2015年度外加剂行业发展报告

来源:CCPA外加剂应用技术分会[2016/01/06]

核心提示:近几十年以来,我国混凝土技术取得了很大进步,混凝土拌合物性能从干硬性到塑性和大流动性甚至自密实、混凝土强度从中低强度到中高强度甚至超高强度、混凝土的综合性能从普通性能开始向高性能方向发展。混凝土外加剂技术的成功应用与发展,对混凝土工程的这些巨大技术进步,起了决定性的作用,没有混凝土外加剂技术的应用与发展,就不可能有现代混凝土技术的成功应用。

  一、概述

  近几十年以来,我国混凝土技术取得了很大进步,混凝土拌合物性能从干硬性到塑性和大流动性甚至自密实、混凝土强度从中低强度到中高强度甚至超高强度、混凝土的综合性能从普通性能开始向高性能方向发展。混凝土外加剂技术的成功应用与发展,对混凝土工程的这些巨大技术进步,起了决定性的作用,没有混凝土外加剂技术的应用与发展,就不可能有现代混凝土技术的成功应用。

  混凝土外加剂的特点是:掺量小、作用大。它对混凝土作用有四点:改善新拌混凝土的工作性能;提高硬化混凝土的力学性能;改善混凝土的耐久性;节约水泥,可获得良好的经济效益。伴随现代混凝土施工新技术,如泵送混凝土、大流态混凝土、自密实混凝土、高强高性能混凝土、水下不分散混凝土、喷射混凝土等的快速发展与广泛应用,无不显示了外加剂的巨大作用。可以这样说,外加剂的应用是现代混凝土的最显着的标志,换句话说,现代混凝土技术的核心实际上就是加剂技术。事实上,混凝土外加剂已经成为现代混凝土技术中不可或缺的组分之一。

  二、我国混凝土外加剂行业发展概况

  近年来,我国建筑行业快速发展,混凝土需求量越来越大、质量要求也越来越高、性能要求越来越综合化、多样化,对外加剂品种要求越来越多、性能要求也越来越高。随之我国混凝土外加剂行业也有了很大发展,并且,随着建设工程量的不断增加,我国混凝土外加剂的生产和应用仍具有很大的发展潜力和发展空间,品种和品牌会进一步增加。外加剂日益广泛地应用对混凝土技术带来的影响十分显着,而外加剂应用技术水平的高低,也足以影响我国混凝土技术发展的快慢,二者相辅相成、相互依存,没有混凝土技术的发展需求,混凝土外加剂的发展就缺少动力,反之,没有外加剂产品及其应用技术的发展,混凝土技术达不到今天的水平。

  然而如果外加剂使用不当,则往往不能达到预期效果,甚至会出现质量事故。因此,长期以来,行业一直加强对混凝土外加剂及其应用技术的研究,加强向工程界宣传混凝土外加剂新产品、新技术、新工艺,大力培训技术人员,使之能准确掌握各种外加剂的性能,并针对具体工程如何正确选择使用各种不同性能的外加剂,使其发挥最佳效果,取得应有的经济和社会效益,对于提高我国混凝土总体质量水平、推动混凝土工程的技术进步、促进高性能混凝土等高新技术的进一步健康发展、保证我国外加剂产业的健康发展具有重要意义。

  我国混凝土外加剂行业发展概况可以归纳为以下几点:

  (1)外加剂生产厂家数量多:

  据不完全统计,目前我国外加剂生产厂家接近6000多家,其中化学合成生产企业有500多家、膨胀剂生产企业有100多家。甚至可以认为有一个搅拌站就有一个外加剂厂家。

  (2)外加剂品种齐全:

  目前我国外加剂品种齐全,达30多种,国外有的外加剂品种国内几乎都有。能够满足工程的各种需求。在各种高效减水剂中,2013年聚羧酸系减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂产量分别为497.81万吨、357.59万吨和68.17万吨。近几年,聚羧酸系高性能减水剂发展迅猛,总量比例由2007年的14.6%持续提高到2013年的52.2%。

  (3)外加剂产量多、产值高:

  近几年我国外加剂产量增长速度惊人,已跃居世界外加剂产量前茅,并有逐年大幅提高的趋势。据中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会发布的2013年我国混凝土外加剂产品调查结果显示:2013年混凝土外加剂总产量达1225.25万吨,折合外加剂销售产值达到496.61亿元。

