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《转》我国泡沫混凝土行业发展报告(2009-2010)

时间:2012-03-06 13:02来源:诗诗 作者:喜梅 点击:
近年来,我国正在贯彻执行建筑节能政策,发展绿色建筑和循环经济,建筑材料绿色化将是今后一段时期内的重要发展方向。建(构)筑工程对混凝土使用功能提出了新的要求,除了强度和耐久性,轻质、保温、隔热、隔声、防潮等同样成为主要技术指标。泡沫混凝土独

近年来,我国正在贯彻执行建筑节能政策,发展绿色建筑和循环经济,建筑材料绿色化将是今后一段时期内的重要发展方向。建(构)筑工程对混凝土使用功能提出了新的要求,除了强度和耐久性,轻质、保温、隔热、隔声、防潮等同样成为主要技术指标。泡沫混凝土独特的结构特性赋予其优异的物理力学性能和使用功能,广泛应用于保温隔热现浇工程、回填工程和轻质制品制造等。国家发改委、科技部、商务部颁布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2004年度)》中提倡重点发展具有憎水、中强、轻质、防火、无毒、无味等特点的全无机保温隔热材料及制品,泡沫混凝土正是体现了节能、保温、隔热、轻质、耐火等性能的一种多功能材料,在建筑节能领域将发挥着越来越重要的作用,国家政策为泡沫混凝土的发展创造了良好的条件。

一、中国泡沫混凝土行业年度发展的总环境

本年度是中国经济发展过程中的重要一年。在持续几年以高投资率带动经济增长之后,我国经济发展模式开始进行比较大的调整,宏观调控的力度加强,手段和措施有了新的变化。分析我国泡沫混凝土行业发展的总体环境,对认识年度行业发展具有重要意义。

(一)行业发展的国内环境

节能减排是我国的基本国策。目前,我国既有建筑约420亿平方米,95%以上是高能耗建筑;每年城乡新建建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高耗能建筑。我国建筑物的保温隔热性能普遍很差,单位面积采暖能耗约为发达国家的2~4倍,我国建筑取暖一般以燃煤为主,据统计每年采暖燃煤要排放二氧化碳1.9亿吨,排放二氧化硫300万吨,严重污染空气、破坏人类生存环境。2008年7月23日国务院第18次常务会议通过《民用建筑节能条例》决议,条例规定:对不符合民用建筑节能强制性标准的,不得颁发建设工程规划许可证。到2020年,我国政府要通过法律法规、政策引导、推广建筑节能技术等举措,使全社会建筑总能耗达到节能65%的总目标。

目前,建筑能耗约占我国社会总能耗的28%。住房和城乡建设部测算,2030年左右,我国建筑能耗将占总能耗的30%~40%,超过工业成为全社会第一能耗大户。中国对建筑节能的要求也相当急迫:其中2010年要完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造5000万平方米,累计完成国务院确定的“十一五”期间1.5亿平方米的改造任务。2020年时城镇建筑节能全部要达到65%,绝大部分既有建筑完成节能改造。

建筑能耗是由建筑围护结构(屋面、外墙、门窗、地面)内外传热造成的。建筑围护结构节能技术是世界各国建筑节能研究的重要方向之一,发展高性能建筑围护结构保温材料、制品及其系统是实现建筑节能的关键。

目前我国建筑市场上普遍使用聚苯乙烯泡沫(EPS、XPS)、聚氨酯硬泡体(PU)等有机保温材料,其具有轻质、保温效果好等优点,但它易燃、易老化、耐久性差,各地保温建筑工程屡屡发生火灾事故,火灾时EPS很快就会溶化,烟雾大、毒性大,很难扑救,危害严重。由于涉及严重的防火安全问题,各国纷纷出台法规加以限制。在德国有因聚苯板薄抹灰系统防火安全性达不到要求而不能在22米以上建筑使用的相关规定;在英国有18米以上建筑不允许使用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的规定;在美国纽约州建筑指令中明确规定耐火极限低于两个小时的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统不允许用在高于75英尺即22.86米的住宅建筑中(摘自《中国建设报》)。对于PU,除了防火和价格问题,施工时对气候敏感,风吹影响喷涂、潮湿影响粘结,收缩大,喷涂时散发毒气。而且这些有机泡沫材料易老化,看看混凝土砌块机 。不能与建筑物同寿命,在建筑物使用期内,需多次更换保温层,浪费大量人力、物力、财力。同时,更换苯板还将造成白色污染等环境灾害,贻害无穷。

近年来,频繁的保温工程火灾事件,尤其是央视大火发生后,有机保温材料的防火安全性引起了业界人士巨大的担忧。通过百度搜索 “保温、火灾”,即可找到相关网页约3,150,000篇,令人触目惊心!大量的保温工程火灾事故,绝非偶然!暴露出有机保温材料重大安全隐患。为认真吸取建筑外保温材料类火灾教训,从源头上防止此类火灾的发生,2009年9月20日公安部和住建部联合颁布公通字[2009]46号文《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,对民用建筑墙体保温材料燃烧性能级别及防火构造提出了具体要求。根据规定,民用建筑的整体或局部必须采用A级不燃保温材料,市场迫切需要既节能、又不燃、高性能的建筑围护结构材料、制品及其系统。

