上海眾融建筑工程有限公司
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1.ZR泡沫輕質土成功應用于上海繞城高速G1501高速大修中,輕質高強,施工高效,得到業主單位認可。本產品已經在包括福泉高速公路等工程中大量應用,解決軟基層換填、橋頭處理、公路擴幅、橋臺背填筑等問題。

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2017年中國泡沫混凝土行業發展報告
[添加時間]:2018-3-9 [訪問量]:763 [返回]
1、行業概況 在經歷了過去幾年政策法規與市場態勢的復雜變化后,目前,我國泡沫混凝土行業正處于轉型升級、結構調整的關鍵時期。雖然熱點產品—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,但在廣大同仁的共同努力下,全行業整體上還是得到了較快的發展。通過開辟多元化發展道路,研發新型泡沫混凝土制品,拓展現澆泡沫混凝土應用領域,全行業仍然實現了15%左右的年增長率,遠高于全國經濟發展速度(2017年中國GDP預測增長6.7%),也高于建材行業大多數其他產業的發展速度。全年泡沫混凝土總產量預計超過4000萬m3,居全球第一位。 2017年,現澆類泡沫混凝土持續快速增長,尤其是在土建領域(公路擴建、高鐵路基、橋梁減跨、治理橋頭跳車、地下結構減載等)、礦山及采空區回填、泡沫混凝土現澆墻體等領域的應用日趨成熟,工程量增長很大。與幾年前的情況不同,目前現澆泡沫混凝土數量已大大超過制品類。泡沫混凝土制品的發展則出現分化態勢:行業的熱點產品—泡沫混凝土保溫板,2011-2013年曾出現井噴式的發展行情,但隨著政策和市場的變化,B2級有機可燃材料可有條件使用,2014年以來,泡沫混凝土保溫板的銷量急劇下滑,企業面臨巨大的生存壓力。在這種嚴峻的形式下,轉型升級,調整結構,走多元化的發展道路就成為必然的選擇。其他的泡沫混凝土制品,如自保溫砌塊、復合墻板、屋面板、大板則在與時俱進,穩步上升,尤其可喜的是泡沫混凝土在裝配化建筑、綠色建筑、被動房、海綿城市建設等熱點、新興建筑領域中的得到了推廣應用。 2、政策與方向 泡沫混凝土行業的發展方向,要以政策為指引、以市場為導向。根據中央領導人講話精神、“十三五”規劃綱要以及國家有關部委近期陸續出臺的一系列相關產業政策,再結合市場需求和材料自身特點,探索泡沫混凝土材料在裝配式建筑、綠色建筑、海綿城市建設中的應用前景將具有十分重要的意義。 2.1 泡沫混凝土與裝配式建筑 “十三五”規劃綱要提出要“發展適用、經濟、綠色、美觀建筑,提高建筑技術水平、安全標準和工程質量,推廣裝配式建筑和鋼結構建筑”。2015年8月,工信部與住建部聯合印發《促進綠色建材生產和應用行動方案》,提出“大力發展裝配式混凝土建筑及構配件,引導構配件產業系列化開發、規模化生產、配套化供應”。 2016年9月,李克強總理主持國務院常務會議,要大力發展鋼結構、混凝土結構等裝配式建筑,將裝配式建筑列入城市規劃建設考核指標,提高裝配式建材應用比例。《建筑產業現代化發展綱要》要求,到2020年,裝配式建筑占新建建筑的比例達到20%以上,到2025年,這一比例達到50%以上。裝配式建筑是建造方式的重大變革,它將引領建筑材料向部品化、輕量化、結構功能一體化方向發展,而泡沫混凝土在這些方面具有天然優勢。 由于裝配式建筑是將建筑構件、部品以所謂“搭積木”的模式進行拼裝建造,構件的運輸、吊裝、拼接就成為關鍵的施工步驟,對整個工程的造價、質量影響極大,因此在保證性能的前提下,研發輕量化的建筑構件和部品必將成為極具現實意義的發展方向。