粉磨-攪拌一體化:中國(guó)商品混凝土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展策略
一、商品混凝土的歷史與發(fā)展
1.商品混凝土概述
商品混凝土亦稱(chēng)預(yù)拌混凝土,它的產(chǎn)生和出現(xiàn)可以說(shuō)是混凝土發(fā)展歷史上的一次“革命”,是混凝土工業(yè)走向現(xiàn)代化和科學(xué)化的標(biāo)志。商品混凝土的實(shí)質(zhì)就是把混凝土這種主要建筑材料從備料、拌制到運(yùn)輸?shù)纫幌盗猩a(chǎn)環(huán)節(jié)從傳統(tǒng)的施工系統(tǒng)中游離出來(lái),成為一個(gè)獨(dú)立經(jīng)濟(jì)核算的建筑材料加工企業(yè)——預(yù)拌混凝土廠或混凝土公司。混凝土的商品化生產(chǎn)能夠因?yàn)樯a(chǎn)的高度專(zhuān)業(yè)化和集中化等特點(diǎn)為建筑工程中節(jié)省水泥及其砂石材料,提高工程質(zhì)量,改進(jìn)施工組織,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,降低生產(chǎn)成本提供可能,同時(shí)也因?yàn)槟芄?jié)省施工用地,改善勞動(dòng)條件,減少環(huán)境污染而使人類(lèi)受益。同時(shí),推廣商品混凝土還是推廣散裝水泥的重要先導(dǎo)措施,因此受到國(guó)家有關(guān)部門(mén)的高度重視。
2.國(guó)外商品混凝土發(fā)展概況
商品混凝土最早出現(xiàn)于歐洲。到20世紀(jì)70年代,世界商品混凝土的發(fā)展進(jìn)入黃金時(shí)期,商品混凝土在混凝土總產(chǎn)量中已經(jīng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),其中美國(guó)占84%,瑞典占83%,日本占78%,澳大利亞占63%,英國(guó)占57%。20世紀(jì)70年代末全世界已有30000多個(gè)預(yù)拌混凝土工廠,其中日本和美國(guó)各擁有5000個(gè)左右的預(yù)拌混凝土工廠。目前,美國(guó)和日本仍然是世界上最大的兩個(gè)商品混凝土生產(chǎn)國(guó),年產(chǎn)量均在2億m3左右,約占本國(guó)混凝土總用量的80%。俄羅斯現(xiàn)在年產(chǎn)水泥5000萬(wàn)噸,其中30~40%用于生產(chǎn)商品混凝土。全俄羅斯年產(chǎn)商品混凝土4000萬(wàn)~5000萬(wàn)m3,人均商品混凝土用量0.2~0.3m3。歐洲22個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家累計(jì)年生產(chǎn)商品混凝土3億m3,人均0.6m3。包括東歐國(guó)家,全歐洲總的年產(chǎn)商品混凝土約4億m3。在歐洲國(guó)家中,德國(guó)商品混凝土產(chǎn)量最高,年產(chǎn)量達(dá)到7400萬(wàn)m3,人均0.9m3。而人口僅650萬(wàn)的瑞士,卻有商品混凝土工廠300多座,年產(chǎn)量970萬(wàn)m3,人均1.49m3,居歐洲第一。目前,商品混凝土在國(guó)外已成為一門(mén)新興的產(chǎn)業(yè)。
3.我國(guó)商品混凝土的發(fā)展概況
建國(guó)初期,我國(guó)在一些大型水利工程中采用了預(yù)拌混凝土,但是由于種種原因,我國(guó)商品混凝土的生產(chǎn)發(fā)展比較遲緩,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,形成了很大的差距。我國(guó)的商品混凝土攪拌站始建于20世紀(jì)70年代后期,在上海、常州等地。隨后,由于建設(shè)的需要和政府的支持,城市商品混凝土發(fā)展較快,每年以約15%的幅度遞增。據(jù)統(tǒng)計(jì),1990年全國(guó)35個(gè)城市建成100個(gè)攪拌站,年設(shè)計(jì)能力為1450萬(wàn)m3,實(shí)際產(chǎn)量500萬(wàn)m3;1993年全國(guó)35個(gè)城市建成200個(gè)攪拌站,年設(shè)計(jì)能力為2000萬(wàn)m3,實(shí)際產(chǎn)量約900萬(wàn)m3;1995年全國(guó)建成攪拌站618個(gè),年設(shè)計(jì)能力4000萬(wàn)m3,實(shí)際產(chǎn)量約2600萬(wàn)m3;1999年全國(guó)商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)達(dá)683家,年設(shè)計(jì)能力12700萬(wàn)m3,實(shí)際產(chǎn)量約5400萬(wàn)m3。