鋁及鎂合金在建筑模板行業應用現狀及展望

本文介紹了建筑模板的概況與背景，鋁合金模板的發展史，產品性能優勢，市場概況以及行業困境、挑戰與展望，分析了鎂合金模板的特點，強度、延伸率、酸堿腐蝕等產品性能指標對比，測算了制造成本及經濟優勢。總體來看，鋁及鎂合金模板均具備綠色環保施工特點，具備輕量化，多次周轉等性能優勢。

建筑模板的基本概況

1.建筑模板的定義

建筑模板是混凝土由液態到固態的成型模具，按設計要求制作，使混凝土結構按規定的位置、幾何尺寸成型。模板工程是一個內容廣泛的系統工程，包括設計、選材、制作、支模、澆筑、拆除等過程。我國模架行業經過多年的發展，已從“簡單、粗放”走向“環保、簡便、質優”之路。

之所以選擇生態產業作為研究對象，是因為生態產業在我國新興產業的重要地位。早在2005年習近平總書記（時任浙江省省委書記）在安吉考察時就提出“綠水青山就是金山銀山”這一重要科學推斷。同時，我國2016年《“十三五”節能環保產業發展規劃》提出，未來幾年，節能環保產業要實現快速發展，質量效益顯著提升，到2020年，節能環保產業增加值占 GDP比重約為3%，成為國民經濟的重要支柱性產業（電力與能源，2017）。生態產業作為新興產業，目前并沒有統一的概念，其幾乎包含了所有以新型產業為主的生產部門。因此，本文對于生態產業的描述將集中于綠色以及環保領域，并以此為例展開實證分析。

2.建筑模板在國民經濟中的地位

模板腳手架工程是現澆混凝土工程中最為重要組成部分。在建筑工程中，混凝土結構占據著主導性地位。據統計，美國、日本等發達國家的混凝土結構占到全部工程的50%以上，在我國這一比重可達80%以上。

2020年，我國國內生產總值達101.6萬億元，建筑業總產值是26.4萬億元，占國內生產總值25.98%。模板腳手架行業作為建筑業的重要組成部分，它既是一個小行業，也是一個大產業。據統計，模架行業總產值約占建筑業總產值的5%左右，體量非常巨大。

截至2021年三季度，全國鋁合金模板市場存量約8000萬平方米（含非標模板），用鋁量約200萬噸（1噸鋁錠約可加工鋁模40平方米），全國共有鋁模板相關企業約850家。其中，特大型企業2家，大型鋁模企業約15家（100萬平方米以上），中型鋁模企業約50家，小型鋁模企業100多家。

3.我國建筑模板發展歷程

綜上所述，家庭教育是基礎工程，對幼兒未來的成長非常重要。良好的家庭教育使幼兒外向、熱情、活潑可愛；反之，幼兒則內向、孤獨、缺乏活力。

4.建筑模板主要分類

宗教界對進化論不滿意，是因為它明確否定了圣經的論述。不過，人們很快找到了將自然選擇理論和“人在自然界中處于高等地位”的心理需求結合的絕妙方法。

一是管理目標更加嚴格。最嚴格的水資源管理制度，尤其是用水總量控制的目標是到2030年不超過7 000億m3。這實際上是我們在這一段時間之內可利用的一個最大量。為了實現這個“紅線”目標，還提出了2015年和2020年階段性的控制目標。

建筑鋁合金模板發展歷程及應用前景

1.建筑鋁模板發展歷程

國外自20世紀50年代左右就開始應用鋁模板技術。典型的代表國家有美國、加拿大、巴西、韓國、印度等，近年來，韓國大量使用鋁模板技術代替膠合板，鋁模板市場占有率達80%以上。

我國在21世紀開始在應用鋁模技術，鋁模板推廣得益于鋁錠價格下降及萬科等大型房地產開發商的倡導。自2008年至今，鋁模板技術飛速發展。

鋁模板發展歷經了3個階段，第一階段（2008-2014年）起步階段，市場占比較低，僅為2%～5%；第二階段（2015-2019年）爆發期，市場占比迅速擴大，從10%迅速擴大到18%～30%；第三階段（2020年至今），進入平穩增長期，市場占有率基本保持在30%左右，處于發展上升時期。

2.建筑鋁模板的優點

鋁模板是繼木模板、鋼模板、塑料模板之后的新一代模板。優點為耐用、強度高、循環利用率高、環保、重量輕，耐腐蝕，施工成本低。在現場施工階段，墻和頂可同時澆筑，平整度高，省去二次抹灰工序。鋁模板重復使用次數多，回收價值高。

