赵耀

（济南大学山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室，山东济南 250022）

1 研究背景

随着各国逐步进入城市化和工业化的时代，水泥产业成为世界上最大的产业之一。2015 年，水泥的产量第一次超过了40 亿t。中国水泥的年产量为24 亿t，占世界总产量的57.3%，是世界上生产水泥最多的国家，紧随其后的是印度，其水泥年产量占据世界总产量的6.6%，位居第三的是美国，水泥产量占全球总产量的2.0%[1]。水泥作为国民经济建设的重要基础原材料，目前国内外无替代品，虽然随着工艺设备的进步，环境污染大大改善但是资源消耗依旧很高。

图1 2015 年世界水泥产量（USGS, 1993—2016）

近年来，对于缓解温室效应，减小环境压力的追求促使水泥工业寻找可以作为水泥替代品的“废物”材料。大多数情况下，这些材料都是通过自然或者人工方式获得的，比如农产品、工业副产品等[2]。如今应用比较广泛的是粉煤灰、硅灰、矿渣等废弃材料以及秸秆灰、稻壳灰等生物质灰作为辅助性胶凝材料来替代水泥[3]。然而，生物质的燃烧是一个巨大的环境问题，导致空气质量恶化，雾霾状况和对人类健康的严重影响[4]，并且生物质材料用于生物质电厂发电的效率以及利用率低，因而生物质材料用于发电只能解燃眉之急，并不是使其得以有效利用并创造环境经济效益的根本解决之法。

2 生物质灰—水泥基胶凝材料的研究现状

目前，生物质灰增强水泥基材料已成为全球性的研究热点之一，各个国家都有学者结合所在区域生长的生物质灰开展相关研究，研究工作主要围绕以下几个方面进行。……