泡沫混凝土具有天然的輕質性優勢,通過與鋼筋網架、硬質面板、鋼網模等增強材料復合后制成的復合墻板、樓板、屋面板,不僅具有滿足應用要求的力學性能,而且大大降低建筑荷載和吊裝成本,具有較好的經濟效益,同時復合板材具有自保溫效果,可以簡化裝配式建筑圍護結構的保溫構造,一舉多得。泡沫混凝土與裝配式建筑結合的形式可以分為兩類:泡沫混凝土構件與普通混凝土結構構件結合的混凝土結構裝配式房屋,以及泡沫混凝土構件與輕鋼屋架結合的鋼結構裝配式房屋。目前,北京太空板業、天基板業、華麗聯合等企業生產的泡沫混凝土復合板材已經在大量裝配式鋼結構建筑中獲得應用,展現出極佳的產品性能,為泡沫混凝土在裝配式建筑中的進一步推廣應用樹立了良好的產品形象。 2.2 泡沫混凝土與綠色建筑、被動房 “十三五”規劃綱要指出要“推廣綠色建筑,建成一批示范性綠色城市”。而早在2012年,財政部和住建部便聯合發布了《關于加快推動我國綠色建筑發展的實施意見》,提出到2020年綠色建筑占新建建筑比重超過30%的主要目標。2013年1月1日,國務院辦公廳轉發了國家發改委和住建部聯合起草的《綠色建筑行動方案》,明確了發展綠色建筑的重點任務。2015年1月1日,GB/T 50378-2014《綠色建筑評價標準》正式實施,為綠色建筑評價提供了詳細的評分細則參考,并將被動式超低能耗建筑(被動房)列為等級最高的三星級綠色建筑。泡沫混凝土作為節能、利廢、可工廠化預制的綠色建材,在綠色建筑中有著較廣闊的應用空間,而將輕質保溫防火的泡沫混凝土應用于裝配式被動房將會是綠色建筑的發展方向之一。 被動房,即不通過主動采暖和空調方式便可實現全年室內溫度舒適性的建筑,其節能率通常在90%以上。被動房要求外圍護結構具有優異的保溫隔熱性能,目前通常的做法是在混凝土墻體和屋面外側做外保溫,粘貼200-300mm厚度的巖棉、擠塑板等保溫材料。較厚的保溫層不僅增大施工難度,工程造價高,而且對抵抗風荷載、地震荷載帶來不利影響。山西泓鈺節能建材有限公司開辟了利用泡沫混凝土建造被動房的先河,以泡沫混凝土為芯材制成自保溫復合墻板,然后將其應用于被動房圍護結構,形成結構保溫一體化建筑,在已經完成的示范性住宅項目中,經測算節能率接近90%,通過調整墻板厚度可達到90%以上。并且經過計算,達到同等節能率時,該建筑墻體比傳統被動房墻體構造厚度小3cm,為今后泡沫混凝土在被動房建設中的更大范圍應用提供了寶貴的實踐經驗。 2.3 泡沫混凝土與海綿城市建設 2013年12月12日,習近平總書記在《中央城鎮化工作會議》的講話中強調:“提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。 2015年10月國務院辦公廳印發《關于推進海綿城市建設的指導意見》,部署推進海綿城市建設工作,明確提出從2015年起,城市新區要全面落實海綿城市建設要求。出臺不久的“十三五”規劃綱要中提出要“完善城市排水防澇與調蓄設施,支持海綿型建筑與小區、道路與廣場、公園和綠地建設”。海綿城市建設涉及到大量基礎設施新建和改造,對建筑材料的需求量十分巨大,尤其是在關鍵的“滲、滯、蓄、凈、用、排”六大環節需要多種特殊工程材料,其中,透水性鋪裝材料的研發和有效利用成為重中之重。而開發具有透水性的泡沫混凝土材料,最有希望成為本行業進軍海綿城市建設領域的切入點。 國內關于透水型泡沫混凝土材料的研究開展時間不長,但已取得了一些關鍵性的進展和成果,目前包括建筑材料工業技術監督研究中心、河南華泰新材科技股份有限公司等科研機構和企業已經制備出具有良好透水性的泡沫混凝土材料。