另外,商品混凝土在我國(guó)發(fā)展極不平衡,地區(qū)差異較大。在北京、上海、廣州、大連、廈門(mén)等大城市,商品混凝土使用量比較大,占這些城市的混凝土總用量的60~80%左右,已經(jīng)接近或達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。而在西部地區(qū),有的省份還沒(méi)有一家商品混凝土攪拌站。有的省市即使有商品混凝土攪拌站,由于種種原因,也未充分發(fā)揮作用。因此國(guó)家在“九五”期間提出了“鞏固?hào)|部、發(fā)展中西部”的發(fā)展商品混凝土的方針。
總之,我國(guó)商品混凝土的發(fā)展無(wú)論從數(shù)量上講,還是從質(zhì)量上講,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,都還處于起步階段。
二、我國(guó)發(fā)展商品混凝土的前景
(一)我國(guó)商品混凝土市場(chǎng)潛力巨大
我國(guó)商品混凝土的使用主要集中在省會(huì)城市和沿海發(fā)達(dá)城市,這些城市,如上海、廣州、深圳、常州等地的商品混凝土使用率已達(dá)60~80%,基本達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。然而,在一些中等城市和小城市,商品混凝土的使用率還很低,甚至沒(méi)有??梢?jiàn),商品混凝土的發(fā)展空間還十分巨大。
(二)使用商品混凝土技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯
1.企業(yè)財(cái)務(wù)效益
北京、上海、常州、天津等商品混凝土攪拌站的經(jīng)營(yíng)統(tǒng)計(jì)資料分析表明,與現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土比較,使用商品混凝土可獲得如下經(jīng)濟(jì)效益:
(1)建筑施工單位用工降低,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高:一般生產(chǎn)商品混凝土0.25工日/m3,全員產(chǎn)值2.5~3.0萬(wàn)元/人•年;現(xiàn)場(chǎng)攪拌0.35工日/m3,產(chǎn)值一般間0.8萬(wàn)元/人•年。
(2)節(jié)約原材料:測(cè)算和分析表明,應(yīng)用商品混凝土可節(jié)約水泥8%,砂石12%左右。
(3)促進(jìn)機(jī)械化、自動(dòng)化水平的提高,大大提高設(shè)備利用率。
(4)提高混凝土質(zhì)量,延長(zhǎng)工程使用壽命。
2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益
(1)相關(guān)部門(mén)獲利明顯:統(tǒng)計(jì)表明,應(yīng)用商品混凝土節(jié)省了許多單位的費(fèi)用支出,普遍受到歡迎。如,節(jié)省砂石及中間儲(chǔ)料的堆場(chǎng)租用費(fèi)0.9元/m3,水泥包裝袋費(fèi)用節(jié)約1.75元/m3?,F(xiàn)場(chǎng)建材堆放場(chǎng)地租用費(fèi)等節(jié)約2.40元/m3,現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)水電及設(shè)施費(fèi)4.00元/m3等。
(2)加快施工進(jìn)度,提前發(fā)揮投資效果。
(3)促進(jìn)水泥工業(yè)和混凝土新技術(shù)發(fā)展及其建筑工業(yè)化的發(fā)展。
3.環(huán)境效益
(1)當(dāng)今社會(huì)環(huán)保問(wèn)題已成為一個(gè)十分重要的問(wèn)題,環(huán)保問(wèn)題已嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的生存和健康。應(yīng)用商品混凝土環(huán)境效益十分顯著。首先它不需要在現(xiàn)場(chǎng)堆放材料及中轉(zhuǎn)材料,避免了城市的臟、亂、差現(xiàn)象;其次,從根本上消除噪聲、粉塵、污水等污染,改善了市民工作、居住環(huán)境。
(三)國(guó)家大力提倡,為商品混凝土的發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的條件
