商品混凝土和現(xiàn)場攪拌混凝土技術經(jīng)濟分析
1 商品混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀與前景
商品混凝土相對于現(xiàn)場攪拌混凝土具有許多優(yōu)越性。國內外的實踐表明,采用商品混凝土一般可提高勞動生產(chǎn)率一倍以上,節(jié)約水泥10%左右。與此同時,還可以保證工程質量,節(jié)約施工用地,減少粉塵污染,實現(xiàn)文明施工。因而,世界許多國家對發(fā)展商品混凝土十分重視。到20世紀80年代,經(jīng)濟發(fā)達國家的商品混凝土應用量已達到混凝土總量的60%～80%。
1．1 商品混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀
我國商品混凝土攪拌站始建于20世紀80年代,隨著建設規(guī)模的持續(xù)擴大,使城市的商品混凝土每年以15%的幅度遞增。據(jù)統(tǒng)計, 1990年全國35個城市建成100個攪拌站,年設計能力為1 450萬立方米,實際產(chǎn)量約980萬立方米; 1993年全國建成200個攪拌站,年設計能力為2 000萬立方米,實際產(chǎn)量約900萬立方米; 1995年全國建成攪拌站616個,年設計能力4 000萬立方米,實際產(chǎn)量約2 600萬立方米; 1999年全國商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)達683家,年設計能力12 700萬立方米,實際產(chǎn)量約5 400萬立方米; 2000年全國商品混凝土產(chǎn)量增加到7 316萬立方米; 2002年實際產(chǎn)量已達到13 084萬立方米。年產(chǎn)量遞增率逐年上升,已由2001年的3518%猛增到2002年的40164%。另外,由于商品混凝土的快速發(fā)展,極大地帶動了混凝土外加劑(特別是各種減水劑)的發(fā)展。
1.2 商品混凝土的發(fā)展前景
我國是世界上第一水泥生產(chǎn)大國, 2000年生產(chǎn)水泥6億噸,其中生產(chǎn)11112億噸散裝水泥(主要用于商品混凝土) ,散裝率僅為19%。而混凝土工業(yè)化國家的散裝率已達70%以上。究其原因,除與我國的政策和市場因素有關外,單機現(xiàn)場攪拌的混凝土生產(chǎn)模式是一個主要原因。占我國水泥產(chǎn)量81%的袋裝水泥仍然用于單機攪拌水泥混凝土和水泥砂漿。盡管我國混凝土機械行業(yè)生產(chǎn)的混凝土攪拌機不斷的升級換代,在節(jié)約原材料、降低能耗、提高生產(chǎn)率和提高混凝土質量等方面都取得了很大成績。但是單機現(xiàn)場攪拌混凝土存在的種種弊端,已遠遠不能適應我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。為了貫徹實施“十五”計劃綱要,實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可
持續(xù)發(fā)展,國家制定了《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》。它的全面實施,對加快我國商品混凝土的發(fā)展起到了非常重要的促進作用?？梢哉f,商品混凝土的發(fā)展具有巨大的發(fā)展空間和良好的發(fā)展前景。
1．3 商品混凝土大發(fā)展的時機已經(jīng)成熟
(1)商品混凝土能有效地解決施工中產(chǎn)生的噪聲、粉塵等問題。
(2)散裝水泥推廣能取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。據(jù)測算,“九五”期間累計生產(chǎn)散裝水泥4128億噸,從節(jié)約包裝用紙用料一項相當于節(jié)約木材11412億多立方米,節(jié)電31億千瓦時,節(jié)煤334萬噸,節(jié)水5億立方米,創(chuàng)綜合經(jīng)濟效益193億元。