透水型泡沫混凝土具有開放的、相互連通的內部孔結構,它是通過采用具有特定性能的發泡劑制備而成。較高的孔隙率保證了該材料具有較快的排水速度,同時具有較好的蓄水能力。透水泡沫混凝土應用于海綿城市建設具有其特殊優勢,可制成透水磚等制品形式,也可采用現澆施工,形成整體性較好的連續透水面層;而其密度低且可調節的特性,更是相比于傳統碎石透水混凝土的主要優勢,應用于對承重荷載有限制的基層時能夠發揮其輕質減荷的長處。泡沫混凝土材料具有較好的保溫和吸音特性,使透水泡沫混凝土應用時能夠兼具多重功能,河南華泰開發的透水泡沫混凝土綠化屋面應用技術,便是利用了該材料兼具透水和保溫功能,從而簡化了綠化屋面系統構造。 但是,該材料目前仍然存在一些關鍵技術問題需要解決,比如在抗凍融和抗收縮開裂性能方面急需改善,否則將嚴重限制其在路面鋪裝工程中的應用。在透水泡沫混凝土中引入輕骨料也許是可行的技術方案之一,有待開展更深入的研究。泡沫混凝土涉足海綿城市建設時并不局限于只利用其透水特性,在大量的地下管網工程建設中,泡沫混凝土作為優良的輕質回填材料將大有用武之地,同樣具有廣闊的應用前景。 3、行業新進展—新成果、新產品、新應用 2017是“十三五”的第二年,面對經濟新常態,經濟下行壓力持續加大,需求嚴重不足,我國泡沫混凝土行業同仁逆勢而上,銳意進取,開拓創新,在很多領域獲得了突破性的發展,這是全體泡沫混凝土人凝聚智慧、創新發展的結果。 3.1 現澆泡沫混凝土自保溫復合墻體及住宅 現澆泡沫混凝土在我國的應用最初主要集中在屋面保溫、地暖絕熱層、墊層回填等工程。近年來,泡沫混凝土現澆復合墻體在我國得到得到迅猛發展,已經成為行業發展的新亮點。據不完全統計,目前至少有100多家企業在從事泡沫混凝土復合墻體現澆施工和技術開發,累計完成的建筑面積超過1300萬平方米。CCPA泡沫混凝土分會專家委員會閆振甲主任編著出版了《現澆泡沫混凝土復合墻體技術》一書,2015年又代表分會推動制定了中國工程建設協會標準CECS:2015《現澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復合墻體應用技術規程》。在上述著作和標準的引領和推動下,近兩年來,泡沫混凝土現澆復合墻體進入了新一輪發展熱潮。泡沫混凝土現澆復合墻體,具有防火(A級)、保溫、輕質、抗震、隔音、節能、環保、耐久性好、施工簡便等優點;其耐火極限大于4小時,節能率達到75%以上。 (1)現澆泡沫混凝土輕鋼龍骨復合墻體系統 這種墻體是以豎向輕鋼龍骨(C型鋼等冷彎薄壁型鋼、方管組合格子結構型鋼、組合鋼管龍骨)和橫向斷橋龍骨為縱橫支撐,以固定于龍骨上的免拆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料,漿體硬化后與龍骨面板一起形成完整的夾心復合墻體,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。目前,所采用的外墻圍護面板有:免拆纖維水泥板、陶瓷板、石材板,也有用輕集料泡沫混凝土墻板作面板、鋼網抹灰層取代面板(模板加鋼網抹灰體系、網模現澆無模板體系)。為解決免拆模板復合墻體的空鼓問題、拆模板墻體的開裂問題,可內摻陶粒、聚苯顆粒輕集料或添加抗干縮劑等。 針對墻體現澆,集佳綠色建筑科技有限公司研發了現澆泡沫混凝土復合墻體智能灌注機,是國內首例集自動化、智能化、多配方于一體的智能灌注機,實現了連續作業,使綜合施工效率提高了50%以上,并制定了GB/T32990-2016《現澆泡沫混凝土復合墻體智能灌注機》,于2017年9月1日正式實施。