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              預拌(干混)砂漿行業發展現狀和前景展望

              發布者:xyfljx 瀏覽次數:7835 發布日期:2013-12-10

                  預拌砂漿作為繼預拌混凝土之后的又一新型綠色建筑材料,由于其具有節約資源、保護環境、確保建筑工程質量、實現資源再利用等方面的優良性能,已逐步被人們所認知和重視。它的發展不僅充分體現了國家實現節能減排的戰略方針,也是促進發展循環經濟的重要措施之一。

              一、預拌砂漿的主要構成

                  預拌砂漿是指由組成原料在工廠經準確配料和均勻混合而制成的砂漿半成品,到施工現場只需加水攪拌即可使用。由于預拌干混砂漿的種類多,應用十分廣泛。其最大特點之一是以其薄層發揮粘結,裝飾,防護和襯墊等作用。如以粘結功能為主的砂漿主要有砌筑砂漿,墻地磚粘貼砂漿,勾縫砂漿,錨固砂漿等;以裝飾修效果為主的砂漿主要有各種抹面砂漿,內外墻膩子,彩色裝飾砂漿等;起防護作用的有防水砂漿,各種耐蝕砂漿,地面自流平砂漿,耐磨砂漿,絕熱保溫砂漿,吸聲砂漿,修復砂漿,防霉砂漿,屏蔽砂漿等。因而其成分也比較復雜,概括起來是由膠結料,填料,礦物摻合料,顏料,外加劑等材料組成。

                  1. 膠結料。干粉砂漿常用的膠結料有:硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥,高鋁水泥,硅酸鈣水泥,天然石膏,脫硫石膏,石灰,硅灰以及由這些材料的混合體。硅酸鹽水泥或硅酸鹽白水泥都是主要的膠結料。地坪砂漿中通常還需要用一些特殊的水泥。膠結料的用量占干混料產品質量的20%~40%.

                  2. 填料。預拌砂漿的主要填料有:黃砂、石英砂、石灰石、白云石、膨脹珍珠巖等。這些填料經過破碎、烘干,再篩分成粗、中、細若干種類,生產過程中按照要求的比例進行復配。粒度很小的產品,需用細石粉和經分選過的石灰石作骨料。普通的預拌砂漿既可用粉碎過的石灰石,也可用經干燥、篩選過的砂子作骨料。如果砂子質量足可用于高級的結構混凝土,則其一定符合生產干混料的要求。生產質量可靠的預拌砂漿,關鍵在于原料粒度的掌握以及投料配比的準確,而這是在干混砂漿自動生產線中實現的。

                  3. 礦物摻合料。干粉砂漿的礦物摻合料主要是:工業副產品、工業廢料及部分天然礦石等,如:礦渣、粉煤灰、火山灰、細硅石粉等,這些摻合料的化學成分主要是含氧化鈣的硅鋁鹽酸,有很高的活性和水硬性。

                  4. 外加劑。外加劑是干粉砂漿的關鍵環節,外加劑的種類和數量以及外加劑之間的適應性關系到干粉砂漿的質量和性能。為了增加干粉砂漿的和易性和粘結力,提高砂漿的抗裂性,降低滲透性,使砂漿不易泌水分離,從而提高干粉砂漿的施工性能,降低生產成本。如聚合物膠粉、木質纖維、羥甲基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素、改性聚丙烯纖維、PVA纖維以及各種減水劑等。目前隨著干混砂漿市場的發展,已經按照的砂漿的應用特點,利用多種外加劑復合成砂漿專用稠化粉,為砂漿的性能穩定和簡化生產提供了基礎。

              二、預拌砂漿生產線工藝布置(參見飛龍機械(http://www.physiomk.com)建站實例)

                  預拌砂漿生產線依據要生產的產品和場地的位置地形采用不同的工藝設計方案。常用的有塔式工藝布置、階段式工藝布置以及介于二者之間的混合式工藝布置。

                  1. 塔式工藝布置

                  塔式工藝布置通常是自上而下配置相應的設備,依次是砂篩分機、儲存倉、喂料機、計量斗、混合機、包裝機和堆放輸送機等。將所有預處理好的原料提升到原料倉頂部,原材料依靠自身的重力從料倉中流出,經電腦配料,螺旋輸送計量,混合機拌和再到包裝機包裝入成品倉儲存,或散裝入散裝車等工序后成為最終產品,全部生產由中央電腦控制系統操作,配料精度高、使用靈活,采用密閉的生產系統設備使得現場清潔,無粉塵污染。工藝布置見圖1。

