非凡十年——建材答卷|混凝土与水泥制品行业的绿色创新答卷

■中国混凝土与水泥制品协会会长 吴文贵

从2012年到2022年，是中国混凝土与水泥制品行业加快转型升级结构调整的十年，是科技创新的十年，是全行业坚定不移地走上绿色低碳与高质量发展之路的十年。

统计数据显示，2012年，我国混凝土与水泥制品工业全年规模以上实现工业总产值7290亿元，其中预拌混凝土销量为8.9亿m³。2021年，我国规模以上混凝土与水泥制品工业企业主营业务收入累计20997亿元，行业经济总量再创新高；混凝土与水泥制品成为我国建材行业中第一个年营业收入突破2万亿元的产业。其中预拌混凝土销量达30.3亿m³，年产值超过1.3万亿元。十年间，全行业经济总量增长了近3倍，预拌混凝土的销量增加了3.4倍。据不完全统计，目前我国混凝土与水泥制品的产值占建材工业的20%左右，中国混凝土与水泥制品行业中的预制混凝土管桩、水泥混凝土管涵、预制混凝土构件、预拌混凝土、装饰混凝土、混凝土电杆、硅酸钙板等产业规模与产能规模均列全球第一。

科技创新是动力

在新发展格局中，国家实施科技强国战略、制造强国战略、交通强国战略、区域协调发展战略、绿色低碳发展战略，以“两新一重”（新型基础设施建设，新型城镇化建设，交通、水利等重大工程）为标志的庞大基础设施体系建设、交通体系建设、都市圈、城市群建设等，为混凝土与水泥制品行业带来了新的巨大的市场需求，同时也对混凝土与水泥制品的绿色、低碳、高质量、高性能、多功能和保障能力等提出了更高要求。以5G、人工智能、云计算、大数据、新能源、数字经济、共享经济等为代表的新一轮科技革命和商业模式创新不断出新，为混凝土与水泥制品行业转型升级、向高端制造发展提供了技术支撑和发展环境。

中国混凝土展上的人工智能机器人  中国混凝土与水泥制品协会/供图

近年来，随着我国建筑业向着绿色建筑和建筑产业现代化转型发展，装配式建筑发展迅猛。2021年全国新开工装配式建筑6.3亿㎡，较2019年增长50%，占新建建筑面积的比例约20.5%，其中装配式混凝土结构4.3亿㎡，占比68.3%。在水泥预制品行业，创新也从未缺席。2021年8月，国内首台建筑构件装配机器人“赤沙号”在中国中铁科工集团江苏南通制造基地下线，填补了我国在装配式建筑施工装备领域的空白。而在住宅产业化集团下属的燕通公司，在钢筋加工方面不仅自主研发了箍筋焊接机器人、网片焊接机器人，还研发了保温板智能裁切机床等智能化设备，不仅直接降低10%～15%钢筋、保温材料、人工成本，还大幅度节约加工用电、蒸汽等能耗，做到低碳环保。

科技创新的加持下，我国预拌混凝土正在打造出完整而坚实的绿色智能产业链。从功能多样的预拌混凝土生产制造到性能多元的混凝土外加剂，再到具有国际领先水平的混凝土装备。2022中国混凝土展上，混凝土全产业链最新的技术研发、应用成果、智能装备、技术支持、数据服务、物流运输等成果得以集中展示。

转型升级是方向

混凝土与水泥制品是基础设施和工程建设最大宗使用的材料和构件部品，是建材工业重要组成部分，是“中国建造”品牌的重要支撑。在房屋建筑、桥梁、机场、公路、铁路和各类工业矿业、军事国防工程的建设中广泛使用，不可或缺。此外，混凝土与水泥制品产业亦是生态保护、环保利废、应急抢险等重要的社会保障性产业。我国混凝土制品产业在十年间获得了长足的发展。为我国高铁、桥梁、水利、电力、城市基础设施、装配式建筑、城市管廊、海绵城市等建设提供了强有力的保障。

2021年预制混凝土桩产量达4.8628亿m，创历史新高。预制混凝土桩几乎是所有大型重点工程的基础。随着预制混凝土桩的不断普及，其应用领域已从传统的工业与民用建筑拓展到了高铁、大型桥梁、特高压、光伏、基坑支护、地基处理、河道护理等工程；2021年，混凝土压力管达8339km，属年产量最好水平。预应力钢筒混凝土管（PCCP）具备的大口径并能够承受高工压、高覆土、使用年限长久等优点成为各输水项目、水资源配置项目中各种管材处于优势地位，所以PCCP在水利建设持续发展期间具有较大市场空间，行业发展面对较好的机遇；2021年，混凝土电杆年产1652万根，创产量新高。据不完全统计，目前我国有混凝土电杆生产企业有2000余家。