3.鋁模板行業基本情況

在四川綦江，有個政治部干訓團，學生千余人，有的青年被誣指將參與沙千里和鄒韜奮領導的暴動，而遭嚴刑拷問，株連達數百人，最后死傷數十人，造成了很大的冤案。隨后，還對鄒韜奮創辦的各地生活書店，肆意摧殘。鄒韜奮無法忍受，憤然辭去國民參政員的職務，出走香港，以示抗議。

我國模板發展經歷了5個階段：第一階段（20世紀70年代），主要是竹木模板階段；第二階段（20世紀80年代），組合鋼模板得以推廣；第三階段（20世紀90年代中期開始），建設部10項新技術推動模架技術興起；第四階段（進入21世紀），模架技術高速發展，組拼式大模板技術、液壓爬升模板技術日益成熟，中空，玻纖塑料模板生產制造工藝顯著提升，鋁合金模板2008年后開始進入市場，市場占比從2%～5%發展到2019年的30%。第五階段（2020年至今），新常態下模板腳手架供給側改革。“低排放、低損耗、輕型化”的模架產品將是我國模架行業發展的趨勢，鋁（鎂）模板以其輕便、耐用、環保優勢，贏得了市場的認可，鋁模板進入平穩增長期，鎂模板逐漸進入行業視野。

鋁模板企業產銷類型分布。純生產銷售型鋁模板企業占比6.1%，純租賃企業占比6.9%，生產租賃一體化企業占比86.9%，鋁模板企業生產加租賃一體化經營是行業的典型特征。

產品體系類型。鋁模體系按加固方式主要分為螺桿體系和拉片體系兩大類。螺桿體系約占73.9%，拉片體系占26.1%。

4.行業困境與挑戰

原材料價格飆漲，行業利潤微薄；長周期運行維護管理難度加大，精細化管理亟待提升；裝配式建筑的沖擊與融合；相關政策調整后導致企業經營成本上升；基礎研究滯后于產業發展、行業同質化嚴重；企業債務風險加劇，回款難，長期拖欠逾期已成行業頑疾。

5.鋁模板發展基礎及前景

政策層面，從中央到地方，各級政府推動充分釋放了鋁模板的發展潛力，加速推廣了鋁模板的應用。鋁模板行業目前在中高層市場已達到30%左右的份額，預計可以達到50%以上；綠色環保以及產業升級，推動了模架行業精工時代的到來。鋁模板已經得到國內知名開發商以及大型建筑總包單位的認可。未來市場需求巨大，鋁模板在當前的應用領域中，住宅建筑占最大比重，其次為廠房、商業、辦公用房和其他用房等。鋁模板在地下綜合管廊等其他市政工程中也有著良好的應用效果。在人口老齡化的趨勢下，提升勞動效率的需求凸顯，從而推動鋁模板市場占有率長期、持續、穩定增長。

建筑鎂合金模板應用現狀及前景

1.鎂合金材料介紹

1.盈利水平與研發支出資本化強度呈負相關關系。企業盈利水平越高，為減少可能承擔的社會責任，往往不會將研發支出資本化；而那些盈利水平較低的企業，為了提高企業價值，吸引更多投資，則更趨向于將研發費用資本化。

為適應建筑工程的需要，模板的性能和質量不斷得到發展，模板的種類也越來越多（見圖1）。

相同面積的鎂模板比鋁模板的重量約輕25%，每噸原材料可生產的鎂合金模板面積比鋁合金模板多50%。鎂模板在強度上與鋁模板基本持平，但延伸率低于鋁模板。鎂模板與混凝土不反應，但極不耐酸，在施工現場復雜的環境下表面涂層容易脫落，易發生腐蝕。

2.鎂模板基本情況

鎂模板在保持鋁模板的使用周期長、可回收等優點的基礎上，重量更輕，耐腐蝕能力更強。此前，受鎂合金儲能電池重大研發突破的利好消息影響，鎂合金價格異常波動，鎂價短期暴漲，使鎂合金模板在成本上存在一定的劣勢，但隨著硅鐵、蘭炭等生產要素的回調——鎂價逐步下行，當鎂合金與鋁合金的材料成本相近時，鎂合金模板對鋁合金模板的小規模替代或將逐步開啟。

