上海地區(qū)散裝干粉砂漿技術(shù)經(jīng)濟分析
一、概述
建筑砂漿是建筑工程中一種量大面廣的建筑材料。傳統(tǒng)砂漿都是在工地現(xiàn)場采購水泥、石灰和砂,工地自行加工、配料和加水攪拌。其制作過程分為石灰的消解、陳化和過濾,砂的過篩,水泥、石灰膏和砂的加水攪拌。商品砂漿分為預(yù)拌砂漿和干粉砂漿。干粉砂漿目前處于推廣應(yīng)用階段,特別是散裝干粉砂漿由于國產(chǎn)化裝備的研制成功,散裝干粉砂漿的生產(chǎn)與使用具有損耗低、使用方便和無污染,開始逐步被施工企業(yè)所接受。本文對散裝干粉砂漿的生產(chǎn)與應(yīng)用初步進行技術(shù)經(jīng)濟分析,以利于散裝干粉砂漿的進一步推廣使用。
二、干粉砂漿生產(chǎn)過程及產(chǎn)品構(gòu)成
原水泥廠通過適當技術(shù)改造,可生產(chǎn)干粉砂漿。干粉砂漿生產(chǎn)工藝與商品混凝土相似,因此,其產(chǎn)品價格構(gòu)成可參照商品混凝土分為材料費、加工費、運輸費和利稅。
干粉砂漿生產(chǎn)原材料為水泥、稠化粉、粉煤灰和砂,因此,干粉砂漿的生產(chǎn)成本及運輸費參照商品混凝土和散裝水泥,確定散裝干粉砂漿的價格。
三、生產(chǎn)、使用干粉砂漿經(jīng)濟效益
(一)單方砂漿造價比較
砂漿種類繁多,可分為砌筑、抹灰和地面砂漿三大類。而每一類又分成若干個品種。這里不可能將每一個品種逐一分析比較。根據(jù)經(jīng)驗,可以以現(xiàn)場1:1:4抹灰砂漿作代表來分析使用干粉砂漿對工程造價的影響。
使用干粉砂漿后,施工單位水電、機械,人工大幅度減少,施工單位管理費理應(yīng)減少,但這里不能準確定量,并且為了與現(xiàn)行工程定額計算方法統(tǒng)一,所以干粉砂漿還是同商品混凝土計算方法一樣,按93定額計算規(guī)則實行,使用干粉砂漿對工程造價影響如下:
表1 混合砂漿造價分析 元/m3
項目 | 抹灰砂漿1:1:4(1) |
定額直接費 | 142.69 |
材料費 | 136.11 |
人工費 | 3.75 |
機械費 | 2.83 |
其他直接費 | 4.99 |
直接費小計 | 147.68 |
綜合間接費 | 13.29 |
利 潤 | 9.66 |
人材機補差 | 53.02 |
材料費補差 | 48.70 |
人工費補差 | 1.60 |
機械費補差 | 2.72 |
費用總計 | 223.65 |
其他費用 | 0.75 |
稅金 | 7.63 |
總造價 | 232.03 |
表2 干粉砂漿與混合砂漿原材料費對比 元/m3
1:1:4混合砂漿(1) | 1:1:4混合砂漿(1) | DP干粉砂漿(2) | DP干粉砂漿(2) | 差價 | |||
項目 | 單位 | 市場單價 | 用量 | 合價 | 用量 | 合價 | (2)-(1) |
32.5水泥 | Kg | 0.30 | 281 | 84.3 | 200 | 60.00 | -24.30 |
中砂 | Kg | 0.049 | 1403 | 68.75 | 1350 | 66.15 | -2.60 |
石灰膏 | m3 | 136.8 | 0.23 | 31.46 | -31.47 | ||
水 | Kg | 0.0015 | 200 | 0.30 | 330 | 0.50 | 0.20 |
稠化粉 | Kg | 0.70 | 50 | 35.00 | 35.00 | ||
粉煤灰 | Kg | 0.09 | 133 | 11.97 | 11.97 | ||
材料費合計 | 184.81 | 173.62 | -11.19 |
備注:表2 中材料費工地與工廠取值相同。
表3 干粉砂漿實際原材料費 元/m3