此次標準的發布實施,將統一現澆泡沫混凝土復合墻體智能灌注機的制造標準,規范行業,確保泡沫混凝土墻體施工質量,提高施工速度,降低建筑成本,能夠大力推動現澆泡沫混凝土復合墻體在全國范圍內實施應用。 (2)鋼網模構架泡沫混凝土復合墻體系統 針對目前泡沫混凝土現澆墻體的最大技術難題—拆模墻體的干縮開裂問題和免拆模板的空鼓、面板板縫開裂問題,行業精英從已有的鋼網構架混凝土住宅建筑結構體系中獲得靈感,創造性地將拉伸鋼網模引入現澆泡沫混凝土墻體系統,發明了全新的鋼網模構架泡沫混凝土復合墻體系統,解決了困擾行業已久的墻體空鼓開裂問題。該技術堪稱2017年泡沫混凝土行業最大亮點。 該墻體系統以固定在開孔冷彎薄壁型鋼支撐結構上的拉伸鋼網替代傳統的現澆墻體模板,形成墻體空腔,再向墻體空腔澆筑入經過特殊處理的泡沫混凝土漿料(如加入聚苯乙烯顆粒等輕集料),泡沫混凝土漿料從鋼網表面少量滲出,經過刮平處理及硬化后,在鋼網外形成一層泡沫混凝土薄層,使鋼網與泡沫混凝土墻體表面牢固結合成復合墻體表面。通過鋼網的有效約束,墻體表面不會開裂,可直接進行裝飾面施工,解決了現澆泡沫混凝土墻體空鼓、開裂的問題。鋼網模構架泡沫混凝土復合墻體系統還能應用于低層、多層建筑的樓板、屋面的一體化建造,大大提高了施工效率。 鋼網模構架泡沫混凝土復合墻體系統不但解決了困擾現澆泡沫混凝土墻體的瓶頸難題,而且因其施工快捷簡便、性價比高,自問世以來,發展十分迅速。以浙江正合建筑網模有限公司、常州市米尼特機械有限公司等為代表的企業,在2017年已完成大量應用鋼網模構架泡沫混凝土復合墻體系統的建筑工程,而且還將其推廣到國外應用。鋼網模構架泡沫混凝土復合墻體系統將迅速成為現澆泡沫混凝土自保溫復合墻體的主流技術體系。 (3)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。 (4)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。該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。 3.2 聚苯顆粒泡沫混凝土(現澆與制品) 聚苯顆粒泡沫混凝土(簡稱泡粒混凝土)是在水泥基漿料中加入一定體積(體積分數≥20%)聚苯乙烯泡沫顆粒,再以物理方式引入氣泡,經攪拌后澆筑成型、自然養護而成的輕質多孔混凝土。多用于現澆屋面保溫層、墻體或預制成復合墻板等,低密度時也可以作為外墻保溫板使用。某公司不同密度聚苯顆粒泡沫混凝土技術性能測試數據如下: 由于引入聚苯顆粒,它比傳統泡沫混凝土導熱系數更低,即保溫效果更好;密度更小,更輕質;聚苯顆粒的引入顯著改善了泡沫混凝土收縮開裂的缺陷,作為一種輕質彈性體,聚苯顆粒在泡沫混凝土基體中發揮骨料支撐作用的同時,能夠優化內部應力分布,減少基體裂縫的產生,同時解決了普通泡沫混凝土的塌模問題。沈陽金鎧公司等企業將其應用于澆筑屋面保溫層,整體性好,大尺寸情況下不留伸縮縫而不開裂。沈陽金鎧公司制作的泡粒混凝土同時展現出良好的防水性能,體積吸水率低達5%左右。為泡沫混凝土開辟了新的應用領域。 3.3 陶粒泡沫混凝土(現澆與制品) 將陶粒添加在泡沫混凝土中,混合攪拌、澆筑成型、養護而成的輕質多孔混凝土稱之為陶粒泡沫混凝土。陶粒與泡沫混凝土應當說是“好搭檔”。泡沫混凝土料漿可通過氣泡加入的多少來調整密度,當其密度與陶粒密度相近時,可避免(普通陶粒混凝土中存在的)陶粒上浮問題,改善勻質性;同時用陶粒堅硬、抗收縮,可彌補了普通泡沫混凝土干縮開裂、強度不足等缺點,兩者優勢互補,復合產品性能超過了單一材料,顯著改善泡沫混凝土材料的物理力學性能。