2014年泡沫混凝土行業(yè)發(fā)展報(bào)告
1 行業(yè)政策
2014年,面對(duì)復(fù)雜的建筑市場(chǎng)以及變化的行業(yè)政策,雖然泡沫混凝土行業(yè)個(gè)別產(chǎn)品經(jīng)歷了大起大落的行情,但在行業(yè)同仁的共同努力下,整個(gè)行業(yè)總體上還是保持了平穩(wěn)地增長(zhǎng)。
行業(yè)的焦點(diǎn)產(chǎn)品--泡沫混凝土保溫板,3年多來經(jīng)歷了過山車式的行情,大起大落,國家政策的變動(dòng)牽動(dòng)著每個(gè)保溫人的神經(jīng)。2010年以前,泡沫混凝土保溫板少人問津,三把大火(央視新址、上海膠州路教師公寓、沈陽皇朝萬鑫大廈)之后,2011年3月,公安部消防局下發(fā)了65號(hào)文《關(guān)于進(jìn)一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》,規(guī)定“民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級(jí)的材料”。此后,不燃保溫材料出現(xiàn)井噴,巖棉、泡沫混凝土、珍珠巖等無機(jī)保溫材料的行情異?;鸨?,泡沫混凝土保溫板高峰時(shí)售價(jià)曾達(dá)1800元/m3,甚至更高。但一些人認(rèn)為,產(chǎn)能不足、保溫性能不理想,造成大量的建筑外保溫項(xiàng)目停工,影響了節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。2011年12月30日國務(wù)院發(fā)布國發(fā)[2011]46號(hào)文中規(guī)定“新建、改建、擴(kuò)建工程的外保溫材料一律不得使用易燃材料,嚴(yán)格限制使用可燃材料,加快研發(fā)和推廣具有良好防火性能的新型建筑保溫材料”?!氨剡^山車”在完成了一圈中國式的循環(huán)之后,2012年12月風(fēng)向再變,公安部消防局下發(fā)350號(hào)文《關(guān)于民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》,決定終止執(zhí)行“65號(hào)文”。政策又回到2009年的46號(hào)文?!?6號(hào)文”指的是2009年9月公安部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合下發(fā)的《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》,其規(guī)定“民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級(jí),且不應(yīng)低于B2級(jí)”。
從“46號(hào)文”到“65號(hào)文”、“國發(fā)46號(hào)文”,再到“350號(hào)文”的下發(fā),再回到“46號(hào)文”,相對(duì)應(yīng)的保溫材料選擇,從B2級(jí)到A級(jí),再到B2級(jí),一些省市要求B1。短短3年間,我國外墻保溫市場(chǎng)經(jīng)歷了幾多起伏。在業(yè)內(nèi)人士看來,以文件這種行政命令的形式規(guī)定和管理專業(yè)領(lǐng)域問題,應(yīng)該是一種臨時(shí)措施,專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)問題交給行業(yè)內(nèi)的技術(shù)規(guī)范來解決,無疑更科學(xué)合理。
2012年底,國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》(GB 8624-2012)將外墻保溫材料分為A級(jí)(不燃)、B1級(jí)(難燃)、B2級(jí)(可燃)和B3級(jí)(易燃)4個(gè)等級(jí)。推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗(yàn)方法》 (GB/T 29416-2012)于2013年10月1日起實(shí)施。很多地方政府僅允許使用不低于B1級(jí)材料,這是大趨勢(shì)。北京正在進(jìn)行的既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目對(duì)保溫材料的要求是,燃燒性能為A級(jí)保溫材料以及燃燒性能為復(fù)合A級(jí)的熱固性保溫材料(即主體保溫材料為B1級(jí),通過復(fù)合后達(dá)到A級(jí))。今年初剛出臺(tái)的《上海市保障性住房建筑節(jié)能設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》規(guī)定:建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)保溫材料的燃燒性能等級(jí)不應(yīng)低于B1級(jí)等。甘肅省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、甘肅省公安廳2013年10月聯(lián)合出臺(tái)最嚴(yán)外墻保溫材料燃燒性能規(guī)范,要求當(dāng)建筑高度大于等于50米時(shí),其外墻保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級(jí)。