国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)明确提出“重点研究开发节能建材和绿色建材”。国家发展和改革委员会、科学技术部、商务部和国家知识产权局《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》提出重点“发展高性能外墙自保温墙体材料、高效外墙和屋面保温材料,楼地面隔热保温材料以及利用工业固体废弃物生产复合材料、轻质建材、工程结构制品等技术及设备,电厂粉煤灰及煤矿矸石、冶金废渣等废弃物的资源回收与综合利用技术”。泡沫混凝土正是体现了轻质、保温、隔热、节能、防火、环保、利废、低碳、耐久等性能的一种多功能保温材料,完全符合国家的产业政策。。

北京市住房和城乡建设委员会2010年3月15日公布了新版的《北京市推广、限制、禁止使用的建筑材料目录》草案。泡沫混凝土具有轻质性、低弹减震性优点,被目录草案列为推广类。“模塑聚苯乙烯保温板”和“挤塑聚苯乙烯保温板”由于燃烧性能达不到A级,易发生火灾事故以及“聚苯颗粒、玻化微珠、珍珠岩等颗粒保温材料与胶结材料混合而成的保温浆料”单独使用达不到建筑节能设计要求,被列入限制目录。这也意味着一批能耗高、安全性能差,不符合“低碳”理念的建筑材料将被清除出北京城市建筑市场。

以无机材料取代有机材料进行建筑保温是历史发展及科技进步的必然。泡沫混凝土与有机泡沫材料相比,有防火、耐久、隔声、绿色环保等优势,泡沫混凝土与加气混凝土、泡沫玻璃、玻化微珠等其他无机保温材料相比,有造价低、可现浇自保温墙体、制品密度低、易于成型、工艺简单、投资小、原料来源广、易于推广等优势。综观未来建筑保温趋势,泡沫混凝土很有可能成为第一大保温材料。目前影响泡沫混凝土得到广泛应用的主要原因是无标准可依、无示范工程引领市场等,这些问题突破后,泡沫混凝土将会很快普及应用。

随着我国节能减排与墙体改革政策的实施,泡沫混凝土与加气混凝土以其轻质、保温、节能、低碳、利废、不燃、耐久得到了较快发展。加气混凝土主要是在工厂预制成砌块,在工地砌筑施工。目前在我国很多地区都在大量应用加气混凝土砌筑墙体自保温工程。而泡沫混凝土则既可现场浇筑施工(如现浇地暖、屋面、墙体自保温、补偿地基、隧道基坑回填等),又可预制成保温砖、砌块、墙板、夹芯构件、装配式构件等。中国混凝土与水泥制品协会泡沫混凝土分会一大批会员单位应用泡沫混凝土进行了大量的保温工程施工实践,如国家博物馆、上海浦东机场、612导弹研究院、上海轻轨、巴基斯坦核电站等。泡沫混凝土以其价廉、不燃、耐久等优点,已成为最受欢迎的保温隔热材料之一,决定了泡沫混凝土将在我国持续高速发展。

(二)行业发展的国际环境

在一些发达国家,如欧美日韩等也在大量应用泡沫混凝土。德国Neopor公司研发成功了干密度300~1600 kg/m3的泡沫混凝土,强度可达1~30MPa,大量应用于建筑保温。日本最近采用蛋白物质添加适量的阳离子表面活性剂配成混合发泡剂,现场浇筑成型,研制成功现浇泡沫混凝土新工艺,不仅轻质、高强、耐火,更引人注目的是不需蒸压养护,现浇即可成型,节能效果显著。韩国、台湾多家企业(如韩国汉城建材科技有限公司、台湾台昌树脂有限公司)也在从事发泡剂及泡沫混凝土的研发和推广。在我国,由于建筑节能的大力推进,泡沫混凝土以其价廉、不燃、耐久等优点,已成为最受欢迎的保温隔热材料之一。

据考察了解,德国还大量使用岩棉、玻璃棉等用做填充性的保温,以泡沫玻璃为粗骨料(特殊工艺生产)、硬质硅酸钙为胶结料的隔热保温块在德国等欧洲国家已用做外墙外保温。但岩棉和泡沫玻璃仍有一些待解决的问题,影响了推广。

泡沫混凝土最初的产生缘于北欧寒冷国家的建筑保温,几十年来,它的主要应用市场始终是建筑保温。虽然近年在其他领域的应用量上升,但建筑保温始终是主导。由于世界能源枯竭的趋势日益明显,促进世界各国纷纷重视建筑节能,这就为泡沫混凝土的发展创造了条件。也可以说,世界性的泡沫混凝土热是建筑节能的产物。

