为推进高性能硅酸盐水泥开发应用，水泥企业如何主动应对？推广高性能砼可否理解为推广高强砼及高标号水泥？ 如何提高高标号水泥适应性与竞争力？如何满足工程用户个化性、差异化要求？长期以来,水泥工业产品结构调整过多期待或片面强调提高42.5及以上水泥比例,甚至将其作为唯一指标(约占总产量0.7％左右的特种水泥除外),其指导思想是否需要反思、完善乃至修正？如何科学表达或准确描述通用水泥产品结构调整的方向与目标？
结合目前正在编制“十三五”水泥工业规划与结构调整方案，笔者提出一些思考与建议，抛砖引玉，期望与业内人士交流探讨，以进一步厘清水泥工业产品结构调整的方向与指导思想。
目前对水泥及砼质量的认识误区
水泥胶砂强度高是水泥实物质量一方面的体现，却不是混凝土质量的唯一保证。部分施工单位与人士误认为：水泥的早强及28天强度越高，混凝土强度增进越快，其质量越有保证；水泥早强越高，施工周期可以加快与节约成本。水泥企业受片面导向及传统认识的影响,或为了迎合施工单位的不合理需求，对水泥胶砂强度的追求已远超出标准要求，早强与高强水泥被视为优质水泥的唯一要求。正是这种对优质水泥的片面认识严重误导着水泥企业,给水泥生产与砼工程带来了一系列的严重问题，熟料中C3S 、C3A过高,水泥细度更细，还增加了能耗及排放。导致更突岀的问题是：高强早强水泥也是造成混凝土温升大、结构应力增大、早期开裂增多与耐久性变差的主要原因。
由于历史与体制的原因，水泥和混凝土分属两个行业，导致生产者和使用者缺乏充分沟通、了解，以至于互相误导甚至排斥。突出表现在：过分期待水泥能满足工程的全部要求或主导混凝土的功能,混凝土一旦出现质量问题，便主观或潜意识地推断是水泥质量问题引起的，较少全面系统查找影响混凝土质量的其它原因。
首先，水泥生产和应用双方要多了解对方的相关知识。水泥是半成品，混凝土及其制品是成品,相关水泥标准所列技术指标要求只是其基本要求与保证，而不是对优质水泥的要求标准。对水泥生产者的要求是，水泥品质的优劣应从其配制现代混凝土的性能要求来衡量。对混凝土制造商的要求是，应提高其技术和管理水平，优化砼配比及原料,强化施工过程控制等。生产方应考虑混凝土综合性能的要求提供合适及差异化的产品，使用方应根据混凝土工程的特点、环境及施工条件，考虑到不同种类和品种的水泥具有不同的性能和用途,选择满足要求的相应产品。不少人士错误地理解为高性能水泥就是高标号水泥，继而错误地认为推广高性能砼就是推广高标号水泥与高强砼。
高性能混凝土的定义与影响砼耐久性的主要因素
能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的砼，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限。有以下特点：1)高性能砼具有一定的强度和高抗渗能力，但不一定具有高强度，中、低强度亦可。2)具有良好的工作性，砼拌和物应具有较高的流动性，成型过程中不分层、不离析；泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。3)高性能砼的使用寿命长，对于一些工程，控制结构设计的不是砼的强度，而是耐久性。砼结构能安全可靠地工作50～100年以上，是高性能砼应用的主要目的。4)具有较高的体积稳定性，即砼硬化早期具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。
影响混凝土质量及耐久性的因素很多，首先，从混凝土的制造来分析，主要包括配合比设计、原材料质量、施工工艺及环境条件、制作过程控制条件和后期使用维护管理等。其次，体制的原因，如短期行为严重及规划设计要求低，建筑物的使用与未到使用寿命的拆建, 偷工减料及盲目降低成本,加上监管和信用缺失等方面问题。建设工程各个环节均有相应验收程序、验收标准与规范, 将国内建筑质量及耐久性问题简单地归咎于水泥质量及32.5水泥是极不客观的，纯属主观臆断。JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》强调应满足耐久性要求是本次修订内容的重点之一。
现代混凝土科技与大量而普遍的工程均表明：32.5级水泥完全可配制高性能砼，目前提高砼耐久性及长期性能的主要途径有：最大限度地降低其水胶比，使用有机外加剂和矿物掺合料，提高砼的长龄期强度及致密性；改善水泥水化产物的组成；其中，通过减少水灰比的方法更为科学和经济。
因此，在实际应用中，配制高强度等级的砼应选用强度等级高的水泥，配制低强度等级砼，则应选用强度等级低的水泥。选择保水性较好的水泥,配制砼时有利于减少内部的泌水腔和表面的泌水层，改善混凝土的界面结构与表面硬度，可提高砼的匀质性、强度及耐久性能。目前用户重点关注是水泥的匀质性、适应性与施工性能，近二十年水泥混凝土技术进步的重要体现之一是高性能外加剂的应用。
目前国内外混凝土面临的突岀问题
