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    重點產業發展報告
    2019年度膨脹混凝土行業發展報告
    時間:2020-01-16    來源: CCPA膨脹分會    分享:
    混凝土膨脹劑作為一種抗裂功能材料,廣泛應用于國家基本建設中。據統計,2019年膨脹劑銷量200萬噸左右,抗裂防水劑、抗裂劑、防水劑、密實劑等膨脹劑衍生產品100余萬噸,折合生產使用膨脹混凝土8000萬m3,廣泛地下工程抗裂防水混凝土、超長結構抗裂無縫施工、大體積混凝土抗裂施工等國家重點工程中。

    1.行業現狀

    1.1經濟運行狀況

    混凝土膨脹劑作為一種抗裂功能材料,廣泛應用于國家基本建設中。據統計,2019年膨脹劑銷量200萬噸左右,抗裂防水劑、抗裂劑、防水劑、密實劑等膨脹劑衍生產品100余萬噸,折合生產使用膨脹混凝土8000萬m3,廣泛地下工程抗裂防水混凝土、超長結構抗裂無縫施工、大體積混凝土抗裂施工等國家重點工程中。

    從2014年開始,隨著基建項目的逐漸萎縮,與房地產關系緊密的膨脹劑及膨脹混凝土行業步入冬天,受國際大形勢和國家政策調整的影響,2015~2019年全國工程項目開工率下降30%,膨脹劑及膨脹混凝土行業呈現減速發展的趨勢,膨脹劑產銷量明顯下降,較膨脹劑最高銷量(2014年銷量)而言,2019年膨脹劑銷量下降20%~40%,與2018年基本持平;同時,膨脹劑及膨脹混凝土制造成本上漲,回款率下降,生產型企業資金周轉困難,利潤率下降。2019年許多企業出現開工不足,利潤下降,甚至虧損,裁員和減薪頻現,部分企業舉步維艱。

    同時,我們發現行業內武漢三源特種建材有限責任公司、江蘇博特新材料有限公司、天津豹鳴股份有限公司等部分企業已經轉變觀念,由高度依賴房地產工程項目,逐步轉向高鐵、核電、海洋、地下管廊等國家重點領域發展,個別骨干企業已經轉向國外市場,取得了良好的發展前景。

    1.2產品技術現狀

    目前我國生產的傳統膨脹劑技術水平較低,膨脹源大多是水化硫鋁酸鈣(鈣礬石),由各種CaO、Al2O3、SO3來源形成鈣礬石產生膨脹。CaO由硅酸鹽水泥水化提供,SO3由硬石膏提供,通過改變活性Al2O3來源,如鋁酸鈣(高鋁水泥熟料)、硫鋁酸鈣(硫鋁水泥熟料)、明礬石、高鋁燒矸石、煅燒高嶺土(地開石)、高鋁粉煤灰等,配制不同的品牌膨脹劑。很多企業基于成本考慮,大多采用價格較低的含Al2O3礦物原料,因此膨脹劑的膨脹能較小。這些膨脹劑僅能接近或勉強達到產品國家標準的最低要求,對混凝土工程的抗裂作用效果不顯著。

    眾所周知,目前在我國商品混凝土中,摻入30%~50%礦物摻合料成為趨勢。礦渣粉和粉煤灰等摻合料在水化過程中吸收水泥中的Ca(OH)2,一些水泥生產企業在生產水泥過程中就摻入了大量的混合材,也要吸收了Ca(OH)2才能形成次生C-S-H。因此,混凝土就存在“貧鈣”或“缺鈣”潛在的問題。從長遠來看,膠凝材料持續水化,混凝土中的氫氧化鈣會進一步降低,鋼筋銹蝕風險增大,這些問題會降低鋼筋混凝土的結構耐久性,所以引起了工程界的關注和憂慮。基于我國商品混凝土的技術變化,膨脹劑種類只有適應這種變化,才可生存發展。

    中國混凝土與水泥制品協會膨脹混凝土分會自2010年以來極力倡導以CaO為主要膨脹源的高性能膨脹劑。近年以來,已經有天津豹鳴股份有限公司、鄭州建文特種建材有限公司、武漢三源特種建材有限公司、重慶三圣特種建材公司、石家莊功能建材公司等多家生產廠商開始進行生產,一些產品也相繼投入市場,取得了比較好的效果。

    中國混凝土與水泥制品協會膨脹混凝土分會主導的標準GB/T 23439《混凝土膨脹劑》已經正式實施,本標準是在參考了國外同類產品技術資料,并考慮工程實際應用情況,將Ⅰ型產品的限制膨脹率從0.025%提高至0,035%,提高幅度為40%,標準新增了自動檢驗限制膨脹率的試驗方法,提升了產品的檢驗精度。新標準的實施,進一步提高了膨脹劑產品質量,有利于提高建筑工程質量,體現了我國的國情,達到充分利用資源、節能減排的目的。

    清華大學、武漢三源特種建材有限責任公司、江蘇蘇博特新材料股份有限公司等單位編制的CBMF 19《混凝土用氧化鎂膨脹劑》于2017年開始實施,標志著新型氧化鎂膨脹劑正式進入工業與民用建筑、市政、交通和一般構筑物等混凝土工程中,以江蘇博特新材料有限公司、武漢三源特種建材有限責任公司為代表的行業骨干企業積極開發鈣鎂復合膨脹劑、水化熱抑制性膨脹劑等新型膨脹材料,為大體積混凝土、高溫季節混凝土、高強混凝土等特殊混凝土結構的抗裂提供了有效的材料支撐。