八十年代以來(lái),黨和政府十分重視商品混凝土的發(fā)展,各級(jí)建設(shè)行政主管部門(mén)制定了相應(yīng)的扶持政策和措施。1987年建設(shè)部印發(fā)了《關(guān)于“七五”城市發(fā)展商品混凝土的幾點(diǎn)意見(jiàn)》,明確了發(fā)展預(yù)拌商品混凝土的方向和有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。1990年國(guó)家建設(shè)部印發(fā)的建〔1994〕490號(hào)文《建筑業(yè)重點(diǎn)推廣應(yīng)用10項(xiàng)新技術(shù)》中,又把推廣商品混凝土和散裝水泥應(yīng)用技術(shù)列為重點(diǎn)推廣的首要內(nèi)容?!鞍宋濉逼陂g,建設(shè)部安排國(guó)家支持施工企業(yè)技術(shù)改造專(zhuān)項(xiàng)貸款的11億人民幣中,有5億元之多(不包括企業(yè)自籌)用于支持預(yù)拌混凝土的發(fā)展。在國(guó)家“九五”規(guī)劃中,又明確要求“九五”期間全國(guó)預(yù)拌混凝土的產(chǎn)量要比“八五”末期翻一番,商品混凝土占現(xiàn)澆混凝土的比重增加到20%。最近發(fā)布的我國(guó)《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》中明確規(guī)定,到
2005 年,我國(guó)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)能力將力爭(zhēng)達(dá)到 3 億m3,預(yù)拌混凝土占混凝土澆注總量的比例達(dá)到
20%,其中大中城市要達(dá)到 50%
以上;直轄市、省會(huì)城市、沿海開(kāi)放城市和旅游城市將積極發(fā)展預(yù)拌混凝土,從
2003 年 12 月 31 日起,禁止在城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土;其他城市
2005 年 12 月 31
日起,禁止在城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土。國(guó)家發(fā)展商品混凝土政策的力度加大,對(duì)我國(guó)商品混凝土發(fā)展的提速必然會(huì)發(fā)揮積極的作用。
三、影響和制約我國(guó)商品混凝土發(fā)展的主要因素
1.在現(xiàn)階段,政策和法規(guī)因素是調(diào)控和引導(dǎo)商品混凝土發(fā)展的重要因素。目前,從表面上看,商品混凝土的價(jià)格要比現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土高出60~80元/m3,使用單位較難接受。致使商品混凝土的推廣使用受到一定程度的阻礙。但從深層次上、用發(fā)展的眼光看,使用商品混凝土除了社會(huì)效益、環(huán)境效益外,其綜合經(jīng)濟(jì)效益也是很高的。因此各級(jí)政府應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,一方面加緊健全推廣商品混凝土方面的政策、法規(guī),加大執(zhí)行力度,另一方面,要因勢(shì)利導(dǎo),制定商品混凝土企業(yè)的優(yōu)惠政策,為推廣使用商品混凝土鳴鑼開(kāi)道。
2.建筑施工單位及社會(huì)各方面對(duì)使用商品混凝土還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。各建設(shè)主管部門(mén)要充分利用各種新聞媒體,積極宣傳推廣使用商品混凝土的優(yōu)越性及其生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益,以取得全社會(huì)的重視和支持,為商品混凝土的推廣使用掃清思想障礙。
3.建筑施工企業(yè)一攬子承包工程的體制給現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土提供了溫床,成為商品混凝土的發(fā)展的障礙。政府建筑管理部門(mén)應(yīng)把建筑工程中的混凝土分項(xiàng)獨(dú)立出來(lái),單獨(dú)承包給一些有資質(zhì)的混凝土工程公司。