65號(hào)文的取消并不代表防火安全方向的變化,在建筑工業(yè)“十二五”規(guī)劃當(dāng)中,始終將安全置于環(huán)保節(jié)能之前。這說明,安全型保溫材料始終是一個(gè)發(fā)展方向,提高各種材料的綜合性能,一直是政策制定的初衷與未來材料的發(fā)展方向。
2013年2月16日中華人民共和國國家發(fā)改委員發(fā)布第21號(hào)令《關(guān)于修改<產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)>有關(guān)條款的決定》,該決定對(duì)泡沫混凝土行業(yè)應(yīng)該是利好消息,鼓勵(lì)發(fā)展不燃外保溫材料、阻燃制品。
2013年國家發(fā)改委組織實(shí)施建材、煤炭、電力、建筑4個(gè)行業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化示范工程專項(xiàng),開展重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)工藝、控制溫室氣體排放等相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新,建設(shè)低碳技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化示范工程,推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。整個(gè)建材行業(yè)8個(gè)項(xiàng)目獲批,共得到國家1.225億元補(bǔ)助資金支持。分別是:
華新水泥的株洲市生活垃圾預(yù)處理及水泥窯綜合利用一體化項(xiàng)目
溧陽天山水泥公司的利用5000噸/日水泥窯協(xié)同處置450噸/日生活垃圾
山東天意機(jī)械股份有限公司的泡沫混凝土保溫板項(xiàng)目
山西省潞城市泓鈺節(jié)能建材有限公司的泡沫混凝土保溫板項(xiàng)目
中國洛陽浮法玻璃集團(tuán)有限責(zé)任公司的1250噸/日玻璃熔窯一體化處理節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目
廣東四通集團(tuán)股份有限公司的建筑衛(wèi)生陶瓷廢料回收利用項(xiàng)目
佛山市溶洲建筑陶瓷二廠的建筑衛(wèi)生陶瓷廢料綜合回收利用項(xiàng)目
泰山玻璃纖維有限公司的8萬噸級(jí)玻纖窯爐純氧燃燒項(xiàng)目。
在整個(gè)建材行業(yè)共資助8個(gè)項(xiàng)目,泡沫混凝土這個(gè)小行業(yè)即占據(jù)兩席,可見國家有關(guān)部委對(duì)泡沫混凝土的重視。
2 泡沫混凝土行業(yè)概況
2014年我國泡沫混凝土行業(yè)牢牢把握穩(wěn)中求進(jìn)、提升質(zhì)量效益的基調(diào),在某些領(lǐng)域,獲得了突破性的發(fā)展,這是全體泡沫混凝土人凝聚智慧,創(chuàng)新發(fā)展的結(jié)果。對(duì)于泡沫混凝土行業(yè)所經(jīng)歷的各種問題,行業(yè)協(xié)會(huì)積極開展各項(xiàng)工作,向國家相關(guān)部門反映企業(yè)訴求,以服務(wù)于建筑節(jié)能、建筑工業(yè)化為重點(diǎn),以提高質(zhì)量和效益為目標(biāo),以推進(jìn)科技進(jìn)步和創(chuàng)新為動(dòng)力,抓住戰(zhàn)略機(jī)遇,引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。
近年來,我國泡沫混凝土行業(yè)得到了高速發(fā)展。據(jù)估算,2014年我國泡沫混凝土總量至少超過2500萬m3,主要應(yīng)用于建筑保溫、住宅及路橋等工程領(lǐng)域。泡沫混凝土按發(fā)泡方式分為物理發(fā)泡與化學(xué)發(fā)泡兩大類,物理發(fā)泡主要適于現(xiàn)澆施工,如現(xiàn)澆地暖絕熱層、屋面保溫隔熱層、現(xiàn)澆墻體、墊層、回填、路橋工程等?;瘜W(xué)發(fā)泡強(qiáng)度相對(duì)較高,適于制作各類制品,如泡沫混凝土內(nèi)外墻保溫板、隔墻板及夾心復(fù)合墻板、裝配式住宅等。
據(jù)泡沫混凝土分會(huì)不完全統(tǒng)計(jì),2014年企業(yè)總數(shù)預(yù)計(jì)1000多家。企業(yè)地域分布數(shù)量由高到低次序大致為:江蘇、四川、河南、河北、山東、遼寧、山西、北京、上海、浙江、黑龍江、陜西、內(nèi)蒙古、廣東、湖北、安徽、重慶、貴州、湖南、福建、天津、江西、吉林、云南、甘肅、廣西、寧夏、新疆、青海;海南、西藏等省區(qū)地處邊遠(yuǎn),泡沫混凝土最不發(fā)達(dá),企業(yè)數(shù)量很少,有待今后發(fā)展。
