預(yù)拌砂漿研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
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摘要:預(yù)拌砂漿具有品種豐富、質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良、省工省料等優(yōu)點，是我國推廣使用的建筑砂漿。結(jié)合預(yù)拌砂漿的定義及其分類，對國內(nèi)外預(yù)拌砂漿的發(fā)展概況進行了歸納分析。
關(guān)鍵詞:預(yù)拌砂漿;濕拌砂漿;干混砂漿
引言
進入21世紀以來，有關(guān)預(yù)拌砂漿的理論和應(yīng)用研究都有了飛速的發(fā)展。與預(yù)拌砂漿相比，現(xiàn)場拌制砂漿顯露出不少的缺點，如配比設(shè)計的隨意性較大、生產(chǎn)效率低、影響建筑功能、存在事故隱患以及對環(huán)境污染較大等問題［1］。因此，禁止現(xiàn)場拌制砂漿的使用，采用大型工廠專業(yè)生產(chǎn)的預(yù)拌砂漿是大勢所趨，它不僅能夠保證建筑工程的質(zhì)量，還可以減少對生態(tài)環(huán)境的影響，更是實現(xiàn)我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要措施之一。
1預(yù)拌砂漿的定義及其分類
預(yù)拌砂漿作為新理念、新技術(shù)的時代產(chǎn)物，是我國近幾年才發(fā)展起來的一種新型建筑材料。預(yù)拌砂漿主要是由專業(yè)化廠家生產(chǎn)一般用于工業(yè)與民用建筑的各種砂漿拌合物。根據(jù)砂漿的生產(chǎn)方式以及用途，可以大致分為濕拌砂漿和干混砂漿兩大類型。
1.1干混砂漿的優(yōu)缺點
干混砂漿［2］是由膠凝材料、細骨料(石英砂等)、外加劑(聚合物乳膠粉和調(diào)凝劑等)、添加劑以及根據(jù)性能確定的其他組分，在干燥狀態(tài)下按照一定配合比制成的砂漿半成品，通過散裝的形式運至工地，加水拌和后即可直接使用的物料。與濕拌砂漿相比，它不受產(chǎn)品種類及行業(yè)門類的約束，這也是預(yù)拌砂漿發(fā)展的主要方向。干混砂漿按照用途可以分為干混砌筑砂漿、干混抹灰砂漿、干混普通防水砂漿等普通干混漿，以及貼面砂漿、耐磨地坪砂漿等特種干混砂漿。干混砂漿的這些特點也顯示出了其在發(fā)展中的優(yōu)缺點。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)生產(chǎn)質(zhì)量有保證。干混砂漿有專業(yè)的生產(chǎn)廠家，具有相對固定的場所、成套的機械設(shè)備、精確的計量、完善的質(zhì)量控制和監(jiān)督管理體系。(2)產(chǎn)品種類繁多，能夠適應(yīng)不同工程的施工要求。據(jù)不完全統(tǒng)計，干混砂漿的種類達到50多種，完全滿足工程多功能性的要求，譬如裝飾、找平、保溫以及灌漿等工程需求。(3)使用非常便捷，用途廣泛，便于管理和監(jiān)督。不僅能夠用于建筑施工中，而且也逐漸推廣到室內(nèi)外裝飾工程中。(4)施工質(zhì)量優(yōu)異，具有環(huán)保可持續(xù)性。在施工工地只須加適量的水攪拌均勻后即可直接使用，對現(xiàn)場環(huán)境的污染極低，環(huán)?？煽?，具有明顯的社會效益價值。但干混砂漿也存在一些缺點:(1)施工成本高，價格昂貴。主要是由于其生產(chǎn)過程中的投資金額較大，運輸成本也較高。(2)必須由專業(yè)技術(shù)人員在場拌料。由于干混砂漿在施工現(xiàn)場需要加水拌制才能使用，并且用水量對于砂漿的性能具有一定的影響。(3)原材料的選擇有一定的限制。由于干混砂漿中的骨料必須經(jīng)過干燥處理才可以使用，故對原材料的含水量有較高的要求。(4)在儲存和運輸過程中，由于一些不可控的因素可能會造成物料分離進而影響砂漿的質(zhì)量。
1.2濕拌砂漿的優(yōu)缺點