多用于做成砌塊,也用于現澆墻體自保溫系統或制成墻板。陶粒泡沫混凝土墻體具有較好的保溫、防火、隔音效果。 江蘇九鼎建設集團和中國礦業大學近來合作開發出新型活動板房,是以陶粒泡沫混凝土為板件主材,通過與預應力鋼筋組合拼裝而成的裝配式住宅,安裝拆除方便快捷,建筑面積100平方米的房屋,5小時就可以全部組裝完畢,并且構件可以重復使用。 浙江大東吳集團建設新材料有限公司、山東濟寧澤眾公司、浙江上虞墻材公司等企業都在生產陶粒泡沫混凝土砌塊。該產品具有質輕、隔熱保溫、防火、隔音、環保、極低的收縮率、較強的抗滲性、尺寸精度高、外表美觀、砌筑飾面方便等特點,以該產品為外墻材料可以滿足建筑節能50%的要求,使保溫系統與建筑物同壽命。 3.4 泡沫混凝土自保溫砌塊及填芯砌塊 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,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密度通常低于700kg/m3,導熱系數低于0.15W/(m·K),厚度為200mm~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。 填芯砌塊給泡沫混凝土穿上堅硬的外殼,可有效克服泡沫混凝土自身存在的弱點。目前國內的填心技術,有些采用化學發泡,強度相對較高,但成本也高、工藝要求高。也有些企業開發成功采用普硅水泥物理發泡填心技術,芯材泡沫混凝土干密度為200kg/m3左右,實現了泡沫混凝土對空心砌塊低成本填心的技術突破。另外,它像泡沫混凝土均質砌塊一樣,不燃、保溫、隔熱、耐久、可與建筑同壽命。 3.5 泡沫混凝土復合墻板、屋面板 以干密度200~500kg/m3左右的泡沫混凝土芯材與面板復合,若必要再輔以鋼框為骨架或內置輕鋼龍骨,制成復合墻板和屋面板,匹配輕鋼結構可制成裝配化住宅。多采用“輕鋼屋架-泡沫混凝土復合板”結構體系,組裝速度快,抗震性強,可實現自保溫,造價較低。主要用于中高檔別墅、小康住宅等。 行業領軍企業—北京太空板業股份有限公司生產的發泡水泥復合板,是以周邊鋼圍框、內置桁架與發泡水泥芯材及面層復合而成的輕質構件產品,具有承重保溫一體化、節能環保、一級防火、抗震等特點。 太空板裝配式住宅產品及建造技術于2008年5月通過由北京市建委組織的“科技成果鑒定”。廣泛應用于大跨度工業廠房、大型公用設施及裝配式住宅,年產量大約120萬m2,主要應用工程有:長江三峽左右岸電廠廠房、沈陽飛機(蘇-27)項目、921衛星火箭組裝廠、西航發動機430廠房、昌河武裝直升機廠房等。 3.6 泡沫混凝土保溫裝飾一體板 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,可實現產品的預制化、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。 3.7 泡沫混凝土防火門芯 防火門芯填充材料在防火門中起防火隔熱、安全保護作用。根據GB/T 12955-2008《防火門》國家標準要求,防火門填充材料應為對人體無毒無害的防火隔熱材料,燃燒性能達到A1級要求,產煙毒性危險分級達到ZA2級要求。泡沫混凝土材料非常適合用于制備防火門芯,不僅在燃燒性能和煙毒性方面滿足標準要求,而且耐燃溫度高達1000℃以上,導熱系數0.05~0.07W/(m·K),在提供安全防護的同時兼具保溫、吸聲等效果。 