一、前言
随着现代住房建设的发展和人们对居住环境的日益关注,在建筑工程中使用量大面广的建筑砂浆也正在为适应新的发展而革新。由于传统的砂浆在现场搅拌,人为因素影响使其质量一直没能得到良好的、有效的控制。尽管其在建筑工程中使用的相当成熟广泛,但由于其自身存在的缺陷而无法满足现代人对居住环境和居住条件的精细要求,所以必将导致传统砂浆退出建筑工程的历史舞台。为了适应现代建筑业发展的需要,一种具有优良特性的新型的建筑砂浆正在蓬勃发展,它就是人们所说的干粉砂浆。干粉砂浆【1】又称干混砂浆或砂浆干拌料,系指由专门的厂家生产的在施工现场使用的一种新型建筑砂浆品种。其主要由胶凝材料、细骨料以及掺合料和化学试剂等经干燥、计量、混合系统混合均匀后袋装或散装运至施工现场加水搅拌直接使用的砂浆产品。
干粉砂浆分类如下:
1、砌筑砂浆
2、抹灰砂浆
3、保温体系的粘结砂浆和罩面砂浆
4、界面处理粘结剂
5、陶瓷砖粘结剂
6、地坪砂浆
7、修补砂浆
8、彩色装饰砂浆
9、嵌缝剂
10、干粉涂料
11、内、外墙腻子粉
12、其它预拌混料
干粉砂浆是从上个世纪五十年代的欧洲建筑市场发展壮大起来的。如今在发达的西方国家以及世界许多发展中的国家都在广泛使用干粉砂浆作为其主要的粘结材料。如德国平均每五十万人就拥有一个干粉砂浆生产企业[1]。在亚洲,新加坡、日本、韩国等也有不同程度的发展。我国自上世纪九十年代初发展至今,干粉砂浆已经迎来了它的春天。不同规模的干粉砂浆生产线已经投入生产不同品种的砂浆产品供应市场使用。更为可喜的是为了使干粉砂浆能够顺利代替传统砂浆,国家及部分省市已经制定了相应的标准来引导干粉砂浆的发展。如国家制定的《混凝土小型空心砌块砌筑砂浆》(JC860-2000)、《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》(JC890-2001)。以及上海市制定的《预拌砂浆生产与应用技术规程》(DG/TG08-502-2000)、《干粉砂浆生产与应用技术规程》(DG/TG08-502A-2000)等。
二、干粉砂浆技术优势及性能指标
干粉砂浆作为传统砂浆的替代产品其自身存在诸多的优越性。
(1)首先施工质量容易得到保证。不同用途的砂浆如砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆,砌块专用砂浆等,对材料的抗收缩、抗龟裂、保温、防潮等特殊性能的要求不同,且施工要求的施工性能也不同。这些特性需要按照科学的配方和严格配制才能实现的,施工现场很难备齐要求的所有原料,现场的施工设备也无法保证满足质量要求。而大规模自动化生产出来的干粉砂浆,产品质量可靠且稳定,许多微量化学添加剂保证了产品满足特殊的质量要求[2]。
(2)其次施工效益好。使用干粉砂浆能够提高施工速度。由于优良的科学配方使其获得了比传统砂浆优越得多的施工性能,施工速度及施工效率明显提高,能够缩短施工工期。且由于其良好的作业性能能够使施工质量提高,施工层厚度降低,节约材料。施工质量的提高使得维修返工的机会大大减少,同时也可以降低建筑物的长期维护费用。
(3)再者环保利废[3]。生产干粉砂浆的原材料大部分为工业废料。如粉煤灰、矿渣、石油冶炼渣等,这些废料不但占用大量的生活、生产用地,而且严重污染环境,给空气中带来大量的飘尘,使人们的身心健康受到很大的危害。
(4)能改善工人的工作条件。由于干粉砂浆在工厂机械化生产,工人们的劳动强度得到明显的改善,再者由于施工性能优良,易于施工操作,使施工效率提高。施工环境的改善使工人们的生活的环境也得到很好的改善。
五、 我国干混砂浆的发展情况与前景展望
(一)我国干混砂浆的发展情况
砂浆作为一种建筑材料,已有上千年的历史。一直到十九世纪末,砂浆的主要胶结料仍然是熟石灰。水泥的出现, 取代了熟石灰,成为砂浆生产的主要胶结料。
