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2015年度泡沫混凝土行業發展現狀及進展

發布時間:2016-02-24 分類:行業動態 信息來源:www.hki1.net

核心提示:2015年是我國泡沫混凝土行業調整產業結構,實現產業轉型的重要一年。在經歷了過去3年政策法規與市場態勢的復雜變化,行業開始進入深度調整和加快轉型的關鍵時期。雖然核心產品——泡沫混凝土保溫板在有機保溫材料的擠壓下正經受市場急劇萎縮的困境,但在行業同仁的共同努力下,通過開辟多元化發展道路,研發新型泡沫混凝土保溫制品,拓展現澆泡沫混凝土應用領域,仍然實現了年增長率20%以上,全年泡沫混凝土總產量已超過3500萬m3,居全球第一位。企業數量仍維持在1000家以上規模,廣東盛瑞土建等大型企業年產量已超過100萬m3,河南華泰、山東天意等施工和設備企業已將業務延伸至海外市場,形成了一定數量的海外工程案例,設備出口至全球幾十個國家和地區。

1 行業現狀

2015年是我國泡沫混凝土行業調整產業結構,實現產業轉型的重要一年。在經歷了過去3年政策法規與市場態勢的復雜變化,行業開始進入深度調整和加快轉型的關鍵時期。雖然核心產品——泡沫混凝土保溫板在有機保溫材料的擠壓下正經受市場急劇萎縮的困境,但在行業同仁的共同努力下,通過開辟多元化發展道路,研發新型泡沫混凝土保溫制品,拓展現澆泡沫混凝土應用領域,仍然實現了年增長率20%以上,全年泡沫混凝土總產量已超過3500萬m3,居全球第一位。企業數量仍維持在1000家以上規模,廣東盛瑞土建等大型企業年產量已超過100萬m3,河南華泰、山東天意等施工和設備企業已將業務延伸至海外市場,形成了一定數量的海外工程案例,設備出口至全球幾十個國家和地區。

相比于現澆泡沫混凝土應用領域逐漸拓寬、應用量逐年上升的良好勢頭,泡沫混凝土保溫制品的發展速度明顯放緩,保溫板產品的產銷量相比于2013年以前下降約60%。在這種情況下,制品行業開始由單一的保溫板產業向多元化產業發展。在行業協會的指導下,目前,制品行業正在進行戰略性產業結構調整,大多數企業都在向自保溫砌塊、泡沫混凝土墻板、保溫裝飾一體化板、有機無機復合保溫產品、小型墻板等產品轉移,保溫板也在進行產品的升級換代,由低性能產品向高性能產品發展。一場新的產業革命已拉開了序幕,預計在2-3年內將形成新的產業發展高潮。

保證泡沫混凝土產業成功轉型的核心因素不是市場,而是生產技術。沒有堅實的技術支撐,轉型升級將無法實現。而目前,泡沫混凝土行業在轉型中所缺乏的恰恰是技術,如今對許多新產品,企業還了解不多,技術準備不足,在轉型中感到力不從心,極大地阻礙了轉型的成功。2013年后的市場萎縮有很多因素,但不可否認,泡沫混凝土行業技術底子薄,技術力量弱,難以為市場提供高品質產品,應該是最重要的因素之一。目前,行業內企業已充分認識到夯實技術基礎,提高創新能力才是生存和發展的根本,也是每個急于轉型的企業所面臨的首要任務。

2 標準規范

隨著近年來泡沫混凝土的快速發展和廣泛應用,相應領域的標準規范也陸續制定發布。泡沫混凝土標準體系正逐步趨于完善,目前已發布的國家標準、行業標準、工程協會標準近20項,涵蓋GB/T29062-2012《蒸壓泡沫混凝土磚和砌塊》、JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌塊》、JC/T2200-2013《水泥基泡沫保溫板》等制品標準,JC/T2240-2014《地面輻射供暖絕熱層用泡沫混凝土》、JC/T2125-2012《屋面保溫隔熱用泡沫混凝土》等現澆形式泡沫混凝土標準,GB/T24763-2009《泡沫混凝土砌塊用鋼渣》、JC/T2199-2013《泡沫混凝土用泡沫劑》等原材料標準,以及JGJ/T341-2014《泡沫混凝土應用技術規程》、CJJ/T177-2012《氣泡混合輕質土填筑工程技術規程》、CECS406-2015《現澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復合墻體應用技術規程》等技術規程,為泡沫混凝土材料在不同領域的推廣應用提供了重要的技術支撐。另外,遼寧、上海、北京、安徽、湖南等省市也相繼出臺了一系列地方標準,涉及預拌現澆、外墻外保溫、自保溫砌塊、隔墻板等方面,豐富了我國泡沫混凝土行業的標準體系組成。

