2011年膨脹混凝土行業(yè)的運(yùn)行情況與發(fā)展前景

　　一、2011 年度膨脹混凝土行業(yè)綜合狀況

　　1. 膨脹劑行業(yè)

　　我國膨脹劑行業(yè)雖然經(jīng)過二十多年的發(fā)展，但尚未擺脫產(chǎn)品技術(shù)水平較低、市場比較混亂的狀況。國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)膨脹劑的企業(yè)近百家，膨脹劑（含膨脹型防水劑）年銷售量約200 萬噸。其中年銷售量上萬噸的企業(yè)約有20 家，其銷售量約占總量的60％，這些企業(yè)大多生產(chǎn)檢驗(yàn)程序完善，能夠按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。圖1、圖2 和圖3 是2011 年我國混凝土膨脹劑的年產(chǎn)量、各型膨脹劑所占的比例情況。

　　總體來看，膨脹劑的產(chǎn)銷量比上年有較大幅度增長，但是Ⅰ型產(chǎn)品多，Ⅱ型產(chǎn)品少，而且很大一部分是以膨脹型抗裂防水劑的形式出現(xiàn)，需要引起注意。行業(yè)整體處于上升發(fā)展勢頭，需要把握行業(yè)發(fā)展形勢，驅(qū)劣扶優(yōu)，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。

　　2. 自應(yīng)力混凝土輸水管行業(yè)

　　目前還有約10 多個(gè)廠家生產(chǎn)自應(yīng)力混凝土輸水管，年產(chǎn)量數(shù)百公里，主要是公稱內(nèi)徑300~400mm 輸水管，采用自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥為原料。產(chǎn)品大多用在農(nóng)村供水。目前行業(yè)產(chǎn)品合格率約90%。主要競爭產(chǎn)品是PE 塑料管和球磨鑄鐵管。行業(yè)總體呈現(xiàn)萎縮態(tài)勢，需要創(chuàng)造新市場需求。

　　二、技術(shù)現(xiàn)狀

　　目前我國生產(chǎn)的膨脹劑，其膨脹源大都是水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）。從水化機(jī)理來看，在水泥石中，由各種CaO、Al₂O₃、SO₃來源所形成的鈣礬石都可能引起膨脹。我國大多數(shù)的膨脹劑采取的是固定CaO、SO₃來源，變換Al₂O₃來源的技術(shù)路線，即CaO由硅酸鹽水泥水化提供，SO₃由硬石膏提供，通過改變Al₂O₃來源，如鋁酸鈣（高鋁水泥熟料）、硫鋁酸鈣（硫鋁水泥熟料）、明礬石、含鋁礦渣、煅燒礬土、高鋁煤矸石、高鋁粉煤灰、煅燒高嶺土、地開石，等等，各生產(chǎn)廠據(jù)此制定不同的生產(chǎn)配方，形成不同的膨脹劑。所以我國的膨脹劑一般是用硬石膏和含可溶Al₂O₃的礦物配制而成，且很多企業(yè)基于成本考慮，大多采用價(jià)格較低的含Al₂O₃礦物原料，因此膨脹劑的膨脹能較小。

　　2010年趙順增、游寶坤提出，以氧化鈣為主要膨脹源的混凝土膨脹劑是今后膨脹劑的發(fā)展方向?，F(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出氧化鈣-硫鋁酸鈣雙膨脹源膨脹劑HCSA，并投放市場多年，經(jīng)過眾多工程實(shí)踐驗(yàn)證，這種膨脹劑的性能優(yōu)越，安全可靠。

　　三、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　涉及膨脹劑和補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)的兩項(xiàng)核心標(biāo)準(zhǔn)即將頒布實(shí)施，一是的產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》GB23439-2009，二是城鄉(xiāng)與住房建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》JGJ/T178-2009。

　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，膨脹劑檢驗(yàn)摻量統(tǒng)一為10％，按限制膨脹率的大小，將其分為兩種類型，Ⅰ型的限制膨脹率為0.025％，是目前市場用量最廣的普通膨脹劑，Ⅱ型限制膨脹率為0.050％，是高品質(zhì)膨脹劑，基本達(dá)到日本JIS A6202《混凝土膨脹劑》標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。標(biāo)準(zhǔn)既鼓勵高膨脹能膨脹劑的發(fā)展，又顧及到低端產(chǎn)品，允許用工業(yè)廢渣制造膨脹劑，體現(xiàn)了節(jié)能減排的主旨思想，并增加了快速檢驗(yàn)膨脹性能的參考試驗(yàn)方法，是一部先進(jìn)實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)。