濕拌砂漿［3］主要是由水泥、細骨料、礦物摻合料、添加劑、水和外加劑等，按照一定的比例，在專業(yè)生產(chǎn)廠經(jīng)計量、拌制以后，運至使用地點并在規(guī)定時間內(nèi)使用的拌合物。與現(xiàn)場拌制砂漿相比，濕拌砂漿無需現(xiàn)場拌制，采用工業(yè)化的生產(chǎn)，有利于質(zhì)量的穩(wěn)定，施工現(xiàn)場環(huán)境好，污染少，有利于文明施工。根據(jù)國家標準GB/T25181—2019《預(yù)拌砂漿》，濕拌砂漿按照用途可以分為濕拌砌筑砂漿、濕拌抹灰砂漿、濕拌地面砂漿和濕拌防水砂漿等［4］。濕拌砂漿的優(yōu)點主要有以下幾個方面:(1)無需二次加工，運送到施工現(xiàn)場以后可以直接使用，大大降低了施工中的勞動強度和成本。(2)由專業(yè)化的廠家生產(chǎn)，質(zhì)量有保證，施工進度快。(3)對現(xiàn)場施工環(huán)境的污染較少，有利于生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。(4)可以加入高爐渣、煤渣等工業(yè)廢渣，不僅可以避免資源浪費，還可以降低砂漿成本。(5)與干混砂漿相比，所用的集料狀態(tài)干濕均可，不需要進行額外的烘干。當然濕拌砂漿也有不少的缺點:(1)一次的運輸量較大，不適合小批量的使用。(2)對于車輛運輸?shù)臅r間控制比較嚴格。(3)凝結(jié)時間對預(yù)拌砂漿的質(zhì)量有著較為顯著的影響。若凝結(jié)時間過短很容易造成砂漿報廢而無法使用，凝結(jié)時間過長則會影響后序的工作。
2國內(nèi)外預(yù)拌砂漿的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景
由于建筑行業(yè)的迅速發(fā)展以及新技術(shù)的大量使用，傳統(tǒng)的建筑材料已經(jīng)無法滿足建筑經(jīng)濟性和施工質(zhì)量安全的要求，特別是現(xiàn)場拌制砂漿帶來了許多麻煩和問題，從而預(yù)拌砂漿應(yīng)運而生，并且伴隨著化學工業(yè)的發(fā)展而迅速興起。上個世紀初期，預(yù)拌砂漿就已經(jīng)出現(xiàn)在歐洲大陸上，建筑干混砂漿最早起源于奧地利。由于預(yù)拌砂漿的技術(shù)逐漸成熟，產(chǎn)品種類繁多，基本滿足了工程項目的各種需求，并于二戰(zhàn)后在西歐各個國家大量使用開來。20世紀七八十年代，由于西方國家經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化生產(chǎn)的大量需求，預(yù)拌砂漿已逐漸發(fā)展成一個興起的朝陽產(chǎn)業(yè)。在專業(yè)技術(shù)人員的設(shè)計和管理下可以下直接在工廠配料，極大地避免了因操作不當而造成原材料的浪費，這樣不僅提高了工廠生產(chǎn)的勞動效率，而且大幅度地減少了材料堆放場地等問題。如今干混砂漿在德國、挪威、摩納哥等國家作為主要的建筑砂漿材料得到迅速發(fā)展，僅德國年產(chǎn)10萬t以上的工廠就多達200余家。經(jīng)過一個世紀的迅速發(fā)展，干混砂漿已經(jīng)成為全球年產(chǎn)量近2億t的大產(chǎn)業(yè)。從石灰砂漿到水泥砂漿，我國的建筑砂漿行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，并于21世紀初期開始出現(xiàn)預(yù)拌砂漿生產(chǎn)企業(yè)的身影。與歐洲國家相比，我國預(yù)拌砂漿歷經(jīng)從無到有，再到形成一定規(guī)模的發(fā)展過程，發(fā)展速度極快，而歐洲國家經(jīng)歷這個過程卻花費了半個多世紀的時間。與濕拌砂漿相比，干混砂漿的生產(chǎn)效率達到了傳統(tǒng)生產(chǎn)的5～6倍，故干混砂漿的產(chǎn)量約占預(yù)拌砂漿總產(chǎn)量的80%以上。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，歐洲各個國家在2004年的干混砂漿產(chǎn)量就占了全球干混砂漿產(chǎn)量的一半以上，并且產(chǎn)品種類已經(jīng)達到了五百多種。干混砂漿在我國尚屬于新興產(chǎn)業(yè)，與歐洲國家相比，我國的干混砂漿產(chǎn)量市場發(fā)展前景廣闊，無論是從生產(chǎn)潛力還是環(huán)保需求上都是未來發(fā)展的大勢所趨。