從企業(yè)規(guī)模來看,小企業(yè)居多,按年產(chǎn)量或施工量來說,很多企業(yè)年產(chǎn)量只有幾千立方甚至更低,大的企業(yè),例如廣東盛瑞土建公司2013年施工量達(dá)到100萬m3左右。就產(chǎn)值而言,過億的企業(yè)不多,主要是做墻板、現(xiàn)澆路橋工程、裝配式住宅產(chǎn)業(yè)等。北京太空板業(yè)公司以發(fā)泡水泥(泡沫混凝土)復(fù)合墻板為主導(dǎo)產(chǎn)品,年銷量超過100萬m2,已成為上市公司。
泡沫混凝土行業(yè)中用量最大的是泡沫混凝土保溫制品,包括保溫板、泡沫混凝土隔墻板、砌塊及夾心復(fù)合墻板、裝配式住宅等。其次是現(xiàn)澆地暖泡沫混凝土絕熱層、各類回填與路橋、土建施工、泡沫混凝土屋面保溫隔熱層(現(xiàn)澆與粘貼保溫板)、自保溫墻體等。多年來,產(chǎn)品形式不斷豐富,產(chǎn)量也實(shí)現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。[Page]
3 泡沫混凝土行業(yè)新進(jìn)展
近年來,隨著行業(yè)政策的波動(dòng),焦點(diǎn)產(chǎn)品泡沫混凝土保溫板銷量受到影響,但是很多企業(yè)認(rèn)真研究對(duì)策,積極轉(zhuǎn)型。在過去的一年里,通過自身的努力,研究開發(fā)新產(chǎn)品、開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域,企業(yè)依然得到了發(fā)展壯大,為泡沫混凝土行業(yè)做出了貢獻(xiàn)。
3.1 泡沫混凝土板用于內(nèi)隔墻
將泡沫混凝土保溫板用于內(nèi)隔墻。具體施工工序:先固定工字鋼龍骨,將泡沫混凝土板插入,再連接工字鋼并固定,整墻成型后外表面噴漿,表面粘上纖維水泥板,用螺絲固定在工字鋼上,即成防火隔音墻。將保溫板轉(zhuǎn)型用于內(nèi)隔墻,不僅發(fā)揮了泡沫混凝土隔音、防火、輕質(zhì)、保溫等優(yōu)勢(shì),還極大的提高了施工效率,為泡沫混凝土保溫板開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
3.2 泡沫混凝土保溫裝飾一體化板
將泡沫混凝土裸板與加強(qiáng)層、防水層、裝飾層,通過深加工制成保溫裝飾一體化板,集保溫、防水、裝飾等多功能于一體,產(chǎn)品的預(yù)制化、標(biāo)準(zhǔn)化、組合多樣化、施工裝配化,可以干掛、粘掛或粘錨施工。泡沫混凝土保溫裝飾一體化板不但具有泡沫混凝土保溫板的各種優(yōu)點(diǎn),其保溫裝飾一體化體系還能克服當(dāng)前其它外墻外保溫節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)用中手工施工效率低、容易破損、開裂、裝飾性差等缺點(diǎn),是一種綜合性價(jià)比優(yōu)良的外墻外保溫節(jié)能產(chǎn)品,具有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景。目前,我國已有少量的企業(yè)生產(chǎn)泡沫混凝土保溫裝飾一體化板,并且開始在建筑保溫施工中應(yīng)用該產(chǎn)品。
3.3 泡沫混凝土復(fù)合保溫板
與有機(jī)類保溫材料相比,泡沫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)偏大,三北地區(qū)要達(dá)到65%甚至更高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),厚度將很大。為了提高泡沫混凝土的保溫性能,北方很多企業(yè)嘗試采用與有機(jī)保溫材料復(fù)合的方式,最常用的是用保溫性能好的聚氨酯復(fù)合,如:“泡沫混凝土+聚氨酯+泡沫混凝土”復(fù)合保溫板、“聚氨酯+泡沫混凝土+聚氨酯” 復(fù)合保溫板。
3.4 泡沫混凝土夾心復(fù)合墻板與集成住宅
當(dāng)前,泡沫混凝土夾芯復(fù)合墻板與屋面板、泡沫混凝土集成住宅等已成為開發(fā)的熱點(diǎn)。以干密度300 kg/m3~500 kg/m3左右的泡沫混凝土芯材與纖維水泥面板復(fù)合,制成墻板和屋面板,匹配輕鋼結(jié)構(gòu)可制成集成化住宅。