泡沫混凝土行業的標準化工作仍在持續的進行當中,目前正在編制中的重要標準有:《泡沫混凝土墻板、屋面板》、《泡沫混凝土施工用發泡機》、《泡沫混凝土填芯砌塊》、《泡沫混凝土制品性能測試方法》、《聚苯乙烯顆粒泡沫混凝土》、《陶粒泡沫混凝土》、《泡沫混凝土保溫裝飾板》和《無機防火門芯板材》等,這些標準的制定將進一步促進泡沫混凝土新產品、新技術的推廣應用,規范市場秩序,提升產品質量,推動泡沫混凝土行業的快速健康發展。

3 行業新進展

3.1 新型泡沫混凝土保溫制品

泡沫混凝土保溫制品近年來由單一的保溫板產品向多種類發展,墻體、屋面、樓層、樓欄板、隔斷等已成為新的應用領域,總的趨勢是由非結構保溫向建筑結構自保溫的方向發展,并且逐步以結構自保溫產品為支柱產品。近來開發出的新型建筑保溫制品包括:

3.1.1 自保溫砌塊

泡沫混凝土自保溫砌塊是一種自身具有優良保溫性能的砌塊,其主要技術特征是用其砌筑的墻體、屋面在不采用其他保溫形式的情況下,結構自身熱工指標即可達到現行建筑節能標準要求,是節能與結構一體化建筑體系的重要一員。

泡沫混凝土自保溫砌塊的種類比較多樣。根據外部形狀,可分為企口型和非企口型,企口型安裝時不采用砂漿砌筑,而采用榫頭與榫槽的插接拼裝,非企口型安裝時則需砂漿砌筑;根據產品結構,可分為單一材料型、填芯復合型及夾芯復合型,單一材料型是以泡沫混凝土(通常含有膨脹聚苯顆粒、陶粒等輕集料)為主材直接成型的塊體,填芯復合型則是將泡沫混凝土料漿澆注到混凝土空心砌塊內形成的復合塊體,而夾芯復合型是由泡沫混凝土芯層和雙面保護層(或裝飾面層)所組成的復合塊體。泡沫混凝土自保溫砌塊密度通常低于500kg/m3,導熱系數低于0.11W/(m·K),厚度為200~400mm 時可滿足不同氣候地區建筑節能標準要求,實現自保溫。此外,自保溫砌塊還具有降低建筑自重、增加建筑使用面積、減少墻體開裂、易施工等優點,具有良好的推廣前景。

3.1.2 自保溫墻板、屋面板

泡沫混凝土自保溫墻板、屋面板是以鋼網、玻纖網為增強材料,或另加輕鋼材料或鋼框為骨架,以泡沫混凝土為基體材料,所制成的具有結構自保溫功能的輕型建筑墻板或屋面板。也可以復合無機硬質面板或填充于預制外殼,形成夾芯型產品和填芯型產品。主要應用于框架建筑結構非承重自保溫墻體及屋面自保溫結構,異型產品還可以應用于樓層陽臺欄板等建筑部位。按產品結構可分為泡沫混凝土單結構板、硬質面層復合夾芯板、預制外殼填芯板、內置輕鋼龍骨復合板以及鋼框增強復合板等。

泡沫混凝土自保溫墻板、屋面板憑借其輕質、保溫、防火、隔音、抗震、耐久等特點,已經在輕鋼裝配式住宅體系中扮演愈發重要的角色,在未來住宅產業化的發展浪潮中將發揮出更大的作用和潛能。

3.1.3 保溫裝飾一體板

泡沫混凝土保溫裝飾板是將泡沫混凝土裸板與加強層、防水層、裝飾層進行深加工結合,制成的集保溫、防水、裝飾等多功能于一體的新型墻材,實現了產品的預制化、標準化、組合多樣化、施工裝配化,可以干掛、粘貼或粘錨施工。保溫裝飾一體化體系克服了傳統外墻外保溫系統手工施工效率低、容易破損、開裂、裝飾性差等缺點,是一種綜合性價比優良的外墻外保溫節能產品,具有很好的市場發展前景。

