商品砂漿的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

    建筑砂漿在建筑工程中，是一項用量大、用途廣泛的建筑材料。在磚石結構中，砂漿可以把單塊的粘土磚、石塊以至砌塊膠結起來，構成砌體。大型墻板的接縫有時也要用砂漿來填充。墻面、地面及梁柱結構的表面都需要用砂漿抹面，起到保護結構以及裝飾的效果。鑲嵌大理石、水磨石、貼面磚、瓷磚、馬賽克等都要使用砂漿。商品砂漿是建筑業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產物，但在國內推廣使用商品砂漿是一個新生事物，是建筑業(yè)的一項技術革命，本文主要著重于探討商品砂漿的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，吸收國外的先進經驗、回顧上海市的推行歷程，普及商品砂漿的基礎知識，為更好地推廣商品砂漿作好宣傳工作。

 

   人類發(fā)現(xiàn)和應用膠凝材料，有著悠久的歷史。早在公元前2000~3000年，人們就開始學會利用石膏和石灰，如古代埃及的金字塔和其他許多雄偉的建筑物，都是用石膏、石灰作為膠凝材料砌筑成的。這個時期，可稱為膠凝材料發(fā)展的石膏－石灰時期。到了公元初期，人們又開始學會了應用石灰－火山灰水硬性材料。例如古羅馬人就發(fā)現(xiàn)，在石灰中摻入火山灰不僅強度高，而且能抵抗水的浸析。古羅馬的“龐貝”城的遺址以及有名的羅馬神廟等都是用石灰山會材料砌筑而成的。隨后，人們又進一步發(fā)現(xiàn)在石灰中摻入費陶瓷、碎磚以及煅燒粘土，也可以用來作為具有水硬性的膠凝材料。這個時期，可稱為膠凝材料發(fā)展的石灰－火山灰時期。隨著生產的發(fā)展和人類文明的進步，于1796年發(fā)明了羅馬水泥，從此人們開始認識到，要制成水硬性較高的膠凝材料，必須用含有適量（20%~25%）粘土的石灰石（天然水泥巖）經過煅燒才能滿足要求。但是，這種天然水泥巖不是到處多可以找到，因此人們就著手人工配制水泥。1824年，英國泥瓦工約瑟夫·阿斯普?。?U>Jose-ph Aspdin）首先取得了生產波特蘭水泥及硅酸鹽水泥的專利權。從這個時期起，膠凝材料進入了人工配制水硬性膠凝材料的新階段。波特蘭水泥的出現(xiàn)，對工程建設起了很大的作用。隨后，許多國家的科學家進一步運用物理的、化學的方法，并采用了現(xiàn)代的測試工具研究了水泥及其它膠凝材料的礦物組成和水化機理，發(fā)展了水泥生產的新工藝，擴大了水泥的新品種。同時，還發(fā)展了一批其他類型的膠凝材料。對石灰、石膏等古老的膠凝材料也獲得了新的認識，擴大了它們的應用范圍?，F(xiàn)在，膠凝材料進入了一個蓬勃發(fā)展的階段。

 

    在一般工業(yè)和民用建筑中，建筑砂漿是一種量大面廣的建筑材料，在砌筑工程和粉刷工程得到了廣泛的應用。可以這樣說，從有建筑物開始就有使用礦物灰漿。砂漿的發(fā)展歷史同膠凝材料的發(fā)展類似，石膏灰漿約在6000年前就被巴比倫人使用，石灰灰漿的使用可追溯到約5000年前。用火山灰制造的水硬性灰漿可能也有3000年的歷史。波特蘭水泥問世后，水泥砂漿和混合砂漿得到了廣泛使用。1893年法國的Trranova公司開始生產干粉砂漿，因此可以認為歐洲人發(fā)明了干粉砂漿。之后1905年Montenovo公司和1927年Wulframix公司相繼成立，干粉砂漿應用逐漸得到人們的認可。二戰(zhàn)后，隨著建筑化學工業(yè)的發(fā)展特種干粉砂漿產品迅速崛起，到19世紀70~80年代，商品砂漿在歐美形成了一個新興的產業(yè)。

