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              專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)

              預拌干粉砂漿  特種砂漿

              新聞中心

              對預拌混凝土科學(xué)發(fā)展的思考
              2022-3-23
              來(lái)源:未知
              點(diǎn)擊數:  3366        作者:未知
              • 混凝土是世界上大宗的建筑材料,也是主要的建筑結構材料,混凝土質(zhì)量對建筑結構質(zhì)量起著(zhù)根本和決定性的作用。 
                2010 年,我國水泥產(chǎn)量18.79億噸;混凝土總用量達到了30億立方米,水泥和混凝土用量居世界首位,是名副其實(shí)的水泥生產(chǎn)和混凝土用量大國。隨著(zhù)建筑技術(shù)的進(jìn)步,全國混凝土行業(yè)從業(yè)人數超過(guò)500萬(wàn)人,已成為國民經(jīng)濟中的一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)。預拌混凝土則是混凝土行業(yè)的主力軍,近年來(lái)的特大工程、重點(diǎn)工程、重要結構幾乎都采用了預拌混凝土,如奧運工程、城市重大基礎設施建設項目、市政工程、公路和鐵路交通、跨海大橋、核電、軍工、港口、冶金等幾乎無(wú)一例外都使用了預拌混凝土,預拌混凝土在國民經(jīng)濟的建設和發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)巨大的作用。
                  預拌混凝土作為一個(gè)獨立的新興產(chǎn)業(yè),已經(jīng)走過(guò)了近30年的歷程。政策的推動(dòng)、市場(chǎng)的培育、技術(shù)的進(jìn)步等一系列因素推動(dòng)了預拌混凝土行業(yè)的快速發(fā)展。然而,進(jìn)入本世紀以來(lái),由于盲目擴容,惡性競爭和生產(chǎn)環(huán)境長(cháng)期得不到根本性治理,在社會(huì )上造成了質(zhì)量信任危機和“臟、亂、差”的行業(yè)形象,在一些城市、城區甚至被限制發(fā)展。如北京將混凝土企業(yè)限期遷出五環(huán)以外,還有的城市規定要將混凝土企業(yè)集中在郊區某一區域內發(fā)展。種種現象表明,預拌混凝土在為城市建設做出重要貢獻的同時(shí),也給城市發(fā)展帶來(lái)了巨大的環(huán)境負荷。預拌混凝土行業(yè)規模、發(fā)展速度與管理水平的不協(xié)調,使質(zhì)量風(fēng)險加大,尤其是起步較晚的城市和地區,如果管理跟不上,環(huán)境狀況沒(méi)有根本性改變,今后行業(yè)將無(wú)法在城市立足,更不能實(shí)現可持續發(fā)展。所以,預拌混凝土行業(yè)的科學(xué)管理和發(fā)展規劃必須引起我們的高度重視。
                  在我國,預拌混凝土發(fā)展很不均衡,南方和東部沿海城市預拌混凝土興起較早,發(fā)展較快,已經(jīng)普及到了縣級市甚至鄉鎮;北部和西部地區起步較晚,還主要是集中在省會(huì )城市和地級城市。就全國而言,規模小、屬地建設的站點(diǎn)占多數,大型的、集團化管理和跨地區分布的較少。
                  我國預拌混凝土與國際先進(jìn)水平的差距
                  我國預拌混凝土與國際先進(jìn)水平相比還存在一定的差距。主要表現在以下幾個(gè)方面。
                  1. 預拌混凝土還沒(méi)有被普遍應用。發(fā)達國家預拌混凝土的用量一般要占現澆混凝土總量的80%以上,而我國只有上海、北京、廣州、南京、沈陽(yáng)、大連、常州等幾個(gè)少數城市達到60%左右,發(fā)展很不均衡,有的地區才剛剛起步,還有的地區預拌混凝土為零,預拌混凝土占混凝土總量的比率全國平均只有30%左右,與發(fā)達國家相比還有較大差距。