保溫裝飾一體板的結構設計不僅賦予保溫產品裝飾性,而且裝飾面層對泡沫混凝土基層起到加固和增強作用,提高了產品的整體強度,克服了單一泡沫混凝土材料易開裂、破碎的缺點。保溫裝飾一體板的另一主要優勢是能夠顯著降低建筑工程造價,經濟性突出。該產品的使用使保溫、裝飾施工一次完成,縮短了工期,減少了人工費用,且省去了粉刷層的材料費、施工費,以及裝飾層的施工費,可降低外墻保溫裝飾層總造價10% ~ 30%,因此在建筑工程中備受歡迎。

3.1.4 有機無機發泡結構復合保溫板

泡沫混凝土結構復合保溫板是泡沫混凝土與有機發泡材料通過結構復合的形式,形成的以泡沫混凝土為面層,有機發泡材料為芯層或底層的新型保溫制品。它充分利用了泡沫混凝土材料的不燃特性與有機保溫材料的輕質、低導熱優勢,彌補了各自的不足,實現了防火與保溫較好的統一。根據泡沫混凝土包覆面層的數量,可分為單面復合結構、雙面復合結構以及五面、六面復合結構,其中前兩種較為常見。

泡沫混凝土保溫層的密度既不能太低,也不能太高。太低,則不能起到理想的保護作用,太高,則不能發揮保溫作用以及火災中阻隔熱輻射的作用。因此,泡沫混凝土的絕干密度宜設計為300~400kg/m3

3.1.5 小型自保溫墻板

小型自保溫墻板是具有我國自主知識產權,尺寸規格小于建筑條板而大于建筑砌塊的最新一代高性能墻體材料。它兼具條板和砌塊的產品特點,既有條板厚度小、塊形大、砌筑安裝快、板縫少的優點,又具有砌塊易搬運、可錯縫砌筑、分散干縮應力、減少砌縫干裂等優點,可看作是條板的截短和石膏砌塊的翻版及普通砌塊的放大,用其砌筑的墻體不 需二次保溫處理。按外形可分為企口榫型和平口無榫槽型,按結構可分為單板型、夾芯型及包殼型。

3.2 現澆泡沫混凝土自保溫復合墻體

現澆泡沫混凝土復合墻體分為承重泡沫混凝土現澆墻體、鋼結構現澆墻體、框架結構泡沫混凝土墻體、磚混結構夾芯泡沫混凝土墻體等體系。其中,免拆模板泡沫混凝土現澆復合墻體已有企業累計完成建筑面積60萬m2的施工,內蒙古呼和浩特東方君座小區、建設銀行大廈、北京平谷新農村住宅等成為其代表性的工程。北京優耐德新型建材有限公司、大連達鵬達建材裝飾有限公司、大連天一建筑保溫工程有限公司、北京天舒廣慧工程有限公司、北京建材泡沫砼科技有限公司等幾十家企業成為專門從事這一領域工程施工的典范。

目前已得到成功應用的墻體現澆系統主要有以下幾種:

(1)現澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復合墻體系統

這種墻體是以輕鋼龍骨(C 形鋼或方管組合格子結構形鋼)和橫向斷橋龍骨為縱橫支撐,以固定于龍骨上的免拆除無機面板為覆蓋材料,形成墻體空腔,然后向空腔內現場澆筑泡沫混凝土漿體,漿體硬化后與龍骨面板一起,形成完整一體的夾心復合墻體。主要應用于高層框架結構非承重外墻和內隔墻、低層輕鋼結構住宅承重外墻和內墻以及鋼結構工業化廠房非承重外墻及內隔墻。這種體系中斷橋結構,開口龍骨提高了建筑性能,實現了建筑自保溫,解決建筑保溫及防火的矛盾。按施工工藝分類可分為物理制泡現澆復合墻體和化學發泡現澆復合墻體。

(2)泡沫混凝土現澆薄壁型鋼低層住宅

這種建筑是泡沫混凝土現澆復合墻體技術的發展和延伸。以薄壁型鋼為主要受力支撐體,以固定在薄壁型鋼兩側的覆蓋面板為輔助受力支撐體并傳遞載荷,以澆注于型鋼和面板組成的空腔內的泡沫混凝土為保溫隔聲防火功能結構層,三者共同形成這種新型住宅的主體。主要技術特征:墻體、樓層、屋面三大部分均由泡沫混凝土澆筑而成。是一種新型自保溫防火抗震生態低碳建筑,國內外唯一的全泡沫混凝土結構保溫住宅。

