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.江蘇省揚州市永固外加劑有限公司;8.東莞市駿業混凝土有限公司)
創新是企業發展的第一要素——外加劑與商品混凝土企業聯手降本增效的討論
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.江蘇省揚州市永固外加劑有限公司;8.東莞市駿業混凝土有限公司)
商品混凝土企業正處在減產能的大環境下,如何從市場面、政策面、技術面和發展面進行改革創新,解決企業的生存問題?本文主要介紹以外加劑技術創新為前提,商品混凝土企業運用生產高性能混凝土新技術: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。這樣的創新改革能為商品混凝土企業每立方節約成本5~15元,真正做到降本增效,提高競爭力,使企業從減產能的環境中脫穎而出。
商品混凝土企業;創新;降本增效
外加劑企業的創新,帶動混凝土企業的改革創新。外加劑和商品混凝土企業攜手,才能在市場和環境中生存。
現今商品混凝土技術的發展已經越來越倚重混凝土外加劑了。除了高強、超高強混凝土、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、產能過剩的 C25~C35普通等級混凝土,是商品混凝土企業在目前削價競爭環境中,利用外加劑尋求質量和成本兼顧,尋求生存的唯一途徑。
目前已有一些外加劑企業正在嘗試通過協助商品混凝土企業降本增效,提高其競爭力。現有模式如下:
(1)外加劑企業提供母料,由商品混凝土企業自行復配。這種做法的好處是減少了外加劑的運輸成本。但是商品混凝土企業必須庫存多種可供復配的原輔料,并且經常要研究和試驗不同的復配效果。這些工作反而增加了商品混凝土企業的資金投入和管理成本以及質量的不穩定性。
(2)協助商品混凝土企業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為了生產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,但自家生產的減水劑質量往往比不上先進減水劑企業在市場上的產品。最后有限地節省了減水劑的費用,卻因混凝土品質的劣化,提高了總體成本。
(3)現在聚羧酸合成技術發展很快,已經不是單一的高減水型母液,而出現了很多功能型的母料。譬如緩釋型的、保坍型的、保水型的、早強高強型的等等。減水劑企業向商品混凝土企業提供可以綜合解決混凝土質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成功轉型升級、降本增效的模式才是可取的。
轉型升級要從政策面考慮是否符合國家政策。商品混凝土行業必須走上綠色發展、循環發展和可持續發展的道路。但從市場來看,因產能過剩造成的行業的弱勢地位進一步被深化,加強了商品混凝土企業上下游產業的困頓。價格競爭侵蝕了價格底線,混凝土工程質量亂象叢生,行業的生存環境持續惡化。所以在減產能、解決供應側、結構性改革的環境下,商品混凝土企業要能生存、能脫穎而出,就必須依靠政策的力量、市場的力量和新技術的力量。而外加劑新技術就是重要的一環。很明顯,外加劑和混凝土生產新技術將成為推廣高性能混凝土的載體。
2016年,建設部在商品混凝土企業推廣生產高性能混凝土。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量。
第二是滿足設計要求的強度。混凝土強度要有足夠的富余系數、強度均方差小才能保證達到設計強度。
第三是要有良好的耐久性。這是一個非常重要的指標,涉及到建筑物的使用壽命。同時耐久性也是混凝土綠色發展和可持續發展的要求。混凝土要達到提高耐久性的目標,就必須減少混凝土單位用水量、減少水泥用量、多用優質的摻合料。
為了滿足以上三個要素,商品混凝土企業必須在設計配合比時考慮“二多二少”的原則:即多摻好的減水劑、多用優質摻合料;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,提高混凝土的穩定性;使用優質的摻合料可以替代水泥保證混凝土的強度;而使用優質的外加劑則是減少水泥,減少用水量,發揮摻合料優勢的前提條件。
良好的施工性、足夠富余穩定的強度,可以提高混凝土的耐久性。 因為有足夠的損失小的坍落度、不泌水不結底的好的和易性、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為施工性問題而引發的混凝土質量大幅波動(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合作的部分生產、試驗情況。
表1是金冠建材(深圳)有限公司與揚州永固外加劑有限公司、揚州永佳華欣商品砼有限公司合作試驗情況。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加水復配)的試配情況。試驗結果明顯看到,在節省了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,強度也略有提高。按當地材料價格計標,每立方米節約了約10元。編號3、4是南京兩個商品混凝土企業試用多功能母料復配的 PCA-2試配的情況也達到同樣的效果。
表2是江西南昌東鑫商砼企業做了兩次 F98與他牌聚羧酸減水劑的對比試驗。第一次(見編號1、2的比較)節省了45kg 水泥;第二次試驗(見編號3、4的比較)節省了75kg水泥。雖然減水劑摻量增加了2kg,但是總成本并不增加。經計算每立方混凝土節省了10~15元,這是非常可觀的經濟效益。
表3是揚州永固外加劑廠在內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。混凝土材料成本已是很理想的了,外加劑 PCA-2是永固外加劑廠用 F98母液復配的產品。