                  2.混凝土強度等級仍然偏低。發(fā)達國家的混凝土平均強度等級已達到40~50MPa,大量應用了C60、C80混凝土,高已達到200MPa,而我國混凝土平均強度仍以C30為主,C80~C100的混凝土雖已研制成功,但目前還只在少量的重點(diǎn)工程或重要部位進(jìn)行應用,距離實(shí)際工程的大量應用尚需一段時(shí)間。
                  3.高性能混凝土的應用量少。我國對高性能混凝土的研究與應用是從上世紀90年代初期開(kāi)始,起步較晚,應用范圍雖逐步增加,但由于對混凝土的結構性能和長(cháng)期性能研究不夠,應用范圍還不夠廣泛。
                  4.相關(guān)技術(shù)沒(méi)有同步發(fā)展。如外加劑、摻合料等關(guān)鍵材料的相對落后,制約了混凝土技術(shù)的發(fā)展。
                  5.生產(chǎn)工藝和管理技術(shù)相對落后。我國從事預拌混凝土生產(chǎn)的攪拌站,除少量引進(jìn)國外成套產(chǎn)品以外,多數為國內配套或自行組裝,自動(dòng)化程度低,基本上是靠人工控制和組織生產(chǎn),與國外智能化管理相比還有較大的差距,勞動(dòng)生產(chǎn)率只相當于發(fā)達國家的1/4~1/5。
                  6.混凝土的泵送技術(shù)相對落后,全國發(fā)展也不均衡。上海金茂大廈一次泵送高度已達到382.5米,廣州電視塔一次泵送達到400多米,而北京的大泵送高度只有200多米,其他城市也保持在較低水平,今后應重視混凝土泵送技術(shù)的研究。
                  目前存在的主要問(wèn)題
                  因為混凝土主要是用作建筑結構材料,所以它將直接關(guān)系到人們的居住安全,甚至生命安全,關(guān)系到未來(lái)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展,因此,我們應該高度重視混凝土的進(jìn)步與發(fā)展。
                  由于混凝土質(zhì)量影響因素多,技術(shù)復雜,工藝、材料、管理及控制手段等方面存在的問(wèn)題,都能導致混凝土生產(chǎn)質(zhì)量始終存在著(zhù)不可預見(jiàn)性的風(fēng)險和隱患,這種風(fēng)險和隱患超過(guò)一定限值就會(huì )造成質(zhì)量事故。由于混凝土的不可修復性,一旦發(fā)生質(zhì)量事故,就會(huì )給國家和人民的生命財產(chǎn)造成巨大的損失。這樣的例子在全國時(shí)有發(fā)生,教訓非常深刻。
                  混凝土質(zhì)量“事前控制”缺乏有效的方法和手段,質(zhì)量檢查和驗收滯后(一般28天),基本上等于是“死后驗尸”,往往發(fā)現問(wèn)題時(shí)損失已經(jīng)無(wú)法避免。
                  預拌混凝土是一個(gè)特殊的行業(yè),由建筑施工與建筑材料生產(chǎn)企業(yè)演變而成,由于多年來(lái)形成的傳統行業(yè)劃分,預拌混凝土始終處于行業(yè)邊緣,政府對行業(yè)的管理缺乏適宜的政策和必要的手段。
                  目前存在的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn):
                  行業(yè)管理方面
                  1.國家、行業(yè)、地方的現行標準、規范不配套,有的甚至相互矛盾,可操作性差,不能很好地指導生產(chǎn)與施工。
                  2.多頭管理(如住建委、散裝辦、工信局、建材辦)造成管理系統上下不對應,甚至出現職能空缺。
                  3. 預拌混凝土不能像其他產(chǎn)品那樣先驗收后使用,而是靠一批有技能的人事前控制,先使用后驗收。結構混凝土一旦澆筑完成,就成了終產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量在很大程度上取決于前期控制,人的行為技能對質(zhì)量起著(zhù)決定性的作用。所以,國家應按特殊行業(yè)實(shí)行生產(chǎn)許可證管理。然而,目前國家缺乏適宜的行業(yè)政策和必要的管理手段,導致了一些城市和地區預拌混凝土市場(chǎng)混亂、質(zhì)量風(fēng)險加大,甚至出現了重大質(zhì)量事故,對整個(gè)行業(yè)提出了警示。要改變目前的現狀,僅僅依靠資質(zhì)管理是遠遠不夠的。