二、中国泡沫混凝土行业年度发展的总量、技术及装备状况

(一)泡沫混凝土行业的发展总量

目前,我国泡沫混凝土企业总数约有1000家左右,其中现浇企业约占60%左右,制品企业约占20%左右,设备加工企业约占10%左右,发泡剂生产企业约占10%左右。企业的地域分布,泡沫混凝土最为发达的郑州、河北、河南、天津、北京、江苏、广东、辽宁、吉林、陕西、四川为最多,约占全国企业总数的60%左右;上海、湖北、浙江、福建、安徽、江西、山西、内蒙古、新疆诸省区次之,约占企业总数的30%左右;广西、甘肃、宁夏、重庆、湖南、云南、贵州诸省,泡沫混凝土刚刚起步,企业数量较少,约占全国企业总数的10%左右;西藏、青海、黑龙江、海南四省区由于地处边远,泡沫混凝土最不发达,企业数量最少,有待以后发展。我国泡沫混凝土年产量,年已达500万立方米,2009年突破600万立方米。其中,泡沫混凝土地暖保温层约300万立方米,屋面保温层约150万立方米,地面垫层约50万立方米,各类回填约20万立方米,特种功能应用30万立方米,制品类约50万立方米。现浇约占总产量的80%以上,其他约20%。应用泡沫混凝土的保温层面积超过1亿平方米。2010年预计产量达700多万立方米,增长快速。

从应用领域来看,我国泡沫混凝土的主要应用仍是建筑保温,其用量约占泡沫混凝土总产量的90%,土木及岩土工程约占3%,油田应用约占1%,其它特种应用约占7%。从长远看,建筑保温也仍将是泡沫混凝土的主要应用领域。

(二)泡沫混凝土行业的技术状况

从技术水平来看,我国泡沫混凝土已快速拉近了与发达国家的距离,在某些方面甚至已超过了发达国家,居世界领先水平。总体来讲,我国泡沫混凝土的技术现状是:在一般常规应用领域特别是建筑保温领域,我国的工艺技术居世界前列,具有先进水平,但在装备技术及尖端应用领域,我国和发达国家尚有很大的差距。

一般常规应用领域主要是泡沫混凝土用量最大的建筑保温、土木工程及岩土工程回填等。在这些方面,泡沫混凝土现浇具有优势,在我国发展迅速,施工量已居世界首位。现浇工艺技术在引进基础上,经过近几年的不断完善,已形成具有中国特色的技术体系,工艺水平已达到先进国家的水平。其中,公路回填、隧道回填、地基回填、油田固井浇注等已在我国成功应用。建筑保温屋面、地面、垫层现浇施工技术已经成熟,并逐渐形成了广东俊瑞集团、河南昌惠公司、辽宁欣宽公司等一大批知名企业。特别值得一提的是,泡沫混凝土墙体现浇是我国拥有自主产权的创新技术。它包括承重泡沫混凝土现浇墙体、钢结构现浇墙体、框架结构泡沫混凝土墙体、砖混结构夹芯泡沫混凝土墙体等。这是我国对国际泡沫混凝土现浇技术的重大贡献,对拉动泡沫混凝土发展具有不可估量的意义。目前,河南省在驻马店永泰公司的配合下,制定并颁布执行了《现浇泡沫混凝土墙体技术规程》地方标准,并有了许多工程应用;中国建筑标准设计研究编制的《钢结构住宅(二)》,也采用了泡沫混凝土灌芯现浇墙体。杭萧钢构利用这一图集,采用泡沫混凝土现浇,在武汉承建了世纪家园小区几十栋高层住宅。目前,我国在泡沫混凝土现浇墙体的研发、推广与应用方面,走在了世界的最前列。

与现浇相比,我国的泡沫混凝土制品和国外相比,整体规模偏小,技术水平不高,没有大宗应用的主导产品。国外大部分采用现代化的蒸压工艺,自动化程度高,产品质量好,在上世纪三四十年代已规模化生产了蒸压砌块与屋面大板、墙板等。而在我国,除广东天风墙体材料有限公司生产泡沫混凝土蒸压砖外,我国泡沫混凝土大部分为自然养护,其产品质量差,实际应用不多。特别是泡沫混凝土砌块,虽然已制定了行业标准,但至今没有规模化生产应用的产品。昆明、南昌等地先后建设的一批大型泡沫混凝土砌块生产线,由于制品后期干缩大,墙体裂缝,都已停产。近年来,很多企业制成了陶粒泡沫混凝土。将轻集料(如陶粒、陶砂、沸石)加入泡沫混凝土中,制成轻集料泡沫混凝土,可有效克服收缩开裂等顽症,效果良好,已成为泡沫混凝土的发展方向之一。

目前,国内小企业手工作坊式生产泡沫混凝土砌块正在各地推广,其质量很难保证,后期干缩不能解决,需要告诫切不可盲从。虽然我国泡沫混凝土制品方面的整体技术水平还不高,但在某些方面,仍有技术创新和领先性。这些领先技术如:混凝土砌块设备 。陶粒泡沫混凝土砌块、泡沫混凝土聚苯复合墙板、泡沫混凝土夹芯墙板与屋面板、泡沫混凝土集成化房屋等,均受到国际关注。其中,生产泡沫混凝土复合板和集成住宅的北京太空板公司、北京华丽联合公司,已成为泡沫混凝土行业最大的两家企业,产品已出口美国等10多个国家,为泡沫混凝土行业树立了良好榜样。

