我國混凝土外加劑技術的發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)布日期:2006-12-12
信息來源:中國建材報
國際上自上世紀30年代開始使用混凝土外加劑。我國自上世紀50年代開始研制和少量使用混凝土外加劑;上世紀70年代外加劑行業(yè)開始興起,科研隊伍開始發(fā)展壯大,生產(chǎn)企業(yè)不斷增加,新產(chǎn)品不斷研制開發(fā),應用領域不斷拓展擴大。經(jīng)過近30年的努力,我國的外加劑行業(yè)已經(jīng)得到長足的發(fā)展。
一、合成技術穩(wěn)定發(fā)展,以萘系高效減水劑為主,新品種合成高效減水劑快速發(fā)展
合成高效減水劑是混凝土外加劑中最為重要的一類產(chǎn)品,可以單獨使用,也可以與其他產(chǎn)品復配使用;到2005年年底,全國共有合成高效減水劑企業(yè)2m家,其中規(guī)?;髽I(yè)近80家,年產(chǎn)高效減水劑111萬噸,年銷售收入約51億元,位居世界第一。其中,萘磺酸鹽甲醛縮合物高效減水劑占到全部合成高效減水劑產(chǎn)量的80%左右。我國萘系高效減水劑生產(chǎn)工藝成熟穩(wěn)定,產(chǎn)品已經(jīng)接近國外的水平,但是半數(shù)以上的企業(yè)規(guī)模太小,性能更好的高濃高效減水劑(Na2SO4的含量小于5%)的用量還不到5%。
近5年來,我國合成高效減水劑產(chǎn)品多樣化,是目前高效減水劑技術發(fā)展的特色之一。從原來較
為單一的萘系產(chǎn)品向氨基磺酸鹽、新型三聚氰胺、脂肪族、聚羧酸鹽等多品種共同發(fā)展。新型高效減水劑生產(chǎn)工藝比萘系簡單,投資少,在性能上又具有明顯的特點,具有較好的技術經(jīng)濟效益,可與國外的產(chǎn)品質(zhì)量相比。
聚羧酸鹽高效減水劑的研究和生產(chǎn),是我國高效減水劑發(fā)展的一個亮點。國內(nèi)目前有自主知識產(chǎn)權的生產(chǎn)企業(yè)包括上海建筑科學研究院外加劑廠、江蘇省建筑科學研究院、中國建筑科學研究院等,有10多家企業(yè)具有生產(chǎn)聚羧酸鹽高效減水劑的能力。其中,上海建筑科學研究院年產(chǎn)量在7000噸左右,并在多個重點工程中應用。我國聚羧酸鹽高效減水劑生產(chǎn)技術與國外產(chǎn)品還有差距,關鍵是國外廠家的基礎化工比較好,分子量分布精確,我國的聚羧酸鹽高效減水劑還需要解決好吸附、消泡等問題。
二、混凝土外加劑品種齊全,產(chǎn)品性能不斷提高
我國混凝土外加劑品種很多,有能夠降低混凝上用水量、提高混凝土強度的高效減水劑,改善新拌混凝土工作性的泵送劑,用于調(diào)整混凝上凝結(jié)時間的緩凝劑、促凝劑,要減少混凝土收縮開裂時使用的膨脹劑、減縮劑,能提高混凝土的抗凍融性能、延長混凝上使用壽命的引氣劑,在冬季負溫條件下施工時使用的防凍劑等等,基本能夠滿足我國現(xiàn)有條件下施工的各種混凝土性能的要求。國外有的品種在國內(nèi)幾乎都有,目前在國家標準和行業(yè)標準中已經(jīng)對14種外加劑產(chǎn)品的性能進行了明確規(guī)定。
混凝土施工技術的發(fā)展促進了各種外加劑的升級換代。2005年,混凝上膨脹劑的年產(chǎn)量達100萬噸,比1999年的年產(chǎn)25萬噸翻了兩番,混凝土膨脹劑也由高堿高摻(15%-20%)、中堿中摻(10%-12%)逐步向低堿低摻(6%-8%)發(fā)展。
速凝劑用于噴射混凝土中,主要調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化時間,2005年的產(chǎn)量約在10萬噸左右。以前我國速凝劑幾乎全為粉狀的速凝劑,近兩年無堿液體速凝劑產(chǎn)量有了明顯增加,大大減少了作業(yè)面的粉塵數(shù)量,降低了噴射混凝土后期強度損失,提高了噴射混凝土工程質(zhì)量。
引氣劑在泵送劑、防凍劑等復合型外加劑中得到廣泛使用,2005年產(chǎn)量在8000噸左右。傳統(tǒng)的松香皂類引氣劑也被進行多種方法的改性,新型三萜皂甙類引氣劑也有多個廠家生產(chǎn)。
通過各種不同功能組分的恰當復配,可以得到綜合性能優(yōu)異的復合型混凝土外加劑,同時滿足工程混凝土的多種要求??傮w看來,我國復合外加劑的配制技術和生產(chǎn)技術都在不斷完善和提高過程中。
三、自動化生產(chǎn)剛剛起步,大型企業(yè)開始全面實行自動化生產(chǎn)
傳統(tǒng)外加劑生產(chǎn)過程中,計量、溫度控制、反應時間控制、加料等過程都是人工操作,常常出現(xiàn)誤差和錯誤,輕則造成質(zhì)量波動,重則出現(xiàn)廢品。利用自動化控制技術,改進傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是我國混凝土外加劑生產(chǎn)技術提高的重要途徑之一,也是我國混凝土外加劑生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的方向。
目前,全自動化生產(chǎn)線的技術含量較高、投資費用也較多,江蘇博特新材料有限公司、山東省建筑科學研究院、佛山瑞安建材有限公司、浙江五龍化工有限公司等一批新建和改建生產(chǎn)線的大型企業(yè)開始嘗試全自動化生產(chǎn),并取得良好效果。
一些外加劑生產(chǎn)企業(yè)對合成外加劑關鍵工藝進行了自動化監(jiān)控,如北京某廠對萘系合成高效減水劑反應溫度進行全程監(jiān)控,對于提高產(chǎn)品質(zhì)量,減小質(zhì)量波動起到重要作用。
四、混凝土外加劑的綠色化生產(chǎn)技術還需加強
與其他建筑材料一樣,混凝上外加劑的綠色化生產(chǎn)越來越受到重視。外加劑生產(chǎn)企業(yè)也明顯感到環(huán)保壓力,注意到生產(chǎn)區(qū)與居民區(qū)的隔離、生產(chǎn)壓力容器的安全問題。
許多生產(chǎn)企業(yè)在外加劑綠色化生產(chǎn)技術方面,開展了多種途徑的研究和應用。生產(chǎn)企業(yè)十分注意減少生產(chǎn)過程中的廢氣排放、循環(huán)水利用等。今后企業(yè)還應加強對外加劑各種原料、成品環(huán)保性能的評價等工作,一些復合外加劑廠應加裝除塵設備,收集生產(chǎn)車間的粉塵,改善生產(chǎn)條件,保障工人安全。