干混砂浆在欧洲应用很普遍。德国、奥地利、芬兰等国家早已采用干混砂浆作为砂浆的主要材料。在德国,平均每50 万人口就有一个干混砂浆的生产厂。在东南亚的发展也很快。新加坡从1984 年建设了第一个干混砂浆生产厂,迄今产量超过30t/h 的厂已有5 家。马来西亚在1987 年也投产了一条干混砂浆生产线生产抹面砂浆。在韩国、日本、台湾、泰国等许多亚洲国家和地区,都有大规模专业干混砂浆砂浆生产厂。在香港,一条50t/h 的干混砂浆生产厂也已投产,目前主要是生产抹面砂浆。
中国推广干混砂浆始于上世纪八十年代,当时的上海、北京就已经开始了干混砂浆研究工作,到九十年代开始出现干混砂浆工厂,进入2000年后,国内干混砂浆得到蓬勃发展,主要得益于做好了以下几方面的工作:
1、政策制定趋于完善。早在上世纪九十年代,原国家建材局发布的《新型建材制品导向目录》就已将干混砂浆作为重点发展和鼓励项目之一。特别是近几年来,国家有关部门更加重视干混砂浆的发展,2004年,商务部等五部二局颁布了《散装水泥管理办法》其中规定:“县级以上地方人民政府有关部门应当鼓励发展预拌混凝土和干混砂浆”。同年,在建设部下发的《建设部推广应用和限制禁止使用技术》公告中,也将预拌砂浆(干混砂浆)列为推广应用范围。为鼓励干混砂浆发展,全国各地先后制定一系列有利于干混砂浆发展政策。上海市在《上海市粉尘污染防治管理办法》中以法规形式明确规定:“为防止建设工程的扬尘污染,建设工程应当使用商品砂浆”。天津市在《天津市发展散装水泥管理办法》政府令中规定:“应当逐步推广使用预拌砂浆”。南京市在《南京市工程施工现场管理规定》中规定:“工程施工应当使用预拌混凝土及干混砂浆”。北京市建委、广州市建委也曾先后多次发文鼓励推广使用预拌(干混)砂浆。截止到2005年底,全国已有12个城市制定颁发了推广使用预拌(干混)砂浆的政策。
2、产品开发和应用技术推广力度加大
长江三角州、珠江三角州和环渤海地区是中国干混砂浆发展最快的三个地区,80%的中国干混砂浆企业都集中在那里。至2005年底,全国10万吨规模以上的干混砂浆企业30多家,设计生产能力350万吨,实际生产100万吨。除上海地区外,全国干混砂浆生产使用的产品还是以特种砂浆为主,北京地区砂浆生产以外墙外保温体系配套砂浆为最多,大约在30万吨左右;广州地区砂浆生产以防水砂浆为主,大约在20万吨;上海地区砂浆生产以界面砂浆最多,大约在50万吨。干混砂浆生产使用量的多少,除受当地气候气候影响以外,更多的还与所在地区推广的建筑结构体系有关。
2005年全国主要地区干混砂浆生产基本情况
地区 设计能力(万吨) 实际产量(万吨)
上海 780 48.1
北京 96.2 29.4
广东 67 20
其他 49.3 5
合计 992.5 102.5
在应用技术推广方面,上海、北京、广州、深圳等城市都编制了具有地方特色的干混砂浆应用技术规程,基本完成了经济造价分析和定额编制,为推广普通干混砂浆提供了技术依托。
3、推广条件基本成熟
上海市是我国建筑干混科研工作做得最早的省市之一,早在1994年,上海市就开始了干混砂浆砌筑、抹灰的科研工作,并成功研制出以砂浆稠化粉技术为核心的干混砂浆,用稠化粉配制干混砂浆其材料成本约为100元/吨,同国外技术(消化石灰粉+纤维素醚)相比可降低材料成本约50%,非常适合国内应用实情,目前,该技术在上海市得到普遍推广。2000年,上海市完成了《干粉砂浆生产与应用技术规程》,该市定额站同时也完成了对定额的编制。这些技术文件的出台,统一了干混砂浆生产、施工和验收的质量控制标准,使供需双方在技术、管理和结算上有章可循。
北京市为推广使用干混砂浆在科研、推广应用方面做了许多工作。2002年,北京市散装水泥办公室选择北京天通苑住宅小区2000平方米的消防综合楼做工程试点,在国内首次使用散装干混砂浆进行工程施工,通过试点摸索出了干混砂浆在运输、储存、使用以及施工机具制造等方面的经验,并在此基础上编制了干混砂浆应用技术规程、完成施工总结和经济造价分析,开展了对施工机具的研制。北京市建委还以地方标准的形式颁发了《北京市干拌砂浆应用技术规程》。