4.商品混凝土的價(jià)格偏高是影響商品混凝土推廣的關(guān)鍵因素。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,某種商品或某個(gè)行業(yè)的產(chǎn)生、生存和發(fā)展,最終都是要依靠市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律來(lái)調(diào)節(jié)的。商品混凝土作為一種特殊商品也不例外。其可靠的質(zhì)量、便捷的施工已經(jīng)為大家認(rèn)可,國(guó)家政策的支持也有相當(dāng)?shù)牧Χ?,但是為什么推廣工作始終非常艱難?筆者認(rèn)為,其根本原因還在于價(jià)格偏高或者混凝土生產(chǎn)企業(yè)利潤(rùn)偏低。因此,要想讓商品混凝土得到大范圍的推廣使用,得到廣大施工單位的認(rèn)可,使商品混凝土成為一個(gè)蓬勃發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),還必須加大技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和經(jīng)營(yíng)創(chuàng)新的力度,改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,切實(shí)降低生產(chǎn)成本,降低商品混凝土的價(jià)格,縮小或者消除商品混凝土與現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的價(jià)格差距,從而擴(kuò)大商品混凝土的銷(xiāo)售,提高商品混凝土生產(chǎn)設(shè)施的利用率,增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
四、我國(guó)商品混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策——“粉磨-攪拌”一體化
(一)“粉磨-攪拌”一體化的含義
所謂“粉磨-攪拌一體化”,是指一種不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的水泥混凝土生產(chǎn)方式。這種新的生產(chǎn)方式以水泥混凝土的最終應(yīng)用——混凝土功能要求為目標(biāo),以外加劑為核心技術(shù),以粉磨為中心環(huán)節(jié),在粉磨過(guò)程中(包括一次性粉磨和分別粉磨),將外加劑技術(shù)、摻和料活化、熟料粉磨整合到一起,充分發(fā)揮粉磨工藝與外加劑的功能,并與混凝土(或干粉)攪拌相銜接,改變我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)水泥生產(chǎn)與混凝土生產(chǎn)相分離的現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)水泥與混凝土生產(chǎn)的有機(jī)統(tǒng)一,從而降低生產(chǎn)成本、降低環(huán)境負(fù)荷以及為生產(chǎn)高性能混凝土創(chuàng)造靈活的工藝條件。
“粉磨-攪拌”一體化的概念,主要是從工藝學(xué)的角度來(lái)講的,其本質(zhì)是把“粉磨”從水泥生產(chǎn)的最后一道工序變成混凝土生產(chǎn)的第一道工序。從表面上看,這似乎沒(méi)有發(fā)生根本性的改變,但實(shí)質(zhì)上,“粉磨”工藝的目的已經(jīng)從生產(chǎn)水泥演變?yōu)樯a(chǎn)混凝土,其目的、意義、方式、方法都將發(fā)生一系列改變。
上圖表示的是目前從水泥熟料到商品混凝土的生產(chǎn)工藝過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,“粉磨”所起的作用是把水泥熟料和摻和料(水泥行業(yè)習(xí)慣稱(chēng)混合材)粉磨到水泥標(biāo)準(zhǔn)所要求的細(xì)度,因此“粉磨”所發(fā)揮的作用是非常有限的。現(xiàn)在,如果我們?cè)O(shè)想,將“粉磨”作為生產(chǎn)商品混凝土的一個(gè)工藝過(guò)程,上圖則可以改造為下面的模式。
按照這種“粉磨-攪拌”一體化的商品混凝土生產(chǎn)模式,混凝土攪拌站不再需要向水泥廠購(gòu)買(mǎi)“成品”水泥,只需購(gòu)買(mǎi)達(dá)到一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的水泥熟料,而且僅僅把水泥熟料作為一種組分,與摻和料、外加劑共同粉磨,并根據(jù)不同混凝土性能與配合比的需要進(jìn)行配比調(diào)整。當(dāng)然,上圖描述的只是其中一種工藝路線,按照實(shí)現(xiàn)“粉磨-攪拌”一體化的技術(shù)/工藝可能性,至少還可以分化出以下3種子模式:
這種“粉磨-攪拌”一體化的商品混凝土生產(chǎn)模式,徹底打破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,充分發(fā)揮“粉磨”系統(tǒng)的功能,增強(qiáng)了混凝土攪拌站的主動(dòng)性和靈活性,真正做到在混凝土配制過(guò)程中,從粉磨開(kāi)始,其水泥熟料、摻和料的配比、細(xì)度以及外加劑的種類(lèi)、含量都可以自主調(diào)控,一切以混凝土性能的要求為轉(zhuǎn)移。
本文中的“粉磨-攪拌”一體化概念,是從工藝學(xué)的角度提出的,其本質(zhì)是將“粉磨”作為混凝土生產(chǎn)工藝過(guò)程的一部分,并不討論“粉磨”與“攪拌”的地理組合和隸屬何種企業(yè)。事實(shí)上,筆者設(shè)想,“粉磨”與“攪拌”的組合可以在同一地點(diǎn),也可以在不同地點(diǎn),可以一一對(duì)應(yīng),也可以一對(duì)多,可以隸屬同一企業(yè),也可隸屬不同企業(yè),可以是攪拌站增加粉磨設(shè)備,也可以是水泥廠或水泥粉磨站縱向整合攪拌工序,只要符合一體化的本質(zhì)內(nèi)涵,就是本文所講的“粉磨-攪拌”一體化生產(chǎn)模式。而在實(shí)際運(yùn)作中哪一種組合占優(yōu)勢(shì),則看其技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。
(二)“粉磨-攪拌”一體化提出的依據(jù)
1.現(xiàn)實(shí)依據(jù)
自從“七五”以來(lái),我國(guó)一直把推廣商品混凝土、發(fā)展散裝水泥列入五年規(guī)劃中,各級(jí)主管部門(mén)也相當(dāng)重視,但商品混凝土的發(fā)展還是及其緩慢,地區(qū)差異較大,與發(fā)達(dá)國(guó)家差距更大。究其原因,筆者從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的角度分析認(rèn)為,主要是商品混凝土造價(jià)高于現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土,施工單位不易接受。因此,要解決商品混凝土推廣的這一難題,就必須從根本上著手,努力降低生產(chǎn)生成本,提高質(zhì)量,充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)化、專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),生產(chǎn)出“綠色”、高性能商品混凝土。只有這樣,商品混凝土才真正可能在全國(guó)各地開(kāi)花結(jié)果,商品混凝土產(chǎn)業(yè)才可以真正得以立足?!胺勰?攪拌”一體化,正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要策略。
2.理論和技術(shù)依據(jù)
我國(guó)著名混凝土專(zhuān)家、清華大學(xué)馮乃謙教授關(guān)于“活化水泥”、“活化填料”以及由其配制高性能混凝土的研究成果(馮乃謙編著
《高性能混凝土》中國(guó)建筑工業(yè)出版社1996年8月第1版,37頁(yè)~40頁(yè)),為“粉磨-攪拌”一體化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)經(jīng)濟(jì)理論支持。
(1)活化填料
把有機(jī)外加劑與天然礦石及礦渣同時(shí)粉磨,使外加劑吸附于磨細(xì)礦物顆粒的表面,得到活化填料。當(dāng)水泥混凝土中,以這種活化填料取代一部分水泥時(shí),可以降低減水劑的用量并能提高水泥混凝土的強(qiáng)度。
采用活化填料與二次攪拌工藝,即首先在普通或高速攪拌機(jī)內(nèi)制備水泥膠結(jié)料拌和物,同時(shí)加入超塑化劑;然后,使之與集料在主攪拌機(jī)內(nèi)混合;這樣,能以普通水泥,甚至低標(biāo)號(hào)水泥制成高強(qiáng)度混凝土。
由表1可見(jiàn),2號(hào)混凝土28d齡期強(qiáng)度可達(dá)100MPa,可經(jīng)受500次凍溶循環(huán),而無(wú)任何破壞跡象;28d、60d的抗彎強(qiáng)度分別為9.6MPa及12.2MPa,棱柱體強(qiáng)度為105MPa,抗?jié)B壓力超過(guò)1.8MPa。
(2)活化水泥(FFC)
將粉狀超塑化劑與熟料混磨即能制得的活化水泥(FFC-100)。或者把粉狀超塑化劑與礦物質(zhì)材料混磨制成活化填料,取代部分水泥,可以制得需水量低的膠結(jié)材料。