DP干粉砂漿(2) | DP干粉砂漿(2) | |||
項目 | 單位 | 市場單價 | 用量 | 合價 |
32.5水泥 | kg | 0.23 | 200 | 46.00 |
中砂 | kg | 0.029 | 1350 | 39.15 |
水 | kg | 0.0015 | 330 | 0.50 |
稠化粉 | kg | 0.70 | 50 | 35.00 |
粉煤灰 | kg | 0.09 | 133 | 11.97 |
材料費合計 | 132.62 |
備注:表2 中工廠材料費水泥為散裝水泥、砂為靠碼頭價。
表4 干粉砂漿生產(chǎn)與運輸費用
項目 | 費用(元/t) | 費用(元/m3) |
材料費 | 79.27 | 138.73 |
砂烘干 | 12.78 | 22.35 |
加工費 | 45 | 78.75 |
設(shè)備折舊及維修 | 15 | 26.25 |
稅收 | 14.4 | 25.20 |
利潤 | 13.55 | 23.72 |
出廠價 | 180 | 315 |
運費 | 15 | 26.25 |
備注:材料費含5%的損耗。
表5 散裝干粉砂漿造價分析 元/m3
項目 | 費用(元/m3) |
材料(包括砂烘干) | 161.08 |
工繳費 | 78.75 |
設(shè)備折舊及維修 | 26.25 |
稅收 | 25.20 |
運費 | 26.25 |
工廠利潤 | 23.72 |
工地管理費 | 19.03 |
工地稅收 | 12.25 |
總造價 | 372.53 |
表6 現(xiàn)場實際配比與定額配比差異
水泥用量 | (kg/m3) | 石灰膏用量 | (kg/m3) | |||||
種類 | 強度等級 | 定額量 | 實際量 | 增加量 | 定額量 | 實際量 | 增加量 | 費用增加(元) |
水泥砂漿 | M10 | 286 | 350 | 64 | 19.33 | |||
M7.5 | 237 | 260 | 23 | 6.95 | ||||
M5 | 188 | 220 | 32 | 9.66 | ||||
混合砂漿 | M10 | 265 | 300 | 35 | 81 | 90 | 9 | 11.48 |
M7.5 | 212 | 235 | 23 | 94 | 94 | 0.6 | 6.95 | |
M5 | 156 | 194 | 38 | 108 | 145 | 37 | 15.23 |
1、原材料費降低23.73元/m3,占總造價差價的16.9%。若考慮現(xiàn)拌砂漿實際配比與定額配比的差異、原材料的浪費、噸位不足等因素,實際原材料降低幅度在15%以上。
2、生產(chǎn)廠家的工繳費、設(shè)備折舊、利潤、稅金和運費增加159.61元/m3,占總造價差價的113.6%。
其中生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本和利稅為153.92元,而現(xiàn)場人工機械費和利潤僅20.56元。兩者相差133.36元,占總造價差價的94.9%。還有干粉砂漿運輸費26.25元,占總造價差價的18.7%。
3、稅金增加4.62元,占總造價差價的3.3%。
上述分析表明,干粉砂漿造價提高的主要原因是生產(chǎn)企業(yè)和施工企業(yè)的兩次加工費、兩次利稅和成品的運輸費,它們合計占100%以上。
4、如果考慮散裝干粉砂漿在運輸和使用過程中處于全封閉狀態(tài),沒有損耗;而現(xiàn)場拌制砂漿的包裝水泥損耗5%、砂含水率6%和5mm以上部分5%~10%,石灰膏體積計量損耗8%~15%,以及現(xiàn)場材料實際噸位不足。如果一般現(xiàn)場拌制砂漿損耗按20%計算,使用散裝干粉砂漿給施工企業(yè)帶來了36.80元/m3的隱性利潤,實際使用散裝干粉砂漿的費用增加103.7元/m3。