                  2. 兩階式布置

                  兩階式布置是將主原料儲倉與混合機平行布置,原料通過二次提升進入混合機,混合機的上部只保留用量相對較小的原料和添加劑儲倉,由此降低儲料倉的高度,大幅度減少工程投資。通過增加收塵裝置減少粉塵污染。工藝布置見圖2。

                  3. 混合式工藝布置

                  混合式工藝布置是將一部分原料儲倉建在地面,如用量大的砂儲倉,以降低鋼結構造價,該部分原料可以在地面計量后通過二次提升進入混合機;另一部分原料如水泥等粉狀物料,經過氣力輸送入倉,且儲存量相對較小,采用高架的方式在混合機上方計量,計量后直接進入混合機,保證物料的輸送過程的流暢,造價相對較低。工藝布置見圖3

              三、預拌砂漿主要生產設備

                  1. 干燥設備

                  干燥設備主要采用回轉干燥機。目前多采用三回程結構,由于散熱面積小節能效果相對較好。烘干機安裝在地面,可選用煤、油、天然氣等多種加熱原料。根據所用燃料和環保要求,配有旋風、布袋收塵器,必要時還需配置脫硫設備。

                  2. 砂子篩分

                  分級篩一般設置在原料儲存倉頂部,經過篩分級后的不同粒徑的砂子直接送入相應的儲存倉。選用質量可靠、投資低、體積小、運行可靠的篩分機,是保證篩分質量和產量的關鍵,直線篩或概率篩為首選。在砂子進入烘干機前,為防止大的塊狀物料進入烘干機,可以選用圓筒篩進行預篩。

                  3.物料輸送

                  粒狀物料(如河砂、機制砂、鋼渣等)一般采用皮帶機和斗式提升機輸送。皮帶機需進行封閉,轉接口處需進行負壓除塵處理。粉狀物料(如水泥,粉煤灰等)一般采用氣力輸送設備送入原料倉?;瘜W外加劑等袋裝物料,采用提升機(或電梯)提升到相應高度,用人工倒料的方式進入小原料倉。所有物料都由改進的螺旋輸送機輸送到計量斗。筒倉的材料使用狀況由筒料位計來監視,同時控制上料。筒倉錐部裝有流化裝置,在原料板結時通入壓縮空氣幫助卸料。

                  4. 配料計量系統

                  所有的物料都由電腦控制的配料系統進行計量配料??刂葡到y采用工控機和專用電子稱配料控制儀表,計算機控制系統實現上料、下料、計量、卸料、輸送、攪拌、出料包裝全過程的自動控制及完全手動支持;具有統計、打印生產日報表月報表功能和原始數據的查詢功,能根據用戶要求設計送貨單,可隨時調整和修改動態模擬整個生產過程,具有計算機自我診斷,報警功能和落差自動修正和補償功能。

                  5. 混合系統

                  混合機是干粉砂漿材料生產中最關鍵的一環,配置高效混合機是產品質量和產量的保證。為干粉砂漿生產專門設計的高效混合機,混合時間縮短,對粒度、密度差異大的物料混合適應性更強,它由傳動機構、臥式筒體、攪拌葉片、卸料機構等部分組成。預拌砂漿生產用的混合機主要由無重力和犁刀兩種形式,前者低轉速大體積,使用維護成本低;后者小容量高轉速,混合速度快,維護成本高。

                  6. 成品輸送

                  混合后的成品砂漿,可以采用袋裝或散裝的形式送往工地。由于預拌砂漿的量很大,應以散裝為主?;旌仙皾{進入接料斗后可以直接進入砂漿運輸車,也可以先進入散裝儲存倉在進入砂漿運輸車。砂漿運到工地后,通過氣力送入預先安放在工地的砂漿背罐內。使用時,只需啟動背罐下方的混合機,調整加水量,即可形成滿足現場施工應用的濕砂漿。砂漿包裝有敞口和閥口兩種形式。敞口包裝灌裝后需要封口操作,閥口包裝自動化程度相對較高。

              四、我國預拌砂漿發展的現狀

                  我國預拌砂漿技術研究始于20世紀80年代,直到90年代末期,才開始出現具有一定規模的預拌砂漿生產企業。進入21世紀以來,在市場推動和政策干預的雙重作用下,我國預拌砂漿行業已逐步從市場導入期向快速成長期過渡。隨著國家相關政策的推動,國外先進理念和先進技術的引進,以及各級政府、生產企業、用戶的積極努力,我國預拌砂漿行業穩步發展。預拌砂漿科研開發、裝備制造、原料供應、產品生產、物流及產品應用的完整產業鏈已初步形成。2008年統計數據顯示,全國兩萬噸規模以上的預拌砂漿生產企業196家,設計能力2177.1萬噸,實際產量為640.06萬噸。具體體現在以下幾方面:

                  1.在政策和管理層面上。2007年6月6日,商務部、公安部、建設部、交通部、質檢總局、環??偩值?部門聯合頒布了《關于在部分城市限期禁止現場攪拌砂漿工作的通知》(商改發〔2007〕205號)。要求北京市等127個城市將從 2007年9月1日起,分3年時間、先后分3批分別實施禁止在施工現場攪拌砂漿。為做好“禁現”;工作,各地采取了一系列有效措施將“禁現”工作落實到位。相繼建立了相應的部門協調機制;出臺了切實可行的政策法規;根據試點先行、穩妥起步的原則,組織開展預拌砂漿工程項目應用試點工作;將使用預拌砂漿納入工程建設項目相關要求中;編制操作規程和技術標準;大力開展科研攻關,為預拌砂漿產業發展提供技術支撐;編寫培訓教材,組織人員培訓等。特別是在2008年8月29日正式頒布的中華人民共和國《循環經濟促進法》中明確規定了“鼓勵使用散裝水泥,推廣使用預拌混凝土和預拌砂漿”。這就為預拌砂漿的發展提供了有力的法律依據和行政執法保證,對進一步提高預拌砂漿的推廣力度起到極為重要的積極作用。

                  2.在技術層面上。預拌砂漿發展初期,先是世界知名企業在中國建預拌砂漿生產企業,如德國maxit集團、漢高公司、法國圣哥班等,這些公司不僅給中國帶來了先進的技術和設備,同時也帶來了國際先進的管理經驗,對推動我國預拌砂漿的發展提供了很大的幫助。

                  隨后,我國的企業家也向預拌砂漿領域滲透,起初主要是引進國外技術和設備生產、使用預拌砂漿,投資大,生產成本較高。近幾年在國家及各級政府的扶持和政策引導下,一些企業協同科研院所和大專院校的科技力量,紛紛投資自主研發預拌砂漿生產、流通、使用的相關設施設備,并與相關行業協會共同努力,在標準化、產品認定、市場準入等方面取得了突破性進展。技術水平正逐步達到國外先進水平,初步形成了我國預拌砂漿相關設施設備的國產化,大大降低了預拌砂漿的生產、物流、施工成本,基本滿足了國內預拌砂漿市場的需求。

                  3.在市場層面上。目前我國經濟發展較快的長江三角洲、珠江三角洲和環渤海地區仍然是預拌砂漿發展最快的三個地區,80%以上的預拌砂漿企業都集中在此。上海市是我國開展建筑砂漿科研工作最早的城市之一,也是目前發展預拌砂漿生產量最大的地區;北京市近幾年預拌砂漿市場異?;钴S。特別是北京奧運工程對預拌砂漿的使用,如國家體育場(鳥巢)和國家游泳中心(水立方)建設都被北京市建委作為預拌砂漿應用示范項目率先使用預拌砂漿;廣州市預拌砂漿市場穩步發展;天津市以建筑施工示范工程為市場拉動點,預拌砂漿市場發展速度也較為速猛;近兩年,鄭州、成都、蘇州、南昌等地預拌砂漿市場得到了較快發展,上海、北京、廣州、常州等城市的預拌砂漿市場相對趨于成熟。


              五、預拌砂漿產業發展條件分析

                  1.宏觀環境分析

                  我國國民經濟和社會發展的方向是:建設資源節約型、環境友好型社會,促進經濟、社會、環境保護協調發展?!笆晃濉睍r期是我國全面建設小康社會承前啟后的關鍵時期,也是把經濟社會發展轉入科學發展軌道的關鍵時期。

                  未來15年,中國經濟的發展仍將處于一個高速發展的階段?!笆晃濉敝饕繕顺洕l展目標以外,還包括一些環境、資源指標:資源利用效率顯著提高,單位國內生產總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右,工業固體廢物綜合利用率提高到60%;生態環境惡化趨勢基本遏制,主要污染物排放總量減少10%,森林覆蓋率達到20%,控制溫室氣體排放取得成效。這表明,中國會越來越重視發展節能降耗產業,并為之提供扶持政策。發展新型、綠色、環保建材,是國民經濟發展的要求,順應歷史發展潮流,將迎來一片廣闊的天地。

                  2.建筑業發展分析

                  預拌砂漿因為直接應用于各種建筑工程,作為一種新型建筑材料,其發展與建筑業關系密切,未來建筑業的發展目標和特點,將直接影響到預拌砂漿的發展。

                  未來建筑業發展的特點如下:

                  1)建筑總量持續增長

                  隨著我國城市化進程的加快及建筑房地產業的蓬勃發展,我國既有建筑量達到了400多億平方米。未來15年,建筑業仍將保持較高的增長速度。

                  隨著中國步入全面建設小康社會的歷史進程,可預料,今后15年,我國的基本建設、技術改造、房地產等固定資產投資規模將保持在一個較高的水平?!笆晃濉逼陂g,我國城鎮人均住宅將達到28平方米,農村人均住宅達到33平方米,需要新增加住宅80億平方米左右。到2020 年,城市人均住宅將達到35平方米,農村將達到40平方米,共需新建住宅200多億平方米,為建筑業的發展提供了巨大的市場空間,同時也為干混砂漿行業的發展提供了巨大市場基礎。

                  2)推廣建筑節能勢在必行

                  在能源越來越緊張的今天,建筑能耗占全國總能耗的比例已由27.6%上升到33%以上,推廣節能建筑已成為未來幾年建筑業發展的重點。建筑節能是緩解我國能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環境污染、促進經濟持續發展的一項最直接、最廉價的措施。具體來說,就是要使用更加有效的建筑材料以達到減少熱量散失、節約能源的目的。

                  我國“十一五”期間建筑節能的目標是:到2010年,節約1.01億噸標準煤,減排4億多噸二氧化碳氣體。通過全面推進建筑節能工作,到2010年,城鎮建筑達到節能50%的設計標準,其中各特大城市和部分大城市率先實施節能65%的標準;開展城市既有居住和公共建筑的節能改造;大城市完成改造面積 25%,中等城市完成15%,小城市完成10%。

                  預拌砂漿中的墻體保溫系統專用砂漿,具有高黏結強度、高柔軟性、低吸水率等特點,廣泛應用于建筑保溫,我國建筑節能目標的實施,將會有力帶動保溫用砂漿市場的快速發展。

                  3)建筑質量明顯提高

                  隨著人們生活水平的提高,對建筑質量的要求也越來越高。而應用預拌砂漿,可以大大提高工程質量。由于受到施工人員的技術熟練程度及水泥、砂子等各種原材料質量的影響,施工現場配置的砂漿,無論是砌筑砂漿、抹面砂漿,還是地面找平砂漿,常常出現建筑物抹灰砂漿開裂現象(即便是最傳統的黏土磚墻使用水泥砂漿抹灰也會出現大面積開裂),從而造成工程質量不穩定、強度達不到要求、甚至質量低劣的情況時有發生,已成為建筑質量通病。另一方面,國家為減少黏土磚使用,大力推廣新型墻體材料,由于這種材料特點使得采用普通水泥砂漿已經不能滿足砌筑抹灰需要。而預拌砂漿采用工業化生產,對原材料和配合比進行嚴格控制,優選原料、計量準確、攪拌均勻,可以確保砂漿質量穩定、可靠。建筑質量要求的提高,將引導傳統砂漿向預拌砂漿方向轉化。預拌砂漿會受到國家政策的支持,逐漸成為市場的寵兒。

                  4)建筑結構特點依然保持對砂漿的旺盛需求

                  受施工技術、建筑工業化水平、材料質量、建筑習慣等多方面因素影響,我國建筑形式以多層和高層為多,建筑結構以現澆混凝土、框架結構和磚混結構為主。我國建筑結構的特點,決定了我國墻體砌筑量大、墻面平整度差、抹灰量大。

                  這種建筑結構的特點,在短時間內不會輕易改變。因此,在今后相當長一段時間內,依然需要大量的普通抹灰砂漿和普通砌筑砂漿,從而為干混砂漿的應用提供了廣闊的市場空間和發展潛力。

                  3.政策環境分析

                  我國預拌混凝土消費量正是通過強制推行大幅上升的,從而得到了社會的認可。預拌砂漿的發展歷程、推廣經歷、產品屬性、政策環境、工程條件與預拌混凝土非常相近,市場應用強制性措施的出臺只是一個時機問題。隨著國家可持續發展戰略的實施,對節約資源、保護環境、確保工程質量的日益重視,國家相關部門會總結商品混凝土的發展經驗,揚長避短,走一條快速、高效的預拌砂漿推廣之路。