 

    干粉砂漿的發(fā)展帶動了建筑化學工業(yè)的發(fā)展，干粉砂漿的生產需要使用合成樹脂作為粘結劑，而且最好是能夠在水中再分散的干粉狀合成樹脂。從19世紀50年代開始，化學家們開始致力于可再分散乳膠粉的研究，在1957年Wacker公司第一個生產出可再分散的均聚粉體，這為以后成功地開發(fā)系列產品鋪平道路。僅僅兩年后第一個可再分散的共聚物粉體問世，其后多年合成樹脂分散體的研究工作主要集中在醋酸乙烯與乙烯的共聚物方面，1970年第一個可再分散的乙烯/醋酸乙烯共聚物粉體研制成功。之后隨著建筑業(yè)發(fā)展的需要，如隔熱系統(tǒng)等，新一代的可再分散乳膠粉不斷涌現(xiàn)，適應現(xiàn)代特種干粉砂漿生產的需要。

 

 

歐、美商品砂漿的現(xiàn)狀

1、德國

    有年產10萬噸以上的工廠約150多家。大約50萬人口就擁有1家干粉材料廠。德國的Maxit集團在歐洲有30多家干粉廠，2000年年產干粉材料300萬噸。

 

2、法國

    法國的Weber & Broutin 集團在歐洲14個國家設有約近70家干粉廠，并且在亞洲、南美、中東設有分廠，1998年年產值為13億德國馬克。

3、美國

4、其他

 

 

亞洲商品砂漿的現(xiàn)狀

1、新加坡

新加坡應用干粉砂漿已有近十年歷史，最早有部分進口，也有“雙龍”等公司用小規(guī)模設備生產干粉。近二年來，政府規(guī)定所有砂漿必須“干粉”化，因而生產迅速擴大。除了原有3-4條年產數萬噸的生產線外，“雙龍”公司在97年用“勞特”公司設備建立一條60t/h（30萬噸/年)散裝、包裝混合生產線，98年E.P.公司也引進“勞特”設備建立一條80t/h（40萬噸/年)全包裝生產線，99年“裕廊水泥”引進M-tec設備建成一條60t/h（30萬噸/年)散裝、包裝混合生產線，“雙龍”的第二條30萬噸生產線也已進入施工階段，據說另一家公司也在洽談引進生產線。到目前為止，300萬人口的新加坡已擁有120萬噸生產能力，并將在1-2年內達到150-180萬噸水平。

新加坡目前市場總需求約150萬噸/年，考慮到少量出口和小型生產線壓縮，5條大型生產線與需求想適應。

    幾年前，干粉砂漿（以刮糙砂漿為例）售價約120S$/t（折合人民幣600元/噸），利潤可達近50S$/t（250元），現(xiàn)在市價已降至90S$/t（50元）以下。

新加坡干粉砂漿（以刮糙砂漿為例）生產成本分析    

*生產成本包括：能耗、人工、折舊、維修等

**其他成本包括：銷售費用稅收等

刮糙和砌筑砂漿是用量最大價格最低利潤最薄的產品，其他產品可望取得較高的利潤。

 

2、香港

   香港干粉尚未進入大發(fā)展階段，裝修用砂漿大多用進口材料，工地用砂漿部分用商品砂漿，也有部分用進口干砂漿?，F(xiàn)場攪拌砂漿已經限制使用，但未禁止。

   到目前為止，香港僅有一條上規(guī)模生產線，是E.P.公司在港投資企業(yè)，設計產量60t/h，純包裝，投產僅三個月。香港水泥、砂均由祖國內地提供，水泥單價420元/噸左右，砂80-100元/噸，生產產品與新加坡相匹。據介紹包裝干粉砂漿可賣到1200元/噸，令人不敢相信，但估計利潤較高。

 

 

3、其他

近二年來，韓國、臺灣、泰國、馬來西亞都建立了干粉生產線，但未達到新加坡生產規(guī)模。

 