3.8 機場攔阻系統 2012年中國民航科學技術研究院研發的第一套國產攔阻系統應用于云南騰沖機場,攔阻材料采用泡沫混凝土,其攔阻原理是以數十厘米厚度泡沫混凝土鋪設在跑道延長線上,形成長度在幾十米到100多米之間的攔阻床。飛機一旦沖出跑道即進入其中,泡沫混凝土在機輪的碾壓下破碎,以此吸收飛機動能,直至使飛機靜止。目前,我國已經有云南騰沖機場、西藏林芝機場、澳門機場、天津機場等多家機場應用或即將應用泡沫混凝土跑道攔阻系統。 3.9 現澆泡沫混凝土在土建工程中的應用 現澆泡沫混凝土在我國的應用最初主要集中在屋面保溫、地暖絕熱層、墊層回填等工程,隨著人們對該材料優良特性認知度的逐漸提升,其在其他領域的應用正在迅速擴大,在土建領域(公路擴建、高鐵路基、橋梁減跨、治理橋頭跳車、地下結構減載等)、礦山及采空區回填等領域的應用日趨成熟,工程應用量逐年上升。 (1)道路擴建及維修養護工程泡沫混凝土 質輕、流動性好、具有良好的施工性、固化后具有自立性,用在道路加寬擴建工程中,具有以下優勢:擴建路基可垂直填筑,節省土地資源,避免或減少建筑的拆遷;軟基路段擴建路堤可大幅減荷,有效減少新老路基的差異沉降及附近建筑物的附加沉降破壞;施工便捷,施工工期短。河南華泰新材科技股份有限公司采用泡沫混凝土還進行了高鐵路基的填筑。 在道路維修養護工程中,泡沫混凝土可用于路堤滑移治理、基礎脫空區治理、管涵基礎病害治理、廢棄管道回填等。 (2)軟基路堤橋頭跳車處治 橋頭跳車源于橋臺與路基結合部出現不同程度的沉降開裂。在此部位采用泡沫混凝土構筑適當形狀的過渡段,利用其輕質性、固化后的自立性,可減少不均勻沉降,徹底消除臺背路堤填料本身的工后沉降;避免橋頭跳車病害并大幅減少工后臺背維修費用。 (3)橋梁減跨 采用現澆泡沫混凝土填筑橋臺臺背,固化后對結構物的側壓力極小且可直立填筑,可解決土壓力和臺前錐坡放坡問題,將橋臺優化為簡單的單排樁樁柱式橋臺并減少因錐坡放坡而增加的橋跨,大幅降低工程造價。 (4)地下結構減荷 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。如設計上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。圖25為北京奧運地鐵隧道結構現澆泡沫混凝土工程減荷回填。 (5)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。 (6)充填工程 在土建工程中,對于一些狹小的地下空間,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,此外還可用于城市地面塌陷治理、軟土路基換填、溶洞、地下洞穴填充、管線回填、舊防空洞填充等。 3.10 利用廢棄物制備泡沫混凝土 (1)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,28d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。 (2)工業廢渣制備泡沫混凝土 行業內至今已經開展了大量關于利用粉煤灰、礦渣、硅灰、煤矸石等傳統大宗固廢制備泡沫混凝土的研究,并且在實際生產應用中取得了良好的效果。