(三)泡沫混凝土行业的装备状况

我国泡沫混凝土生产装备加工,已发展到一定规模,生产厂家已从10年前的几家发展到今天的数百家,发展速度惊人。目前已初步形成了年产700套的生产能力,预计5年后年产量将突破1000套,居世界首位。其中,生产规模最大的是烟台赛地公司,2008年销量已达200套,我国泡沫混凝土生产装备以现浇成套机组为主,是在引进韩国机型的基础上加以国产化改造而成的。其机型以中小型为主。由于这种机型适应了中国泡沫混凝土企业以小企业居多的现状,因而获得了快速发展,基本取代了进口机型。除现浇设备之外,我国的泡沫混凝土制品生产装备也在近几年获得技术突破。特别是泡沫混凝土夹芯板、复合板、集成化房屋、陶粒砌块等生产线,已初步定型,具有一定的创新性,已进入推广应用阶段并伴有少量出口。预计在3~5年内制品生产线的加工将达到一定规模,并将大量出口。

我国的泡沫混凝土装备具有中国特色,小型化、实用化、操作简易化的特点明显,且价格只有欧美设备的几十分之一,经济实惠。这种设备不但适应了中国的国情,也适应了发展中国家的国情,因而受到发展中国家的欢迎。发展中国家的泡沫混凝土均在起步阶段,对泡沫混凝土设备需求旺盛。他们买不起欧美的高价泡沫混凝土设备,纷纷将目光转向中国。我国泡沫混凝土设备已出口亚州、非洲、南美州等几十个国家,在金融危机冲击下仍不减态势,成为发展中国家最大的泡沫混凝土设备供应国。特别是周边的俄罗斯、蒙古国、哈萨克斯坦、越南、泰国等国家及我国的台湾省,一直对我国泡沫混凝土设备保持了旺盛的需求。也可以说,我国对拉动发展中国家泡沫混凝土的发展,做出了重大贡献。在短短的5年内,我国就从泡沫混凝土技术设备的进口国发展成为一个出口国,这一转变是我们的骄傲。

虽然我国泡沫混凝土生产装备已达到一定的技术水平和规模,但和欧美发达国家相比,尚存在较大的差距。欧美设备大型化、自动化、加工精良化的综合优势十分突出。像现浇成套装备,欧美均配备有原料筒库和全自动配料系统,以及浆体密度自控系统,自动化程度很高,产量也很大。而我国设备则皆为人工配料、电控手动操作,浆体密度难以控制,其差距显而易见。如何提高我国泡沫混凝土生产装备的技术水平,是今后3~5年我们面临的重要课题。

除装备水平之外,在高技术应用领域方面,我国和发达国家也存在较大差距。诸如泡沫混凝土电磁屏蔽、吸声、吸能、抗爆等方面的应用,海上工程的应用,核设施工程的应用等,我国应用量非常有限,有些还是空白。在这些高科技应用领域,我们还要奋起直追,力争在5年后能够拉近与发达国家之间的差距。

三、泡沫混凝土年度工作的成就

中国混凝土与水泥制品协会泡沫混凝土分会自2009年10月成立以来,秘书处将工作重点放在与会员单位的协调沟通、提供技术服务、举办技术讲座和培训班等方面,安排专门人员与会员联系、与企业交流沟通,及时反映会员企业的需求,并不断总结经验,把握规律,提高服务的工作水平。同时加大会员管理力度,完善会员管理系统,进一步核实补充会员单位资料。在工作中,充分发挥分会理事会的作用,对重点企业和行业基本情况进行摸底,力争站在全行业的高度把握行业动态,为会员单位搭建技术和市场信息交流的平台,创造公平、和谐、有序的市场环境。

分会针对部分会员是刚加入泡沫混凝土行业,对于材料性能、机械设备、施工流程不熟悉的情况,于2010年1月11-15日组织了一期基础泡沫混凝土技术培训,主要介绍了泡沫混凝土的基础概念、配比、材料测试方法、发泡机械的原理及操作和施工注意事项等,为会员企业培养了技术与管理方面的人才。

分会的官方网站现已开通(网址)。网络媒体是一种有效的宣传手段,分会官网对行业内的相关政策法规、文献资料和行业市场信息进行了及时、准确的发布,展示了行业最新动态与科技成果,并且为优秀会员单位提供产品推介、企业宣传等服务。目前分会正在对此网站进行技术调试及内容丰富,并将在下一步的工作中邀请业内专家驻站进行技术咨询,在线解答会员企业在生产施工中遇到的问题。

2010年3月3日,建设部、分会秘书处会同北京中科筑诚建材科技有限公司,在京召开了“2010年泡沫混凝土保温材料应用技术研讨论证会”,会议邀请了建筑、建材行业权威专家二十余人组成专家组,对系列泡沫混凝土保温产品及相关应用技术进行了研讨论证。会上李应权秘书长首先对国内外泡沫混凝土概况和发展动态作了详尽的介绍,接着泡沫混凝土分会副理事长卢文成对泡沫混凝土保温产品及相关应用技术进行了汇报,并陪同专家参观调研。论证会上专家们各抒己见,对泡沫混凝土产品及相关应用技术优缺点交换了意见。与会专家充分肯定了近年来我国泡沫混凝土技术研发方面取得的创新成果,对中国泡沫混凝土行业的未来发展规划提出了诸多建设性意见。会议的召开,必将加快泡沫混凝土整体技术水平的提高及其在建筑保温市场的推广应用。

2010年3月31日~4月2日中国国际混凝土技术及装备展览会将在北京国际会议中心举办,分会积极配合上级协会做好展会工作。本次展会中,开辟了泡沫混凝土装备及施工技术展区,邀请业内十家知名企业参展。通过举办展会,为会员单位提供了展示企业风采的舞台,提高了泡沫混凝土在建筑节能产业中的认知度,同时也提高了分会在行业中的知名度和公信力。

