邵品榮,邵子善,邵子福,朱承云,王惠蘭,李謀,楊力量,朱承勇,李曉冠
(1.金冠建材(深圳)有限公司;2.東莞埃富地恩建材有限公司:3.江蘇省揚(yáng)州市永住華欣商品混凝土有限公司;4.東莞市駿宇混凝土有限公司;5.東莞市鴻基偉業(yè)混凝土有限公司;6.江西省南昌市東鑫混凝土有限公司;7.江蘇省揚(yáng)州市永固外加劑有限公司;8.東莞市駿業(yè)混凝土有限公司)
創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的第一要素——外加劑與商品混凝土企業(yè)聯(lián)手降本增效的討論
邵品榮1,邵子善1,邵子福2,朱承云3,王惠蘭4,李謀5,楊力量6,朱承勇7,李曉冠8
(1.金冠建材(深圳)有限公司;2.東莞埃富地恩建材有限公司:3.江蘇省揚(yáng)州市永住華欣商品混凝土有限公司;4.東莞市駿宇混凝土有限公司;5.東莞市鴻基偉業(yè)混凝土有限公司;6.江西省南昌市東鑫混凝土有限公司;7.江蘇省揚(yáng)州市永固外加劑有限公司;8.東莞市駿業(yè)混凝土有限公司)
商品混凝土企業(yè)正處在減產(chǎn)能的大環(huán)境下,如何從市場面、政策面、技術(shù)面和發(fā)展面進(jìn)行改革創(chuàng)新,解決企業(yè)的生存問題?本文主要介紹以外加劑技術(shù)創(chuàng)新為前提,商品混凝土企業(yè)運(yùn)用生產(chǎn)高性能混凝土新技術(shù):減少水泥用量、提高廢渣(煤灰、礦粉)用量、大幅減少混凝土單位用水量,配制高性能混凝土。這樣的創(chuàng)新改革能為商品混凝土企業(yè)每立方節(jié)約成本5~15元,真正做到降本增效,提高競爭力,使企業(yè)從減產(chǎn)能的環(huán)境中脫穎而出。
商品混凝土企業(yè);創(chuàng)新;降本增效
外加劑企業(yè)的創(chuàng)新,帶動混凝土企業(yè)的改革創(chuàng)新。外加劑和商品混凝土企業(yè)攜手,才能在市場和環(huán)境中生存。
現(xiàn)今商品混凝土技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)越來越倚重混凝土外加劑了。除了高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土、超緩凝混凝土、水下不離散混凝土,超長距離泵送混凝土、特種耐久性要求的混凝土(這一類的混凝土量比較少,對成本要求比較寬松)外,大方量的、產(chǎn)能過剩的 C25~C35普通等級混凝土,是商品混凝土企業(yè)在目前削價競爭環(huán)境中,利用外加劑尋求質(zhì)量和成本兼顧,尋求生存的唯一途徑。
目前已有一些外加劑企業(yè)正在嘗試通過協(xié)助商品混凝土企業(yè)降本增效,提高其競爭力?,F(xiàn)有模式如下:
(1)外加劑企業(yè)提供母料,由商品混凝土企業(yè)自行復(fù)配。這種做法的好處是減少了外加劑的運(yùn)輸成本。但是商品混凝土企業(yè)必須庫存多種可供復(fù)配的原輔料,并且經(jīng)常要研究和試驗(yàn)不同的復(fù)配效果。這些工作反而增加了商品混凝土企業(yè)的資金投入和管理成本以及質(zhì)量的不穩(wěn)定性。
(2)協(xié)助商品混凝土企業(yè)自行合成聚羧酸的母液。這樣的做法無疑可以降低外加劑的成本。但是商品混凝土企業(yè)為了生產(chǎn)減水劑而投入的資金和精力很難得到有效益的回報。原因是減水劑只占混凝土成本的小部分,但自家生產(chǎn)的減水劑質(zhì)量往往比不上先進(jìn)減水劑企業(yè)在市場上的產(chǎn)品。最后有限地節(jié)省了減水劑的費(fèi)用,卻因混凝土品質(zhì)的劣化,提高了總體成本。
(3)現(xiàn)在聚羧酸合成技術(shù)發(fā)展很快,已經(jīng)不是單一的高減水型母液,而出現(xiàn)了很多功能型的母料。譬如緩釋型的、保坍型的、保水型的、早強(qiáng)高強(qiáng)型的等等。減水劑企業(yè)向商品混凝土企業(yè)提供可以綜合解決混凝土質(zhì)量問題和降低成本的功能型母料或減水劑,這是真正意義上的降本增效。這是我們正在做的模式。
未來,可能還會有第四、第五種模式。然而,只有可以讓商品混凝土企業(yè)成功轉(zhuǎn)型升級、降本增效的模式才是可取的。
轉(zhuǎn)型升級要從政策面考慮是否符合國家政策。商品混凝土行業(yè)必須走上綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的道路。但從市場來看,因產(chǎn)能過剩造成的行業(yè)的弱勢地位進(jìn)一步被深化,加強(qiáng)了商品混凝土企業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)的困頓。價格競爭侵蝕了價格底線,混凝土工程質(zhì)量亂象叢生,行業(yè)的生存環(huán)境持續(xù)惡化。所以在減產(chǎn)能、解決供應(yīng)側(cè)、結(jié)構(gòu)性改革的環(huán)境下,商品混凝土企業(yè)要能生存、能脫穎而出,就必須依靠政策的力量、市場的力量和新技術(shù)的力量。而外加劑新技術(shù)就是重要的一環(huán)。很明顯,外加劑和混凝土生產(chǎn)新技術(shù)將成為推廣高性能混凝土的載體。
