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專業生産(chǎn)

預拌幹粉砂漿  特種砂漿

新(xīn)聞中(zhōng)心

對預拌混凝土科(kē)學(xué)發展的思考
2022-3-23
來源:未知
點擊數:  6069        作(zuò)者:未知
  • 混凝土是世界上大宗的建築材料,也是主要的建築結構材料,混凝土質(zhì)量對建築結構質(zhì)量起着根本和決定性的作(zuò)用(yòng)。 
    2010 年,我國(guó)水泥産(chǎn)量18.79億噸;混凝土總用(yòng)量達到了30億立方米,水泥和混凝土用(yòng)量居世界首位,是名(míng)副其實的水泥生産(chǎn)和混凝土用(yòng)量大國(guó)。随着建築技(jì )術的進步,全國(guó)混凝土行業從業人數超過500萬人,已成為(wèi)國(guó)民(mín)經濟中(zhōng)的一個重要産(chǎn)業。預拌混凝土則是混凝土行業的主力軍,近年來的特大工(gōng)程、重點工(gōng)程、重要結構幾乎都采用(yòng)了預拌混凝土,如奧運工(gōng)程、城市重大基礎設施建設項目、市政工(gōng)程、公(gōng)路和鐵路交通、跨海大橋、核電(diàn)、軍工(gōng)、港口、冶金等幾乎無一例外都使用(yòng)了預拌混凝土,預拌混凝土在國(guó)民(mín)經濟的建設和發展中(zhōng)發揮着巨大的作(zuò)用(yòng)。
      預拌混凝土作(zuò)為(wèi)一個獨立的新(xīn)興産(chǎn)業,已經走過了近30年的曆程。政策的推動、市場的培育、技(jì )術的進步等一系列因素推動了預拌混凝土行業的快速發展。然而,進入本世紀以來,由于盲目擴容,惡性競争和生産(chǎn)環境長(cháng)期得不到根本性治理(lǐ),在社會上造成了質(zhì)量信任危機和“髒、亂、差”的行業形象,在一些城市、城區(qū)甚至被限制發展。如北京将混凝土企業限期遷出五環以外,還有(yǒu)的城市規定要将混凝土企業集中(zhōng)在郊區(qū)某一區(qū)域内發展。種種現象表明,預拌混凝土在為(wèi)城市建設做出重要貢獻的同時,也給城市發展帶來了巨大的環境負荷。預拌混凝土行業規模、發展速度與管理(lǐ)水平的不協調,使質(zhì)量風險加大,尤其是起步較晚的城市和地區(qū),如果管理(lǐ)跟不上,環境狀況沒有(yǒu)根本性改變,今後行業将無法在城市立足,更不能(néng)實現可(kě)持續發展。所以,預拌混凝土行業的科(kē)學(xué)管理(lǐ)和發展規劃必須引起我們的高度重視。
      在我國(guó),預拌混凝土發展很(hěn)不均衡,南方和東部沿海城市預拌混凝土興起較早,發展較快,已經普及到了縣級市甚至鄉鎮;北部和西部地區(qū)起步較晚,還主要是集中(zhōng)在省會城市和地級城市。就全國(guó)而言,規模小(xiǎo)、屬地建設的站點占多(duō)數,大型的、集團化管理(lǐ)和跨地區(qū)分(fēn)布的較少。
      我國(guó)預拌混凝土與國(guó)際先進水平的差距
      我國(guó)預拌混凝土與國(guó)際先進水平相比還存在一定的差距。主要表現在以下幾個方面。
      1. 預拌混凝土還沒有(yǒu)被普遍應用(yòng)。發達國(guó)家預拌混凝土的用(yòng)量一般要占現澆混凝土總量的80%以上,而我國(guó)隻有(yǒu)上海、北京、廣州、南京、沈陽、大連、常州等幾個少數城市達到60%左右,發展很(hěn)不均衡,有(yǒu)的地區(qū)才剛剛起步,還有(yǒu)的地區(qū)預拌混凝土為(wèi)零,預拌混凝土占混凝土總量的比率全國(guó)平均隻有(yǒu)30%左右,與發達國(guó)家相比還有(yǒu)較大差距。
      2.混凝土強度等級仍然偏低。發達國(guó)家的混凝土平均強度等級已達到40~50MPa,大量應用(yòng)了C60、C80混凝土,高已達到200MPa,而我國(guó)混凝土平均強度仍以C30為(wèi)主,C80~C100的混凝土雖已研制成功,但目前還隻在少量的重點工(gōng)程或重要部位進行應用(yòng),距離實際工(gōng)程的大量應用(yòng)尚需一段時間。