广东省干混砂浆企业主要集中在珠三角地区,大部分是港资和外资企业,其产品主要是针对港澳市场,在开拓港澳市场之余,逐步拓展内地市场。广东省建设厅、广州市散装水泥办公室为干混砂浆发展做了很多工作,在广州市建科院的牵头下,编制具有地方特色的《干混砂浆应用技术规程》,深圳市也制定了《干粉砂浆生产与应用技术规程》,使我国南方地区推广发展干混砂浆有了施工应用的技术指南。
上海、北京、广东是中国经济最发达的地区,他们所做的工作基本代表了中国干混砂浆发展水平,对全国其它地区都有指导性。
(二)、我国干混砂浆的发展前景与展望
未来的20年是中国城市化进程最快的20年,也将是中国干混砂浆实现工业化、商品化最好的时期。2008年北京奥运会和2010年世博会的举办,将为干混砂浆发展提供非常好的契机,中国将会是世界上商品化砂浆应用量最大的国家之一。
未来全国建筑干混砂浆需求展望:2003年全国完成固定资产投资5.51亿元,房屋施工面积达到26.35亿平方米。从现在起到2020年全国每年新建建筑竣工面积在20亿平方米以上,15年累计建成300亿平方米房屋建筑。以普通砂浆在混凝土全现浇和混凝土剪力墙结构使用砂浆量为0.09M3/M2,框架和砖混结构使用砂浆量0.2M3/M2,仅房屋建筑这一项全国城市每年最少需要使用砂浆1.8亿吨。除房屋工程以外,还有市政工程、住宅小区道路、绿化工程、家庭装修等也大量使用砂浆。我们以上海为例测算建筑砂浆的用量。
上海地区是采用以下三种方法测算砂浆的用量。1)按定额砂浆用量推算——按定额计算多层住宅砂浆用量为0.198m3/m2(建筑面积),高层住宅砂浆用量为0.0889m3/m2,按多层住宅与高层住宅建筑面积7:3来计算,则每平方建筑需使用砂浆0.16527m3,按每年再建4000万m2的住宅建设规模计算,则需使用砂浆661万m3,折算成干混砂浆为1156万吨。2)按年水泥用量推算——上海地区2003年使用水泥约2350万吨,按上海水泥散装使用率约为60%计算,上海地区每年要使用约900万吨袋装水泥,如有400万吨用于建筑砂浆,按水泥与砂1:2计则有近1200万吨普通干混砂浆的用量。3)按年预拌混凝土用量推算——上海地区2003年使用预拌混凝土约3500万m3,按砂浆用量为混凝土用量的1/4—1/6推算,则需要583-875万m3的砂浆,折合普通干混砂浆为1020-1530万吨。按上述三种推算方法预计上海地区全面推广干混砂浆后,每年的使用量在1000-1200万吨。
我们还可以以一个100m2建筑面积住宅单元的特种干粉材料的使用量来推算砂浆的用量
砂浆种类 用 途 用量
界面剂 内外墙330m2界面处理,330m2×3kg/m2 0.99吨
瓷砖粘结剂 贴瓷砖70m2, 70 m2×5 kg/m2 0.35吨
外墙腻子 120平方米, 2mm厚, 120 m2×2.5 kg/m2 0.30吨
内墙腻子 210平方米(包括天棚), 2mm厚, 210 m2×2.5 kg/m2 0.53吨
合计: 2.17吨
按每年4000万m2的住宅建设规模计算,则需使用上述特种干粉为80多万吨。以上还未包括建筑节能、二次装修以及其他工业建筑所需的特种干粉材料。
干混砂浆是目前建材领域发展最快、发展潜力大的新产品。在欧洲,平均每100万人口的城市差不多就有两个干混砂浆生产厂,建筑中所用的石膏、砂浆,只有很少部分还在现场混合配制。干混砂浆产品的发展仅是刚刚开始,在未来几年里,国内干混料的增长速度将会空前高涨。据有关专家预测,到2010年中国的干混砂浆的需求量将达到整个欧洲目前的总用量,而中国目前的干混砂浆份额还不足1%。 |