市場規模極為可觀，一旦鎂合金模板在建筑模板領域滲透率有所提升，必將推動鎂合金需求大幅增長。

中國具有豐富的鎂礦資源，占世界鎂礦資源的70%以上。相對鋁土礦石對外進口依賴度較高，鎂的應用對我國原鎂冶煉工業以及下游行業蓬勃發展提供了堅實的資源保證，高度符合中國當前加大經濟“內循環”的趨勢。

24 h動態心電圖數據經計算機處理，轉化為以RR間期為縱坐標的序列圖。判斷并標記該心動周期屬于心率減速還是心率加速周期。判斷心率段長短值，進行不同心率段的有序分列。對不同心率段進行位相整序，應用DMS動態心電記錄分析系統，自動計算出心率減速力和心率加速力。DC值≤4.5 ms提示迷走神經興奮性降低；AC值>-7.0 ms提示交感神經活性減弱[4]。

3.鎂合金模板性能對比

鎂合金具有密度小、重量輕、強度高、彈性模量大、散熱好、消震性好、承受沖擊載荷能力比鋁合金大、耐有機物和堿的腐蝕性能好等優點，適用于建筑模板行業。

4.鎂合金模板經濟對比

目前，鎂價暴漲局面不會持續，綜合測算，如果鎂價格回歸與鋁價格持平，鎂模板具有價格優勢。

5.鎂合金模板面臨的技術瓶頸

材料活性：鎂合金耐堿不耐酸，易氧化，pH值為3～3.3，1小時后出現肉眼可見腐蝕點；在中性水霧箱12小時（70～90度），出現肉眼可見腐蝕點。

加工方式：鎂合金擠壓速度為鋁合金擠壓速度的1/2至1/3，擠壓成本高；壓鑄鎂模板脆性較大，現場施工易斷裂，使用次數降低。

表面處理：鎂模板表面不易粘漿，但為保護模板，必須進行表面保護，目前常用的噴粉、刷脫模劑等技術。面對現場復雜施工環境，一旦暴露母材很容易腐蝕。

延伸率：鎂合金的延伸率低于鋁合金，特別是壓鑄鎂模板的延伸率只有3%，目前通過添加配料能夠有所提升。

推廣鎂合金模板應用，盡管需要解決以上技術瓶頸，但也應從整體上綜合考慮，從性價比上考慮，從國家經濟戰略層面考慮。

6.鎂合金模板的研發方向

合金材料改進，提升延伸率，降低鎂合金模板的損壞率和返修率，增加使用次數；壓鑄及擠壓工藝持續改進，各自發揮優勢，擠壓工藝要進一步降低成本；改進表面處理技術，提高鎂模板的耐腐蝕、耐候性；需要各行業攜手合作，適當的時候推動鎂合金模板的行業標準的制定；進一步擴大工程實踐，先從解決鋁模板非標件的生產入手，爭取得到總包單位的認可。

總結

目前市場上對于鋁合金模板普遍認可，對于推廣鎂合金模板具有優勢，由于鎂合金與鋁合金性能基本類似，同樣具有鋁合金模板的多項優勢，符合綠色施工、清潔環保、可回收等特性。而且鎂合金模板更輕，更便于降低施工強度、提高作業安全。從原材料看，中國屬于鋁土礦資源相對匱乏的國家，鋁礦更依賴于進口，但中國具有豐富的鎂礦資源，如果鎂合金的價格與鋁合金價格持平的話，鎂合金模板在價格上有優勢，如果鎂合金模板的各項性能能夠得到開發商、施工方等各方的認可，鎂合金模板的推廣以及作為鋁合金模板在一定范圍的替代是可以預見的。

區內巖漿活動強烈，巖體極為發育，有大小巖體十幾個，呈巖基、巖株產出，參照《中國礦產地質志(江西卷)》(2015)，區內主要出露巖體為早志留世的萬洋山序列及晚侏羅世的葛仙山序列。

目前，鎂合金模板的市場還處于起步階段，國內僅有5～6家生產企業，市場占有率較低，市場上對于鎂模板在認可度方面相對于鋁模板還有一定的差距。未來，一方面應加強科研攻關，解決其延伸率、表面處理技術問題、易腐蝕等問題，以及鎂合金模板到底是壓鑄還是擠壓+焊接工藝等問題；另一方面應推動相關標準的建立，建一些樣板工程，通過工程實踐得到開發商和施工單位認可。同時也可借助行業平臺予以推廣。