楊 浩

陜西同大建材科技有限責任公司

 

    1.1我國混凝土外加劑行業的發展歷程

    在我國二十世紀五十年代開始木質素磺酸鹽減水劑和引氣劑的研究和應用。到了70年代外加劑的科研、生產和應用取得重大進展，主要是以煤焦油中各餾分，尤其是萘及其同系物為主要原料生產的高效減水劑的研制和推廣應用。當時主要參與研制生產的企業有；廣東湛江外加劑廠FDN、山東萊蕪硫酸廠FDN、天津自強化工廠UNF、江都減水劑廠AF等。同時三聚氰胺類減水劑也有了一定的發展。90年代外加劑有了跨越發展，先后研制成功脂肪族減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、聚羧酸鹽減水劑，修訂了國家標準和行業標準。進入21世紀隨我國鐵路建設及高性能混凝土發展聚羧酸鹽減水劑得到推廣應用。2007年制定并頒布實施了JG/T223--2007《聚羧酸系高性能減水劑》行業標準。

 

    中國建筑材料聯合會混凝土外加劑分會對2007年我國混凝土外加劑產品產量進行了調查統計。全國外加劑總產量424.79萬噸，其中合成減水劑284.54萬噸，引氣劑0.34萬噸，膨脹劑100萬噸，速凝劑35.41萬噸，葡萄糖酸鈉4.5萬噸．總產值達到178.6億元。據不完全統計現有生產廠家1500多家，其中化學合成350多家，聚羧酸鹽生產企業60家，膨脹劑70家左右。2007年在各種合成高效減水劑中萘系占87.5%，脂肪族5.1%，氨基磺酸鹽4.4%，蒽系2.1%，洗油0.7%，蜜胺系0.18%，聚羧酸鹽占高效及高性能減水劑總量（238.85萬噸)的17.3%。

 

    1.2我省混凝土外加劑行業的發展歷程

    我省混凝土外加劑的研制開發生產起步較晚，上世紀80年代開始陜西省建筑科學研究院的趙惠茹、屈志中、張德蘭，陜西省建材研究院的王春發，西北電建四公司的張保等科技工作者在外加劑的研制、開發、推廣應用方面做了大量的工作。扶植了陜西省最早的一批外加劑生產廠，如：咸陽建材化工廠、咸陽混凝土外加劑廠、西安紅旗混凝土外加劑廠、西北電建四公司紅星外加劑廠。進入90年代，隨著建筑業的大發展，特別是由于緊鄰我省的山西萬榮縣私營外加劑廠如雨后春筍般的發展，大批業務員進入我省推銷，因為當時利潤豐厚、復配生產簡單，有相當一部分人在我省辦起了外加劑生產廠。這對我省混凝土外加劑的推廣應用起到一定的推動作用。一直到90年代中期我省混凝土外加劑企業幾乎全部是以復配方式生產，90年代末才有了萘系減水劑合成廠家。較早的合成廠家有：咸陽同心減水劑廠，陜西三原減水劑廠、西安瑞美外加劑廠等。2000年后隨著我省建筑業的大發展及商品混凝土的推廣，外加劑的應用有了迅猛發展，又涌現了象陜西華業、西安隆生等一批萘系生產廠，同時有了氨基磺酸鹽高效減水劑、脂肪族減水劑生產廠家，如：陜西同大建材科技有限責任公司、西安祁連山新型建材實業有限公司，西安金馬科技發展有限公司等。這幾年隨著鄭西客運專線、西安地鐵的建設，聚羧酸鹽減水劑在我省得到推廣應用，我省也有了像西安紫云化工有限公司、三原減水劑廠等幾家聚羧酸鹽減水劑生產廠家。極大地豐富我省高效減水劑的品種。

 

    另外，隨著補償收縮混凝土及剛性自防水混凝土的應用，混凝土膨脹劑從90年代開始在我省得到應用，陜西紅旗外加劑廠在我省最早復配生產膨脹劑，目前陜西同大建材科技有限責任公司自己粉磨生產膨脹劑，可以更有效的控制產品質量。截止目前我省各地市都有外加劑生產廠家，估計全省總計約有80余家。其中有化學合成生產線的20余家，其余大部分都是復配廠.