(3)商品混凝土的發(fā)展所需要的生產(chǎn)設備———商品混凝土機械國內已能成套供應。從上世紀80年代末開始,混凝土機械行業(yè)就為我國商品混凝土的推廣作了技術準備和生產(chǎn)準備,現(xiàn)在商品混凝土所需要的生產(chǎn)設備一站三車(混凝土攪拌站、攪拌輸送車、混凝土泵車(包括混凝土泵、散裝水泥運輸車)大、中、小規(guī)格品種一應俱全,而且技術性能和質量也均能滿足絕大部分用戶的要求,具備了商品混凝土大發(fā)展所需要的物質條件。
(4)從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā),國家已經(jīng)制訂出了相關政策,為商品混凝土大發(fā)展提供了巨大的市場空間。根據(jù)《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》發(fā)展目標要求,直轄市、省會城市、沿海開放城市和旅游城市要積極發(fā)展預拌混凝土, 2003 年12月31日起,禁止在城區(qū)現(xiàn)場攪拌混凝土;其它城市2005年12月31日起,禁止在城區(qū)現(xiàn)場攪拌混凝土。再加上城市化的大發(fā)展、基建工程規(guī)劃的實施,以及商品預抨混凝土的市場向市政、交通和港口領域延伸,預計要達到發(fā)達國家商品混凝土占現(xiàn)澆混凝土的60%以上, (按60%計)我國商品混凝土還有5168億立方米的發(fā)展空間。
(5)商品混凝土大發(fā)展為相關行業(yè)提供了無限商機。特別是給混凝土機械行業(yè)提供了巨大的發(fā)展商機,也極大地帶動了混凝土外加劑的發(fā)展。
2 商品混凝土的技術分析
2.1 保證大體積混凝土的施工質量
為了避免混凝土的初期強度受擾動而降低后期強度,要求在澆筑混凝土時一般應連續(xù)施工,否則應在規(guī)范允許的條件下、在適宜的部位留施工縫。如果連續(xù)澆筑,尤其是對大體積混凝土,混凝土的供應與運輸十分重要,當施工現(xiàn)場的混凝土生產(chǎn)量不足以滿足澆筑量的需要時,即分層先后澆筑混凝土的間隔時間超出規(guī)范允許的時間時,則必須留置施工縫,但大體積混凝土的施工往往又不允許留施工縫,否則會影響其質量,在這種情況下,混凝土的供應速度尤為重要。
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2.2 便于采用泵送混凝土施工
混凝土輸送泵是提倡采用的先進施工方法,但使用混凝土泵時,對混凝土的配合比、坍落度、集料粒徑要求較高,商品混凝土可以很好地滿足混凝土泵施工的需要。
2.3 節(jié)省工期
商品混凝土的澆注速度比現(xiàn)場攪拌混凝土快得多,主體標準層每層500 m3 混凝土量的施工階段中可以一直保持5天一層的高速度,工期提前非常顯著,見后面分析。另外,對于可以留施工縫的結構,除了必須留置的部位以外,也以不留為好,可以保證結構的整體性。當先后澆筑混凝土的間隔時間超出規(guī)范允許的時間時,才留置施工縫。但一旦留了施工縫,先澆的混凝土必須達到112 MPa時,才可以繼續(xù)混凝土的澆筑工作。而達到這個強度,中、低標號的混凝土根據(jù)氣溫不同要一至兩天,如果這個時間不能滿足,則先澆混凝土的初期強度受破壞,后期強度損失較大。如果采用商品混凝土,可以減少一些不必要的施工縫,節(jié)省相當?shù)墓て凇?/FONT>
2.4 節(jié)約材料
商品混凝土主要用散裝水泥,外加粉煤灰,這樣就減少了水泥的浪費,由于散裝水泥具有一定的富余標號和用粉煤灰代用了部分水泥,就可節(jié)約一定數(shù)量的水泥。由于商品混凝土的砂、石集中堆放和在稱量方面的電子計量準確,也比現(xiàn)場攪拌堆放,節(jié)約了一定數(shù)量的骨料。
2.5 保證了混凝土的質量