上表中:①FFC-50意即水泥中含有50%活性填料,F(xiàn)FC-25意即水泥中含有75%的活性填料。以325號(hào)水泥為基料的FFC-50可以代替525號(hào)水泥,其蒸養(yǎng)10h后28d齡期強(qiáng)度可達(dá)64.8MPa,比525號(hào)水泥配制的混凝土標(biāo)養(yǎng)28d時(shí)強(qiáng)度63MPa還略高;而且前者的水泥用量只有195kg/m3,而后者則為480kg/m3。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相當(dāng)顯著。②FFC-50混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)1d強(qiáng)度為41.3MPa,能脫模并傳遞預(yù)應(yīng)力,比通常工藝使用超塑化劑的混凝土,達(dá)到同樣強(qiáng)度的時(shí)間要縮短一半。③在FFC-50中水泥利用系數(shù)高得多。
FFC水泥混凝土除了具有高的抗壓強(qiáng)度外,其他方面的性能,如抗凍性與抗裂性也十分優(yōu)異。其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表:
FFC混凝土與無(wú)外加劑或按通常方法摻入高效減水劑的混凝土相比,吸水率低40~50%,收縮和徐變低10~30%。325號(hào)活化水泥400kg/m3,水膠結(jié)料比0.29,坍落度20cm,混凝土標(biāo)養(yǎng)28d強(qiáng)度可達(dá)75MPa,如水膠結(jié)料比降至0.25,混凝土28d強(qiáng)度還可以達(dá)到100MPa。
使用FFC配制混凝土,與通常方法相比,拌和水用量能降低15~25%;必要時(shí)可不對(duì)混凝土進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù),或能有效的縮短蒸養(yǎng)時(shí)間。使用FFC配制混凝土,當(dāng)混凝土強(qiáng)度為C15~C35時(shí),能節(jié)約水泥130~290kg/m3,即節(jié)約水泥56~68%,并且可在FFC用量300kg/m3的條件下獲得80MPa的高強(qiáng)度、高性能混凝土。采用FFC配制混凝土,在-10℃下無(wú)須采用防凍劑;在-15~-25℃時(shí),防凍劑摻量可減少1/2~2/3。
上文大量引述馮乃謙教授的研究資料,已經(jīng)充分表明了“粉磨-攪拌”一體化的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)可行性。同時(shí)還表明,“粉磨-攪拌”一體化是生產(chǎn)各種高性能混凝土,提高商品混凝土技術(shù)含量的必由之路。為了不損及馮教授研究成果的完整性,上述資料基本上原文引述,其中某些與本文主旨并不切題的部分筆者沒(méi)有刪減,請(qǐng)讀者原諒。
(三)“粉磨-攪拌”一體化的優(yōu)越性
1.“粉磨-攪拌”一體化便于攪拌站根據(jù)需要,利用“活化水泥”或者“活化礦渣”來(lái)配制混凝土,有利于提高摻和料的比例,降低水泥用量,降低商品混凝土的成本,改善混凝土的性能,因此有利于商品混凝土和散裝水泥(散裝熟料)的推廣。
下面把表2中膠結(jié)材料為32.5水泥和膠結(jié)材料為FFC-25的情況作一對(duì)比分析:
從上表可以看出,使用FFC-25節(jié)約了水泥295kg/m3,而且所配制的混凝土28d強(qiáng)度卻比用32.5水泥高10MPa。如果以水泥價(jià)格200元/噸計(jì)算,扣除礦渣或粉煤灰?guī)氲某杀?,亦可每立方?jié)約50元左右。如果考慮其利用礦渣或粉煤灰可以享受?chē)?guó)家稅收減免政策,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)更高,商品混凝土推廣過(guò)程中的價(jià)格障礙也能夠得到有效的克服。
2.“粉磨-攪拌”一體化有利于發(fā)展高強(qiáng)、高性能商品混凝土。目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本已經(jīng)能夠普遍的供應(yīng)C90~C100的商品混凝土,而我國(guó)目前的商品混凝土多在C40左右,差距之大,令人扼腕!從表1、表2可以看出,“粉磨-攪拌”一體化及其配套技術(shù),可以大大提高商品混凝土的抗壓強(qiáng)度與耐久性?!胺勰?攪拌”一體化及其配套技術(shù)可以成為我國(guó)發(fā)展高強(qiáng)、高性能商品混凝土的主要技術(shù)措施。
3.“粉磨-攪拌”一體化使外加劑的功能得到了充分的發(fā)揮。在粉磨過(guò)程中,減水劑可以起到助磨作用,能夠激發(fā)礦渣與水泥熟料的活性,在攪拌過(guò)程中又起到了減水塑化所用,并且比在攪拌過(guò)程中加入其均勻性大大提高。