 

    2.1合成生產企業存在的問題

    目前在我省的萘系合成廠中規模最大的年合成生產量不足2萬噸（粉劑），我省還沒有產值上億元的大型外加劑合成生產企業。每年市場所需的萘系高效減水劑估計60%左右來自山西、河北、山東、天津、四川等周邊省份。造成這一狀況的原因主要有以下幾方面：一是一些合成廠專做合成生產，主要針對復配廠，不跑工程，產品銷量有限；二是企業流動資金不足，怕墊資，控制銷售；三是生產規模小，生產成本降不下來，產品價格高于外省產品運到我省的價格；四是由于規模小，每次購進原材料數量少，原材料質量不易穩定；每批次產品數量小，均化不好，致使產品質量波動；五是一些企業自身技術力量薄弱，投產時一次性購買生產技術后，沒有技術力量支持生產過程中由于原材料變化對配比、工藝進行調整，造成最終產品質量波動較大，沒有能力通過自己的研發創新來提高產品性能、降低生產成本。六是一些企業為了降低成本，在萘系生產過程中加入木鈣、木鈉、加大硫酸鈉含量，至使產品對水泥的適應性差，凝結時間過長，在復配生產及工程應用中不易調整和掌握。

 

    2.2外加劑復配生產及工程應用中存在的一些問題

    直接通過化學合成生產出來的高效減水劑，不論是萘系、氨基磺酸鹽系、脂肪族、蜜胺系還是聚羧酸系的，它只能起到單一的減水作用。但建筑工程對混凝土性能的要求是各種各樣的，工程結構不同、施工部位不同、施工工藝不同、施工季節溫濕度不同等，對混凝土性能均有不同的要求。不同性能的混凝土對外加劑的性能要求不同，即使相同性能的混凝土因為原材料的變化對外加劑性能要求也不同。要滿足不同混凝土性能的要求、要滿足混凝土原材料變化而混凝土性能保持穩定的要求，混凝土外加劑的性能必須要及時調整。而單一減水作用的產品滿足不了工程多樣化的要求，必須通過不同性能組份材料的復配才能生產出不同要求的各種外加劑產品。另外，我省一些復配廠存在技術人才缺乏、技術水平不高等現象。采購液體減水劑時一味要求高密度、高含固量，這些指標合成廠加一些無機鹽就能提高。關鍵要測流動度、減水率、凝結時間。如果產品的含固量低、密度低、而減水率高、凝結正常，說明這家合成廠技術水平好。復配廠在采購減水劑做母料時不單要檢測其減水率、流動度，還一定要測一測凝結時間及流動度經時損失。一些合成廠為了降低成本在生產過程中加了木鈣、木鈉，至使產品凝結時間長、適應性差。外加劑復配廠在調整復配生產時就不易掌握，造成混凝土坍落度損失大，甚至出現假凝現象。

 

    現在隨著商品混凝土及泵送施工技術的大量應用，混凝土泵送劑及用于泵送施工的緩凝高效減水劑得到大量應用。其主要由減水組分、緩凝組份、保塑組份、引氣組份組成，其中減水、緩凝、保塑性能比較直觀、好檢測，廠家較重視，但對引氣組份的性能重視不夠，一部分廠家采購引氣劑只看價格，不測性能。現在用十二烷苯磺酸鈉的較多，市場價格差別很大，一些化工廠及經銷商在十二烷中摻加元明粉等無機鹽降低成本。外加劑廠檢測不了其有效成份含量，可以測一測起泡高度、消泡時間，看一看氣泡大小及均勻性，就基本可以控制其產品質量。還有一些廠家生產泵送劑時根本就不加引氣組份。西安有一家商品混凝土廠年產50萬立方左右，自己復配泵送劑，就是高效減水劑加葡萄糖酸鈉，從來不用引氣劑。理由是用不用都一樣泵送，加引氣劑還要增加泵送劑成本。看一下它的混凝土拌和物，坍落度180以上才能泵送。而加了好的引氣劑的混凝土坍落度140---150左右就能泵送。同樣強度等級的混凝土若坍落度低，不僅節約水泥還節約泵送劑。混凝土中含一定量的微小氣泡，它在骨料與骨料之間，混凝土與管壁之間起到微珠效應，能提高混凝土泵送性能，減少混凝土對泵管的磨損。而且混凝土中含有一定量的微小氣泡可以提高其耐久性。因此計算混凝土成本要算綜合成本，不要只計較單一原材料價格。