目前,我国泡沫混凝土行业的技术水平同国外相比还存在一定的差距。为学习、借鉴国际先进的技术与经验,并推动国内泡沫混凝土企业做强、做大,将产品打入国际市场,分会将适时邀请国内泡沫混凝土行业知名的企业家、专家,组团出国考察,欢迎泡沫混凝土行业人士积极报名参加。此外,分会目前正组织专家和技术人员对国外泡沫剂、泡沫混凝土相关标准、规范、有关文献资料等进行翻译,为即将制定的泡沫剂行业标准提供参考,同时也有助于行业人士和企业了解国外泡沫剂、泡沫混凝土的整体概况和技术水平。

针对我国泡沫混凝土行业内缺乏相关标准、规范,严重制约行业发展这一现状,泡沫混凝土分会挂靠单位——建筑材料工业技术监督研究中心于2009年向国家工信部提出申请制定《水泥泡沫剂》建材行业标准,2010年2月国家工业与信息化部工信厅科 [2009]260号文批复立项。2010年6月12日~13日《水泥泡沫剂》行业标准编制组成立暨第一次工作会议在北京举行,来自标准归口单位、科研院所、高等院校、质检机构、生产施工企业、行业协会等22个单位的34名代表参加了会议。会议由负责起草单位建筑材料工业技术监督研究中心李应权教授级高工主持,负责起草单位领导徐洛屹所长致词,建材行业标准归口管理单位—中国建筑材料联合会标准质量部周丽玮处长出席了会议并讲话,周丽玮处长对标准的编制程序、格式以及各编制阶段工作计划提出了具体要求,并宣布了标准编制组成员名单。接着,李应权教授汇报了标准编制的筹备工作、标准编制的技术背景、标准的编制原则、标准的主要章节目录以及主要技术难点,简述了标准草稿。编制组对以上问题,进行了热烈的讨论,一致认为标准制订十分必要、非常重要,一致通过了标准编制的进度计划以及编制组成员的分工,安排了下一阶段调研与验证试验工作,并重点讨论了标准初稿,争取按计划进度,按时、高质量完成标准编制任务。

目前,正在制定的泡沫混凝土相关标准还有:国家标准《蒸压泡沫混凝土砖》、建工行业标准《泡沫混凝土》、建材行业标准《屋面保温隔热用泡沫混凝土》,分别由江门天风墙体材料有限公司和广州市建筑材料工业研究院有限公司、中国建筑科学研究院、中国建筑材料科学研究总院牵头制定。标准的制定对于引领行业快速、健康发展,净化规范市场,保证泡沫混凝土工程质量都将发挥积极作用。

四、中国泡沫混凝土行业发展趋势、方向及建议

(一)泡沫混凝土行业的发展趋势

泡沫混凝土的快速发展是一个世界性的大趋势。10年前,泡沫混凝土大多在欧美发达国家及俄罗斯生产应用。如今,泡沫混凝土迅速扩展到全球各地的发展中国家,即使是落后的非洲国家也开始生产应用泡沫混凝土。在发达的欧美及日本,其用量也在迅猛增长。在韩国,泡沫混凝土几乎进入了每一个家庭,成为建筑保温不可缺少的材料。

泡沫混凝土已经产生了近90年,历史悠久,但始终没有获得广泛的应用。这主要是历史发展的条件不成熟,社会经济不能为它创造适宜的应用环境。如今,在经过近一个世纪的缓慢发展之后,泡沫混凝土终于迎来了高速发展的新时代。以前,人们只把泡沫混凝土当保温材料应用,而近年,却发现它竟有如此之多的特殊功能,像吸能抗震抗爆、隔音吸音、吸收电磁波、透水过滤、抗渗抗潮、保水绿化、耐火、防火、抗冲击防护、漂浮承载等等。以功能之多来评价,它应是最优异的新型功能材料之一。这些功能的发现,使它的用途越来越广,进而受到各行各业的关注,这也是它得以高速发展的重要原因。

泡沫混凝土的发展趋势已经比较明朗,概括地讲,有以下几个方面。

1.在建筑保温中将取代聚苯泡沫塑料,成为第一大保温材料

近年来,应用聚苯等有机保温材料的工程频发火灾,各国纷纷出台法规对其进行限制。聚苯泡沫退出后,用什么材料来取代,是建筑节能的头等大事。从目前的发展趋向来看,除了泡沫混凝土,没有任何其他材料可作为取代品。http://www.hnfzb.gov.cn/a/zhuanji/jiaqihunningtuqikuai/2012/0306/646653.html

在无机不燃材料中,泡沫玻璃、泡沫铝、泡沫陶瓷的价格高,不能成为泡沫塑料取代品;而岩棉矿棉等纤维保温材料虽然价格略低,但仍远高于泡沫混凝土,且使人浑身刺痒,污染环境。另外,它们不是硬质块状材料,应用也比较困难。这一切,也决定它们不会成为建筑保温的主导材料。膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等颗粒状松散保温材料,吸水率高,制品不抗冻融,松散不宜使用,使它们的应用受到限制。而泡沫混凝土价格低廉,原料易得,既可快速现浇施工,又可制成各种制品,同时它又具有防火性、隔声性、抗震性、耐侯性,用其取代泡沫塑料,是最合适的材料。即使它还存在密度较大、保温性不及泡沫塑料、强度较差三大不足,但综合比较,它仍是泡沫塑料取代品的最佳选择。用泡沫混凝土取代泡沫塑料,这一发展趋势将日益明朗并终将实现。同时,随着技术的快速发展,泡沫混凝土现存的不足将最终解决。