近年來科研人員通過試驗不斷探索更多種類工業廢渣在泡沫混凝土制備中的應用前景,例如西南科技大學利用燃煤與石灰石固硫劑燃燒后經煙道收集的飛灰制備泡沫混凝土,中冶寶鋼公司利用寶鋼工業制造生石灰過程中調濕環節產生的石灰石塵泥和清洗環節產生的白云石塵泥制備泡沫混凝土,中建商混公司利用磷渣粉和石灰石粉的混合粉制備濕容重為400kg/m3的超輕泡沫混凝土,其他科研機構和企業也分別開展了諸如電石渣、鈦礦渣、錳渣、赤泥、氟石膏等工業固廢的應用研究,為泡沫混凝土行業發展循環經濟,開展資源化綜合利用積累了實踐經驗。 (3)建筑廢棄物制備泡沫混凝土 建筑廢棄物主要是由廢棄混凝土、磚石、渣土、瀝青、木材、金屬等組成,其中許多物質經過分選、篩分、破碎后可作為再生資源回收利用。經過活化處理或直接添加的建筑廢棄物微粉可作為再生原料引入泡沫混凝土生產。昆明理工大學通過將建筑廢棄物預處理過程中經收塵器收集的粉塵進行熱活化和堿性活化處理,再粉磨至一定細度后制備出活性細粉泡沫混凝土。中國建筑材料科學研究總院王武祥課題組將粒徑5mm以下廢棄混凝土粉和廢磚粉與其他組分直接混合進行發泡制備泡沫混凝土砌塊。摻加40%-45%建筑廢棄物粉末、25%粉煤灰的B07和B08級砌塊強度等級分別達到JC/T 1062-2007《泡沫混凝土砌塊》規定的A3.5級和A5.0級。 3.11 相變儲能調溫泡沫混凝土 建材工業發展規劃(2016-2020年)提出要重點培育“本質安全、耐久性好、輕質高強、儲能保溫的墻體屋面材料制造和應用技術”,由建筑材料工業技術監督研究中心開發的相變儲能調溫泡沫混凝土便是具有上述特征的新型墻體屋面材料。它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;或將納米級相變調溫儲能材料通過特殊方式分散到泡沫混凝土基材中,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。 3.12 高耐堿玻纖泡沫混凝土 建筑材料工業技術監督研究中心開展了高耐堿玻璃纖維改性泡沫混凝土研究。通過對比不摻纖維、摻加聚丙烯纖維以及不同長度高耐堿玻纖對泡沫混凝土基體力學性能的影響,發現長度6mm的高耐堿玻纖對泡沫混凝土力學性能提升最為顯著,抗折強度是不摻纖維樣品的2.3倍,是摻聚丙烯纖維樣品的1.8倍,抗壓強度相比提升約20%。 3.13 堿激發廢渣泡沫混凝土 堿激發廢渣泡沫混凝土(也稱地聚物泡沫混凝土)是近幾年泡沫混凝土材料研究領域的新熱點,獲得國內外學者的廣泛關注,國內包括清華大學、武漢理工大學、南京工業大學在內的諸多高校開展了相關研究。通過對礦渣、粉煤灰等鋁硅酸鹽材料進行堿性激發增強其反應活性,再進行發泡制成的堿激發泡沫混凝土抗壓強度顯著大于同密度等級的硅酸鹽水泥泡沫混凝土,以南京工業大學數據為例,ρ=150kg/m3的該材料抗壓達到0.7MPa以上。但該材料存在凝結硬化快、干縮大等缺陷,研究人員正在嘗試通過引入外加劑、陶粒、纖維等材料進行有針對性的改善。 4、標準體系 近年來,隨著泡沫混凝土的快速發展和廣泛應用,相應領域的標準規范陸續制定發布。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、協會標準近20項,包括GB/T 29062-2012《蒸壓泡沫混凝土磚》、JC/T 1062-2007《泡沫混凝土砌塊》、JC/T 2200-2013《水泥基泡沫保溫板》、JC/T 2357-2016《泡沫混凝土制品性能試驗方法》等制品標準以及GB/T32990-2016《現澆泡沫混凝土復合墻體智能灌注機》、JC/T 2240-2014《地面輻射供暖絕熱層用泡沫混凝土》、JC/T 2125-2012《屋面保溫隔熱用泡沫混凝土》等現澆泡沫混凝土標準,GB/T 