進入21世紀以來，隨著我國環(huán)保要求的不斷提高，我國預(yù)拌砂漿行業(yè)已開始從市場初期向快速發(fā)展期過渡，這主要得益于國家政策導向和市場經(jīng)濟推動的結(jié)果。伴隨著國內(nèi)大部分地區(qū)相關(guān)政策和標準的出臺，企業(yè)積極主動學習國外的先進理念和先進技術(shù)，以及經(jīng)過生產(chǎn)廠商的積極推廣預(yù)拌砂漿，預(yù)拌砂漿行業(yè)在我國的市場時機日漸成熟，發(fā)展穩(wěn)定。從預(yù)拌砂漿的科研開發(fā)、設(shè)備制造、原材料供應(yīng)、高標準試驗技術(shù)轉(zhuǎn)化、運營管理及產(chǎn)品使用等方面產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成［5］。我國預(yù)拌砂漿的生產(chǎn)能力在2010年邁上了一個嶄新的臺階，全年年銷量更是突破了2000萬t，創(chuàng)造了歷史之最。不過即便是2000萬t，也只是砂漿需求總量的2.5%。由此可見，預(yù)拌砂漿在我國的發(fā)展?jié)摿θ匀环浅｝嫶螅?］。具體體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)在政策和管理層面上，2008年第十一屆全國人民代表大會審議通過了《循環(huán)經(jīng)濟促進法》，明確要求“倡導使用預(yù)拌砂漿而不是現(xiàn)場拌制砂漿”，為預(yù)拌砂漿更好的推廣和發(fā)展提供了強有力的法律保證。次年國家有關(guān)部門在《關(guān)于進一步做好城市禁止現(xiàn)場攪拌砂漿工作的通知》特別指出，對于非法在施工工地進行現(xiàn)場攪拌砂漿的企業(yè)，對于散裝水泥的資金一律不予退還。2015年3月，湖南省益陽市人民政府頒布了《關(guān)于進一步加強預(yù)拌砂漿管理工作的暫行規(guī)定》的通知，進一步明確了禁止現(xiàn)場攪拌砂漿的時間和范圍，以及預(yù)拌砂漿生產(chǎn)管理、使用管理、運輸管理、監(jiān)督管理等要求未經(jīng)備案登記的預(yù)拌砂漿生產(chǎn)企業(yè)，首先必須進行備案登記，否則一律不得生產(chǎn)預(yù)拌砂漿，對屢教不改者予以行政處罰，嚴重違法者可吊銷營業(yè)生產(chǎn)執(zhí)照。(2)在技術(shù)層面上，世界知名公司德國快可美公司已經(jīng)陸續(xù)通過了ISO9000管理體系及ISO14001環(huán)境管理體系認證。經(jīng)過中德兩國有關(guān)人員緊密地溝通以及密切交談，我國與該公司很快在預(yù)拌砂漿的工業(yè)生產(chǎn)、試驗技術(shù)的轉(zhuǎn)化以及管理等方面達成合作。該公司先進的技術(shù)理念和管理經(jīng)驗，將為中國預(yù)拌砂漿行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展做出巨大貢獻。(3)在市場層面上，我國幅員遼闊，南北氣候條件差異明顯，對于建筑砂漿的使用方式和習慣各有所不同。干混砂漿主要在上海、江蘇等珠江三角洲地區(qū)發(fā)展，而由于氣候寒冷的因素，吉林、黑龍江等北方地區(qū)多采用保溫砂漿，用于構(gòu)筑建筑表面的保溫層，而且可作為防火隔離帶施工，提高建筑防火性能。
3結(jié)語
在未來的發(fā)展過程中，我國將重點推廣應(yīng)用預(yù)拌砂漿，其節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟效益明顯要好于現(xiàn)場攪拌砂漿，這也是未來建筑砂漿行業(yè)的發(fā)展趨勢，具有十分廣闊的市場前景。雖然目前我國預(yù)拌砂漿技術(shù)的發(fā)展已基本成熟，但仍然存在諸多問題。預(yù)拌砂漿行業(yè)的門檻較低以及造價過高，造成企業(yè)投資持觀望態(tài)度。這些突出問題都是需要盡快解決的，相信隨著我國經(jīng)濟和技術(shù)研究的不斷發(fā)展，這些問題將會逐一解決，在不久的將來預(yù)拌砂漿將會在我國得到廣泛的應(yīng)用。
作者:秦龍 趙麗 單位:吉林建筑大學材料科學與工程學院 建筑節(jié)能技術(shù)工程實驗室