(二)住宅工程造價分析
按多層住宅每平方米建筑面積砂漿為0.198m3,每平方米建筑面積要增加造價20.53元;按高層住宅每平方米建筑面積砂漿為0.0889m3,每平方米建筑面積要增加造價9.22元。
(三)經(jīng)濟效益預(yù)測
按上海市1500萬噸干粉砂漿計算,干粉砂漿產(chǎn)值可達到29.3億元,利稅4.15億元,初步形成了一個新的產(chǎn)業(yè)。
四、社會效益
?。ㄒ唬┕こ藤|(zhì)量評價
干粉砂漿采用稠化粉技術(shù),不含石灰成分,從而杜絕了砂漿的石灰爆裂現(xiàn)象,從材性上消除了砂漿層的滲漏裂的質(zhì)量通病,提高了住宅工程質(zhì)量。 稠化粉是一種非石灰非引氣型粉狀保水增稠材料,通過對水的物理吸附作用,使砂漿達到保水增稠之目的。水泥稠化粉砂漿各項物理力學(xué)指標均超過傳統(tǒng)砂漿,并可摻加粉煤灰和建筑渣等工業(yè)廢棄物使干粉砂漿能充分利用再生資源,從而保護環(huán)境。(表7)。干粉砂漿由于工業(yè)化生產(chǎn),質(zhì)量得到有序控制。
表7-1 干粉抹灰砂漿與傳統(tǒng)砂漿粘結(jié)強度的對比
砂 漿 種 類 | 砂 漿 種 類 | 28d強度(MPa) | 28d強度(MPa) |
抗壓 | 粘結(jié) | ||
商品抹灰砂漿 | M20 | 31.4 | 0.233 |
M15 | 25.5 | 0.247 | |
M10 | 19.9 | 0.353 | |
M15 | 18.1 | 0.324 | |
傳統(tǒng)抹灰砂漿 | 1:2水泥砂漿 | 34.9 | 0.169 |
1:3水泥砂漿 | 29.0 | 15.8 | |
114混合砂漿 | 0.188 | 0.158 | |
116混合砂漿 | 7.2 | 0.107 |
表7-2 MU25燒結(jié)普通磚、DM10砂漿的砌體力學(xué)性能數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果
試驗值 | GBJ50003—2001對 | 磚砌體的技術(shù)要求 | |||||
項目 | 平均值MPa | 標準離差MPa | 變異系數(shù)% | 標準值MPa | 設(shè)計值MPa | 標準值Mpa | 設(shè)計值MPa |
軸心抗壓 | 12.6 | 1.52 | 12 | 10.1 | 6.28 | 4.77 | 2.98 |
通縫抗剪 | 0.62 | 0.116 | 19 | 0.428 | 0.27 | 0.27 | 0.17 |
備注:磚實測強度為29.6MPa,變異系數(shù)17%,強度等級MU15。
表7-3 摻建筑渣砂漿配合比及強度
編號 | 水泥 | 粉煤灰 | 稠化粉 | 渣種類 | 渣用量 | 砂 | 水 | R28(MPa) |
JK-171 | 214 | 214 | 41 | 0 | 0 | 1373 | 309 | 25.3 |
JK-173 | 207 | 138 | 39 | 建筑渣 | 253 | 1036 | 317 | 21.6 |
JK-174 | 224 | 149 | 43 | 建筑渣 | 273 | 1120 | 311 | 25.8 |
(二)節(jié)能與環(huán)保評價
干粉砂漿不用石灰,干粉砂漿與現(xiàn)拌砂漿相比,每生產(chǎn)1噸干粉砂漿可節(jié)約水泥43kg、石灰34kg、砂50kg,利用粉煤灰85kg。按水泥和石灰生產(chǎn)的能耗計算,可節(jié)約標煤17.5kg、減少CO2排放115kg。如扣除烘干砂所需能耗8.5kg標煤,仍然可節(jié)煤9kg、減少CO2排放90kg。