　　補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料、混凝土設(shè)計(jì)和制造以及施工等方面對補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，彌補(bǔ)了GB50119-2003《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》第8 章涉及膨脹劑使用部分的不足，新增了無縫設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)自防水等新內(nèi)容，具有更強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性，是指導(dǎo)補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用的重要技術(shù)文件。

　　另外，還有一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了需要使用膨脹劑和膨脹混凝土，如JC861-2008《混凝土砌塊( 磚) 砌體用灌孔混凝土》、GB/ T 50448-2008《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》、JC/T986－2005《水泥基灌漿材料》、TB/T《鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿劑技術(shù)條件》、沈陽市地方標(biāo)準(zhǔn)DB2101/TJ05-2008《地鐵混凝土技術(shù)規(guī)范》、遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《地下混凝土結(jié)構(gòu)防裂技術(shù)規(guī)程》。這些新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范的實(shí)施，必將進(jìn)一步規(guī)范和提高我國膨脹劑和膨脹混凝土的應(yīng)用技術(shù)水平，為膨脹劑和膨脹混凝土的健康發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　最近，已經(jīng)頒布，即將實(shí)施的GB50208-2011《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》明確規(guī)定，地下工程的后澆帶必須采用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土，其抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性和限制膨脹率必須符合設(shè)計(jì)要求，并且是作為強(qiáng)制性條文實(shí)施，這對于優(yōu)質(zhì)膨脹劑是一個(gè)重大利好消息。借此，不僅可以規(guī)范膨脹劑和補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)，而且為膨脹劑產(chǎn)業(yè)提升提供了絕好的機(jī)會。

　　《自應(yīng)力混凝土輸水管》GB4084-1999 國家標(biāo)準(zhǔn)自頒布實(shí)施以來，已經(jīng)有13 年的歷史，產(chǎn)品的生產(chǎn)與工程應(yīng)用形勢發(fā)生了很大變化。國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)，在水和礦產(chǎn)資源、環(huán)境、城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展等領(lǐng)域的發(fā)展中，都將綜合節(jié)水、流域水環(huán)境治理、城市污水無害化處理和資源化利用技術(shù)等列為發(fā)展要求，而且將水體污染控制與治理列為重大專項(xiàng)。自應(yīng)力混凝土管不僅適用于城市和鄉(xiāng)村輸水，而且能夠進(jìn)一步擴(kuò)展到城市排污、集水、農(nóng)田水利等方面，符合國家發(fā)展的需求。另外，與其他種類的管材相比，自應(yīng)力混凝土管具有材料耐久，使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，也符合節(jié)能節(jié)材可持續(xù)發(fā)展的要求。因此有必要對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，使之適應(yīng)當(dāng)前建設(shè)發(fā)展的需求，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。[Page]

　　四、新技術(shù)促進(jìn)行業(yè)發(fā)展

　　目前，在我國的商品混凝土中，摻加30％～ 50％礦物摻合料漸成趨勢，摻合料在水化過程中要吸收水泥中的Ca(OH)₂，才能形成次生C-S-H，一些水泥生產(chǎn)企業(yè)往往在水泥生產(chǎn)過程中就摻加了大量的混合材，因此混凝土可能存在“貧鈣”的潛在問題。基于這種狀況，以CaO為主要膨脹源的膨脹劑應(yīng)該是今后膨脹劑的發(fā)展方向。但是必須指出，不是用一般生石灰做原料，而是用特殊配料的、經(jīng)過高溫煅燒的含CaO較多的專用膨脹熟料做原料。這類膨脹劑的膨脹相是通過固相反應(yīng)過程形成，其反應(yīng)條件不如溶解擴(kuò)散析晶嚴(yán)苛，因此用于補(bǔ)償收縮混凝土有以下優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）膨脹速度快、膨脹能大；

　?。?）對水養(yǎng)護(hù)的依賴程度相對較低；

　?。?）原料來源廣，成本低，可以節(jié)約大量高品質(zhì)鋁礬土和石膏資源；

　?。?）膨脹相Ca(OH)₂在完成膨脹作用之后，可以進(jìn)一步與高性能混凝土中摻合料所含的活性SiO₂ 反應(yīng)，生成C-S-H凝膠，對補(bǔ)充大摻量摻合料混凝土的Ca(OH)₂、提高其抗碳化性能具有重要作用。