水泥混凝土管涵是城乡建设事业不可缺少的重要水泥制品，大量应用于城市排水管道和农田水利工程。渐行渐强的中国管涵产业呈现出三个显著特点。一是生产与应用规模世界最大。二是扛鼎国内多项重点工程。三是制管工艺与技术居世界先进水平。近年来，随着我国管涵生产技术的发展进步，管材的产量、质量和品种、规格也有了很大的提升。现在所有的制管工艺，如离心成型工艺、悬辊成型工艺、芯模振动成型工艺、径向挤压成型工艺、立式振动成型工艺等，我国已经全部拥有并且均实现了国产化，已达到世界先进水平，且装备的技术含量还在不断提高。

我国管涵产业已清晰地呈现出三大发展趋势与方向，这意味着管涵产业已经进入绿色环保发展时代。第一，产品向大口径、柔性接口、绿色环保、耐腐蚀方向发展。第二，装备向自动化、智能化、节能、安全的方向发展。第三，应用领域向城市地下基础设施建设、城镇化建设、海绵城市建设、城市综合管廊建设等领域发展。

协会服务行业也在不断升级。十年间，由中国混凝土与水泥制品协会打造的“中国混凝土与水泥制品行业大会”和“中国混凝土展”是助力全行业转型升级的新推手，已成为全行业交流信息与共享成果的平台。从2019—2022年，尽管受到新冠肺炎疫情等因素的影响，但中国混凝土依然实现了展会面积从1万㎡到3万㎡的跨越。

中国混凝土展快速发展的逻辑究竟是什么？毫无疑问，是混凝土与水泥制品行业绿色低碳创新发展对展会产业的迫切需求，因为涵盖全产业链的展会是行业走向国际化的通用媒介，是行业抵达高质量发展阶段的必备赛道。今年8月在南京举办的“2021—2022中国混凝土与水泥制品行业大会”和“2021—2022中国混凝土展”是全方位动员全行业以新理念、新材料、新产品、新技术、新模式，化解艰难险阻，把握行业发展大势，化挑战为机遇的大会。展会用近3万㎡搭建了全球混凝土行业线下最大规模集商贸与展示于一体的平台，集中展示我国混凝土与水泥制品产业全产业链最新的信息化、绿色化、智能化发展成果，向国内外展现出中国混凝土与水泥制品产业发展的前沿水平。包括中国混凝土大讲堂、三场全国性行业大赛在内的近三十场活动依次绽放，百余名专家学者和千余名代表共同把脉行业，集思广益、献计献策。

创新应用是抓手

创新应用是材料产业的出路，目前，我国预拌混凝土行业已发展成为与建筑施工密切联系且体系独立的材料加工制造业，预拌混凝土的产业规模、技术水平已达到和超过国际先进水平。高性能混凝土、生态混凝土、轻骨料混凝土等产业快速成长，正在形成新的产业优势。预拌混凝土被广泛地应用在房屋建筑、桥梁、机场、公路、铁路和各类工业矿业、军事国防工程的建设中。其中工程泵送混凝土强度等级高达C100，泵送高度不断刷新世界纪录。

中建西部建设在超高层泵送混凝土技术上，已经形成了制备与工程应用的完整技术体系，他们创造了C60高强高性能混凝土垂直泵送621m的吉尼斯世界纪录；在大体积混凝土技术上，攻克了超大体积混凝土温度与温差控制难的问题；在轻骨料混凝土技术上，针对性开发了多相悬浮体系黏聚性与压力稳定性精准调控材料，形成了高性能轻骨料混凝土成套技术。

混凝土外加剂已用于裂缝控制材料及领先的支撑技术。其中高性能减水剂，能大幅提升混凝土和易性、稳定性、降低高与超高混凝土黏度，已被广泛应用于港珠澳大桥、京沪高铁、田湾核电、白鹤滩水电站等国家重大基础工程。十年间，我国混凝土机械装备也在高效、节能、环保、绿色方面有了长足的进步。

预拌混凝土产业链上，在互联网技术的赋能下应用场景在不断创新。如粉料安全与环保管理系统在粉料安全生产与环保方面填补国内技术空白，拥有多项专利技术，属国内首创。绿色增材智造3D打印出类拔萃，去年智造打印的单体建筑“江北新区新民接待中心”，是目前国内最大的3D打印单体建筑。思伟多站点超远程集中控制系统解决方案通过SW4000最新一代控制器，CAN总线及工业以太网总线，最终帮助客户达成10站点23条商混线集中管控，最远直线距离67km的超远程集中控制，成功实现物理上的真正远程控制。青岛环球盾构抹面机器人能够自动完成盾构管片的粗抹面和精抹面，抹面效果、工作效率显著优于人工操作，能够快速自动形成标准、平整、光滑的混凝土圆弧面，生产节拍最快可达到2分30秒。