 

    2.3外加劑在混凝土工程應用中存在的一些問題

    隨著混凝土工程施工技術的發展，建筑工程對混凝土性能的要求日趨多樣化，極大地推動了外加劑在混凝土中的應用。外加劑只是混凝土中的一個組份，混凝土的性能好壞不僅受各種原材料性能的影響，還受到配合比、澆筑方式、振動方式、養護方式、環境溫濕度等眾多因素影響。好的外加劑不一定就能生產出好的混凝土，好的混凝土也不一定就需要最好的外加劑。目前我國鐵路建設大發展，城市地鐵、城市軌道交通的建設也在快速發展，在這類工程的外加劑招標中大多只選擇聚羧酸系高性能減水劑，這是不正確。聚羧酸系減水劑與其它類`減水劑比具有高減水率，保塑性好，對水泥適應性較廣等優點，但目前我國聚羧酸減水劑還存在有價格過高、摻量對減水率大小影響過于敏感、與其它類型減水劑不相容甚至相克、對某些水泥的適應性還不如其它類型減水劑等缺點。工程中選用何種類型外加劑應根據工程不同部位、混凝土性能的不同要求及施工工藝的不同結合混凝土中所用其它原材料通過試驗來確定，另外還要考慮混凝土的綜合成本。如果認為聚羧酸減水劑是目前國際上最好的減水劑，工程中就必須全部采用。C50、C60高強度等級的梁、柱等部位混凝土用聚羧酸，C25、C30低強度等級的承臺、襯砌也用聚羧酸，這完全是不負責任的浪費行為。

 

    還有一種普遍存在的現象就是：混凝土配合比在施工前通過試驗經監理方、業主方認可確定后就一成不變。施工過程中骨料的級配，含泥量難免要發生波動，同一個廠家，同一品種的水泥不同生產批次其性能波動比較大，這種水泥性能的波動從水泥膠砂強度上看可能相對穩定，能夠滿足水泥標準要求，但其水泥的化學成份變化了，表現出與混凝土外加劑的適應性能發生大的波動。同一種減水劑用同一廠家同一品種不同批號的水泥測得的減水率相差很大。遇到這種水泥仍堅持按照施工前經試驗報批過的配合比施工勢必造成混凝土質量波動。對配合比的調整又要通過試驗，驗證，報批等手續，影響施工進度。因此如何在加強施工監管的同時，付予施工技術人員根據原材料性能波動在保證混凝土最終性能的條件下對配合比進行及時的一定的調整的權利，是今后需要解決的問題。

 

    2.4混凝土膨脹劑生產及工程應用中存在的一些問題

    混凝土中摻加膨脹劑是其在水泥水化硬化過程中，生成鈣礬石結晶或凝膠狀氫氧化鈣等能夠產生體積膨脹的水化產物，對混凝土起到補償收縮、防止開裂、增加水泥石結構密實度、提高混凝土防水性能等作用。膨脹劑質量好壞的關鍵指標是限制膨脹率。我省生產銷售膨脹劑的廠家至少有20多家，目前能自己檢測膨脹率的廠家不多，沒有檢測手段產品質量就很難有好的保證嗎？當然，膨脹劑用戶對限制膨脹率基本上也不檢測，包括我省的一些商品混凝土公司也沒有配備限制膨脹率測定儀。它們只測細度，對比一下強度。膨脹劑不是細度越細越好，細度越細，早期膨脹越快，在混凝土塑性階段膨脹能就已釋放了，起不到膨脹自密實作用。只比較強度也不對，混凝土中加了膨脹劑是要產生微膨脹的，結構混凝土中布有大量的鋼筋，在鋼筋的約束下膨脹應力使混凝土自密實并起到補償收縮的作用，強度也有一定提高。但商品混凝土試件一般十幾個小時才硬化，24小時就拆模了，試件在無約束條件下膨脹，造成試件結構酥松，試件強度肯定要損失，除非所用的膨脹劑就沒有膨脹性能。