上海市是一個天然資源缺乏的城市,同時又是一個粉煤灰、爐底渣、建筑渣和其他工業(yè)廢渣排放量巨大的城市。上海每年排放粉煤灰達到500萬噸,爐底渣100萬噸,建筑渣800萬噸。上述工業(yè)廢渣既可以認為要處置的工業(yè)廢棄物,也可以認為是一種資源。如果不能充分利用,消化處理,那么上述工業(yè)廢棄物可能對上海城市環(huán)境造成嚴重的污染。用于建筑材料的生產(chǎn)、循環(huán)使用是處理工業(yè)廢棄物的一個積極、有效和經(jīng)濟的途徑。在干粉砂漿中也可以大量采用建筑渣、爐底渣和粉煤灰等工業(yè)廢棄物,其用量可達到干粉砂漿總物料的30%。按全市1500萬噸干粉砂漿用量計,每年可節(jié)約水泥65萬噸(占我市04年水泥總產(chǎn)量的7.6%)、石灰51萬噸、砂306萬噸、利用粉煤灰127.5萬噸(占我市04年粉煤灰總排放量的25.3%)和231萬噸建筑渣。由此可節(jié)約標煤14萬噸、減少CO2排放135萬噸,隨著《京都議定書》的實施,其意義不言而喻。
此外,使用散裝干粉砂漿可大大減少物料在運輸和使用中的損耗,據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)拌砂漿的損耗約為20%,預(yù)拌砂漿為5~10%,袋裝干粉砂漿為3~5%,散裝干粉砂漿損耗則趨于零。
大型城市的大氣污染主要是粉塵污染,其中建筑工地仍是主要粉塵污染源之一。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,施工揚塵占城區(qū)粉塵排放量的22%,其中水泥使用及其相關(guān)的粉塵排放量占施工揚塵總量的35%。因此,水泥使用過程的粉塵排放量是施工揚塵的主要污染來源。我市已經(jīng)全面禁止現(xiàn)場攪拌混凝土,所以,目前工地的水泥揚塵主要是現(xiàn)場拌和砂漿造成的。根據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院的建筑揚塵經(jīng)驗因子0.292kg/m2,以我市2004年在建房屋建筑面積1億多m2計,由此每年造成揚塵3萬多噸。干粉砂漿散裝化將大大降低工地揚塵。減輕了勞動強度、極大地方便了施工,有利于文明施工,有利于環(huán)境保護。
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另外砂漿工業(yè)化生產(chǎn)所形成的一個新產(chǎn)業(yè)也提供了一些就業(yè)機會,按年產(chǎn)20萬噸干粉企業(yè)需職工30人,可提供2250個崗位。因此,社會效益十分顯著。
五、結(jié)論
1、干粉砂漿通過配合比優(yōu)化技術(shù),可實現(xiàn)建筑渣替代20%天然河砂或爐底渣替代20%~30%的天然河砂,使粉煤灰、爐底渣或建筑渣組分達到干粉砂漿的30%,充分利用了再生資源,有利于環(huán)境保護和資源綜合利用。環(huán)保效益顯著。
2、散裝干粉砂漿在性能大幅度提高情況下,其材料費也比現(xiàn)場拌制的下降2.5%。
3、使用干粉砂漿后,多層住宅每平方米建筑面積要增加造價20.53元;高層住宅每平方米建筑面積要增加造價9.22元。
4、使用干粉砂漿可提高工程質(zhì)量,提高了砌體強度,減少了因砂漿灰縫不飽滿、砌體強度低等由砂漿質(zhì)量問題而引起的砌體開裂等質(zhì)量通病。
5、干粉砂漿的生產(chǎn)可形成一個新的產(chǎn)業(yè),也提供了新的就業(yè)機會。
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