4.“粉磨-攪拌”一體化可以大大提高礦渣、粉煤灰及其他廢棄物的利用率。活化填料取代水泥熟料60~80%,使水泥熟料幾乎成為制備混凝土的一種“添加劑”,從而大量節(jié)約水泥熟料,降低資源和能源消耗。從節(jié)約水泥熟料和利用工業(yè)廢渣所帶來(lái)的低環(huán)境負(fù)荷與負(fù)環(huán)境負(fù)荷以及提高工程質(zhì)量等環(huán)境效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益著眼,其綜合效益非??捎^。
5.“粉磨-攪拌”一體化能夠有效的避免因?yàn)樵谒喾勰ミ^(guò)程中摻和料(混合材)超摻或?yàn)E用添加劑而給混凝土造成的危害。
目前,許多水泥廠生產(chǎn)的水泥都已經(jīng)摻加大量的摻和料(水泥行業(yè)習(xí)慣稱(chēng)為混合材),有些已經(jīng)高達(dá)30~40%,而且并不標(biāo)明摻量,給設(shè)計(jì)混凝土配合比帶來(lái)很大的困難。同時(shí),一些水泥企業(yè)為了提高摻和料(混合材)的摻加量和調(diào)整早期強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間,使之達(dá)到水泥出廠標(biāo)準(zhǔn),使用了大量水泥添加劑,其中大多數(shù)水泥添加劑都含有堿、SO3等有害成分。據(jù)《中國(guó)建材報(bào)》報(bào)道,不少水泥企業(yè)為了提高早期強(qiáng)度和水泥安定性,在生產(chǎn)水泥時(shí)加鹽,最少加1%,有的高達(dá)3%,其結(jié)果雖然達(dá)到以上目的,但會(huì)造成建筑質(zhì)量上的嚴(yán)重隱患。有人把鹽與粉煤灰、媒矸石爐渣混合,稱(chēng)為水泥增強(qiáng)劑銷(xiāo)給一些小水泥企業(yè),還有人成立所謂水泥安定劑廠,將這種“增強(qiáng)劑”稱(chēng)之為水泥新材料并號(hào)稱(chēng)有專(zhuān)利(《水泥加鹽埋下隱患》,中國(guó)建材報(bào)2002年3月2日)。水泥生產(chǎn)過(guò)程中的這些違規(guī)行為大都發(fā)生粉磨過(guò)程中,“粉磨-攪拌”一體化能夠有效的消除這些隱患。
五、結(jié)束語(yǔ)
發(fā)展商品混凝土是利國(guó)利民、造福子孫后代的綠色事業(yè),具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。但是,發(fā)展商品混凝土除了政府要給與政策支持,媒體要積極宣傳之外,更重要的還是要從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度加以研究?!胺勰?攪拌”一體化生產(chǎn)模式的提出,是筆者對(duì)這一問(wèn)題長(zhǎng)期思考獲得的一個(gè)初步思路,期望能夠以此改變我國(guó)商品混凝土生產(chǎn)模式,為我國(guó)發(fā)展商品混凝土貢獻(xiàn)一孔之見(jiàn)。筆者始終認(rèn)為,商品混凝土要發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的行業(yè),必然要對(duì)過(guò)去分屬于不同行業(yè)的部分工藝過(guò)程進(jìn)行游離與整合,只有如此,才有可能形成新的產(chǎn)業(yè)或行業(yè)?!胺勰?攪拌”一體化就是要把原來(lái)從屬于建筑施工業(yè)的混凝土攪拌與從屬于水泥業(yè)的粉磨工藝過(guò)程游離出來(lái),然后與混凝土外加劑、摻和料等進(jìn)行整合,在這個(gè)“游離-整合”過(guò)程中,必然涉及到生產(chǎn)要素的重組和經(jīng)濟(jì)利益的重新分配,遇到這樣那樣的阻力是正常的,但同時(shí)也會(huì)孕育出許多商機(jī),有識(shí)之士會(huì)進(jìn)行大膽實(shí)踐。筆者相信,這是一項(xiàng)值得為之奮斗的事業(yè),我真誠(chéng)的希望相關(guān)專(zhuān)業(yè)如混凝土、外加劑、粉磨(水泥)領(lǐng)域的專(zhuān)家和領(lǐng)導(dǎo)給與關(guān)注與支持,共同參與、促成這一利國(guó)利民的事業(yè)。(作者郵箱:xizhen@21cn.com)
參考文獻(xiàn):
馮乃謙 高性能混凝土
中國(guó)建筑工業(yè)出版社1996年8月第1版
馮乃謙 實(shí)用混凝土大全 科學(xué)出版社2001年2月第1版
楊柏科 混凝土實(shí)用技術(shù)手冊(cè) 吉林科學(xué)技術(shù)出版社1998年1月第1版
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