    按照德國工業(yè)標準DIN18557的解釋，建筑干粉是一種由多種原材料組成的均勻的混合物，在工地僅僅加水調和即可使用。這些原材料主要指骨料、膠結材料以及化學添加劑，有時還有顏料。這些原料根據不同使用要求，按一定的配方在工廠干拌加工制成均勻混合物料。

按照上海市工程建設規(guī)范《預拌砂漿生產與應用技術規(guī)程》和《干粉砂漿生產與應用技術規(guī)程》的定義如下：

    預拌砂漿系指由水泥、砂、保水增稠材料、水、粉煤灰或其他礦物摻合料和外加劑等組份按一定比例，在集中攪拌站（廠）經計量、拌制后，用攪拌運輸車運至使用地點，放入密封容器儲存，并在規(guī)定時間內使用完畢的砂漿拌合物。

    又稱砂漿干粉（混）料，系指由專業(yè)生產廠家生產的，經干燥篩分處理的細集料與無機膠結料、保水增稠材料、礦物摻合料和添加劑按一定比例混合而成的一種顆粒狀或粉狀混合物，它既可由專用罐車運輸至工地加水拌和使用，也可采用包裝形式運到工地拆包加水拌和使用。

 

    商品砂漿按生產工藝的不同可分為預拌砂漿和干粉砂漿，按使用功能的不同又可分為普通砂漿和特種砂漿，普通砂漿可分為砌筑、抹灰和地面砂漿，特種砂漿按其使用功能又可分為：

砌筑干粉類——新型墻體材料專用砌筑砂漿、保溫砌筑砂漿。

抹灰干粉類——內外墻界面處理劑、內外墻膩子、隔熱保溫砂漿、防水抹灰砂漿、防裂抹灰砂漿。

粘結干粉類——瓷磚粘結劑、石材粘結劑、溝縫劑、隔熱復合系統(tǒng)專用粘結砂漿。

地坪干粉類——耐磨、自流平、防靜電、防滑、耐腐蝕地坪砂漿。

裝飾干粉類——彩色砂漿、彩色膩子、藝術砂漿。

灌漿干粉類——預應力灌漿、基礎灌漿、加固灌漿、微膨脹灌漿材料。

特殊干粉類——修復砂漿、堵漏砂漿、防水砂漿、彈性砂漿。

 

    二十多年來，我國不少科技人員先后嘗試過多種取代石灰膏的研究工作，如八十年代風行一時的引氣劑（松香皂類引氣劑），引氣劑俗稱微沫劑，采用引氣劑塑化技術以改善砂漿的可操作性，其原理為通過在水泥砂漿中引入微小空氣氣泡使砂漿蓬松、柔軟，但添加引氣劑后砂漿的保水性和粘性沒有得到根本改善，甚至還有所降低。建設部曾委托科研單位做了大量試驗，試驗結論是摻加引氣劑后砂漿砌體強度降低10%以上，為此《砌體工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50203-98）中明確規(guī)定引氣劑最多只能取代50%的石灰膏。并且引氣劑摻加量極少，一旦計量不準將大幅度降低砂漿強度和和易性。同時引氣劑類產品還存在氣泡穩(wěn)定性問題，砂漿的含氣量還與攪拌時間、方法和水泥品種等密切相關?？傊?，使用引氣劑類材料生產建筑砂漿，生產和施工工藝要求復雜，砂漿質量不穩(wěn)定，更為嚴重的是將影響砂漿的耐久性，近幾年來，微沫劑在上海已很少看到。因此，本市在推行商品砂漿中，也禁止采用引氣劑類材料作為保水增稠材料。

    八十年代后期，也有些單位研制成消化石灰粉、石膏和粉煤灰（包括和硼泥之類其他細粉料）為主的無機砂漿稠化材料，但也因為使用功能、可操作性及幾個方面原因而未能推廣。

    上海建科院與原住宅二公司合作，在90年代初曾試圖用甲基纖維素（CMC類材料）與粉煤灰復合來替代石灰膏，但當時因為目標中粉煤灰代水泥代砂比例太高和國產CMC類材料質量問題而未達到預期效果。