                  4.“強化驗收、淡化過(guò)程”的管理模式對混凝土行業(yè)不適宜,它忽視了混凝土的不可修復性,過(guò)程控制決終質(zhì)量,過(guò)程控制在混凝土生產(chǎn)中永遠是一個(gè)不可忽視的重要環(huán)節。
                  技術(shù)方面
                  1.新技術(shù)的研發(fā)和儲備不夠,對混凝土的長(cháng)期性和耐久性研究不夠;各類(lèi)特種混凝土、侵蝕環(huán)境下的混凝土制備與施工技術(shù)不夠完善。
                  2. 基礎理論研究不夠,投入也少,致使一些實(shí)用技術(shù)缺乏必要的理論支持。
                  3. 專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才匱乏,有的地方和企業(yè)技術(shù)崗位只能采取低能高就的辦法倉促上馬,或者干脆自己“土灶培養”,技術(shù)負責人的能力和專(zhuān)業(yè)水平不足,造成了處理不完的質(zhì)量糾紛和質(zhì)量問(wèn)題。
                  4.全國各地技術(shù)水平不均衡,大中城市的差異、東西南北的差異比較明顯,有個(gè)別企業(yè)技術(shù)還停留在五六十年代的水平上。
                  5.各行業(yè)技術(shù)差異比較大,標準不統一,各行其是,影響了整體進(jìn)步。如城建、鐵路、公路交通、水利、電力、軍工、石油化工、核電等。
                  6.科技成果的轉化速度慢,缺乏有效的機制和政策支持。
                  7.自主知識產(chǎn)權的創(chuàng )新少,效仿和摸仿的多,甚至盜用、亂用。
                  8.新技術(shù)、新材料、新工藝的推廣力度不夠。行業(yè)內部相互交流和學(xué)習形式及機制沒(méi)有真正建立起來(lái)。
                  9.先進(jìn)的制備技術(shù)和嚴格的組織管理缺乏有機的統一,影響了一些尖端技術(shù)的推廣和應用。
                  10.有的地方還存在不規范操作和缺乏職業(yè)道德的行為。
                  資源方面
                  1. 前幾年礦山資源的無(wú)序開(kāi)采,使資源枯竭型城市過(guò)早、過(guò)多地形成。中心城市砂石資源基本枯竭,靠周邊城市供應;尾礦砂石綜合利用也缺乏統一組織和科學(xué)有效的考評;海砂(未處理)、挖槽砂、粗石粉開(kāi)始應用,砂子含石量高(30%~40%),泥塊含量和含泥量高(有的高達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(fēng)化顆粒多、含粉量高,影響混凝土的密實(shí)性和耐久性。
                  2.水泥發(fā)展速度過(guò)快。水泥生產(chǎn)消耗了大量的礦山和煤炭資源,目前出現了南剩北缺的局面。水泥使用缺乏必要的均化和熟化期,生產(chǎn)旺季水泥出磨后直接運到攪拌站入倉,有的使用溫度高達90攝氏度以上,甚至超過(guò)100攝氏度,造成混凝土速凝、假凝,二次硬化后混凝土強度大幅度降低,出現了事故還一時(shí)找不到原因。另外,水泥富余強度低、與其他材料的相容性差,在一些地方立窯水泥、小窯水泥、甚至“勾兌水泥”開(kāi)始用于預拌混凝土;不同廠(chǎng)家、不同品種、不同標號的水泥開(kāi)始混用澆注同一部位。這種水泥具有活性低、混合材摻量高、需水量大、與其他材料相容性差等缺陷。