我国着名混凝土学者——清华大学廉慧珍教授最近向业界推荐了《我们是否误入了歧途-混凝土开裂观察与思考》(美国学者R.W.burrows在ASTM CO的报告摘要,刊发在《水泥标准化技术通讯》2014.1期)，其核心观点与论述摘要如下：“混凝土开裂情况比50年前更加严重。其原因有二种，一是使用的水泥过量，二是波特兰水泥变得更易开裂。过分强调高强早强与低渗透性的重要性而导致现代砼容易开裂，这根本不是进步；当砼最低强度由21MPa提高到28MPa，桥面开裂概率从11％增加到29％～52％。”
该报告很有针对性，对目前我国水泥工业如何提升产品技术指标与性能, 如何优化并厘清高性能硅酸盐水泥开发方向等方面，满足高性能砼的要求,具有重要参考价值,更具现实意义。目前国内混凝土早期开裂、强度倒缩等导致砼耐久性差的问题非常普遍,造成了巨大的经济及投资损失。其主要原因恰恰是更多地与使用普通水泥等早强高强水泥有关,也是导致砼工程质量问题、纠纷越来越多越严重的主要因素。
国内外水泥标准及体系、产品结构对比分析
绝大多数国家的水泥标准已采用ISO标准体系, 我国现行通用水泥标准系非等效采用欧洲标准EN-197，主要内容与其大体一致。EN197-1只包括通用水泥，设置了CEM II波特兰-复合水泥和CEM V复合水泥，分32.5、42.5、52.5三个等级；同一等级的早强指标相同，28天强度指标与强度等级一致，还规定了强度值上限；EN197-2只包括特种水泥。美国标准按水泥的特性和掺加混合材种类分类命名，通用水泥分别包括在ASTMC150《波特兰水泥》和ASTMC595《混合水硬性水泥》中；ASTMC1157《水硬性水泥的标准性能规范》规定通用水泥的3d和7d强度分别不得大于20MPa和30MPa，这有利于控制砼早期水化热和强度发展，减少砼开裂现象。日本JISR5210《波特兰水泥》涵盖了绝大部分通用水泥和部分特种水泥。值得关注的是，上述国家并未有“普通硅酸盐水泥”这一名称。
水泥组分是水泥品种的基本界定条件,中欧水泥标准规定的混合材品种较多。欧洲标准混合材允许掺量最大，总量最高达80%,而中国、日本、美国均为70%。我国关于组分的测定,与ASTM C1157的一致,由生产者检测或选择准确度更高的方法进行。
国内外通用水泥品种发展趋势与混合材种类、掺量特点分析
国际能源机构（IEA）和水泥工业可持续发展促进委员会（CSI）等拟定的《2050世界水泥工业发展技术路线图》中，提出了水泥发展最重要的方向是由生产普通波特兰水泥（OPC）转向生产混合水泥，其重点是研究采用具有水硬性或胶凝性潜质的各种工业废料，生产混合水泥，用混合材替代部分熟料。因此，增加混合（复合）水泥产量是发展趋势。我国己投入大量科技经费，如国家“973”和“863”重点科技计划，用以研究低熟料用量的高性能水泥与混凝土。掺两种(含)以上混合材有利于改善颗粒级配、形貌和互补、叠加效应，且有利于选用混合材，降低成本,尤其掺有矿渣类材料的复合水泥, 综合提升了性能，有利于改善砼工程耐久性, 具有制造过程的经济性和环保性，具有和易性好的施工性能和水化热低的优点,是其产销量高的主要原因。据测算，每增加1％的混合材掺量，吨水泥CO2排放量可减少8kg，每万吨水泥NOX排放量减少180kg~210kg。
GB175对各等级品种水泥规定了基本相同的技术要求,以湖南省为例，粉煤灰、煅烧煤矸石(含石煤渣、炉渣)、冶炼废渣、石灰石四大类基本能涵盖绝大多数混合材品种。单掺一种混合材的粉煤灰、火山灰质及矿渣水泥(矿渣水泥允许用不超过8％的其它混合材代替),由于其性能限制及用户习惯、混合材选用局限与市场不接受等原因,生产矿渣水泥也很不经济, 所以上述三个品种国内产销量极少。目前国内42.5、32.5水泥基本上是双掺或多掺（2种以上）混合材，仅32.5级水泥其石灰石掺量普遍达10％~22％左右，既优化了产品性能，又降低了成本。水泥生产采用双掺或多掺混合材既是普遍状况，也是发展趋势；众所周知，所有产品都有系列、等级，以满足用户需求，避免产品质量的过剩或不足。各水泥品种、等级产品及比例是市场需求选择及我国国情决定的,如果标准所定级别及品种等不齐全、不完整与混合材掺加品种、掺量规定脱离实际生产应用状况，会造成标准可操作性差，实施困难，难以指导生产应用，且对生产应用带来巨大负面影响。水泥企业尤其小企业乱掺混合材现象将更严重。因此，水泥企业应严格执行标准并强化监管,按要求控制混合材质量，为用户提供准确的混合材品种、掺量等信息。
高性能硅酸盐水泥开发方向与提高通用水泥适应性的措施
水泥是很特殊的半成品，现行标准是以3天和28天强度判定水泥等级标号；以P.O42.5为例，其90天、180天、360天等长龄期强度平均值分别为60、65及67MPa，而高C2S、低 C3A组成为特征的高性能水泥对应的长龄期强度分别可达68、76及80MPa甚至更高。从绝大多数建(构)筑物及高性能砼的最终目标要求岀发，砼工程期望降低其水胶比，长龄期强度高，改进水泥熟料矿物组成及较低的水化热等性能，适中或较低的3天强度、适当的28天强度。
