第2章　特種水泥基材料及應用

水泥工業是國民經濟的重要基礎產業，在我國工業化、城鎮化進程中發揮著重要作用。我國水泥年產量已達24億噸，占世界水泥總量60%，其中95%以上是通用硅酸鹽水泥，包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥等。但通用水泥并不完全適用于水利、水電、石油、冶金、化工、交通及國防等重點工程建設需求。例如，石油是我國工業的命脈，離開了油井水泥，就不能實現安全固井和油氣資源的高效開采；再如我國舉世矚目的三峽工程，共澆筑約2800萬立方米混凝土，使用中熱硅酸鹽水泥約500萬噸，為保證三峽大壩工程的百年大計起了重要作用。

自20世紀50年代以來，我國特種水泥在經歷了仿造、自主開發和研究創新三個發展階段后，成功開發出60多個特種水泥品種。特種水泥按其功能或用途主要可分為快硬高強水泥、膨脹自應力水泥、水工水泥、油井水泥、裝飾水泥、耐高溫水泥、其他專用水泥等7大類，其中有20多個品種具有較大的批量生產規模。我國的特種水泥品種、數量、研究和應用水平方面處于世界先進行列，在國民經濟建設中發揮了重要作用，基本滿足了石油、水電、冶金、化工、建筑、交通和海洋等各行業工程建設的需要。

近年來，隨著我國能源、交通等領域一系列國家戰略規劃的制定和實施，水電、核電、石油、交通和海洋工程建設不斷深入和擴大，建設條件和服役環境愈來愈復雜和嚴酷，對水泥基材料性能提出了更高要求。針對重大工程建設亟待解決的技術瓶頸，通過數十年研究，以中國建筑材料科學研究總院為核心的研發團隊，成功開發了具有特殊性能和特種功能的多品種特種水泥，建立了這些專用特性水泥制備和應用技術體系。例如，針對水工大壩溫度裂縫這一世界性難題，從補償混凝土后期溫降收縮和降低水泥混凝土水化熱的思路出發，研發了具有微膨脹性能的微膨脹中熱硅酸鹽水泥及兼具低水化熱、高強特性的低熱硅酸鹽水泥，為大壩混凝土溫控防裂提供了新的解決方案和技術路徑；針對核電工程混凝土膠凝材料用量大、水化熱高、收縮大等問題，開發了水化熱和強度性能兼優的核電工程專用水泥，滿足了核電混凝土高強高抗裂技術要求；研發混凝土路面專用道路水泥材料，大幅提升道路水泥抗折強度、耐磨性能；針對海洋環境特點（離子侵蝕、海浪沖刷、干濕循環），為提高海工混凝土建筑耐久性能，研制開發了兼具低水化熱、高抗侵性能的海工硅酸鹽水泥；針對石化能源開采條件的復雜化和深度化，研發了API油井水泥及具有特殊性能的特種油井水泥。

這些特種水泥新品種的成功研制及規模化應用，為國家重點工程建設質量提供重要技術支撐，推動了國家重點工程高耐久、長壽命、綠色低碳可持續發展。