                  3.摻合料缺乏必要的優(yōu)化和合理的組織,生產(chǎn)旺季供不應求,總體利用率很低(只有20%~30%)。礦粉貨源緊張,生產(chǎn)廠(chǎng)家使用的水渣質(zhì)量差,有的甚至不是水淬渣,摻加助磨和激發(fā)材料,有的還摻加爐渣灰、石灰石粉等,細度降低,活性變差。粉煤灰由于多是運輸單位組織,貨源緊張時(shí),多個(gè)廠(chǎng)家同時(shí)供應,有的灰粗,篩余量高(40%~45%)、含碳量多、需水量大,配制的混凝土碳化快。
                  4.外加劑受市場(chǎng)影響價(jià)格降低、含固量減少、減水率低,混凝土流動(dòng)性差、保持時(shí)間短,工作性能不能滿(mǎn)足實(shí)際施工需要。樣品和大貨存在差異。
                  環(huán)保方面
                  我國是世界上名副其實(shí)的水泥生產(chǎn)和混凝土用量大國,混凝土的主要原材料是水泥、砂石骨料和水,一般占混凝土體積的75%~85%左右。這些水泥生產(chǎn)過(guò)程中要消耗大量的煤炭,燒結和水解過(guò)程中要排放大量的CO2溫室氣體(約15億噸),我國鋼鐵、電力、地礦產(chǎn)業(yè)每年排放的各類(lèi)工業(yè)廢渣、廢料多達5億多噸,占地 4萬(wàn)多畝,而在混凝土中的平均利用率卻不足20%;混凝土生產(chǎn)還要消耗大量的砂石資源和水資源。我國水泥工業(yè)和混凝土行業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí),也在能源、資源和環(huán)境方面給地球生物圈帶來(lái)了與日俱增的危害,給國民經(jīng)濟和可持續發(fā)展帶來(lái)了嚴峻的挑戰。
                  因此,推廣綠色生產(chǎn)和綠色高性能混凝土,是減少自然資源和能源消耗、保護環(huán)境、提高混凝土結構使用壽命,減少維護修補費用,實(shí)現可持續發(fā)展的根本出路。
                  我國是一個(gè)能源、資源消耗大國,生產(chǎn)使用了世界上50%的水泥,40%的鋼鐵,35%的石油,卻只創(chuàng )造了世界8%的GDP,以高能耗、低附加值的產(chǎn)業(yè)為多。我國政府向世界鄭重承諾:到2020年國內生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,其中水泥混凝土行業(yè)是全國節能減排的重點(diǎn),需要承擔全國節能減排指標的40%~45%,任務(wù)非常艱巨,廣大科技工作者和企業(yè)家應該為此而努力。
                  充分利用工業(yè)廢料和固體廢棄物,減少水泥熟料用量,開(kāi)發(fā)利用尾礦砂石,盡量減少礦山的開(kāi)采,改進(jìn)現有的設備和生產(chǎn)工藝,減少粉塵和噪音污染,開(kāi)發(fā)利用城市中水和工業(yè)廢水,實(shí)現廢氣和廢水的零排放,科學(xué)組織生產(chǎn),減少?;液凸腆w廢棄物,實(shí)現文明生產(chǎn)。加強生產(chǎn)區的綠化,改善生產(chǎn)環(huán)境,建立花園式企業(yè),發(fā)展低碳混凝土技術(shù),是今后預拌混凝土行業(yè)發(fā)展的根本出路。
                  對今后發(fā)展趨勢的幾點(diǎn)預判
                  產(chǎn)能與產(chǎn)量
                  我國是一個(gè)發(fā)展中國家,基礎設施建設和城市建設的高峰時(shí)間還將持續25~30年,在這個(gè)時(shí)期混凝土的保有量還將持續穩定在一定水平上。全國混凝土總量每年約為30億立方米,按照發(fā)達國家預拌混凝土占80%比例計算,我國預拌混凝土產(chǎn)量高將達到25億立方米左右,還有很大的發(fā)展空間。預計在今后10年內,我國預拌混凝土產(chǎn)能將達到30億立方米,實(shí)際產(chǎn)量達到 25億立方米。
                  地區與區域發(fā)展