  (4)企业规模越来越大:

  外加剂生产企业逐年向规模化发展,年产万吨的企业已经有300多家,年产3-4万吨的企业有近60家,其中年产值超亿元的外加剂生产企业有近100家。

  (5)企业整体水平越来越高:

  近几年许多新建、在建的生产企业起点显着提高,表现在投资力度大、生产规模大、生产设备先进、技术力量强、企业管理制度完善、管理水平日益提高、质量控制手段完备、相应的试验仪器及检验设备齐全。特别是,中铁检验认证中心(CRCC)要求进入高速客运专线工程的混凝土外加剂企业进行认证,其中要求了混凝土外加剂企业的硬件和软件的各项要求,例如要求外加剂的生产线需采用自动化生产线等,这大大促进了混凝土外加剂行业的技术和生产的进步。

  (6)外加剂及其应用技术水平越来越高:

  随着我国化学合成外加剂与复合外加剂生产技术和水平的不断发展、产品的性价比更为合理、外加剂研发和应用技术水平的日益提高,外加剂大量、广泛用于各种混凝土的施工,特别是高质量的外加剂正在为诸多的国家重点工程、大型工程所用。我国外加剂不但能够满足各种混凝土的施工技术要求,也能够达到混凝土的质量要求。特别是,在我国混凝土原材料复杂多变的情况下,混凝土质量仍能满足工程需要,这与外加剂应用技术水平的提高密切相关。

  (7)外资企业转变经营模式

  由于中国建筑市场十分庞大,全世界水泥产量的一半以上消耗在中国,这吸引了国外许多外加剂生产企业相继进入中国市场。已进入国内市场的相关企业主要有:SIKA公司、BASF公司、福斯乐公司、意大利马贝公司、日本的触媒公司、韩国LG公司、法国高泰公司等。这些公司刚进入中国市场时,主要采用的推广方式是销售他们在境外生产的产品,有的公司在国内建立生产线,进行生产或复配。这些国外公司的进入,一方面有力地推动了外加剂行业在我国的发展与进步,缩短了我国外加剂方面与国外的差距,另一方面,对提高我国混凝土外加剂行业的整体水平将有深远的影响和促进作用。

  但随着国内外加剂企业的技术进步,特别是聚羧酸系减水剂技术,以及该外加剂产业链逐渐建立完善并成熟,国内外加剂技术在某些方面已经达到了国际的先进水平,甚至国际的领先水平。另外,国内企业更能适应我国原材料多变等环境,促使某些国外品牌逐渐退出了国内市场。也有一些外资企业为适应国内市场情况,选择了与国内企业合资的方式,或者专售母液的方式,与国内企业合作,国内企业的特点,取得了良好的效果。

  (9)行业的节能及环保意识日益增强:

  随着全球可持续发展的战略要求,随着科学发展观的深入人心,整个混凝土外加剂行业对节能节材、绿色环保及人体健康意识日益增强。在确保外加剂产品质量的同时,注重节约能源和保护资源正在成为行业的工作重点。不少企业已经把节水、节能等列入企业内部重点考核指标,一些优秀企业对研究开发绿色环保型外加剂新产品、新技术方面加大投资力度,给其它企业做出了典范。

  (10)外加剂产品标准及应用技术规范齐全:

  从1986年起,为了确保外加剂产品质量、促进应用技术水平的发展与提高、规范市场、保证工程质量,我国针对使用量比较大、应用面比较广的各种混凝土外加剂相继制订了一系列混凝土外加剂产品国家(行业)标准和混凝土外加剂应用技术规范。此后大部分标准与规范都进行了修订,这对提高产品质量、规范市场、确保工程质量起到了重要作用。目前我国已制定的混凝土外加剂国家标准或行业标准比较齐全。

  今后我分会的工作重点将是加强对各种新型外加剂、环保型外加剂、特别是对高性能外加剂的研发,进一步促进外加剂应用技术的不断完善与应用水平的提高,这也是我国混凝土新技术不断向前发展的关键。

  三、混凝土外加剂国内外技术现状及发展趋势

  (一)国内外技术现状

  1. 国内外加剂技术现状

  国际上自上世纪30年代开始使用混凝土外加剂。我国自上世纪50 年代开始研制和少量使用混凝土外加剂;70年代外加剂行业开始兴起。经过30多年的努力,我国的外加剂行业已经得到长足的发展,目前我国外加剂技术的发展现状大致可归纳总结为:

  (1)高效减水剂的合成技术稳定,种类多样化并存

  高效减水剂是混凝土外加剂中最为重要的一类产品,可以单独使用,也可以与其他产品复配使用。我国高效减水剂产量位居世界第一。其中,萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂占到全部高效减水剂产量的90%左右。我国萘系高效减水剂生产工艺成熟稳定,产品已经接近国外的水平,但是半数以上的企业规模太小,低浓萘系高效减水剂占主流,而高浓高效减水剂(Na2SO4 的含量小于5%)的产能较小,产量还不到5%。

  我国高效减水剂产品多样化,是目前高效减水剂技术发展的特色之一。从原来较为单一的萘系产品向氨基磺酸盐、新型三聚氰胺、脂肪族等多品种共同发展。新型高效减水剂生产工艺比萘系简单,投资比萘系少,在性能上又具有明显的特点,具有较好的技术经济效益。

  (2)聚羧酸系高性能减水剂大规模应用,特别是在民用建筑的中的规模化应用,是外加剂行业的又一里程碑式发展。基于我国各种基础设施建设规模的不断扩大,特别是高速铁路网、高速公路网、桥梁、隧道、机场、港口、大坝、高层建筑等建设项目正大规模开展,混凝土工程量巨大,特别是,聚羧酸系减水剂在民用建筑混凝土中已经大规模地开展了成功应用,这使得该类外加剂的年产量乘几何倍数增加。2013年聚羧酸系减水剂年产量首度超过了总量的50%,达到了52%,从2007年的14%到52%,仅用量了6年的时间,增长迅速,并且这一趋势还在加速。

  (3)混凝土外加剂向着品种齐全,产品性能不断提高的方向发展。

  我国混凝土外加剂品种很多,如能够降低混凝土用水量、提高混凝土强度的高效减水剂,用于调整混凝土凝结时间的缓凝剂、促凝剂,减少混凝土收缩开裂时使用的膨胀剂、减缩剂,能提高混凝土的抗冻融性能、延长混凝土的使用寿命的引气剂,在冬季负温条件下施工时使用的防冻剂等等,基本能够满足我国现有条件下施工的各种混凝土性能的要求。国外有的品种在国内几乎都有,目前在国家标准和行业标准里已经对14种外加剂产品的性能有了明确规定。

  混凝土施工技术的发展促进了各种外加剂的升级换代。混凝土膨胀剂的年产量稳步增加,2009年约126.36万吨,2011年约135万吨,2013年约150万吨。混凝土膨胀剂也由高碱高掺(15%~20%)、中碱中掺(10%~12%)逐步向低碱低掺(6%~8%)发展。

  以前我国速凝剂几乎全为粉状的速凝剂。无碱液体速凝剂产量有了明显增加,大大减少了作业面的粉尘数量,降低喷射混凝土后期强度损失,提高了喷射混凝土工程质量。

  引气剂在聚羧酸系高性能减水剂、泵送剂、防冻剂等外加剂中得到广泛使用。近几年,引气剂产量一直在持续增长,2009年引气剂总产量为1.63万吨,2011年产量达到3.36万吨,2013年产量达到3.79万吨。引气剂的快速发展是由于人们更加重视混凝土耐久性所致。传统的松香皂类引气剂也被进行多种方法的改性,新型三萜皂甙类引气剂也有多个厂家生产。

  总体看来,我国外加剂的配制技术和生产技术都在不断完善和提高过程中。

  (4)自动化生产已经开始为企业所接受,大中型企业自主向自动化生产工艺转型。

  传统外加剂生产过程中,计量、温度控制、反应时间控制、加料等过程都是人工操作,常常出现误差和错误,轻则造成质量波动,重者出现废品。利用自动化控制技术,改进传统生产工艺是我国混凝土外加剂生产技术提高的重要途径之一,也是我国混凝土外加剂生产企业发展的方向。

  特别是高速客运专线对外加剂企业的生产提出了严格的要求,促使了外加剂企业的生产由人工生产向自动化生产转变。

  (5)混凝土外加剂步入清洁化、绿色化生产技术阶段。

  与其他建筑材料一样,混凝土外加剂的绿色化生产越来越被重视。外加剂生产企业也明显感到环保压力,注意到生产区与居民区的隔离和生产压力容器的安全问题。

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(责任编辑:陈宗勤)

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