    傳統(tǒng)砂漿為保持砂漿的工作性和保水性在其中加入了石灰膏。眾所周知，石灰是一種氣硬性建筑材料，因此混合砂漿不能用于±0.0 m以下的基礎工程。

 

    我國《砌筑砂漿配合比設計規(guī)程》（JGJ98-2000）和《砌體工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50203-2002）都明確規(guī)定“消化石灰粉不得直接用于拌制建筑砂漿”，除了消化石灰粉顆粒太粗因素外，一個主要原因是我國的石灰生產工藝落后，大都采用土窯、立窯燒制石灰，同一窯石灰因燒成溫度不可避免存在差異，從而形成部分石灰”過燒”和“欠燒”現(xiàn)象，表現(xiàn)為有效氧化鈣含量低，一般在70%-85%，達不到90%。此外，過燒石灰水化速度十分緩慢，經常是砂漿硬化后，它還在繼續(xù)水化，導致砂漿本身破壞。具體表現(xiàn)為抹灰層的爆灰、開裂和起殼等質量通病。為此，有關規(guī)范對石灰泡水時間以及石灰膏的過濾都作出了詳細的規(guī)定。

另外石灰的生產要消耗大量的能源和產生大量二氧化碳，為環(huán)境保護我們要盡量減少石灰的使用量。因此，本市在推行商品砂漿中，禁止采用石灰膏作為保水增稠材料。

國際上，西方發(fā)達國家如美國、德國、意大利等都在預拌干砂漿生產技術的研制與開發(fā)上取得了一定的成效。其技術關鍵是研制一種粉狀稠化粉取代全部石灰膏，并且用量大大低于石灰膏，從而為砂漿商品化生產提供了技術保障。為此，我國迫切需要研制一種適合我國國情的新型稠化增稠材料，為推行商品砂漿提供技術保障。

    上海市建筑科學研究院于1994年6月起在建委立項，目標是研制一種非石灰、非引氣型粉狀復合砂漿稠化材料，在砌筑砂抹灰砂漿中取代全部石灰膏，并為今后預拌干砂漿生產創(chuàng)造條件。本課題于1995年10月通過上海市建委鑒定，鑒定意見認為：“稠化粉不含石灰和引氣成份，是一種新型砂漿保水增稠材料，可替代全部石灰膏用于混合砂漿中。與傳統(tǒng)砂漿相比，摻稠化粉砂漿與混凝土、磚粘結牢固，抗?jié)B性好，收縮值低，適用于所有砌筑和粉刷砂漿，用于砌筑墻體有利于克服起殼、開裂等質量弊病。稠化粉砂漿，施工方便，勞動強度低，減輕環(huán)境污染，為文明施工創(chuàng)造了條件，其綜合技術經濟效益顯著。推廣應用前景廣闊，同意批量生產。砂漿稠化粉在原材料方面突破了國外傳統(tǒng)，達到了國際先進水平?？傮w上說，該科研成果屬國內首創(chuàng)。同意通過鑒定，建議進一步開發(fā)適用于預拌砂漿和商品砂漿的系列產品?！?/DIV>

砂漿品種	水泥	粉煤灰	稠化粉	砂	水	外加劑	凝結時間
砌筑砂漿 M5.0	200	100	70	1400	290	0.7%	8h
	200	100	70	1400	290	1.0%	12h
	200	100	70	1400	300	1.3%	24h
粉刷砂漿 M15.0	300	100	50	1350	290	0.7%	8h
	300	100	50	1350	290	1.0%	12h
	300	100	50	1350	290	1.3%	24h

施工單位	工程名稱	產品等級	２８ｄ強度
住宅總公司	五洲大廈	Ｍ５	１１.０
市建四公司	市委黨校	Ｍ１５	２４.０
	百姓裝潢公司	Ｍ１５	２６.２
	上防大酒店	Ｍ５	１１.６
市建一公司	冠生園科技大樓	Ｍ２５ Ｍ１０ Ｍ７.５	２７.８ ２３.８ １６.６