                  預拌混凝土首先是在直轄市和省會(huì )城市興起,但有的地區才剛剛起步,也有的城市已經(jīng)供大于求。目前預拌混凝土正向中等城市和鄉鎮發(fā)展,在今后一段時(shí)期內中小城市將成為預拌混凝土發(fā)展的重點(diǎn)。布局上也將由南向北、由東向西發(fā)展,今后10年內北方和西部地區將成為我國預拌混凝土的重點(diǎn)發(fā)展區域,并逐漸達到平衡。在一些預拌混凝土比較發(fā)達的城市應限制混凝土攪拌站的新建和擴建,關(guān)閉一批規模小、設備陳舊、管理落后的站(廠(chǎng)),扶持龍頭企業(yè),帶動(dòng)本行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展,使供求基本達到平衡。
                  目前全國預拌混凝土的比重平均只占25%左右,與經(jīng)濟發(fā)達國家相比,我國預拌混凝土還屬于初級階段,國家應在資金、交通、稅收等方面制定配套政策給予支持。
                  組織形式與產(chǎn)業(yè)結構
                  1. 集團化的混凝土企業(yè)將成為行業(yè)的主體和骨干企業(yè),今后10年產(chǎn)量將會(huì )占到總產(chǎn)量的50%以上。
                  2.出現跨國集團和行業(yè)巨頭,壟斷某區域的主要資源、市場(chǎng)、價(jià)格等,企業(yè)年產(chǎn)量將達到1億立方米以上。
                  3. 由于建筑施工企業(yè)占有混凝土市場(chǎng),水泥和礦山企業(yè)占有混凝土的主要資源,具有得天獨厚的優(yōu)勢。這些行業(yè)進(jìn)入混凝土行業(yè)后將使產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大變化,很快將成為本地區行業(yè)的主體。
                  資源的綜合利用
                  隨著(zhù)城市建設的發(fā)展,資源和能源的消耗也日益增加。資源不可再生,資源不再會(huì )取之不盡、用之不竭,必須注重資源的綜合利用,實(shí)現資源、環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展。
                  改進(jìn)工藝設備
                  采用液壓自動(dòng)潤滑系統和噪音小、密封性好、安全、可靠、生產(chǎn)效率高的生產(chǎn)設備;改進(jìn)生產(chǎn)工藝,使攪拌站可同時(shí)儲存多種原材料,可根據需要實(shí)現不同材料的相互轉換和組合,以滿(mǎn)足不同的工程需要。采用液體外加劑,提高計量精度。改變骨料的儲存方式,減少骨料露天堆放,避免風(fēng)沙天氣揚塵;夏天曝曬使混凝土出現溫度升高,有利于混凝土裂縫控制;冬季采取保溫措施,減少和避免結冰,雨雪天氣含水率變化小,有利于質(zhì)量控制。
                  更加注重環(huán)保和節能
                  充分利用工業(yè)廢料和固體廢棄物,減少水泥熟料用量。開(kāi)發(fā)和利用尾礦砂石,盡量減少天然礦山的開(kāi)采。改進(jìn)現有的設備和生產(chǎn)工藝,減少粉塵和噪音污染,開(kāi)發(fā)利用城市中水和工業(yè)回收水,實(shí)現廢氣和廢水的零排放??茖W(xué)組織生產(chǎn),減少?;液凸腆w廢棄物,實(shí)現文明生產(chǎn)。加快開(kāi)發(fā)再生混凝土和低碳混凝土技術(shù);加強生產(chǎn)場(chǎng)區綠化,改善生產(chǎn)環(huán)境,建立花園式企業(yè),實(shí)現綠色生產(chǎn)。
                  行業(yè)分工更加合理
                  傳統的行業(yè)分工使預拌混凝土與施工企業(yè)、材料供應商利益交叉,責任與權益劃分不清,出現質(zhì)量問(wèn)題就相互扯皮,有時(shí)訴訟法律也無(wú)助解決。為了更好地推動(dòng)行業(yè)發(fā)展,應在國家相關(guān)部門(mén)的支持下,加快組建以混凝土生產(chǎn)、運輸、泵送、施工為一體的專(zhuān)業(yè)化施工企業(yè)———混凝土工程公司,減少和避免質(zhì)量事故,提高建筑施工技術(shù)含量、機械化程度和科學(xué)管理水平。

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