由于在計量稱重上采取了電子計量,提高了混凝土配合比計量的準確性,攪拌的均勻性,使混凝土在其保水性、和易性和流動性方面,都比現(xiàn)場制備混凝土有了可靠的保證。
2．6 減少了污染,文明施工
由于到現(xiàn)場為成品,不存在現(xiàn)場砂、石、水泥堆放和拌制砼過程中產(chǎn)生的噪音、粉塵,改善了混凝土的施工強度,整個現(xiàn)場干凈整潔。
當然,商品混凝土的施工,也會遇到不少施工技術問題,如運輸過程導致坍落度的損失問題、接頭漿的鋪設和模板縫處理問題、在氣候炎熱的夏季現(xiàn)澆板很容易出現(xiàn)裂縫問題、泵送商品砼的堵管問題等,還有待于進一步研究。
3 商品混凝土的經(jīng)濟分析
在現(xiàn)階段,政策和法規(guī)因素是調控和引導商品混凝土發(fā)展的重要因素。從市場方面看,商品混凝土的價格是影響和制約我國商品混凝土發(fā)展的主要因素。目前,表面上看,商品混凝土的價格要比現(xiàn)場攪拌混凝土高出80元/m3 左右,使用單位較難接受。致使商品混凝土的推廣使用受到一定程度的阻礙。但從深層次上、用發(fā)展的眼光看,使用商品混凝土除了社會效益、環(huán)境效益外,其綜合經(jīng)濟效益也是很高的。作者的目的在于使經(jīng)濟分析量化,直觀地比較其差異。
3．1 計算分析說明
(1)本分析對象選取內江工商大樓、四川大學基礎教學樓。
( a)內江市工商大樓:建筑面積28 29418 m2 ,地下2層,地上30層,現(xiàn)澆框架結構。( b)四川大學基礎教學樓:建筑面積38 398 m2 ,現(xiàn)澆框架結構,分A、B、C座三個獨立部分,A、B座為5層, C座為3層。
(2)場攪拌混凝土澆注時間計算。按塔吊的生產(chǎn)量計算。
砼澆注速度計算如下:基礎: 60 /7 ×015 ×017 ×2 = 6 m3 /h。樓層: 60 /12 ×015 = 215 m3 /h。
(3)商品混凝土澆注時間的計算,依據(jù)調查的實際施工數(shù)據(jù)取平均值,采用的澆注速度為:基礎: 28 m3 /h;樓層: 15 m3 /h。
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(4)澆注現(xiàn)場攪拌混凝土和商品混凝土單價是按四川省2000年定額相應項目基價取費、材料調差后得出的價格,取費執(zhí)行的是一類工程、三級Ⅰ檔。
3．2 計算結果
備注:此教學樓分A、B、C座三個獨立部分。在現(xiàn)場攪拌砼澆注所需時間287天中,A座需時間111天,B、C座共需時間176天。在商品砼澆注所需時間49天中,A座需時間19天,B、C座共需時間30天。因此使用商品砼節(jié)約時間為:(111 + 176 ×0125) - (19 + 30 ×0125) = 128天(0125為《全國統(tǒng)一建筑安裝工程工期定額》中,單項工程±0100以上分若干獨立部分時,工期計算系數(shù)。)
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4 結 論
從兩項工程的經(jīng)濟分析看,采用商品混凝土考慮節(jié)約費用后,其價格略高于現(xiàn)場攪拌混凝土,主要原因是: (1)商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)有額外的利潤和增值稅; (2)商品混凝土存在運輸費、泵送劑、緩凝劑等費用; (3)目前四川商品混凝土尚不成規(guī)模,各類攤銷成本較高。
本分析考慮使用商品混凝土的節(jié)約費用后,商品混凝土和現(xiàn)場攪拌混凝土的單價差很小,如再加上工期提前帶來的社會效益和投資效益,其綜合經(jīng)濟效益顯而易見,甚至高過現(xiàn)場攪拌混凝土。商品混凝土符合國家使用散裝水泥和商品混凝土、有效利用國有資源、保護生態(tài)環(huán)境的宏觀經(jīng)濟國策,值得推廣應用。
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