混凝土及水泥制品在我国高铁建设、大型水利、超高层建筑等国家重点中的表现尤其引人注目。我国目前已有3.79万公里的高速铁路，远眺遍布中国大地上的黄金通道，我们可以骄傲地说，高铁路基的每一寸工程都是高性能混凝土的结晶。据不完全统计，2021年混凝土与水泥制品在国内大型重点工程中创造的纪录如下：累计浇筑119万m³混凝土，最高坝段6号坝段浇筑至高程871m的金沙江乌德东水电站全部机组投产发电举世瞩目；杨房沟水电站大坝混凝土取芯刷新世界纪录；中国首座运用3D打印技术制造的可伸缩景观人行桥亮相上海；西藏最大航站楼竣工，高强度自密实混凝土首次成功应用；广西首条地铁工程中亚洲最大跨度纯混凝土连续梁合龙等。

绿色低碳是使命

近三年来，百年变局和世纪疫情相互叠加，我国混凝土与水泥制品发展也面临需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力。在此背景下，中国混凝土与水泥制品行业迈向高质量发展的步伐依然坚定，绿色、低碳、智能化等发展理念深入人心，全行业正在加快重构产业发展的新格局。

2021年10月26日，国务院发布了《2030年前碳达峰行动方案》（以下简称《行动方案》）。在《行动方案》的“推动建材行业碳达峰”章节中，醒目地出现了“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”的要求。“低碳混凝土”的概念首次出现在了国务院颁发的重磅文件中。这意味着“低碳混凝土”将在国家“双碳”推动的历史性进程中，成为建材产业的一个重要引擎和推手，承载和寄托着全行业低碳发展的期待与希望。发展低碳混凝土对我国建材行业和混凝土产业及中国低碳战略推进都有重要的意义。

发展“低碳混凝土”，彰显了混凝土产业的巨大产业价值和承担的社会责任。混凝土是我国“吃”粉“吞”渣的扛鼎产业，即混凝土是我国工业固废与建筑垃圾资源化的最大承接产业之一。从掺合料和机制砂骨料等多个维度将粉煤灰、矿渣、钢渣、建筑垃圾等工业或建筑废弃物凝聚成合格的建筑部品或产品。我国预拌混凝土产业在消纳固体废弃物方面发挥了很好的作用。“十三五”以来，我国每年都将20余亿吨水泥、100多亿吨砂石骨料、近10亿吨工业固废和建筑垃圾凝聚成混凝土与水泥制品输送至市场的最终端，混凝土与水泥制品也因此成为国家基础设施和工程建设最大宗使用的材料和构件部品。混凝土与水泥制品产业是建材工业重要组成部分，不可或缺，是“中国建造”品牌的重要支撑。此外，混凝土与水泥制品也是生态保护、环保利废、绿色低碳、应急抢险等重要领域的社会保障性产业。同时，在新时代绿色低碳创新发展中，预拌混凝土行业担负起环保利废、生产绿色低碳混凝土的重要责任。

低碳、绿色、环保、可持续和高质量发展的要求，也推动了超高性能混凝土（UHPC）在工程建设中的应用。过去的一年里，我国在桥梁创新与应用、轻量化装配式建筑构件、标准规范体系建设等方面取得了重要进展，UHPC工程应用规模稳步增长。究其原因，主要得益于越来越多的UHPC相关研究，加快了UHPC技术进步与积累，为工程应用、创新和产业发展提供了有力的支撑。

据相关统计，2021年仅预拌混凝土生产就综合利用各类工业固体废弃物6亿多吨，总产值近5000亿元。众多混凝土企业从掺合料和机制砂骨料等多个维度，依照法规与各类标准将粉煤灰、矿渣、钢渣、建筑垃圾等工业或建筑废弃物再生成合格的建筑部品或产品，为生态环境保护和发展再生经济作出了重要贡献。

未来十年是建材工业践行“宜业尚品、造福人类”发展目标，建立与新发展格局相适应的新发展模式和产业体系的关键时期。混凝土与水泥制品行业要贯彻《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，落实《“十四五”原材料工业发展规划》《建材工业“十四五”发展实施意见》等文件精神，加快绿色低碳转型，实现安全高质量发展。

本文原载于《中国建材报》10月17日1版

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