對於面臨最大挑戰的混泥土行業,該怎麼去轉型呢?

中國混凝土與水泥製品行業是國家建築工程和土木工程建設的重要支撐產業,是建材行業最大的材料產業,是一個不斷創新發展、做大做強的產業。

在深化改革語境下的創新發展、創新驅動語境下的轉型升級、生態保護語境下的綠色發展的大氣候下,混凝土與水泥製品行業在通過創新發展促進轉型升級,實現低碳高效的綠色發展方面,是大有可為的。但目前也有一部分扛著“綠色發展”大旗的一些做法值得令人反思。

下面,從以下幾個方面談談我對混泥土行業轉型的幾點看法:

一、應該從全局的視角來思考混凝土與水泥製品行業轉型升級的問題

混凝土與水泥製品行業的轉型升級不能僅僅著眼於自己的生產製造業,必須應該從國家全局的視角來思考,特別是要從混凝土與水泥製品的應用領域或可能應用的領域著眼,例如,海洋工程領域如何能夠更多使用大型混凝土預製構件來替代容易鏽蝕的鋼結構件、來替代操作困難的現澆混凝土;交通工程領域如何能夠在樁基工程中以預製樁更多地替換現場施工的灌注樁,以降低汙染環境和浪費材料,提高工程質量的可控性。

只有以關聯行業(或有可能成為關聯行業)的要求,作為我們混凝土與水泥製品行業的創新與轉型的動力,我們行業的轉型升級才大有可為。要研究國家發展戰略對各行業的發展要求可能給我們混凝土與水泥製品行業帶來的轉型升級、創新發展的機遇。

二、創新與轉型必須朝向低碳高效的綠色發展方向,杜絕創新開倒車

混凝土與水泥製品行業創新與轉型必須朝向低碳高效的綠色發展方向,切實做好創新的評估分析和鑑別,杜絕偽創新開倒車。

乾粉砂漿曾經被認為是綠色創新產業,但對面廣量大的建築砂漿(砌築/抹灰)而言,製作乾粉砂漿時,先要花費大量的熱能將砂子烘乾,在消耗大量能源費用的同時產生大量碳排放;到建築工地後,仍然需要加水攪拌或機噴,不可避免地產生大量粉塵汙染,因此環保問題依舊;從乾粉砂漿工廠到工地的運輸途中,由於機械振動等原因,幹拌好的乾粉砂漿因為砂與水泥等粉料的容重不一致,必然發生分層,導致現場使用時砂漿質量問題。因此,應大力推廣使用預拌砂漿,與預拌混凝土一樣供應工地。

三、混凝土與水泥製品行業轉型升級的應該著力的幾個重點方向

1、 “住宅產業化”、“交通工程構件預製化”這些應該是建設工程實現低碳高效綠色發展的重要途徑

“住宅產業化”是指通過精密設計,將建築物設計成由若干預製塊拼裝而成,這些預製塊交由工廠批量生產,經過各環節的層層質控檢查將預製塊拼裝而成可直接使用的建築物。將各種混凝土預製塊在工廠進行批量完成,原材料利用率高、質量可控性高、粉塵汙染範圍及程度小,是低碳高效的一種綠色模式。在德國、日本等國家的“住宅產業化” 率已達80%,所以,在中國的同行業中往這個方向轉型升級大有可為!

隨著科技的發展,鐵路、高速公路、橋樑工程方面,軌枕(軌道板)及部分梁已經實現了預製化,但還是存在大量的樁基工程仍然以現場施工的灌注樁為主,嚴重汙染環境、浪費材料、質量可控性差。據研究分析表明:在相同原材料成本的情況下,預製樁的軸向承載力、水平承載力均大大高於灌注樁,而且質量的可控性高、環境汙染小、施工速度快。因此,“交通工程構件預製化”是可以促進混凝土與水泥製品行業轉型升級、實現路橋施工低碳高效綠色化的一個重要的途徑。

在日本、德國等一些製造業強國,水利工程、市政工程也基本多數構件預製化,我們也應該向這個方向轉型升級,特別是政府重視的管廊。

當然,“住宅產業化”、“交通工程構件預製化”給混凝土與水泥製品行業轉型升級帶來的機遇能否抓住,不僅僅取決於技術創新,更取決於“蛋糕”的重新分配是否能夠成功,也就是原來由施工企業享用的“現澆”產值是否能夠變更為預製企業享用的“預製”產值。

2、低碳節能的高性能混凝土生產技術應該是水泥製品行業轉型升級的主要方向之一

為了保證生產效率和工藝流暢,水泥製品行業基本上都需要借力蒸汽養護,產生蒸汽最經濟的方法就是用煤鍋爐,但燃煤是產生三氧化硫、氮氧化物及微細粉塵等PM2.5汙染物的主要原因。在通過減少工業化生產時的燃料消耗來治理大氣汙染的大背景下,從限制到禁止企業運行小型燃煤鍋爐(35t及其以下)勢在必行,因此探索、研究、推廣免蒸壓混凝土配製技術是水泥製品行業內部主動轉型升級的主要方向之一。

在2010年就開始了相關研究,雖然能夠達到C80及以上強度等級的要求,但由於要採用其它摻合料使成本增加太大,產品在經濟上沒有市場競爭力。隨著外加劑技術的進展,我們近一年來的研究取得了有市場競爭力的、實用的不使用摻合料的免蒸壓混凝土配方。經過對多個外加劑廠家提供的多個品種試配遴選後,只有海歸專家技術領銜的紅牆的產品能夠滿足要求。