項目	單價	市場單價	M10砌筑砂漿		預拌砂漿		干粉砂漿
			用量	合價	用量	合價	用量	合價
32.5水泥	Kg	0.302	300	90.6	230	69.46	230	69.46
中砂	Kg	0.039	1500	58.5	1450	56.55	1400	54.6
石灰膏	M3	136.8	0.10	13.68
水	Kg	0.0015	400	0.60	290	0.435	0.32	0.48
稠化粉	Kg	0.72			50	36.00	50	36.00
緩凝劑	Kg	3.40			2.9	9.86
粉煤灰	Kg	0.06			100	6.00	100	6.00
包裝袋								45.5
材料費合計				163.38		178.31		212.04
材料費增加（％）				0		8.8		29.8

項目	單價	市場單價	1:1:4混合砂漿		RP10預拌砂漿		DP干粉砂漿
			用量	合價	用量	合價	用量	合價
32.5水泥	Kg	0.302	281	84.86	230	69.46	230	69.46
中砂	Kg	0.039	1403	54.72	1400	54.60	1350	52.65
石灰膏	Kg	136.8	0.23	31.47			0	0
水	Kg	0.0015	600	0.90	300	0.45	350	0.53
稠化粉	Kg	0.72			58	41.76	55	39.60
緩凝劑	Kg	3.40			3.11	10.57	0	0
粉煤灰	Kg	0.06			127	7.62	127	7.62
包裝袋								45.5
材料費合計				171.95		184.46		215.36
材料費增加（％）				0		7.3		25.2

項目	單價	市場單價	1:2.5混合砂漿		預拌砂漿		干粉砂漿
			用量	合價	用量	合價	用量	合價
32.5水泥	Kg	0.302	485	146.47	380	114.76	380	114.76
中砂	Kg	0.039	1515	59.09	1400	54.6	1650	52.65
水	Kg	0.0015	300	0.45	300	0.45	350	0.53
稠化粉	Kg	0.72			40	28.8	40	28.8
緩凝劑	Kg	3.40			3.41	11.59
粉煤灰	Kg	0.06			35	2.1	35	2.1
包裝袋	Kg							45.5
材料費合計				206.01		212.3		244.34
材料費增加（％）				0		3.1		18.6

項目	抹灰砂漿1:1:4(1)		RP10P.O90 8
定額直接費		142.69		196.32
其中	材料費	136.11	材料費	165.59
	人工費	3.75	工繳費	20.70
	機械費	2.83	利稅	10.31
			運費	29.64
其他直接費		4.99		6.87
直接費小計		147.68		203.11
綜合間接費		13.29		18.28
利潤		9.66		13.28
人材機補差		40.16		73.07
其中	材料費補差	35.84	材料費補差	48.87
	人工費補差	1.60	工繳費補差	13.61
	機械費補差	2.72	利稅補差	6.15
			運費補差	4.44
費用總計		210.79		307.74
其他費用		0.71		1.02
稅金		7.21		10.53
總造價		218.71		319.29
差價（元／m3）				104.07

砂漿種類	用        途	用量
外墻砌筑	砌筑25 立方米磚砌體，25m3*0.26*1.75	11.4噸
內墻砌筑	砌筑20 立方米磚砌體，20m3*0.26*1.75	9.1噸
外墻抹灰	120 平方米抹灰，30mm厚，120m2*0.03m*1.75	6.3噸
內墻抹灰	210 平方米抹灰，包括天棚，20mm厚，210m2*0.02m*1.75	7.4噸
地坪砂漿	70 平方米地坪找平，50mm厚，70m2*0.05m*1.75	6.1噸
	合計：	40噸

砂漿種類	用        途	用量
界面劑	內外墻330平方米界面處理，330m2*3kg/m2	0.99噸
瓷磚粘結劑	貼瓷磚70m2，70m2*5 kg/m2	0.35噸
外墻膩子	120 平方米，2mm厚，120m2*2.5 kg/m2	0.30噸
內墻膩子	210 平方米（包括天棚），2mm厚，210m2*2.5 kg/m2	0.53噸
	合計：	2.17噸