表1 各公司生產、試驗結果

表2 東鑫商砼企業生產、試驗結果

表3 揚州永固外加劑廠生產、試驗結果
表4是為深圳市某商砼企業作的降本增效的試配結果。該企業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的試配數據顯示了采用綜合多功能型聚羧酸母液加水復配的聚羧酸減水劑 SP1000,可以增加減水劑摻量,提高減水率。在保持強度基本不變,改善和易性的同時,節省水泥40kg,混凝土單位用水量減少15kg。每方混凝土節省了10元左右。達到了節能減排、降本增效的目的。

表4 深圳市某商砼企業生產、試驗結果
表5是東莞市駿宇商砼企業使用 KFDN-SP1000(用多功能聚羧酸母液加水復配)減少40kg 水泥的試驗情況。因為使用洗水海砂,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,節省了40kg 水泥。表中數據顯示,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生產、試驗結果
表6從試驗數據看到:使用同一外加劑企業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配的減水劑配制的混凝土情況。試驗結果基本一樣,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 某商砼企業生產、試驗結果
表7是湖南株洲某外加劑廠為商品混凝土企業做的試驗情況。試驗1采用原用聚羧酸減水劑,試驗2使用多功能聚羧酸母液(KFDN-F98系列)加水復配的減水劑 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,每方混凝土節約了近15元,降本增效。節能減排效果十分明顯,而且混凝土和易性和強度均有改善。

表7 湖南株洲某外加劑廠生產、試驗結果

表8 廣東某商砼企業生產、試驗結果
表8是廣東某商砼企業的試配情況。很明顯使用多功能聚羧酸母液復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,施工和易性和強度均大幅提高,效果極顯著。(該企業使用的是具有高活性的原廠Ⅰ級粉煤灰,礦粉的活性指標超過 S105)。

圖1 混凝土拌合物狀態
圖1a) 為表5試驗2的混凝土拌合物狀態,b) 為表1試驗2的混凝土拌合物狀態。
(1)提供具有多種功能(包括緩釋、保坍、早強高強、保水等性能)的綜合型母料給復配外加劑廠或商品混凝土企業的模式(上述第三種模式),很好地解決了混凝土的和易性問題,幫助混凝土企業生產優質高性能混凝土。同時為混凝土企業節省包括:減少水泥用量的成本;杜絕工地退料的成本;原料壓庫以及質量管理的成本。
(2)有八個商品混凝土企業已進行試配和應用。從試配和應用結果看到,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揮聚羧酸的減水性,所以試驗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度的前提下,大幅降低水泥用量。
(3)從以上8個表格內混凝土用材料計算,每方可降低商品混凝土成本5~15元。這對商品混凝土企業降本增效、提高競爭力是十分有效的。在商品混凝土中,節省減水劑的錢是有限的,節省膠凝材料的錢才是最有說服力的。優質又省錢才是競爭的本錢。
所有試驗和應用的結果都表明,使用多功能聚羧酸減水劑可以使商品混凝土企業節省水泥、節能減排。并且大量使用礦物摻合料,就能達到綠色循環發展,可持續發展的目的。
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邵品榮,金冠建材(深圳)有限公司總工。