      3.高性能(néng)混凝土的應用(yòng)量少。我國(guó)對高性能(néng)混凝土的研究與應用(yòng)是從上世紀90年代初期開始,起步較晚,應用(yòng)範圍雖逐步增加,但由于對混凝土的結構性能(néng)和長(cháng)期性能(néng)研究不夠,應用(yòng)範圍還不夠廣泛。
      4.相關技(jì )術沒有(yǒu)同步發展。如外加劑、摻合料等關鍵材料的相對落後,制約了混凝土技(jì )術的發展。
      5.生産(chǎn)工(gōng)藝和管理(lǐ)技(jì )術相對落後。我國(guó)從事預拌混凝土生産(chǎn)的攪拌站,除少量引進國(guó)外成套産(chǎn)品以外,多(duō)數為(wèi)國(guó)内配套或自行組裝(zhuāng),自動化程度低,基本上是靠人工(gōng)控制和組織生産(chǎn),與國(guó)外智能(néng)化管理(lǐ)相比還有(yǒu)較大的差距,勞動生産(chǎn)率隻相當于發達國(guó)家的1/4~1/5。
      6.混凝土的泵送技(jì )術相對落後,全國(guó)發展也不均衡。上海金茂大廈一次泵送高度已達到382.5米,廣州電(diàn)視塔一次泵送達到400多(duō)米,而北京的大泵送高度隻有(yǒu)200多(duō)米,其他(tā)城市也保持在較低水平,今後應重視混凝土泵送技(jì )術的研究。
      目前存在的主要問題
      因為(wèi)混凝土主要是用(yòng)作(zuò)建築結構材料,所以它将直接關系到人們的居住安(ān)全,甚至生命安(ān)全,關系到未來經濟社會的發展,因此,我們應該高度重視混凝土的進步與發展。
      由于混凝土質(zhì)量影響因素多(duō),技(jì )術複雜,工(gōng)藝、材料、管理(lǐ)及控制手段等方面存在的問題,都能(néng)導緻混凝土生産(chǎn)質(zhì)量始終存在着不可(kě)預見性的風險和隐患,這種風險和隐患超過一定限值就會造成質(zhì)量事故。由于混凝土的不可(kě)修複性,一旦發生質(zhì)量事故,就會給國(guó)家和人民(mín)的生命财産(chǎn)造成巨大的損失。這樣的例子在全國(guó)時有(yǒu)發生,教訓非常深刻。
      混凝土質(zhì)量“事前控制”缺乏有(yǒu)效的方法和手段,質(zhì)量檢查和驗收滞後(一般28天),基本上等于是“死後驗屍”,往往發現問題時損失已經無法避免。
      預拌混凝土是一個特殊的行業,由建築施工(gōng)與建築材料生産(chǎn)企業演變而成,由于多(duō)年來形成的傳統行業劃分(fēn),預拌混凝土始終處于行業邊緣,政府對行業的管理(lǐ)缺乏适宜的政策和必要的手段。
      目前存在的主要問題有(yǒu)以下幾點:
      行業管理(lǐ)方面
      1.國(guó)家、行業、地方的現行标準、規範不配套,有(yǒu)的甚至相互矛盾,可(kě)操作(zuò)性差,不能(néng)很(hěn)好地指導生産(chǎn)與施工(gōng)。
      2.多(duō)頭管理(lǐ)(如住建委、散裝(zhuāng)辦(bàn)、工(gōng)信局、建材辦(bàn))造成管理(lǐ)系統上下不對應,甚至出現職能(néng)空缺。
      3. 預拌混凝土不能(néng)像其他(tā)産(chǎn)品那樣先驗收後使用(yòng),而是靠一批有(yǒu)技(jì )能(néng)的人事前控制,先使用(yòng)後驗收。結構混凝土一旦澆築完成,就成了終産(chǎn)品,産(chǎn)品質(zhì)量在很(hěn)大程度上取決于前期控制,人的行為(wèi)技(jì )能(néng)對質(zhì)量起着決定性的作(zuò)用(yòng)。所以,國(guó)家應按特殊行業實行生産(chǎn)許可(kě)證管理(lǐ)。然而,目前國(guó)家缺乏适宜的行業政策和必要的管理(lǐ)手段,導緻了一些城市和地區(qū)預拌混凝土市場混亂、質(zhì)量風險加大,甚至出現了重大質(zhì)量事故,對整個行業提出了警示。要改變目前的現狀,僅僅依靠資質(zhì)管理(lǐ)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