(3)空心砌模澆注泡沫混凝土自保溫復合墻體系統

大連正銳建筑節能股份有限公司開發出“空心砌模澆注泡沫混凝土自保溫復合墻體系統”,簡稱空心砌模自保溫墻體,是采用空心砌模錯位砌筑成墻體,并在其相互貫通的內腔中現場澆注泡沫混凝土漿料,梁、柱部位采用無機保溫材料噴涂處理,進而形成具有自保溫功能的墻體系統。采用現場澆注的方式,解決了傳統外墻保溫存在的脫落、防火、耐久性等問題,一勞永逸,具有良好的經濟效益和社會潛力。

3.3 泡沫混凝土在其他土建工程中的應用

現澆泡沫混凝土在我國的應用最初主要集中于建筑屋面、地面節能保溫工程,而隨著其他領域對該材料優良特性認知度的逐漸提升,其應用范圍正在迅速擴大,在我國市政道路、地下結構、港口水利、礦山回填等工程中的應用量逐年上升。

3.3.1 市政道路工程

(1)道路新建工程

泡沫混凝土在道路新建工程中主要應用于軟土路堤、橋頭路堤、臺背填筑等。利用泡沫混凝土的輕質特性,在深厚軟土地區修建路堤,可有效降低基底附加應力,減少路基沉降,使路基沉降被控制在允許范圍內;應用于橋頭路堤時,可減少橋梁與橋頭路基的沉降差,提供較舒適的行車條件;在擋墻臺背填筑工程中,利用泡沫混凝土的輕質性及自立性,能夠減小擋土墻的側向壓力,可減小擋土墻的墻身尺寸,降低擋土墻對地基承載力的要求。

(2)道路改擴建工程

泡沫混凝土在道路改擴建工程中一般用于軟土地區的高等級道路路基拓寬,利用泡沫混凝土的輕質性,減少新路基與老路基的沉降差異。

(3)道路維修養護工程

在道路維修養護工程中,泡沫混凝土因自身的輕質性、流動性、耐久性、易施工性等優點,可用于路堤滑移治理、橋頭跳車治理、基礎脫空區治理、管涵基礎病害治理、廢棄管道回填等。

3.3.2 地下工程

在城市地下工程中,利用泡沫混凝土輕質性可發揮補償基礎作用,減小地下結構的附加應力,保證工程結構的安全性。如在地下隧道工程中,隧道結構設計要求其覆土荷重必須在結構能夠承受的范圍內,如實際覆土荷重超過結構承受能力,則必須對上覆填土進行減荷。采用現澆泡沫混凝土進行換填,則較對地下隧道結構進行再次加固要簡單便捷得多,且造價低廉,具備明顯的技術經濟優勢。

3.3.3 港口水利工程

采用泡沫混凝土作為港口重力式碼頭擋土墻材料,不僅能夠滿足基床頂面抗滑穩定要求,而且能夠滿足對擋墻前趾的抗傾覆穩定要求,同時泡沫混凝土擋土墻基底應力更小,對于承載力較小的地基,尺寸較大的擋土墻具有較好的應用性。在水利工程護岸墻加高加固工程中,泡沫混凝土近來成為墻后回填材料的熱門選擇,充分利用其容重小、強度高、施工速度快、施工簡單的特點,有效減少了墻后填土對護岸墻的荷載,把加高加固處理對護岸墻的影響降到了最低。

3.3.4 充填工程

在土建工程中,對于一些狹小地下空間,如建筑基坑及地下管道工程的周邊空隙,由于人和機械無法進行作業或作業空間過于狹小無法回填密實,使其成為工程建設的一大難點。利用現澆泡沫混凝土可由軟管泵送,澆筑施工點所占空間極小,澆筑時具有高流動性,澆筑完后可固化且不需機械碾壓或振搗的優勢,回填這些特殊空洞,可達到施工簡便且能回填密實的效果,為解決空洞回填的難題提供了一種全新的技術手段。

采用現澆泡沫混凝土充填礦山采空區,發揮泡沫對流動性的特殊作用,使充填具有高結實率、高充填率和高接頂率的明顯優勢,可顯著提高充填效率及充填體質量。這些優勢,使現澆泡沫混凝土技術可大面積應用于充填采礦及老采空區充填治理工程領域。

