,在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车,在规定的时间内运至使用地点的混凝土拌合物。其特点是工厂内集中搅拌,社会化供应。环境保护部颁布的HJ/T 412-2007环境标志产品技术要求 预拌混凝土(以下简称“预拌混凝土标准”)于 2008年 4月 1日起实施,是我国首次从原材料、设计开发、生产、运输、使用、废弃等全生命周期角度制订的混凝土产品标准。通过实施预拌混凝土标准,可以引导我国混凝土企

业走可持续发展之路,促进行业节能减排。

1 我国混凝土行业发展情况

随着我国经济高速发展,基础设施建设、房地产开发及大规模经济建设都直接拉动了水泥产业的快速发展,从而带动了混凝土行业的快速发展。近年来,我国预拌混凝土产量增长迅速,年增长率约 20%～30%,到 2009年末,我国共有预拌混凝土生产企业 4 114个,全行业产能 23.35亿 m3,全年实际产量 8.29亿m3。2009年全国生产预拌混凝土共使用散装水泥 2.65亿t,共利用固体废弃物 15 438.15万t。混凝土的主要原材料为水泥和砂石骨料等。我国水泥产业的碳排放量和能源消耗量在国民经济各行业中居于前列。据统计,2009年我国原煤产量为 29.6亿 t,水泥生产能耗约1.8亿t煤,占当年全国总能耗的6.1%,CO2排放总量约13.8亿t(包括生产水泥用碳酸钙分解排放的CO2),占当年全国CO2总排放量的 26.1%。因此,如何在保证质量的前提下,减少预拌混凝土的水泥用量成为摆在行业面前的重要课题。

2 预拌混凝土标准简介

2.1 标准遵循的原则

预拌混凝土标准属于中国环境标志标准,适用于中国环境标志产品认证。中国环境标志标准遵照GB/T 24024-2001 id t ISO 14024∶1999环境管理 环境标志和声明Ⅰ型环境标志 原则和程序中对产品环境准则的要求,具有科学性、先进性与引导性特点。

2.2 标准主要内容

标准规定了预拌混凝土环境标志产品的术语和定义、基本要求、技术内容和检验方法。

2.2.1 标准基本要求

标准的基本要求是企业实施标准的基础和前提条件,本标准共有 6条,分别是：

1 )产品质量应符合GB/T 14902预拌混凝土标准的要求。该条款要求产品质量合格。2)企业污染物排放必须符合国家或地方规定的污染物排放标准的要求。该条款要求生产企业污染物达标排放。3)产品生产应采用计算机自动控制的生产工艺,具有计量自动补偿、数据储存、统计和查询功能。该条款要求生产设备和工艺的先进性。4)产品生产过程产生的工业废水回收利用率达 100%。该条款要求企业工业废水零排放。5)产品生产过程产生的固体废弃物回收利用率达 95%以上。该条款要求企业充分利用产生的固体废弃物。6)产品生产中所使用水泥的散装率达到 100%。该条款要求产品水泥原料全部为散装。

2.2.2 标准技术内容

标准的技术内容是针对产品的环境特点提出的具体技术指标要求,本标准共有 4条,分别是：

1 )混凝土的内照射指数不大于 0.9,外照射指数不大于 0.9 (IRa≤0.9和 Iγ≤0.9)。该条款对产品放射性提出限量要求,目的是保护建筑施工人员和建筑使用者的人体健康。

2 )混凝土中水溶性六价铬不大于 0.2×10-6(质量分数)。该条款对混凝土中的水溶性六价铬提出限量要求,目的是保护建筑施工人员的人体健康,降低混凝土废弃后对土壤和水环境的不良影响。

3 )矿物掺合料掺量：矿物掺合料占胶凝材料总量的质量分数不小于 30%;当利用尾矿砂、尾矿石做骨料时,尾矿与矿物掺合料体积之和占混凝土总体积的体积分数不小于 30%。矿物掺合料是指以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分、具有规定细度,掺入混凝土中能改善混凝土性能的粉体材料。该条款的目的是鼓励企业在混凝土中掺加矿物掺合料,替代部分水泥,提高资源综合利用率。