 

    針對目前混凝土膨脹劑生產及應用中存在的問題，中國建筑材料研究總院負責，聯合國內一些大型科研機構及混凝土膨脹劑生產廠，在現行業標準JC476-2001基礎上修改完善制定了《混凝土膨脹劑》國家標準。2008年已完成送審稿，報送國家質量監督檢驗檢疫總局。標準除對細度、強度、限制膨脹率等技術指標有新的規定外，在資料性附錄中增加了“混凝土膨脹劑和摻膨脹劑的混凝土膨脹性能快速試驗方法”、“限制養護的混凝土的抗壓強度試驗方法”。這將有利于市場上膨脹劑整體質量的提高。另外為了滿足工程中如后澆帶等特殊部位混凝土對膨脹劑高限制膨脹率的要求，標準中膨脹劑一級品，要求水中7天限制膨脹率不小于萬分之五，豐富了膨脹劑品種，將促進混凝土膨脹劑的應用。

 

    中國還是一個發展中的農業大國、人口大國，有很大的發展空間，國家要發展建筑業首當其沖混凝土外加劑行業發展前景無限。

 

    目前，我國城市化率還很低，城鄉差別很大，國家正處在經濟發展的轉型期，非常重視三農問題。加大農機補貼、提高農產品收購價格，明年農產品收購價格還要提高10%以上。鼓勵農村農用地流傳、發展集約農業，提高農業機械化率、提高生產率，就將要把大批農民從土地上解放出來，進入城鄉，這將促進房地產業的發展，也就給外加劑行業提供了巨大的市場。

 

    我國的公路、鐵路、民航等交通運輸業遠遠落后于發達國家，一直制約著國民經濟的發展。國家要縮小三大差別，提高全民生活水平，并為今后經濟持續高速發展打好基礎，國家就要在這些方面加大投入。最近，國家為了保增長、拉動內需，提出了一系列刺激經濟發展的措施：明后兩年鐵路建設投資本2萬億元，民航基建投資2500億元。又提出促進經濟發展10項舉措，將帶動投資4萬億元。今后三年要新增200萬套廉租房，400萬套經濟適用房，完成100萬戶林業、農墾和礦區棚戶改造工程，總投資9000億元，平均每年3000億。央行進一步放寬信貸政變，鼓勵中小企業發展。從2009年元月1日起全面實施增值稅改革：企業購置的機械設備投資可以和購買原材料一樣可以抵扣，小規模納稅企業稅率由6%降到3%，減輕企業稅負，鼓勵企業擴大固定資產投資。降低房產交易稅、減少居民購房首付比例、下調貸款利率、促進房地產業發展。這一系列政策的逐步實施，都將要給我們混凝土外加劑行業帶來大好發展機遇。

 

    再回頭看一下我省從陜北到關中再到陜南，基礎設施建設各方面都落后于中東部省份。了解一下我省十一五規劃，即將建設的公路、鐵路、民航、城市配套設施很多：陜北、彬縣、長武能源及煤化工、石油化工基地建設、漢江流域水利資源的開發利用、西安至成都快速客運鐵路專線建設、快速發展的中小城鎮建設等。前面提到的國家一系列擴大內需、加大基礎設施投入的重點還是在中西部，陜西的建筑業發展空間比中東部省份要大，我省的混凝土外加劑行業的發展前景非常廣闊。

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)