集成化住宅是國家建設(shè)部力推的新型建筑模式,也是未來建筑發(fā)展的必然趨勢(shì),而泡沫混凝土以其輕質(zhì)、保溫、防火、隔音、抗震、耐久等特點(diǎn),必然將會(huì)在其中扮演重要角色,這也給泡沫混凝土企業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。目前我國已有大量泡沫混凝土企業(yè)投身到集成化住宅行業(yè)中。主要的做法是將泡沫混凝土制成墻板和屋面板,匹配輕鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)裝配式住宅。這種結(jié)構(gòu)體系,組裝速度快、抗震性強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)自保溫,造價(jià)較低,主要用于中高檔別墅、小康住宅等。代表性企業(yè)主要有如北京太空板公司、北京華麗聯(lián)合、天基板業(yè)、中體板業(yè)、鎮(zhèn)江威信廣廈模塊建筑公司、南京佳匯新材料公司等,有的企業(yè)年銷量已超過100萬m2,產(chǎn)品出口10多個(gè)國家,為泡沫混凝土行業(yè)樹立了榜樣。
北京太空板業(yè)(上市公司)生產(chǎn)的發(fā)泡水泥復(fù)合板,是以周邊鋼圍框、內(nèi)置桁架與發(fā)泡水泥芯材及面層復(fù)合而成的輕質(zhì)構(gòu)件產(chǎn)品,具有承重保溫一體化、節(jié)能環(huán)保、一級(jí)防火、抗震等特點(diǎn)。太空板裝配式住宅產(chǎn)品及建造技術(shù)于2008年5月通過由北京市建委組織的科技成果鑒定,已廣泛應(yīng)用于大跨度工業(yè)廠房、大型公用設(shè)施及裝配式住宅,年產(chǎn)量大約120萬m2,主要應(yīng)用工程有:長(zhǎng)江三峽左右岸電廠廠房、沈陽飛機(jī)(蘇-27)項(xiàng)目、921衛(wèi)星火箭組裝廠、西航發(fā)動(dòng)機(jī)430廠房、昌河武裝直升機(jī)廠房等。
3.5 現(xiàn)澆泡沫混凝土復(fù)合墻體
墻體現(xiàn)澆分為承重泡沫混凝土現(xiàn)澆墻體、鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆墻體、框架結(jié)構(gòu)泡沫混凝土墻體、磚混結(jié)構(gòu)夾芯泡沫混凝土墻體等。其中,免拆模板泡沫混凝土現(xiàn)澆復(fù)合墻體已有企業(yè)累計(jì)完成建筑面積60萬m2的施工,內(nèi)蒙古呼和浩特東方君座小區(qū)、建設(shè)銀行大廈、北京平谷新農(nóng)村住宅等成為其代表性的工程。北京優(yōu)耐德新型建材有限公司、大連達(dá)鵬達(dá)建材裝飾有限公司、大連天一建筑保溫工程有限公司、北京天舒廣慧工程有限公司、北京建材泡沫混凝土科技有限公司等幾十家企業(yè)成為專門從事這一領(lǐng)域工程施工的典范。目前,遼寧省已出臺(tái)了《泡沫混凝土現(xiàn)澆復(fù)合墻體工藝規(guī)程》。明年,北京平谷和內(nèi)蒙赤峰將有兩個(gè)新農(nóng)村住宅建設(shè)工程開工,每個(gè)工程量都將達(dá)幾十萬平米,標(biāo)志著這一技術(shù)體系正在由城市推向農(nóng)村。我分會(huì)為推動(dòng)這一應(yīng)用的發(fā)展,已由專家委員會(huì)閆振甲主任委員編著出版了《泡沫混凝土現(xiàn)澆復(fù)合墻體技術(shù)》一書。
目前已得到成功應(yīng)用的墻體現(xiàn)澆系統(tǒng)主要有以下兩種:
(1)現(xiàn)澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)
這種墻體是以輕鋼龍骨(C形鋼或方管組合格子結(jié)構(gòu)形鋼)和橫向斷橋龍骨為縱橫支撐,以固定于龍骨上的免拆除無機(jī)面板為覆蓋材料,形成墻體空腔,然后向空腔內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)澆筑泡沫混凝土漿體,漿體硬化后與龍骨面板一起,形成完整一體的夾心復(fù)合墻體。主要應(yīng)用于高層框架結(jié)構(gòu)非承重外墻和內(nèi)隔墻、低層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅承重外墻和內(nèi)墻以及鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化廠房非承重外墻及內(nèi)隔墻。這種體系中斷橋結(jié)構(gòu),開口龍骨提高了建筑性能,實(shí)現(xiàn)了建筑自保溫,解決建筑保溫及防火的矛盾。按施工工藝分類可分為物理制泡現(xiàn)澆復(fù)合墻體和化學(xué)發(fā)泡現(xiàn)澆復(fù)合墻體。
系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)越性:
① 結(jié)構(gòu)保溫可實(shí)現(xiàn)建筑自保溫
② 徹底解決建筑保溫及防火的矛盾
③ 解決了鋼結(jié)構(gòu)的防火難題
④ 高耐久保溫材料使保溫與建筑同壽命
⑤ 斷橋結(jié)構(gòu)提高了保溫效果
⑥ 開口龍骨提高了建筑性能
⑦ 泡沫混凝土填充鋼管提高鋼框架性能
(2)泡沫混凝土現(xiàn)澆薄壁型鋼低層住宅