2016年,建設(shè)部在商品混凝土企業(yè)推廣生產(chǎn)高性能混凝土。高性能混凝土有三個要素;
第一是良好的施工性(包括坍落度、擴(kuò)展度、可泵送性、和易性、包裹性、坍落度損失等等)。換句話說,就是混凝土送到工地,工地不加水也有足夠的施工性,這樣才能保證混凝土的質(zhì)量。
第二是滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。混凝土強(qiáng)度要有足夠的富余系數(shù)、強(qiáng)度均方差小才能保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
第三是要有良好的耐久性。這是一個非常重要的指標(biāo),涉及到建筑物的使用壽命。同時耐久性也是混凝土綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的要求。混凝土要達(dá)到提高耐久性的目標(biāo),就必須減少混凝土單位用水量、減少水泥用量、多用優(yōu)質(zhì)的摻合料。
為了滿足以上三個要素,商品混凝土企業(yè)必須在設(shè)計(jì)配合比時考慮“二多二少”的原則:即多摻好的減水劑、多用優(yōu)質(zhì)摻合料;少用水、少用水泥。大幅減少混凝土單位用水量,可使混凝土密實(shí)性得到提高;大幅減少水泥用量可以減少收縮,提高混凝土的穩(wěn)定性;使用優(yōu)質(zhì)的摻合料可以替代水泥保證混凝土的強(qiáng)度;而使用優(yōu)質(zhì)的外加劑則是減少水泥,減少用水量,發(fā)揮摻合料優(yōu)勢的前提條件。
良好的施工性、足夠富余穩(wěn)定的強(qiáng)度,可以提高混凝土的耐久性。 因?yàn)橛凶銐虻膿p失小的坍落度、不泌水不結(jié)底的好的和易性、砂漿豐富又包漿好的混凝土到工地容易泵送不堵管,就可以減少甚至杜絕因?yàn)槭┕ば詥栴}而引發(fā)的混凝土質(zhì)量大幅波動(工人加水、混凝土分層、起灰等等)。
以下是金冠建材(深圳)有限公司、東莞埃富地恩建材有限公司與深圳、東莞、江蘇、湖南、江西等地商品混凝土和外加劑企業(yè)合作的部分生產(chǎn)、試驗(yàn)情況。
表1是金冠建材(深圳)有限公司與揚(yáng)州永固外加劑有限公司、揚(yáng)州永佳華欣商品砼有限公司合作試驗(yàn)情況。其中編號1:PCA-1為他牌羧酸外加劑試配的情況。編號2:PCA-2(永固外加劑廠使用多功能性的聚羧酸 KFDNSP2000(F98) 按1:4加水復(fù)配)的試配情況。試驗(yàn)結(jié)果明顯看到,在節(jié)省了40kg 水泥的情況下,混凝土和易性坍落度損失等施工性大幅改善,強(qiáng)度也略有提高。按當(dāng)?shù)夭牧蟽r格計(jì)標(biāo),每立方米節(jié)約了約10元。編號3、4是南京兩個商品混凝土企業(yè)試用多功能母料復(fù)配的 PCA-2試配的情況也達(dá)到同樣的效果。
表2是江西南昌東鑫商砼企業(yè)做了兩次 F98與他牌聚羧酸減水劑的對比試驗(yàn)。第一次(見編號1、2的比較)節(jié)省了45kg 水泥;第二次試驗(yàn)(見編號3、4的比較)節(jié)省了75kg水泥。雖然減水劑摻量增加了2kg,但是總成本并不增加。經(jīng)計(jì)算每立方混凝土節(jié)省了10~15元,這是非??捎^的經(jīng)濟(jì)效益。
表3是揚(yáng)州永固外加劑廠在內(nèi)蒙呼和浩特分廠的初步試配情況。因混凝土材料不夠理想初步試配了 C30、C40混凝土?;炷敛牧铣杀疽咽呛芾硐氲牧?,外加劑 PCA-2是永固外加劑廠用 F98母液復(fù)配的產(chǎn)品。
表1 各公司生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表2 東鑫商砼企業(yè)生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表3 揚(yáng)州永固外加劑廠生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表4是為深圳市某商砼企業(yè)作的降本增效的試配結(jié)果。該企業(yè)原來使用聚羧酸系減水劑時,因洗水海砂對用水量及外加劑摻量極為敏感,混凝土泌水分離,施工和易性不理想,所以改用萘系減水劑。表4的試配數(shù)據(jù)顯示了采用綜合多功能型聚羧酸母液加水復(fù)配的聚羧酸減水劑 SP1000,可以增加減水劑摻量,提高減水率。在保持強(qiáng)度基本不變,改善和易性的同時,節(jié)省水泥40kg,混凝土單位用水量減少15kg。每方混凝土節(jié)省了10元左右。達(dá)到了節(jié)能減排、降本增效的目的。
表4 深圳市某商砼企業(yè)生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表5是東莞市駿宇商砼企業(yè)使用 KFDN-SP1000(用多功能聚羧酸母液加水復(fù)配)減少40kg 水泥的試驗(yàn)情況。因?yàn)槭褂孟此I?,采用聚羧酸減水劑的混凝土拌合物非常容易分層離析,造成施工和易性劣化,所以該企業(yè)原用萘系減水劑。使用 KFDN-SP1000后每方混凝土減少了20kg 用水量,節(jié)省了40kg 水泥。表中數(shù)據(jù)顯示,施工和易性還得到了改善,效果十分理想。
表5 東莞市駿宇商砼企業(yè)生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表6從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看到:使用同一外加劑企業(yè)的不同聚羧酸減水劑的差異。編號1:是原聚羧酸減水劑的試配情況。編號2:是采用多功能聚羧酸母液加水復(fù)配的減水劑配制的混凝土情況。試驗(yàn)結(jié)果基本一樣,但減少了12kg水和40kg水泥用量,增加了礦物摻合料的用量,降低了混凝土的成本。
表6 某商砼企業(yè)生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表7是湖南株洲某外加劑廠為商品混凝土企業(yè)做的試驗(yàn)情況。試驗(yàn)1采用原用聚羧酸減水劑,試驗(yàn)2使用多功能聚羧酸母液(KFDN-F98系列)加水復(fù)配的減水劑 KFDN-F98:水=1:4.5,每噸母液加水配制5.5噸聚羧酸減水劑。試配情況顯示每方混凝土減少單位用水量22kg,減少水泥50kg,粉煤灰10kg,每方混凝土節(jié)約了近15元,降本增效。節(jié)能減排效果十分明顯,而且混凝土和易性和強(qiáng)度均有改善。
表7 湖南株洲某外加劑廠生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表8 廣東某商砼企業(yè)生產(chǎn)、試驗(yàn)結(jié)果
表8是廣東某商砼企業(yè)的試配情況。很明顯使用多功能聚羧酸母液復(fù)配的聚羧酸減水劑在摻量不增加情況相對萘系有較好的減水性能,混凝土單位用水量減了20kg,水泥也減少了40kg,施工和易性和強(qiáng)度均大幅提高,效果極顯著。(該企業(yè)使用的是具有高活性的原廠Ⅰ級粉煤灰,礦粉的活性指標(biāo)超過 S105)。
圖1 混凝土拌合物狀態(tài)
圖1a) 為表5試驗(yàn)2的混凝土拌合物狀態(tài),b) 為表1試驗(yàn)2的混凝土拌合物狀態(tài)。
(1)提供具有多種功能(包括緩釋、保坍、早強(qiáng)高強(qiáng)、保水等性能)的綜合型母料給復(fù)配外加劑廠或商品混凝土企業(yè)的模式(上述第三種模式),很好地解決了混凝土的和易性問題,幫助混凝土企業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高性能混凝土。同時為混凝土企業(yè)節(jié)省包括:減少水泥用量的成本;杜絕工地退料的成本;原料壓庫以及質(zhì)量管理的成本。
(2)有八個商品混凝土企業(yè)已進(jìn)行試配和應(yīng)用。從試配和應(yīng)用結(jié)果看到,增加新型多功能聚羧酸摻量,不僅不會使混凝土施工性劣化,反而能大幅提高混凝土和易性(不泌水、不離淅),使施工操作性大幅提高。由于提高摻量可以充分發(fā)揮聚羧酸的減水性,所以試驗(yàn)中能夠大幅降低混凝土單位用水量。這樣就有條件在保持強(qiáng)度的前提下,大幅降低水泥用量。
(3)從以上8個表格內(nèi)混凝土用材料計(jì)算,每方可降低商品混凝土成本5~15元。這對商品混凝土企業(yè)降本增效、提高競爭力是十分有效的。在商品混凝土中,節(jié)省減水劑的錢是有限的,節(jié)省膠凝材料的錢才是最有說服力的。優(yōu)質(zhì)又省錢才是競爭的本錢。
所有試驗(yàn)和應(yīng)用的結(jié)果都表明,使用多功能聚羧酸減水劑可以使商品混凝土企業(yè)節(jié)省水泥、節(jié)能減排。并且大量使用礦物摻合料,就能達(dá)到綠色循環(huán)發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展的目的。
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邵品榮,金冠建材(深圳)有限公司總工。