    1.3市場現狀

    近年來,我國膨脹劑和膨脹混凝土廣泛應用于各種抗裂防水工程,膨脹劑和膨脹混凝土行業得到快速發展,同時也造成了膨脹劑質量良莠不齊,市場頻頻出現假冒偽劣、以次充好等不良現象。2019年膨脹劑行業依然未擺脫產市場比較混亂的狀況:大型企業大多生產檢驗程序完善,能夠按照標準生產。但是也有一些企業生產不按標準生產,甚至搞假冒偽劣的東西,低價擾亂市場。這些不良行為不但對膨脹劑、膨脹混凝土行業造成惡劣影響,還嚴重影響了工程質量。

    中國混凝土與水泥制品協會膨脹混凝土分會積極倡導行業健康發展,引導市場良性競爭,維護市場秩序,制定標準、規范提高使用者的辨別能力,我們相信行業內浮躁的不法商業行為,會隨著市場的成熟和行業的規范而逐步消失,膨脹劑和膨脹混凝土行業也將得到快速發展。

    2.行業發展方向

    2.1大幅度提高產品性能

    由于裝備和生產技術水平限制,膨脹能小一直是我國膨脹劑行業發展的軟肋,采用無熟料工藝生產的混凝土膨脹劑,雖然膨脹效果差,但是由于工藝簡單,成本低廉,成為市場銷售的主體。隨著市場逐步成熟,人們對工程裂縫這一耐久性問題日益重視,這種現象必將改變。工程技術人員一直渴望解決混凝土結構裂縫問題,苦于沒有立竿見影的好材料,這些年無論是混凝土膨脹劑,還是聚丙烯纖維等抗裂材料在工程中的廣泛應用,說明市場有巨大的需求,因此加強技術創新,進一步提升混凝土膨脹劑產品性能,切實解決工程裂縫問題,膨脹劑行業才能穩定發展。

    2.2積極創造剛性需求

    在大多數場合膨脹劑是作為一種混凝土性能改善材料使用,通俗一點說,就像人們食用的保健品,還不是治病的藥,不是一種剛性需求。水泥、骨料是混凝土材料的剛性需求,所以混凝土用量增加,水泥和骨料的用量一定是增長的。泵送混凝土技術創造了減水劑產品的剛性需求,所以在工程大建設期,減水劑行業迎來了蓬勃發展的好局面,可以說剛性需求是一個行業永續發展的動力。如果混凝土膨脹劑僅停留在補償收縮使用范圍,必將被替代技術進一步擠占發展空間。

    創新和發展化學預應力(自應力)混凝土在建筑工程領域的應用技術,是膨脹劑行業的剛性需求。摻加膨脹劑的混凝土,一定要具有顯著區別于普通混凝土的特性,并依附于化學預應力混凝土工藝,擴大預應力混凝土市場,并在其中占據更大的份額,這就是膨脹劑的剛需點。比如,使用性能優良的混凝土膨脹劑,即使施工條件發生較大的變化,也可以使工程不產生收縮裂縫,這就是一個重要的剛性需求點。再比如,開發灌注樁專用膨脹劑,大幅度提高單樁承載力,也是一個剛性需求點。

    眾所周知,預應力混凝土性能遠比普通混凝土優越,但是由于工藝復雜,其應用領域大多局限在橋梁工程和輸水管、水泥電桿、管樁等構件,在一般的工業與民用建筑中較少使用。前些年曾經在民建工程中推廣和使用過無粘結預應力技術,但是由于工藝復雜,已經很少使用。如果把摻加膨脹劑的混凝土應用范圍從目前的補償收縮延伸到預應力領域,與現有的機械預應力技術相比,將具有顯著的經濟技術優勢,必將為建筑設計和施工帶來革命性變革,會再創混凝土膨脹劑行業新的輝煌。

    除了提高產品性能,積極創造剛性需求之外,降低高品質混凝土膨脹劑生產成本、加強化學預應力混凝土應用技術研究,特別是化學預應力混凝土的現場檢測技術和使用效果評價方法。

    2.3膨脹劑的宣傳定位

    混凝土膨脹劑的宣傳應該回到其解決收縮裂縫的本初,突出宣傳優質膨脹劑防止收縮裂縫的作用。防水雖然是膨脹劑的一個功能,但是由于現在混凝土的水膠比已經降低很多,結構混凝土的水膠比一般都不超過0.45,混凝土抗滲性已經很好了,很容易達到設計要求的P8或P10指標。所以要淡化其防水劑作用的宣傳,不要給用戶留下膨脹劑就是抗滲劑的印象,否則混凝土工程師采用低水膠比技術解決了混凝土的抗滲問題后,很可能摒棄膨脹劑,造成不必要的麻煩。在宣傳膨脹劑的結構自防水作用時,要按照中國建筑材料科學研究總院游寶坤教授提出的“防滲的前提是抗裂”進行宣傳,把膨脹劑的作用重點放在抗裂上。

    3.展望

    膨脹劑及膨脹混凝土是目前已知的最有效的水泥基抗裂材料,是有望解決混凝土工程收縮裂縫難題的重要技術手段,有巨大的工程需求。但是,也應該清醒的看到,目前市場低迷、產能過剩、膨脹劑質量有待提高、應用技術有待發展,特別是在提高產品性能和發展剛性需求方面還需要進行大量的創新性研究工作。因此市場與技術的創新是膨脹劑、膨脹混凝土行業生存發展的唯一出路,只有這樣,才能開創膨脹劑行業持續蓬勃發展的新局面。


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