這種建筑是泡沫混凝土現(xiàn)澆復(fù)合墻體技術(shù)的發(fā)展和延伸。以薄壁型鋼為主要受力支撐體,以固定在薄壁型鋼兩側(cè)的覆蓋面板為輔助受力支撐體并傳遞載荷,以澆注于型鋼和面板組成的空腔內(nèi)的泡沫混凝土為保溫隔聲防火功能結(jié)構(gòu)層,三者共同形成這種新型住宅的主體。
主要技術(shù)特征:墻體、樓層、屋面三大部分均由泡沫混凝土澆筑而成。是一種新型自保溫防火抗震生態(tài)低碳建筑,國內(nèi)外唯一的全泡沫混凝土結(jié)構(gòu)保溫住宅。
3.6 空心砌模澆注泡沫混凝土自保溫復(fù)合墻體系統(tǒng)
大連正銳建筑節(jié)能股份有限公司開發(fā)出“空心砌模澆注泡沫混凝土自保溫復(fù)合墻體系統(tǒng)”,簡(jiǎn)稱空心砌模自保溫墻體,是采用空心砌模錯(cuò)位砌筑成墻體,并在其相互貫通的內(nèi)腔中現(xiàn)場(chǎng)澆注泡沫混凝土漿料,梁、柱部位采用無機(jī)保溫材料噴涂處理,進(jìn)而形成具有自保溫功能的墻體系統(tǒng)。采用現(xiàn)場(chǎng)澆注的方式,解決了傳統(tǒng)外墻保溫存在的脫落、防火、耐久性等問題,一勞永逸,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)潛力。
3.7 物理發(fā)泡制作保溫板
洛陽師范學(xué)院李森蘭老師、威海市巨虹新型建材公司等另辟蹊徑,以物理發(fā)泡方式制作泡沫混凝土保溫板,具有發(fā)泡工藝簡(jiǎn)單,易于操作等優(yōu)點(diǎn),沒有化學(xué)發(fā)泡那樣的面包頭,因而成材率高,節(jié)約原料和成本,更有利于環(huán)保。技術(shù)參數(shù)為:干密度200 kg/m3左右,抗壓強(qiáng)度0.5 MPa -0.6 MPa,導(dǎo)熱系數(shù)0.050 W/(m·K)左右,明顯低于同等密度的化學(xué)發(fā)泡保溫板的0.058 W/(m·K),即同等情況下的保溫效果更佳,值得推廣。
3.8 聚苯顆粒與泡沫混凝土復(fù)合,制作保溫板、隔墻板等
輕集料泡沫混凝土是指在泡沫混凝土中加入聚苯顆粒、陶粒、沸石、?;⒅榈葐我换蚨喾N有機(jī)或無機(jī)輕集料,使輕集料分散在泡沫混凝土漿體中,漿體固化后,形成了泡沫混凝土包裹著輕集料顆粒的復(fù)合狀態(tài),得到的比一般泡沫混凝土材料具有更好的熱工性能或力學(xué)性能的新型保溫隔熱產(chǎn)品。輕集料泡沫混凝土不但具有普通泡沫混凝土的各種優(yōu)點(diǎn),而且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步改善了普通泡沫混凝土各方面性能,如聚苯顆粒泡沫混凝土具有比普通泡沫混凝土更低的導(dǎo)熱系數(shù),陶粒泡沫混凝土可有效克服泡沫混凝土收縮開裂等頑癥,并提高強(qiáng)度等。
輕集料泡沫混凝土包括物理發(fā)泡方式和化學(xué)發(fā)泡方式,可用于現(xiàn)澆或制成保溫板、砌塊、墻板等預(yù)制件等制品,應(yīng)用于建筑保溫工程和各類泡沫混凝土施工工程。輕集料泡沫混凝土是一種綜合性價(jià)比優(yōu)越的新型建筑節(jié)能材料,它的應(yīng)用將大力推動(dòng)泡沫混凝土行業(yè)的發(fā)展,并且對(duì)建筑節(jié)能材料行業(yè)產(chǎn)生重大影響,具有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景,將成為我國泡沫混凝土行業(yè)的發(fā)展方向之一。目前,我國已有一定數(shù)量的泡沫混凝土企業(yè)對(duì)原有技術(shù)更新?lián)Q代升級(jí),研發(fā)并生產(chǎn)出各類輕集料泡沫混凝土,已投入市場(chǎng),并且開始在建筑保溫施工及其他工程施工中應(yīng)用。[Page]
3.9 泡沫混凝土在土建工程中的應(yīng)用
泡沫混凝土由于具有輕質(zhì)、容重易調(diào)節(jié)、流動(dòng)性好、施工方便、高耐久性等特點(diǎn),非常適合替代填土應(yīng)用在土建工程中,且造價(jià)低廉,具備明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。廣州大學(xué)陳教授創(chuàng)建的盛瑞土建材公司在此領(lǐng)域取得了很多創(chuàng)新性的成果,主要應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域包括以下方面。
3.9.1 道路擴(kuò)建
在已有的道路兩側(cè),以現(xiàn)澆泡沫混凝土作為加固地基,通過拼接的方式加寬道路,如圖20所示。現(xiàn)澆泡沫混凝土在道路加寬擴(kuò)建工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)擴(kuò)建路基可垂直填筑,節(jié)省土地資源,避免或減少建筑的拆遷。
(2)軟基路段擴(kuò)建路堤可大幅減荷,可節(jié)省擴(kuò)建路基的軟基處理或減小軟基處理強(qiáng)度,并有效減少新老路基的差異沉降及附近建筑物的附加沉降破壞。