建筑保温是一个巨大的市场,在未来十年中,保温材料需求至少也有几千亿元的市场容量。若泡沫混凝土能够成为主导型建筑保温材料,其辉煌前景是令人鼓舞的。泡沫混凝土行业人士若能抓住这一历史机遇,泡沫混凝土必将成为第一大建筑保温材料。愿大家为实现这一目标而不懈努力。

现在,国内建筑保温中泡沫混凝土开发热点集中在下面的5个产品上。

⑴ 泡沫混凝土现浇墙体

现在,泡沫混凝土现浇主要应用于屋面保温层与地暖保温层。在近几年内,这一应用仍将保持强劲的发展,中西部及严寒地区都将逐步推广应用这一技术。在泡沫混凝土屋面及地面现浇持续发展的同时,我国墙体泡沫混凝土现浇将会获得更快的发展这一趋势已经显现。建筑保温的主要部位是外墙,建筑隔声的主要部位是内墙。泡沫混凝土用于外墙现浇可实现自保温,用于内墙现浇可实现自隔声自吸音,在内墙外墙的应用均有优势。近来国内许多泡沫混凝土企业已开始发展现浇自保温外墙、承重隔音内墙、非承重隔音内墙等,而且已形成了开发热潮,一大批应用技术正在各地紧张研发中。根据这一趋势,泡沫混凝土现浇墙体将会在2~3年中得到推广应用,在3~5年后得到普及应用。由于墙体现浇量要远大于屋面和地面,因此,若这一技术得以推广现浇墙体将会成为泡沫混凝土第一大应用领域。

⑵ 泡沫混凝土外墙外保温板

泡沫混凝土外墙外保温板是指采用粘贴或干挂工艺固定于外墙面的保温板。其幅面20x20cm,25x25cm,厚度3~5cm,密度为150~270kg/m3。由于这种保温板已在四川、甘肃、上海、浙江等地得到成功应用,引起了国内不少泡沫混凝土企业的兴趣。目前,不少企业已在研发此类产品,准备取代泡沫聚苯板,用于外墙外保温薄抹灰系统,或外墙内保温薄抹灰系统。由于这一技术比较成熟随着建筑防火力度的加大,这一产品将会逐步得到推广应用,成为未来建筑保温的主导产品之一。

⑶ 泡沫混凝土外墙自保温墙板

这类墙板包括单侧复合有饰面层或保护层的泡沫混凝土复合墙板、双面复合有饰面层或保护层的泡沫混凝土夹芯墙板。其中夹芯墙板的研发最热,仅北京市就达10多家。其成型工艺形式有先制高强外壳,后浇筑泡沫混凝土芯层;先制两侧面板,再复合泡沫混凝土芯层;先制泡沫混凝土芯层,再复合高强面层等;各家工艺不尽相同,均有创新,各有亮点。这类墙板可实现外墙自保温,安装后不需另做保温处理,且防火、耐久、隔音性优异。一旦各家产品定型推出,将实现我国墙板的更新换代。

⑷ 泡沫混凝土集成化住宅

集成化住宅是世界性发展潮流,泡沫混凝土自保温装配集成化住宅更是一个开发热点。如今,国内不少企业均在着力开发这种自保温装配住宅。正在研发的产品有两大类。

① 中高档别墅

此类住宅多采用轻钢结构,组装速度快,抗震性强,可实现自保温,造价低于普通别墅。泡沫混凝土一般制成各类夹芯保温板,使用时拼装。乌鲁木齐绿地公司此类产品的目标市场锁定了国内高端别墅,并重点出口。也有不少公司想重点做中档住宅。

② 小康村住宅

此类住宅采用承重泡沫混凝土墙板拼装,或采用轻钢结构泡沫混凝土复合板体系。其特点是造价低,墙体坚固,适合农村的特点。目前,国内也有不少企业在致力开发。

⑸ 泡沫混凝土陶粒砌块及蒸压砌块

泡沫混凝土砌块一直是国内各方热衷的第一重点产品。但由于自然养护产品的强度差,后期干缩大,致使本产品始终没有在我国规模化生产应用。目前,国内企业已转向陶粒泡沫混凝土砌块及蒸压泡沫混凝土砌块的研发。国外企业多采用蒸压,前苏联在上世纪三十年代采用的是自然养护工艺,因强度低、抗冻性差、干缩大,从上世纪四十年代改为蒸压工艺。陶粒泡沫混凝土砌块是我国的创新,技术先进,应大力发展。