24763-2009《泡沫混凝土砌塊用鋼渣》、JG/T266-2011《泡沫混凝土》、JC/T 2199-2013《泡沫混凝土用泡沫劑》等原材料標準以及JGJ/ T 341-2014《泡沫混凝土應用技術規程》、CJJ/T 177-2012《氣泡混合輕質土填筑工程技術規程》、CECS 406-2015《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,這些標準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進行中,目前正在編制中的重要標準有《泡沫混凝土墻板、屋面板》、《泡沫混凝土制備機》、《泡沫混凝土填芯砌塊》、《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》、《無機防火門芯板材》、《泡沫混凝土自保溫砌塊》等,上述標準的編制工作已經接近尾聲,部分標準已報批,不久將發布實施。此外,中國建筑材料聯合會協會標準《高耐堿玻璃纖維增強泡沫混凝土(GRFC)》等一系列先進泡沫混凝土團體標準的編制工作也正在緊鑼密鼓地進行中。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快速健康發展。 5、行業存在的問題與思考 2017年受全球經濟放緩的影響,我國建材行業整體運行出現下滑跡象。在這樣形勢下,雖然泡沫混凝土行業總體產銷量逆勢上揚,但是產業結構不合理,部分產品銷售下滑,企業利潤空間被急劇壓縮。面對新形勢,行業如何進行產業結構、產品結構的調整,如何進行轉型升級,如何在新形勢下穩步發展,是每個企業面臨的重要問題。 當前,我國泡沫混凝土行業有1000多家企業,數量多,規模小,產業集中度低,行業缺自律、缺和諧、凝聚力不足、協調難度大,低價傾銷和無序競爭嚴重,耗費大量資源和財力,已成為行業發展的災難。為此全行業必須共同抵制和制止低于成本的低價傾銷行為。協會的會員也應報團取暖,市場競爭要講規則,不降低質量、不搞價格戰,構筑行業底線!全行業不能再以重復雷同、發展低端產品來實現經濟增長,而必須將低端、劣質產品淘汰出局,向高端和新需求發展;不再固守傳統領域,而必須主動滲透和延伸到其他新興領域,積極創造剛性需求! 目前,泡沫混凝土行業正處于轉型升級、結構調整的關鍵時期。一方面是產能嚴重過剩,低端的、傳統的泡沫混凝土產品過剩,同質化競爭嚴重,低價傾銷,這些行為嚴重妨害了行業的整體利益和長遠發展;另一方面泡沫混凝土在高端產品上又是嚴重短缺,供給不足,比如在建筑工業化、綠色建筑、被動房、海綿城市建設等應用領域我們泡沫混凝土的優勢還遠遠沒有發揮出來,歸根到底是發展方式轉變滯后和轉型力度不足造成的。為此,全體業界同仁需要共同努力,開拓創新,轉型升級,扭轉嚴重過剩和嚴重短缺共存的被動局面,實現行業的快速健康可持續發展。 展望未來,面對我國建筑工業化和綠色建筑的的快速發展,泡沫混凝土行業應積極應對,優化調整產品結構,以市場為導向,大力開發新產品,拓展新需求,提高產品性能,滿足建筑工業化、綠色建筑、被動房、海綿城市建設發展的需要,促進泡沫混凝土在我國建筑工程的廣泛應用。相信隨著泡沫混凝土產業技術水平的不斷進步、標準體系的逐步完善,行業必將迎來廣闊的發展前景。
1 友情鏈接:住房和城鄉建設部 | 工程建設標準化信息網 | 工信部 | 上海眾融建材網 | 泡沫混凝土協會 | 百度 | 谷歌 | 阿里巴巴 | 上海建筑建材業 | 中國混凝土網 1
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