(3)通過配管泵送施工,施工占用空間小,幾乎不影響現(xiàn)有交通,并保持現(xiàn)有道路設(shè)施(防撞欄、排水溝等)不破壞。
3.9.2 軟基路堤橋頭跳車處治
橋頭跳車是指運(yùn)營(yíng)期間的道路路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降開裂。 在橋臺(tái)與路基結(jié)合部采用泡沫混凝土構(gòu)筑適當(dāng)形狀的過渡段,利用其輕質(zhì)性、固化后的自立性,能夠減少沉降和不均勻沉降,徹底消除臺(tái)背路堤填料本身的工后沉降,避免橋頭跳車病害并大幅減少工后臺(tái)背維修費(fèi)用。
3.9.3 橋梁減跨
采用現(xiàn)澆泡沫混凝土填筑橋臺(tái)臺(tái)背,固化后對(duì)結(jié)構(gòu)物的側(cè)壓力極小且可直立填筑,可解決土壓力和臺(tái)前錐坡、放坡問題,將橋臺(tái)優(yōu)化為簡(jiǎn)單的單排樁樁柱式橋臺(tái)并減少因錐坡、放坡而增加的橋跨,大幅降低工程造價(jià)。
3.9.4 地下結(jié)構(gòu)減荷
在地下隧道工程中,隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求其覆土荷重必須在結(jié)構(gòu)能夠承受的范圍內(nèi),如實(shí)際覆土荷重超過結(jié)構(gòu)承受能力,則必須對(duì)上覆填土進(jìn)行減荷。如設(shè)計(jì)上采用現(xiàn)澆泡沫混凝土進(jìn)行換填,則較對(duì)地下隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行再次加固要簡(jiǎn)單便捷得多,且造價(jià)低廉,具備明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
3.9.5 基坑及地下管線回填
在土建工程中,對(duì)一些狹小地下空間,如建筑基坑及地下管道工程的周邊空隙,由于人和機(jī)械無法進(jìn)行作業(yè)或作業(yè)空間過于狹小無法回填密實(shí),使其成為工程建設(shè)的一大難點(diǎn)。利用現(xiàn)澆泡沫混凝土可由軟管泵送,澆筑施工點(diǎn)所占空間極小,澆筑時(shí)具有高流動(dòng)性,澆筑完后可固化且不需機(jī)械碾壓或振搗的優(yōu)勢(shì),回填這些特殊空洞,可達(dá)到施工簡(jiǎn)便且能回填密實(shí)的效果,為解決空洞回填的難題提供了一種全新的技術(shù)手段。尤其是基坑回填,可避免傳統(tǒng)工法回填不密實(shí)導(dǎo)致的隱患:在較大風(fēng)載、地震荷載等水平力的作用下,建筑物可能因?yàn)樗娇沽Σ蛔愣l(fā)生水平滑移,導(dǎo)致建筑物失穩(wěn)。
3.9.6 采空區(qū)填充
傳統(tǒng)工法的采空區(qū)充填,為確保充填料漿的流動(dòng)性通常需要采用高水灰比的料漿,這樣做的直接后果是充填漿料濃度偏低,在采空區(qū)很容易出現(xiàn)離析和不均勻沉淀,使充填體的質(zhì)量在空間上不均勻,而且更嚴(yán)重的是,因高水灰比填充材料的結(jié)實(shí)率、充填率和接頂率較低,導(dǎo)致充填質(zhì)量受到嚴(yán)重制約。
而采用現(xiàn)澆泡沫混凝土充填采空區(qū),泡沫對(duì)流動(dòng)性的特殊作用,使充填具有高結(jié)實(shí)率、高充填率和高接頂率的明顯優(yōu)勢(shì),可顯著提高充填效率及充填體質(zhì)量。這些優(yōu)勢(shì),使現(xiàn)澆泡沫混凝土技術(shù)可大面積應(yīng)用于充填采礦及老采空區(qū)充填治理工程領(lǐng)域。
3.10 泡沫混凝土機(jī)場(chǎng)跑道攔阻系統(tǒng)
泡沫混凝土具有極強(qiáng)的抗沖擊吸收性能,美國最早將其用于機(jī)場(chǎng)攔阻系統(tǒng)。我國九黃機(jī)場(chǎng)削山而建,三面環(huán)山,高海拔,跑道偏短,特別是雨雪天,飛機(jī)著陸一旦出現(xiàn)沖出跑道的情況,后果將不堪設(shè)想。因此,2006年九黃機(jī)場(chǎng)進(jìn)行二期擴(kuò)建時(shí),就在跑道兩端分別安裝了兩套攔阻系統(tǒng),進(jìn)口美國產(chǎn)品耗資1億元左右。
國產(chǎn)泡沫混凝土攔阻系統(tǒng)的成功研發(fā)大幅降低了鋪設(shè)費(fèi)用,為在我國眾多高原機(jī)場(chǎng)、復(fù)雜地形機(jī)場(chǎng)、其他因?yàn)樘厥庠螂y以延長(zhǎng)跑道安全區(qū)的機(jī)場(chǎng),提供了價(jià)位合理的工程解決方案。它具有非常廣闊的市場(chǎng)前景,而國內(nèi)外多家機(jī)場(chǎng)也對(duì)該產(chǎn)品表現(xiàn)出濃厚的興趣。目前在天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)有10000多平方米的生產(chǎn)廠房,能夠滿足攔阻材料生產(chǎn)、養(yǎng)護(hù)所需的環(huán)境要求,可以保證材料性能的穩(wěn)定,每月可生產(chǎn)1套EMAS系統(tǒng)(特性材料攔阻系統(tǒng))所需的材料。首套國產(chǎn)泡沫混凝土攔阻系統(tǒng)已成功應(yīng)用于云南騰沖機(jī)場(chǎng)。