　　CaO膨脹劑源自日本，我國也在上世紀(jì)六十年代和八十年代分別研制成功幾種CaO膨脹劑，如用過燒CaO生產(chǎn)的澆筑水泥、包裹法生產(chǎn)的脂膜石灰以及過燒、包裹相結(jié)合的復(fù)合膨脹劑（CEA）熟料等。生產(chǎn)CaO膨脹劑的關(guān)鍵技術(shù)是控制CaO的反應(yīng)速度，使之安全有效，否則也會發(fā)生延遲膨脹反應(yīng)，危機(jī)結(jié)構(gòu)安全。

　　中國建筑材料科學(xué)研究總院研制成功的氧化鈣-硫鋁酸鈣雙膨脹源膨脹劑HCSA，經(jīng)過8 年的工程應(yīng)用證明，不僅性能卓越，而且安全可靠。

　　由于水泥細(xì)度增大，混凝土早期冷縮裂縫在建筑工程中越發(fā)常見，是影響混凝土耐久性的重要原因，急需研制補(bǔ)償早期冷縮的新型混凝土膨脹劑，中國建筑材料科學(xué)研究總院最新研制的水化熱抑制型膨脹劑HCSA-R 在這方面有所突破，已經(jīng)在工程中開始應(yīng)用。

　　另外，膨脹混凝土灌注樁是今后需要大力發(fā)展的一項(xiàng)建筑技術(shù)。在1990 年代開發(fā)的PEA 灌注樁膨脹劑基礎(chǔ)上，最新研制的HCSA-P 高性能灌注樁膨脹劑的膨脹能更加優(yōu)越，混凝土膨脹量提高了一個(gè)數(shù)量級，單樁承載力獲得大幅度提高。

　　補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率現(xiàn)場檢測技術(shù)也研制成功，為檢驗(yàn)補(bǔ)償收縮混凝土的效果提供了簡便實(shí)用的手段，不僅有助于辨識混凝土膨脹劑的優(yōu)劣，而且可以監(jiān)控補(bǔ)償收縮混凝土的質(zhì)量。

　　2011 年底，鄭州建文特種建材科技有限公司采用中國建筑材料科學(xué)研究總院的技術(shù)，在河南省新密市建成了一條HCSA 膨脹劑專用熟料生產(chǎn)線，為發(fā)展新型高性能混凝土膨脹劑提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　雖然我國的補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)走在了世界前列，但是與如此具大的使用量相比，應(yīng)用技術(shù)仍顯滯后，特別需要說明的是，膨脹劑是一種中間產(chǎn)品，在解決實(shí)際工程的裂滲問題時(shí)，尚須混凝土材料、工程設(shè)計(jì)和施工等專業(yè)相互配合，才能取得理想的使用效果，絕非“一摻就靈”的萬能產(chǎn)品，因此未來一段時(shí)間必須加大相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的貫徹力度，加快應(yīng)用技術(shù)普及；另外。生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)支持非常重要，不僅銷售產(chǎn)品，更要銷售服務(wù)。

　　五、整頓市場，健康發(fā)展

　　未來膨脹劑行業(yè)的發(fā)展，應(yīng)該把握三個(gè)環(huán)節(jié)，一是加大新產(chǎn)品、新技術(shù)研究力度，創(chuàng)造剛性需求；二是借助標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范膨脹劑市場；三是加強(qiáng)執(zhí)法力度，徹底鏟除假冒偽劣產(chǎn)品。

　　過去，由于不能立竿見影檢驗(yàn)膨脹劑的效能，導(dǎo)致一些假冒偽劣膨脹劑流入市場，不僅給用戶和建筑業(yè)造成了損失，而且嚴(yán)重禍害了膨脹劑行業(yè)，致使一些用戶覺得摻不摻膨脹劑差別不大。現(xiàn)在一些混凝土攪拌站對設(shè)計(jì)圖紙明確標(biāo)注的補(bǔ)償收縮混凝土，也不摻膨脹劑，始作俑者就是偽劣膨脹劑的制造和銷售者，全行業(yè)應(yīng)該團(tuán)結(jié)起來，共同圍剿這些害群之馬。膨脹劑生產(chǎn)廠商要與質(zhì)檢單位緊密結(jié)合，拿起產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)這把武器，加大查處和打擊偽劣產(chǎn)品的力度，促進(jìn)行業(yè)健康快速發(fā)展。