4 )混凝土释放空气中污染物应满足表1要求。

表1 混凝土释放空气中污染物标准 mg/m3

3 预拌混凝土标准实施情况及对行业节能减排的促进作用

预拌混凝土标准实施以来,已有北京建工集团有限责任公司、上海嘉华混凝土有限公司、深圳市安托山混凝土有限公司等10余家行业龙头企业生产的预拌混凝土通过中国环境标志认证。通过贯彻实施标准,上述企业的技术管理水平和环境管理水平得到了显著提高,不仅为企业带来了良好的经济效益,而且使企业成为行业内节能减排的表率。

3.1 标准实施案例介绍

3.1.1 标准实施企业案例

北京建工集团商品混凝土中心(以下简称商混凝土中心)是目前中国北方地区规模最大的预拌混凝土生产企业,年产能力达250万 m3。商混凝土中心实施预拌混凝土标准以来,紧密结合现有的质量和环境管理体系,针对标准逐条分解落实,建立了《预拌混凝土生命周期策划》《新产品新技术开发控制程序》《采购控制程序》《混凝土质量检测规程》等与预拌混凝土标准直接相关的文件化保障体系。仅2007年和 2008年,商混凝土中心结合预拌混凝土标准要求,采用矿物废料应用技术,节约原材料费近 6 240万元,节约水泥近 52万t,消耗矿物废料 55万 t。通过实施预拌混凝土标准,促进了企业节能减排,同时为行业的节能减排和可持续发展做出了贡献。

3.1.2 标准实施节能减排数据案例

掺加矿物掺合料可以替代部分水泥,改善混凝土性能,延长建筑结构使用寿命;同时减少烧结材料用量,消纳工业固体废弃物,对行业节能减排意义重大。粉煤灰和矿渣粉是预拌混凝土最常用的两种掺合料。预拌混凝土标准要求“矿物掺合料占胶凝材料总量的质量分数不小于 30%”。胶凝材料是水泥与矿物掺合料的总称。因此,对于矿物掺合料掺量比例按式(1)计算。

其中,p为预拌混凝土的矿物掺合料掺量,%;mf为粉煤灰质量,kg;mg为矿渣粉质量,kg;mc为水泥质量,kg。

在预拌混凝土标准实施过程中,共收集到14个搅拌站的 274个矿物掺合料掺量数据。

根据统计数据,实施预拌混凝土标准的搅拌站生产的常温施工用预拌混凝土 98.6%可以满足标准矿物掺合料掺量的要求;冬季施工用预拌混凝土 100%可以满足标准矿物掺合料掺量的要求。标号越低的预拌混凝土矿物掺合料的比例越高,冬季施工用预拌混凝土比同标号常温施工用预拌混凝土的矿物掺合料掺量略低。其中,产量较大的C25预拌混凝土的平均矿物掺合料掺量是：常温施工用约为44.4%,冬季施工用约为 43.7%。可见,通过实施预拌混凝土标准,企业充分利用粉煤灰和矿渣粉等矿物掺合料,不仅节约了水泥的使用量,而且消纳了大量工业固体废弃物。

3.2 实施标准对行业节能减排的影响和意义

据业内统计,如果我国每年生产的混凝土全部达到预拌混凝土标准的要求,其经济效益和社会环境效益极其重大。以我国年混凝土生产总量 20亿 m3计算,每年可以节约水泥 3亿t,消纳工业固体废弃物3亿t,减少CO2温室气体排放量2亿t,节省石灰石矿资源消耗3.5亿t,节省标准煤7 000万t。

4 结语

预拌混凝土标准颁布实施以来,得到了行业协会和广大企业的认可,越来越多的预拌混凝土生产企业积极实施标准。通过实施标准,企业降低了材料成本、消纳了更多的工业固体废弃物、减少了污染物排放、降低了产品中的有毒有害物质含量。综上,实施预拌混凝土标准对混凝土行业节能、减排具有显著促进作用,符合国家节约能源、资源,保护环境和可持续发展战略。

[1] GB/T 24024-2001 idt ISO 14024∶1999,环境管理 环境标志和声明Ⅰ型环境标志 原则和程序[S].

[2] HJ/T 412-2007,环境标志产品技术要求 预拌混凝土[S].

[3] 吴方贵,黄海斌.商品混凝土应用掺合料、外加剂配料的研究与注意事项[DB/OL].中国混凝土与水泥制品网,2003.

[4] 李彦昌.粉煤灰及矿渣粉在商品混凝土应用中若干问题的讨论[DB/OL].中国混凝土与水泥制品网,2002.