4 最新發(fā)布實(shí)施和正在制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
伴隨著泡沫混凝土的逐漸興起,相應(yīng)的大量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范陸續(xù)出臺(tái),這對(duì)于規(guī)范行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展意義重大。目前有關(guān)泡沫混凝土的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已有多項(xiàng),涉及現(xiàn)澆泡沫混凝土、泡沫劑和摻合料以及泡沫混凝土制品,如砌塊、保溫板等產(chǎn)品。
過去的一年多里新出臺(tái)的重要標(biāo)準(zhǔn)有《泡沫混凝土用泡沫劑》(JC/T2199-2013)和《水泥基泡沫保溫板》(JC/T2200-2013)。標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),尤其是《水泥基泡沫保溫板》的出臺(tái)將給企業(yè)的產(chǎn)品檢測(cè)、工程備案和產(chǎn)品推廣提供了非常有利的條件。
《泡沫混凝土用泡沫劑》和《水泥基泡沫保溫板》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
4.1《泡沫混凝土用泡沫劑》標(biāo)準(zhǔn)中的泡沫性能指標(biāo)
4.1.1 發(fā)泡倍數(shù)
將泡沫劑按供應(yīng)商推薦的最大稀釋倍數(shù)配成泡沫液制泡,其發(fā)泡倍數(shù)應(yīng)為15~30。
4.1.2 1h沉降距和1h泌水率
對(duì)于發(fā)泡后間歇一段時(shí)間再混泡的場(chǎng)合,需測(cè)定泡沫穩(wěn)定性;即時(shí)混泡則無需測(cè)定此項(xiàng)目。
一等品泡沫1h沉降距應(yīng)不大于50 mm,1h泌水率應(yīng)不大于70%;合格品泡沫1h沉降距應(yīng)不大于70 mm, 1h泌水率應(yīng)不大于80%。
4.2《泡沫混凝土用泡沫劑》標(biāo)準(zhǔn)中的泡沫混凝土性能指標(biāo)
將泡沫劑按供應(yīng)商推薦的最大稀釋倍數(shù)配成泡沫液制泡,用該泡沫制備的受檢泡沫混凝土干密度控制在400kg/m3±30kg/m3,性能指標(biāo)應(yīng)符合表1的要求。
4.3《水泥基泡沫保溫板》標(biāo)準(zhǔn)中的產(chǎn)品物理性能指標(biāo)
產(chǎn)品物理性能見表2。
目前正在編制中的標(biāo)準(zhǔn)主要有:《泡沫混凝土墻板、屋面板》、《泡沫混凝土施工用發(fā)泡機(jī)》、《泡沫混凝土填芯砌塊》、《地暖現(xiàn)澆用泡沫混凝土》、《泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、《泡沫混凝土制品性能試驗(yàn)方法》、《聚苯乙烯顆粒泡沫混凝土》、《陶粒泡沫混凝土》、《泡沫混凝土保溫裝飾板》和《無機(jī)防火門芯板材》等。[Page]
5 建筑工業(yè)化--泡沫混凝土行業(yè)新的發(fā)展機(jī)遇
建筑工業(yè)化是建筑行業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)方向。建筑工業(yè)化是指?jìng)鹘y(tǒng)的建造方式向現(xiàn)代工業(yè)化建造方式轉(zhuǎn)變的過程,是指在房屋建造全過程中采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理等為主要特征的工業(yè)化生產(chǎn)方式,并形成完整的有機(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈,從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)化大生產(chǎn),以提高建筑工程質(zhì)量和效益。
談到建筑工業(yè)化,鋼結(jié)構(gòu)建筑是建筑工業(yè)化的首選,然而與發(fā)達(dá)國家相比,我國鋼結(jié)構(gòu)在住宅推廣應(yīng)用所占比例很低,有較大的發(fā)展空間。
鋼結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件為承重骨架,以輕質(zhì)、高強(qiáng)建筑墻體構(gòu)件為圍護(hù)結(jié)構(gòu),以及與功能配套的水、暖、電、廚、衛(wèi)、智能網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備和產(chǎn)品優(yōu)化集成的安全、健康、適用、節(jié)能、綠色、環(huán)保滿足家庭居住使用的建筑。住宅鋼結(jié)構(gòu)建筑的四大體系包括:主體結(jié)構(gòu)體系:鋼結(jié)構(gòu);圍護(hù)體系:包括屋面、三板體系(外墻板、內(nèi)墻板和樓板)及節(jié)能門、窗等;新能源體系及設(shè)備系統(tǒng);全裝飾系統(tǒng)。
鋼結(jié)構(gòu)住宅墻板體系對(duì)墻體的產(chǎn)品材性要求如表4所示。
墻板體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅至關(guān)重要,特別是外墻板決定著鋼結(jié)構(gòu)住宅乃至所有裝配式產(chǎn)業(yè)化建筑成敗的關(guān)鍵,要求它“物美價(jià)廉”,還要安裝方便。住宅建筑節(jié)能技術(shù)關(guān)鍵在墻體,要求是質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)使用。
從以上內(nèi)容可以看出,建筑工業(yè)化特別是鋼結(jié)構(gòu)住宅對(duì)墻板的需求是泡沫混凝土行業(yè)發(fā)展的一大契機(jī),泡沫混凝土由于具備輕質(zhì)、保溫、隔音、抗震、抗沖擊、防火、耐久等特點(diǎn),以泡沫混凝土為芯材制備的復(fù)合墻板完全能夠達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)“三板”體系的要求,而且泡沫混凝土低廉的成本也符合墻板開發(fā)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求。隨著我國住宅產(chǎn)業(yè)化、建筑工業(yè)化的日益發(fā)展,泡沫混凝土行業(yè)如果能不斷自我更新,轉(zhuǎn)型升級(jí),推出滿足建筑工業(yè)化需求的新產(chǎn)品,必將打開一片廣闊的市場(chǎng)。
結(jié)語
經(jīng)過行業(yè)同仁多年來的共同努力,泡沫混凝土已從一個(gè)不起眼的小產(chǎn)品逐漸成長(zhǎng)為無機(jī)保溫材料中的重要一員,獲得了建筑保溫節(jié)能市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可,產(chǎn)品類型日益豐富,覆蓋了從墻體外保溫、自保溫到屋面保溫、地面保溫的所有保溫形式,且應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大,已大量應(yīng)用到路橋、礦山回填、土建以及其他特種工程領(lǐng)域之中。隨著國家建筑工業(yè)化政策的不斷推進(jìn),泡沫混凝土行業(yè)將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
近年來,雖然由于政策的波動(dòng),短期對(duì)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了一定沖擊,但是任何行業(yè)的發(fā)展過程都不是一帆風(fēng)順的,安全、防火、耐久的保溫節(jié)能材料始終是建筑市場(chǎng)發(fā)展的主導(dǎo)方向,相信隨著科研開發(fā)的不斷進(jìn)步、配套裝配的不斷升級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)體系的逐步完善,泡沫混凝土行業(yè)必將迎來廣闊的發(fā)展前景。
【作者簡(jiǎn)介】李應(yīng)權(quán)(1964-)男,教授級(jí)高級(jí)工程師,1985年同濟(jì)大學(xué)畢業(yè)后,先后就職于中國建筑材料科學(xué)研究總院、德國亞琛工業(yè)大學(xué)建筑研究所 (IBAC der RWTH Aachen),現(xiàn)任建筑材料工業(yè)技術(shù)監(jiān)督研究中心副主任、化學(xué)建材研究所所長(zhǎng),(國家)建材工業(yè)干混砂漿質(zhì)檢中心常務(wù)副主任、技術(shù)負(fù)責(zé)人,中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)泡沫混凝土分會(huì)秘書長(zhǎng)。作為項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人承擔(dān)了多項(xiàng)國家級(jí)重大科研項(xiàng)目,多項(xiàng)成果榮獲國家發(fā)明專利和科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
編輯:方運(yùn)田
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