      4.“強化驗收、淡化過程”的管理(lǐ)模式對混凝土行業不适宜,它忽視了混凝土的不可(kě)修複性,過程控制決終質(zhì)量,過程控制在混凝土生産(chǎn)中(zhōng)永遠(yuǎn)是一個不可(kě)忽視的重要環節。
      技(jì )術方面
      1.新(xīn)技(jì )術的研發和儲備不夠,對混凝土的長(cháng)期性和耐久性研究不夠;各類特種混凝土、侵蝕環境下的混凝土制備與施工(gōng)技(jì )術不夠完善。
      2. 基礎理(lǐ)論研究不夠,投入也少,緻使一些實用(yòng)技(jì )術缺乏必要的理(lǐ)論支持。
      3. 專業技(jì )術人才匮乏,有(yǒu)的地方和企業技(jì )術崗位隻能(néng)采取低能(néng)高就的辦(bàn)法倉促上馬,或者幹脆自己“土竈培養”,技(jì )術負責人的能(néng)力和專業水平不足,造成了處理(lǐ)不完的質(zhì)量糾紛和質(zhì)量問題。
      4.全國(guó)各地技(jì )術水平不均衡,大中(zhōng)城市的差異、東西南北的差異比較明顯,有(yǒu)個别企業技(jì )術還停留在五六十年代的水平上。
      5.各行業技(jì )術差異比較大,标準不統一,各行其是,影響了整體(tǐ)進步。如城建、鐵路、公(gōng)路交通、水利、電(diàn)力、軍工(gōng)、石油化工(gōng)、核電(diàn)等。
      6.科(kē)技(jì )成果的轉化速度慢,缺乏有(yǒu)效的機制和政策支持。
      7.自主知識産(chǎn)權的創新(xīn)少,效仿和摸仿的多(duō),甚至盜用(yòng)、亂用(yòng)。
      8.新(xīn)技(jì )術、新(xīn)材料、新(xīn)工(gōng)藝的推廣力度不夠。行業内部相互交流和學(xué)習形式及機制沒有(yǒu)真正建立起來。
      9.先進的制備技(jì )術和嚴格的組織管理(lǐ)缺乏有(yǒu)機的統一,影響了一些尖端技(jì )術的推廣和應用(yòng)。
      10.有(yǒu)的地方還存在不規範操作(zuò)和缺乏職業道德(dé)的行為(wèi)。
      資源方面
      1. 前幾年礦山(shān)資源的無序開采,使資源枯竭型城市過早、過多(duō)地形成。中(zhōng)心城市砂石資源基本枯竭,靠周邊城市供應;尾礦砂石綜合利用(yòng)也缺乏統一組織和科(kē)學(xué)有(yǒu)效的考評;海砂(未處理(lǐ))、挖槽砂、粗石粉開始應用(yòng),砂子含石量高(30%~40%),泥塊含量和含泥量高(有(yǒu)的高達7%~8%),嚴重影響了混凝土的耐久性。石子級配差(孔隙率45%~48%)、風化顆粒多(duō)、含粉量高,影響混凝土的密實性和耐久性。
      2.水泥發展速度過快。水泥生産(chǎn)消耗了大量的礦山(shān)和煤炭資源,目前出現了南剩北缺的局面。水泥使用(yòng)缺乏必要的均化和熟化期,生産(chǎn)旺季水泥出磨後直接運到攪拌站入倉,有(yǒu)的使用(yòng)溫度高達90攝氏度以上,甚至超過100攝氏度,造成混凝土速凝、假凝,二次硬化後混凝土強度大幅度降低,出現了事故還一時找不到原因。另外,水泥富餘強度低、與其他(tā)材料的相容性差,在一些地方立窯水泥、小(xiǎo)窯水泥、甚至“勾兌水泥”開始用(yòng)于預拌混凝土;不同廠家、不同品種、不同标号的水泥開始混用(yòng)澆注同一部位。這種水泥具(jù)有(yǒu)活性低、混合材摻量高、需水量大、與其他(tā)材料相容性差等缺陷。
      3.摻合料缺乏必要的優化和合理(lǐ)的組織,生産(chǎn)旺季供不應求,總體(tǐ)利用(yòng)率很(hěn)低(隻有(yǒu)20%~30%)。礦粉貨源緊張,生産(chǎn)廠家使用(yòng)的水渣質(zhì)量差,有(yǒu)的甚至不是水淬渣,摻加助磨和激發材料,有(yǒu)的還摻加爐渣灰、石灰石粉等,細度降低,活性變差。粉煤灰由于多(duō)是運輸單位組織,貨源緊張時,多(duō)個廠家同時供應,有(yǒu)的灰粗,篩餘量高(40%~45%)、含碳量多(duō)、需水量大,配制的混凝土碳化快。