自然养护泡沫混凝土砌块在技术完善后,若能较好地解决强度及后期干缩问题,也会有良好的发展。这主要取决于技术进展。

2.土木工程及岩土工程回填及生态覆盖

在未来,这将是泡沫混凝土第二大应用领域。目前,这一领域的应用量虽然还不大,但已显现出良好的发展前景。我国大规模投资高速公路和铁路,将为泡沫混凝土在软土地基填充、冻土地带路基填充、盐碱地抗腐蚀路基填充、引桥代土填充、斜坡路基防滑填充、拓宽路基代土填充、地下通道减荷填充,隧道一二次衬砌空间填充、护坡植草覆盖浇筑、大堤的减侧压回填、地下管线填埋等几十项应用中得到推广。可以预期,在5~10年内,泡沫混凝土将会迎来在这一领域广泛应用的时代。

在建筑工程领域,它作为补偿地基已经应用,地下建筑的代土减荷覆盖也已应用,在其他基础回填方面也会有越来越多的应用。

在矿井防瓦斯墙、井下支护墩柱、防水、防地面沉降回填方面,泡沫混凝土正备受关注,各大专院校也开始这方面的研究。我国的大量矿井已进入老化期和报废期,防止地面沉降及防瓦斯已成重大问题用土回填,难度很大。用泡沫混凝土填充,省力省工省材料,国内已有成功经验,这将是我国矿井未来环保和安全重点发展项目。相信它将很快进人广泛应用的时期。这一巨大市场的开发将是指日可待,且工程量也是很大的。

值得一提的是泡沫混凝土生态覆盖。这包括道路边坡防滑坡植草覆盖、沙土地防沙植草覆盖、垃圾场植草覆盖、岩石裸露区植草覆盖等。我国在这方面的应用已经开始。据一些泡沫混凝土设备厂家介绍,近来,许多设备均是应用于上述生态覆盖施工,呈现出良好的发展态势。我国的边坡植草、沙土地植草、垃圾场植草等,加气混凝土砌块抹灰 。尚处于起步阶段,它采用透水透气性泡沫混凝土,既保护了地面,又不影响植物生长,施工速度又快,实在是一项理想的新技术。相信它会大规模推广应用。

3.功能材料

泡沫混凝土最具有技术含量,最具有其附加值的应用,当属其在功能材料方面的应用。这一应用使它在许多方面走向高端应用领域。例如其防电磁辐射,已应用于一些军事工程浇筑和民用工程浇筑,将来它很可能以物美价廉而成为这一领域的主导材料。这几年,我国的各军事院校和军事科研单位,已注重于它在抗爆吸能方面的应用开发,并已用于民用防爆建筑、地下军事工程的抗爆层浇筑。在未来,它在军事方面的应用将会日益扩大。如军事工程吸能防护层、战时机场跑道的现浇抢修、军用及民用机场的安全防护、机场跑道的基础回填等,均会有大量的应用。

泡沫混凝土的功能目前已发现的有20多种,其大量的应用仍然在民用方面。其中,未来最具发展前景的将是它在建筑吸音隔音方面,这将会成为最具发展潜力的新型吸音材料。另外,它在耐火保温领域、过滤领域、抗渗防水领域、轻质装饰材料领域等都会有广阔的应用前景。随着泡沫混凝土的许多功能被人们发现,它作为功能材料的应用会无比引人注目。

(二)泡沫混凝土技术的努力方向

泡沫混凝土要获得普及应用, 应重点解决以下几个技术问题, 需要全行业人士共同努力。

1.超低密度产品问题

超低密度是指密度小于100kg/m3的泡沫混凝土。它的导热系数约为0.04~0.05,与聚苯泡沫板基本相当。如果我们能开发出此类泡沫混凝土,将为其全面取代聚苯板铺出宽广大道。目前,l00kg/m3左右的产品在实验室已经可以制出,但如何实现工业化稳定生产,并进一步降低密度到50~80kg/m3,就成为下一步大家共同努力的目标。这一技术能否成功,对泡沫混凝土在建筑保温中的地位至关重要。

2.泡沫混凝土强度提高问题

泡沫混凝土的主要缺点就是强度低,如何提高其强度,是一个长期的技术课题。特别是100~300kg/m3的低密度产品,其强度最差,但需求量又最大。如果我们能解决它的强度问题,它的用量将会数倍增长。

3.水泥用量大成本高问题

目前,大多数企业生产泡沫混凝土,全部采用水泥,成本较高,在与聚苯泡沫的竞争中没有成本优势。如何降低水泥用量,降低成本,也将是全行业的重要课题。

(三)泡沫混凝土行业的发展建议

1.国家应加大对泡沫混凝土的扶持力度

泡沫混凝土作为可以取代泡沫塑料的防火保温材料,是一个新的经济增长点,对刺激内需、提高我国经济增长速度、改善民众居住环境,有着重大的意义。建议国务院、发改委、建设部等国家部门,加大对泡沫混凝土的扶持力度,促进泡沫混凝土高速增长。

① 国家应尽快出台一些扶持和鼓励政策,支持在建筑保温中以泡沫混凝土逐步取代泡沫塑料,采用泡沫混凝土防火材料进行保温的建筑应以经济补贴或减税扶持,对生产泡沫混凝土的企业应予各种政策优惠。至少国家应出台一个鼓励泡沫混凝土发展的文件,给予泡沫混凝土行业以激励。