3.4 泡沫混凝土新材料

3.4.1 相變儲能調溫泡沫混凝土

相變儲能調溫泡沫混凝土是由建筑材料工業技術監督研究中心研發出的一種新型節能建筑材料,它是利用真空吸附方式使相變材料穩定擔載于多孔載體內,并采用改性聚合物薄膜進行封裝,確保相變材料長效存儲不滲漏,然后通過材料改性及配合比優化實現與泡沫混凝土基材的完美結合,集儲能、調溫、保溫、隔熱、吸音等多種功能于一體。可通過化學發泡方式制備成板材、砌體等制品,也可通過物理發泡方式進行現澆施工,應用于建筑屋面、外墻面等結構部位時可在夏季有效減少傳入室內的太陽輻射熱量,發揮顯著的隔熱效果;應用于室內隔墻、地面等部位時能夠通過相變材料的吸熱- 放熱作用調節室溫,維持室內環境處于人體舒適溫度范圍,顯著降低空調及采暖能耗。

3.4.2 堿激發礦渣泡沫混凝土

湖南科技大學、武漢理工大學等研究單位近期制備出堿激發礦渣泡沫混凝土,以一定模數的水玻璃作為激發劑,以礦渣部分或全部取代水泥進行發泡,制備出的堿激發礦渣泡沫混凝土抗壓強度明顯大于同密度等級的硅酸鹽水泥泡沫混凝土,為高強度泡沫混凝土的制備提供了一條新途徑。并且通過引入陶粒、聚丙烯纖維等材料,一定程度上解決了堿激發礦渣泡沫混凝土收縮形變大的問題,提高了該材料應用于實際工程時的可靠性。

3.4.3 再生泡沫混凝土

針對目前泡沫混凝土生產企業大量廢腳料堆存,以及未來建筑工程等領域泡沫混凝土服役期滿后將產生大量廢棄物的事實,建筑材料工業技術監督研究中心、武漢理工大學等科研單位開展了廢棄泡沫混凝土膠凝化再生利用研究。將廢棄泡沫混凝土破碎、粉磨至一定細度,通過特殊的熱處理方式使其生成β-C2S礦物相,進而使廢棄粉體重新具有膠凝特性,28天膠砂強度大于20MPa,可60%替代普通水泥進行發泡,所制備的再生泡沫混凝土抗壓強度與目前常見的30%粉煤灰:70%普通水泥配合比泡沫混凝土相當,但材料成本顯著降低,具有可觀的經濟效益和社會效益。

4 前景展望

建筑產業現代化是繼住宅產業化和新型建筑工業化之后我國政府提出的新的建筑業發展戰略,既涵蓋了住宅產業化、建筑工業化的內涵,又從更高的行業角度進行了詮釋,是推進綠色建筑行動計劃的重要支撐,代表了我國建筑業未來轉型升級的發展方向。實現住宅構配件生產工廠化、施工現場裝配化是建筑產業現代化的核心內容,應用生態節能、資源循環利用的綠色建材是發展綠色建筑的重要組成,而泡沫混凝土憑借其輕質、保溫、防火、耐久、抗震、吸音、利廢等優點,以及易于預制、便于運輸等特征,必將在推行建筑產業現代化和綠色建筑的浪潮中迎來高速發展的契機。

泡沫混凝土在現澆施工領域則具有更加廣闊的發展空間。隨著泡沫混凝土的優良特性逐漸被認知,其應用范圍將進一步獲得拓展。除了目前已應用在道路工程、地下工程、回填工程等領域外,未來還將在園林工程、軍事工程、海上工程、核設施工程、空港工程等諸多領域獲得應用。因此,應加強泡沫混凝土相關基礎研究,挖掘其發展潛力,逐步向高技術領域邁進,充分發揮其使用價值。

泡沫混凝土材料自身仍存在一定的性能不足,在導熱系數、吸水率、抗凍性等方面需要獲得更大的改善,否則將嚴重限制該材料進一步的發展應用。調整產業結構,推進轉型升級,堅持科技創新,尋求技術突破,是泡沫混凝土行業跨越發展壁壘,實現可持續發展的必由之路。建筑產業現代化和綠色建筑的不斷推進,為泡沫混凝土行業帶來了新的發展機遇,隨著技術水平的不斷進步、配套裝備的不斷升級、標準體系的逐步完善,泡沫混凝土必將在未來的國民經濟和生活中扮演愈發重要的角色。

 

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