      4.外加劑受市場影響價格降低、含固量減少、減水率低,混凝土流動性差、保持時間短,工(gōng)作(zuò)性能(néng)不能(néng)滿足實際施工(gōng)需要。樣品和大貨存在差異。
      環保方面
      我國(guó)是世界上名(míng)副其實的水泥生産(chǎn)和混凝土用(yòng)量大國(guó),混凝土的主要原材料是水泥、砂石骨料和水,一般占混凝土體(tǐ)積的75%~85%左右。這些水泥生産(chǎn)過程中(zhōng)要消耗大量的煤炭,燒結和水解過程中(zhōng)要排放大量的CO2溫室氣體(tǐ)(約15億噸),我國(guó)鋼鐵、電(diàn)力、地礦産(chǎn)業每年排放的各類工(gōng)業廢渣、廢料多(duō)達5億多(duō)噸,占地 4萬多(duō)畝,而在混凝土中(zhōng)的平均利用(yòng)率卻不足20%;混凝土生産(chǎn)還要消耗大量的砂石資源和水資源。我國(guó)水泥工(gōng)業和混凝土行業在快速發展的同時,也在能(néng)源、資源和環境方面給地球生物(wù)圈帶來了與日俱增的危害,給國(guó)民(mín)經濟和可(kě)持續發展帶來了嚴峻的挑戰。
      因此,推廣綠色生産(chǎn)和綠色高性能(néng)混凝土,是減少自然資源和能(néng)源消耗、保護環境、提高混凝土結構使用(yòng)壽命,減少維護修補費用(yòng),實現可(kě)持續發展的根本出路。
      我國(guó)是一個能(néng)源、資源消耗大國(guó),生産(chǎn)使用(yòng)了世界上50%的水泥,40%的鋼鐵,35%的石油,卻隻創造了世界8%的GDP,以高能(néng)耗、低附加值的産(chǎn)業為(wèi)多(duō)。我國(guó)政府向世界鄭重承諾:到2020年國(guó)内生産(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,其中(zhōng)水泥混凝土行業是全國(guó)節能(néng)減排的重點,需要承擔全國(guó)節能(néng)減排指标的40%~45%,任務(wù)非常艱巨,廣大科(kē)技(jì )工(gōng)作(zuò)者和企業家應該為(wèi)此而努力。
      充分(fēn)利用(yòng)工(gōng)業廢料和固體(tǐ)廢棄物(wù),減少水泥熟料用(yòng)量,開發利用(yòng)尾礦砂石,盡量減少礦山(shān)的開采,改進現有(yǒu)的設備和生産(chǎn)工(gōng)藝,減少粉塵和噪音污染,開發利用(yòng)城市中(zhōng)水和工(gōng)業廢水,實現廢氣和廢水的零排放,科(kē)學(xué)組織生産(chǎn),減少剩灰和固體(tǐ)廢棄物(wù),實現文(wén)明生産(chǎn)。加強生産(chǎn)區(qū)的綠化,改善生産(chǎn)環境,建立花(huā)園式企業,發展低碳混凝土技(jì )術,是今後預拌混凝土行業發展的根本出路。
      對今後發展趨勢的幾點預判
      産(chǎn)能(néng)與産(chǎn)量
      我國(guó)是一個發展中(zhōng)國(guó)家,基礎設施建設和城市建設的高峰時間還将持續25~30年,在這個時期混凝土的保有(yǒu)量還将持續穩定在一定水平上。全國(guó)混凝土總量每年約為(wèi)30億立方米,按照發達國(guó)家預拌混凝土占80%比例計算,我國(guó)預拌混凝土産(chǎn)量高将達到25億立方米左右,還有(yǒu)很(hěn)大的發展空間。預計在今後10年内,我國(guó)預拌混凝土産(chǎn)能(néng)将達到30億立方米,實際産(chǎn)量達到 25億立方米。
      地區(qū)與區(qū)域發展
      預拌混凝土首先是在直轄市和省會城市興起,但有(yǒu)的地區(qū)才剛剛起步,也有(yǒu)的城市已經供大于求。目前預拌混凝土正向中(zhōng)等城市和鄉鎮發展,在今後一段時期内中(zhōng)小(xiǎo)城市将成為(wèi)預拌混凝土發展的重點。布局上也将由南向北、由東向西發展,今後10年内北方和西部地區(qū)将成為(wèi)我國(guó)預拌混凝土的重點發展區(qū)域,并逐漸達到平衡。在一些預拌混凝土比較發達的城市應限制混凝土攪拌站的新(xīn)建和擴建,關閉一批規模小(xiǎo)、設備陳舊、管理(lǐ)落後的站(廠),扶持龍頭企業,帶動本行業的進步與發展,使供求基本達到平衡。
      目前全國(guó)預拌混凝土的比重平均隻占25%左右,與經濟發達國(guó)家相比,我國(guó)預拌混凝土還屬于初級階段,國(guó)家應在資金、交通、稅收等方面制定配套政策給予支持。
      組織形式與産(chǎn)業結構
      1. 集團化的混凝土企業将成為(wèi)行業的主體(tǐ)和骨幹企業,今後10年産(chǎn)量将會占到總産(chǎn)量的50%以上。
      2.出現跨國(guó)集團和行業巨頭,壟斷某區(qū)域的主要資源、市場、價格等,企業年産(chǎn)量将達到1億立方米以上。
      3. 由于建築施工(gōng)企業占有(yǒu)混凝土市場,水泥和礦山(shān)企業占有(yǒu)混凝土的主要資源,具(jù)有(yǒu)得天獨厚的優勢。這些行業進入混凝土行業後将使産(chǎn)業格局發生重大變化,很(hěn)快将成為(wèi)本地區(qū)行業的主體(tǐ)。
      資源的綜合利用(yòng)
      随着城市建設的發展,資源和能(néng)源的消耗也日益增加。資源不可(kě)再生,資源不再會取之不盡、用(yòng)之不竭,必須注重資源的綜合利用(yòng),實現資源、環境與經濟的協調發展。
      改進工(gōng)藝設備
      采用(yòng)液壓自動潤滑系統和噪音小(xiǎo)、密封性好、安(ān)全、可(kě)靠、生産(chǎn)效率高的生産(chǎn)設備;改進生産(chǎn)工(gōng)藝,使攪拌站可(kě)同時儲存多(duō)種原材料,可(kě)根據需要實現不同材料的相互轉換和組合,以滿足不同的工(gōng)程需要。采用(yòng)液體(tǐ)外加劑,提高計量精(jīng)度。改變骨料的儲存方式,減少骨料露天堆放,避免風沙天氣揚塵;夏天曝曬使混凝土出現溫度升高,有(yǒu)利于混凝土裂縫控制;冬季采取保溫措施,減少和避免結冰,雨雪(xuě)天氣含水率變化小(xiǎo),有(yǒu)利于質(zhì)量控制。
      更加注重環保和節能(néng)
      充分(fēn)利用(yòng)工(gōng)業廢料和固體(tǐ)廢棄物(wù),減少水泥熟料用(yòng)量。開發和利用(yòng)尾礦砂石,盡量減少天然礦山(shān)的開采。改進現有(yǒu)的設備和生産(chǎn)工(gōng)藝,減少粉塵和噪音污染,開發利用(yòng)城市中(zhōng)水和工(gōng)業回收水,實現廢氣和廢水的零排放。科(kē)學(xué)組織生産(chǎn),減少剩灰和固體(tǐ)廢棄物(wù),實現文(wén)明生産(chǎn)。加快開發再生混凝土和低碳混凝土技(jì )術;加強生産(chǎn)場區(qū)綠化,改善生産(chǎn)環境,建立花(huā)園式企業,實現綠色生産(chǎn)。
      行業分(fēn)工(gōng)更加合理(lǐ)
      傳統的行業分(fēn)工(gōng)使預拌混凝土與施工(gōng)企業、材料供應商(shāng)利益交叉,責任與權益劃分(fēn)不清,出現質(zhì)量問題就相互扯皮,有(yǒu)時訴訟法律也無助解決。為(wèi)了更好地推動行業發展,應在國(guó)家相關部門的支持下,加快組建以混凝土生産(chǎn)、運輸、泵送、施工(gōng)為(wèi)一體(tǐ)的專業化施工(gōng)企業———混凝土工(gōng)程公(gōng)司,減少和避免質(zhì)量事故,提高建築施工(gōng)技(jì )術含量、機械化程度和科(kē)學(xué)管理(lǐ)水平。

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