上表中的數據為振動成型的立方塊試件數據。如果採用離心成型工藝混凝土強度一般可以再提高5%以上。

從表中數據可以知道:廣東地區只有每年的4~11月的8個月適合採用“雙免”工藝,每年的12月~次年的3月四個月可以採用“單免”工藝。生產場地(堆場)要3天以上生產量的堆放週轉,鋼模配備也比傳統工藝多些。

單單從混凝土原材料來看,“雙免”工藝比傳統“雙蒸”工藝高。如果考慮節省的燃料費用和“雙蒸”工藝的電力費用、人工工資支出差額,則“雙免”工藝比傳統“雙蒸”工藝可以節省成本7.59元/m3混凝土,而且完全滿足了環保要求。下表是成本分析對照表。

3、自動化工藝的研發和推廣,是水泥製品行業轉型升級的主要突破口

水泥製品行業屬於勞動強度大、噪音和粉塵汙染嚴重的苦、累產業,招工難,留人更難。近年行業各企業也著力進行自動化工藝的研發和推

廣,在切、鐓一體(編籠尚不能融入一體)化,各工段自動掛鉤,養護控制智能化等方面取得了很大進展和應用普及。但在自動喂料、自動合模(或先合模後喂料)、自動拆模等關鍵工序方面進展不大,效果不完美,與日本的差距很大。

4、全面提高結構工程的混凝土設計標號,能夠顯著促進建設工程的低碳高效

隨著外加劑技術的發展,中國混凝土攪拌站配製、供應C50~C60混凝土已經屬於非常平常的業務,廣東的一些混凝土攪拌站已經實際配製、供應過C80~C90混凝土。

但打開多數建築的施工圖紙,設計要求的混凝土大多是C25~C40級別。而C50~C60混凝土的生產成本只比C25~C40混凝土高20~40元/m3,但承載能力要高50~100%,同樣設計荷載的情況下,可以大幅度減小截面積、降低構件自重、減少原材料用量、提高構件的耐久性,顯著促進建設工程的低碳高效。

5、在海洋工程、汙水工程中大力推廣應用鹼-礦碴膠凝材料,可大幅度降低工程腐蝕損失

鹼-礦碴膠凝材料的耐海水腐蝕能力卓著!鋼筋在PH大於12的環境中是不鏽蝕的,而配比合適的鹼-礦渣混凝土能夠為其內部的鋼筋提供這樣的鹼度環境,而且靠鹼金屬提高的鹼度不會導致硫酸鹽腐蝕問題,所以美加及烏克蘭專家普遍推廣高鹼度防腐(海水)法。

6、開發萬噸級混凝土攪拌泵送船是我國島礁建設、海洋開發的重要助力器

島礁遠離大陸,缺乏工程設備的立足之地。如果能夠開發製造萬噸級混凝土攪拌泵送船,而且帶有吸砂破石功能,帶有足夠的高鹼防海水腐蝕的膠凝材料,具備大功率長距離泵送能力,那麼島礁建設工程就能更加高效地進行。

7、開發海上“漂浮建築”(耐腐蝕平底水泥“船”)可以幫助我國在南海小型礁、沙維護主權的低成本有效手段之一。

建設大型島礁成本巨大,不可能南海普遍建設(只能在關鍵節點建設)。廣闊的海域需要這種造價幾百萬級別(可供十幾個人值班生活)的海上漂浮建築。這種漂浮建築單體300多m2,防腐蝕水泥混凝土結構,水面下分隔浮倉(填充輕質阻燃泡沫)和儲藏層,水面上一層為生活工作層,一層頂板為雨水收集和蔬菜種植、健身鍛鍊平臺。長(寬)/高≥6,確保颱風不能將其掀翻。

8、裝配式纖維增強水泥基抗爆混凝土預製屏障的研發

纖維的摻入,可以使混凝土的抗衝擊能力提高十幾倍,大大提高混凝土構築物的抗爆能力。纖維應該選用抗高溫的(碳纖維最好但太貴無法廣泛推廣);水泥基材料在高溫下須具備瓷性膠結作用。

9、預填骨料式速凝混凝土道面搶修材料的研發

2005年我與南京航空航天大學的同行做過研究,效果不錯-乾料全部預拌先填,液態膠凝材料邊振邊滲入,5min硬化,60~90min可以承受戰鬥機起飛荷載。

10、“海綿城市”建設中混凝土與水泥製品行業轉型升級應該充當主角

海綿城市,就是讓城市像一塊海綿一樣呼吸,下大雨時就吸水,乾旱時就把吸收的水再吐出來,以有效地防止出現城市內澇和乾旱。也就是將城市建設成“自然積存、自然滲透、自然淨化”的“海綿體”。

近30年以來,我們不遺餘力地發展工業、招商引資、把農村變成城市,原先的農田、河流、湖泊因開發建設變成了房屋、廣場和道路,雨水或無法直接下滲,或無法直接進入溼地水系。在這個過程中,“錢包變厚”的同時也不斷地抹掉城市的自然特性,打造了一個個水泥森林。

顯然,解決這一問題有效途徑是:使盡可能多的混凝土道面、地坪具備透水、吐溼功能,因此,研究推廣高強度透水混凝土及其製品就是符合綠色發展方向要求的轉型升級。

11、低承載道面全面推行綠色植草混凝土是一種促進生態建設的有效方法

城市到處是水泥森林,市民期盼綠色植物。但城市裡未被水泥混凝土覆蓋的面積有限,能夠使水泥道面既承載又能長草,是緩解城市熱島效應、提升城市生態環境品質的有效途徑之一。

研究推廣低鹼度多孔(能長草)高強混凝土道面磚,全面應用在低承載道面上,是混凝土與水泥製品行業轉型升級促進生態建設的又一有效方法。


分享到:


相關文章: