砂漿在公元前已經開始使用,古羅馬建筑和中國的夏商周遺址都有砂漿的身影。在沒有機械設備出現之前砂漿施工依靠的都是人工技術。技藝水平的熟練程度、操作者的習慣和人力的配備直接決定了砂漿施工效果的優劣。不可否認的是,經過幾千年的發展,人工技術水平已經達到了一個頂峰,技藝高超的操作工人可以依靠經驗迅速地確定最適合當地施工的原料、配比、操作手法,并達到建造者的要求。但是,當愿意進行手工操作的人與原材料變少或者匱乏時,施工質量要求不變甚至提高的時候,繼續保持原有的操作方式就變成了一個難題。德國在二戰結束之后,也面臨著類似的問題,缺人、少料且大量的殘破建筑亟待修復,他們采用機械化施工成功解決了這個問題,隨后被歐洲其他國家借鑒。
我國從20 世紀80 年代開始發展預拌砂漿,浙江省從2010 年1 月1 日起施行《浙江省促進散裝水泥發展和應用條例》,隨后出臺了相關政策以鼓勵預拌砂漿的應用。得益于政府強有力的推動,從《條例》到地方性文件,各種政策、執法、宣傳、資金扶持同時發力,出現了今天如火如荼的行業發展勢頭。
浙江省預拌砂漿供應量6 年來保持高速增長的勢頭[1],于2009 年大幅度增加,歷年增長量呈指數增長趨勢,見圖1~3。這說明預拌砂漿行業在政府、企業、市場的共同作用下,發展態勢良好,已經進入加速發展的階段。浙江省內目前預拌砂漿供應量排在前三位的是嘉興、杭州、紹興(圖4)。其中紹興地區以益生砂漿有限公司為龍頭,通過改進人、機、料的相互協作體系,成功地進行預拌砂漿機械噴涂施工,累計機噴面積達到100萬m2,幾乎囊括了紹興地區全部的機噴場地,并多次開展機械噴涂現場觀摩會,在施工技術、機噴面積上走在了全省的前列。

圖1 2007—2013 年浙江省預拌砂漿歷年供應量

圖2 2008—2013 年浙江省預拌砂漿歷年增長量

圖3 2009—2013 年浙江省預拌砂漿歷年增長率

圖4 2013 年浙江省預拌砂漿供應分布
另一方面,截止到2013 年底,浙江省有砂漿生產企業61 家,年生產能力1 085 萬t,預拌砂漿使用項目已超千個。全省預拌砂漿生產能力已經達到砂漿全部使用量的70%,實際用量只相當于產能的22%,上升空間還非常大,見圖5。

圖5 2007—2013 浙江省預拌砂漿產能與供應量
以紹興地區來說,雖然每個工地都有砂漿罐安放,但是全市范圍的建設項目使用面主要分布在越城區、柯橋區、諸暨市,使用量遠遠未達到建筑總用量,導致砂漿企業產能沒有完全發揮。原因之一是未能順利推行機械化施工,用戶體驗不到預拌砂漿的性能優勢,仍愿意使用傳統的人工抹灰。采用機械化施工是社會經濟發展的結果,也是推動預拌砂漿廣泛應用的必要途徑。
傳統抹灰技術不適應新型砂漿產品。長期以來,砂漿施工人員掌握的是傳統形式的抹灰,對預拌砂漿性能不了解,尤其是采用了機械化噴涂施工的預拌砂漿,其性能與傳統現場拌制砂漿有較大的區別。如砂漿原材料之一是砂子,傳統采用河砂等天然砂,目前預拌砂漿大多選用機制砂,天然砂光滑的表面對砂漿需水量、流動性的影響與機制砂多棱角的表面明顯不同,顆粒形貌效應導致硬化后的砂漿產品質量略有不同。依靠河砂砂漿形成的直觀經驗,不適應于判斷新拌機制砂砂漿性能。在現場施工中發現,傳統砂漿一般需要對基面進行噴水、使用界面劑等,而預拌砂漿中使用了外加劑,不需要界面處理;但在實際施工中很多工人無法接受新的做法,仍然繼續采用傳統方法,結果導致后續施工出現問題。
缺少熟練掌握機械化抹灰的技術人員。由于浙江省預拌砂漿行業在2008 年才起步,掌握預拌砂漿生產、施工要領的技術人員偏少,尤其是能夠對預拌砂漿機械噴涂進行施工和質量控制的人員呈稀缺狀態。以嘉興為例,砂漿技術人員占全部從業人員的20%不到[2],其他地區比例更少,全省1 個砂漿企業平均不到10 名技術員,從而嚴重阻礙了浙江省預拌砂漿的正常應用。另一方面是一線操作缺乏技術和人員。調查顯示,大部分的砂漿作業人員來自農村,初中及以下文化程度,年紀35 歲以上,技術也較為落后,不適應機械化施工的要求,也需要掌握先進生產技術人員的指導、帶領。
原有的施工組織方式不再適用[3]。傳統的砂漿抹灰施工多是5 人左右的小班組,包括1 名大工和若干名小工,相互分工協作簡單,施工時間較為隨意。機械化抹灰施工時,最大化發揮機械優勢需要配備人員12~20 名,包括8~12 名熟練抹灰工,相互協作變得非常重要。這兩種施工方式最大的不同點是主體不同,前者依靠人力水平,后者主要依靠機械而人力為輔。一般來說,后者的施工效率可以達到前者的3 倍,這對施工方、投資方來說可以節省大量的時間成本,而這一點正是機械化施工最大的優點。
綜上所述,采用機械化噴涂施工,充分發揮預拌砂漿性能以提供更優的產品性能體驗,大大提高施工效率,節約生產成本,化解建筑用工困難,促進建筑工地機械化發展,這些無疑是打破當下瓶頸的有效手段。而盡快培養掌握預拌砂漿技術性能,具備機械噴涂施工管理及質量控制能力的技術人員則是順利大面積推廣預拌砂漿應用的關鍵,也是滿足砂漿企業和建筑企業可持續發展的重要保障。
根據砂漿企業現場使用情況,按照紹興地區抹灰工人每日工資100 元,現場拌制拉毛砂漿200 元/t,預拌砂漿250 元/t 來計,整理結果見表1。從表1 可以看出,機械化施工的高效率降低了預拌砂漿材料的高成本,每平方米能夠節約成本5.3 元,機械化施工速度可以達到手工的3 倍。施工面積越大,在成本上的優勢就越明顯。傳統砂漿施工形式由于施工時間較長和人工成本的上漲,導致成本逐年提高。
根據紹興地區機械噴涂經驗,整理出以下內容,見表2。

表1 1 m2 25 mm(拉毛)抹灰砂漿的施工效益對比

表2 兩種施工技術對比
由表2 可見,兩種施工工藝流程中基本的準備工作和步驟大體相同。傳統抹灰施工組織較為簡單,對機械依賴性較弱,作業面較小;機械噴涂施工人員數是前者的4 倍左右,機械配備設施較多,一次作業面大?!皾菜疂櫇瘛币豁棽煌?,這一項傳統必有的步驟因為預拌砂漿中多種外加劑成分的存在,使得砂漿保水性明顯優于傳統拌制,因而除了在燒結磚等吸水性強的基體上需要澆水潤濕,其他如混凝土、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚等不需要澆水潤濕。機械化施工是以機械為主、人力為輔的施工模式,與傳統抹灰的人力為主、機械為輔有根本的不同,由于機械化施工出料速度快,在正常人力配備下,速度自然就比傳統抹灰快。傳統的“抹底灰”與機械施工的“砂漿泵送、噴涂→人工抹平→落灰清理→清洗設備”不同,前者以人工為主,后者則突顯機械作用、人力為輔。
理想的預拌砂漿機械化施工是砂漿、機械設備、人員一體化的運行模式,因而要求砂漿的性能除了在保水性、稠度、抗流掛方面要求較高外,還必須適合相應的機械進行泵送噴涂,要求機械設備的性能能夠較大范圍地適應當地砂漿的性能,還要求具有一支懂砂漿、會噴涂、并能對機械進行基本操作的砂漿施工隊。因此,提高預拌砂漿的產品質量,除了聯合外加劑生產企業、砂漿企業、機械生產廠進行同時運作外,還必須對一線工人進行產品性能、施工技術、機械操作等方面的培訓。
浙江省預拌砂漿從2007 年開始發展,經過6 年時間,砂漿供應量上已經有了較大的發展,但與建筑工地的砂漿總用量相比還很小。機械化施工的應用有助于推動預拌砂漿的大面積使用,并能夠改善砂漿成品質量、施工總成本、一線人員緊缺等方面問題,但同時砂漿的性能要求較高、機械設備對砂漿的適應性、相關人員的技術欠缺也成為亟待解決的問題。
[1] 浙江省散裝水泥辦公室.全面完成各項經濟指標 水泥散裝率超額完成省政府一類考核目標——2013 年度全省散裝水泥、預拌混凝土和預拌砂漿行業運行分析[EB/OL]. (2014 -01 -04)[2014 -08 -20]. http://www. zjszsn. com. cn/index.php?m=index&a=detail&id=5822.
[2] 嘉興市發改委. 嘉興市預拌混凝土和預拌砂漿發展規劃(2010—2015 年)[R].嘉興:嘉興市發展和改革委員會,2010.
[3] 方偉烽.機械化施工是化解預拌砂漿應用難題的金鑰匙[J].砂漿,2014(3):152 -155.