② 中国建材联合会,中国混凝土与水泥制品协会等上级协会,应大力支持泡沫混凝土的发展,并出台鼓励性文件。

③ 国家应加大对泡沫混凝土研发的投入,包括科研单位的科研投入、中试企业的中试投入、产品研发企业及设备研发企业的科研投入。

④ 国家应加大对泡沫混凝土企业的经济支持力度,给以贷款扶持、基金扶持等各种融资扶持。

2.行业组织应加大促进行业发展的力度

中国混凝土与水泥制品协会泡沫混凝土分会的成立, 对行业发展具有积极意义,分会应尽快做好如下工作:

① 壮大行业队伍,鼓励企业入会,争取会员达到300家以上;

② 组织好技术培训,提高企业技术水平;

③ 代表行业多与国家主管部门沟通,多为行业争取到更多支持;

④ 组织好行业准人,鼓励企业创优;

⑤ 组织好企业交流,搞好沟通服务;

⑥ 组织行业进行新工艺、新设备、新发泡剂研发;

⑦ 组织专家服务团队,搞好企业技术咨询;

⑧ 加大对全社会的宣传力度,提高泡沫混凝土的社会认知度,扩大泡沫混凝土的影响力,让更多人了解泡沫混凝土,享受泡沫混凝土、应用泡沫混凝土。其中,泡沫混凝土知识及技术普及是关键。

3.泡沫混凝土标准规范及测试方法应尽快出台

建议国家主管部门尽快制定泡沫混凝土各种标准及测试方法。否则,设计部门无标准可依,泡沫混凝土就难以应用。各企业应积极参与标准制定,支持标准制定。

4.企业应积极参与促进行业发展的活动

我们的企业必须认识到,行业发展大了,企业才能做大。因此,企业不能只看眼前小利而不关心行业的整体发展。建议大家以后多参与各种有利于行业发展的活动,多支持分会的工作。不能只要协会、分会服务,而不配合协会、分会工作。要看到行业壮大发展对企业的间接效益及拉动作用,因此,企业应大力参与协会、分会活动。

五、中国泡沫混凝土行业发展中存在的问题及解决的建议

(一) 理论研究方面

1.国内外对泡沫混凝土性能研究主要集中在力学性能和热工性能,对压缩性能、耐久性、渗透性能等研究较少充分了解泡沫混凝土的各种性能,对拓展其应用范围和规模,具有积极的作用。因此,应系统研究泡沫混凝土的各种性能,建立组成与性能相关性的理论体系,推动其在工程中的进一步应用。

2.国内外学者研究工作很少涉及泡沫混凝土微观结构,关于泡沫混凝土的组成、性能与微结构的相关性研究系统性不够,混凝土微观结构中孔结构是最重要的内容,一切改善混凝土孔结构的技术措施均可改善混凝土的耐久性。因此,应设法研究孔结构与性能之间的相关性,建立相应的模型,为泡沫混凝土的组成设计与应用提供理论依据。

3.研究和应用最广泛的泡沫混凝土密度一般为300kg/m3~1200kg/m3,对小于300kg/m3的超轻泡沫混凝土研究和应用较少,超轻泡沫混凝土在屋面保温工程、地暖工程、轻质垫层、外墙保温系统、节能复合空心砌块等方面的应用更能发挥技术优势。因此,应加强对超轻泡沫混凝土的研究,拓展其应用范围和规模。

(二)工程应用方面

1.性能方面存在的问题

目前应用的泡沫混凝土存在强度偏低、干缩大、吸水率高等缺点。体积密度为800kg/m3~850kg/m3的泡沫混凝土抗压强度偏低,一般低于2.0MPa,有的甚至不足1.0MPa。用于保温隔热的泡沫混凝土,在表观密度为400kg/m3 时,其抗压强度达不到0.4MPa,强度较低。应设法通过优选胶凝材料和超轻骨料、掺加改性材料、采用高质量发泡剂、研究组成与性能相关性来克服这些缺点。

2.泡沫混凝土制品存在的问题

与国外相比,我国泡沫混凝土制品质量较差,整体规模偏小,技术水平不高,没有大宗应用的主导产品。应建立一套完善的泡沫混凝土规范,加强泡沫混凝土的施工质量监督检测力度和施工理论指导,提高泡沫混凝土质量。

3.生产装备方面存在的问题

我国生产设备以人工配料、电控、手动操作为主,泡沫混凝土浆体密度难以控制,与欧美大型化、自动化、加工精良化的设备相比,差距显而易见。应设法改进工艺流程及生产设备,向自动化、智能化方向发展,实现工业化稳定生产。

4.在高技术领域的应用问题

我国泡沫混凝土在高技术领域的应用还很有限,诸如在电磁屏蔽、吸声、抗爆、海上工程、核设施工程等方面。应加强泡沫混凝土微结构与性能的相关性研究,挖掘其发展潜力,研制高性能泡沫混凝土制品,逐步向高技术领域迈进,缩短与发达国家的差距。

六、结语

我国正在大力推进复合生态节能、资源利用的建筑材料的研究和开发,泡沫混凝土由于其良好的性能使得其应用前景广泛。目前我国在泡沫混凝土的制备和施工过程中存在一定的问题,但是只要对用料、配合比、水灰比、早起养护、外加剂等主要环节层层把关,建立严格的施工程序,制定合理的质量控制方案,即可制备出高质量的泡沫混凝土。

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