                  4.技術因素分析

                  未來20年是中國預拌砂漿發展的最好時期,國家會制定政策推廣以工業固體廢棄物等為主要原材料的干混砂漿。目前,推廣預拌砂漿的技術條件已基本成熟。

                  1)科研為先,為預拌砂漿的發展提供了技術支持

                  干混砂漿應用技術研究取得成果,應用技術日臻成熟。

                  1994年,上海市就開始了預拌砂漿的科研工作,并成功研制出了以砂漿稠化粉技術為核心的預拌砂漿。該技術非常適合國內應用實情,同國外技術(硝化石灰粉纖維素醚)相比,可降低約50%的材料成本。目前,上海市普遍推廣的正是該項技術。

                  2002年,北京市散裝水泥辦公室選擇北京天通苑住宅小區2000平方米的消防綜合樓做工程試點,在國內首次使用散裝預拌砂漿進行工程施工,通過試點摸索出了預拌砂漿在運輸、儲存、使用以及施工機具制造等方面的經驗,并在此基礎上開展了對施工機具的研制。

                  2)先進城市的技術規程,成為預拌砂漿全國推廣的技術依托

                  上海、北京、廣州等城市都編制了具有地方特色的預拌砂漿應用技術規程,為推廣普通預拌砂漿提供了技術依托。

                  3)生產設備制造水平在提高,有效降低了進入門檻

                  與幾年前相比,我國預拌砂漿生產設備水平已有明顯提高,具備設備國產化的能力,為欲進入預拌砂漿領域的企業降低了資金和設備門檻,從而為預拌砂漿在國內的大力推廣應用提供了保障。

                  4)國外大企業進入中國,帶來了先進的技術和經驗

                  近年來,國外干混砂漿生產巨頭加大了在中國資金和技術的投資力度,幾乎所有國外預拌砂漿生產巨頭都在中國設有分公司或辦事處,如德國海德堡水泥集團麥克斯特公司、德國漢高西安漢港化工有限公司年、德國摩泰克公司等都在國內建立了預拌砂漿生產設備、物流、施工機械生產廠,德國瓦克公司還建立了用于預拌砂漿的聚合物膠粉生產廠。此外,法國圣哥班也在中國建有預拌砂漿工廠。

                  國外預拌砂漿生產巨頭進入中國市場,不僅為中國建筑市場引入了高品質的建筑材料,也為中國預拌砂漿行業起到了示范作用。他們帶來的世界先進理念、技術和管理經驗,為中國的預拌砂漿企業提供了寶貴的借鑒,縮短了中國與發達國家的差距,同時對中國預拌砂漿的推廣起到了良好的促進作用。

                  5)主要原材料的影響

                  砂是生產預拌砂漿的主要原料,預拌砂漿生產對原料砂的使用量較大。我國建筑用砂年需十幾億噸,隨著大量的開采,我國天然砂石資源已相當匱乏,砂的價格越來越高,供需矛盾開始突出。

                  預拌砂漿可以全部使用人工機制砂石代替天然砂石。人工機制砂石就是將一些礦山開采下來的下腳料或水泥廠尾礦廢棄的石灰石,或建筑垃圾、煤矸石、鋼渣等工業固體廢棄物進行破碎篩分,達到預拌砂漿生產所需的粒度要求。這樣既可以利廢,又可以減少環境破壞,完全符合我國發展循環經濟的理念。我國每年要產生大量的石灰石廢料及工業廢棄物,未來15年工業固體廢棄物的產生量也很大,完全可以保證預拌砂漿原料供應充足。位于北京首鋼的北京特首干混砂漿建材廠就是一條完全以鋼渣做骨料預拌砂漿生產企業,其生產的產品已經在國家體育場等工程中使用,收到很好效果。

                  綜合上述分析和中國建材規劃研究院的預測,未來10年內預拌砂漿市場需求量將以很快的速度增長,然后趨緩,此后將保持相對穩定的市場空間。預計2010年各類預拌砂漿消費量約 7000萬~8000萬噸。除特種砂漿外,預拌砂漿主要是用于城市房屋建設和維修及其他各類工程,我國預拌砂漿的市場容量可望達到3億噸左右。

                  預拌砂漿的出現填補了建筑材料的一項空白,完成了對建筑工業的一項重大革新。許多房地產開發商和建材生產企業對該項目表示出很大的興趣。從國內京、滬、粵等地的推廣使用狀況來看,各級政府都非常重視,再加上近年來建筑工程質量問題屢屢出現,使得干混砂漿的政策面環境很好。同時,干混砂漿在現階段產量依然很小,比如以一個中小城市一年總建筑量1000萬平方米對砂漿的使用量進行簡單估算,抹面砂漿和砌筑砂漿總使用量在300萬噸以上。假如建一條年產30萬噸的干混砂漿生產線,全部產量僅為市場需求量的10% ,因此市場需求不成問題。

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