外加劑行業(yè)發(fā)展報(bào)告
一、概述
近幾十年以來(lái)，我國(guó)混凝土工程技術(shù)取得了很大進(jìn)步，混凝土拌合物性能從干硬性到塑性和大流動(dòng)性、混凝土強(qiáng)度從中低強(qiáng)度到中高強(qiáng)度、混凝土的綜合性能從普通性能開(kāi)始向高性能方向發(fā)展?；炷镣饧觿┘夹g(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，對(duì)混凝土工程的巨大技術(shù)進(jìn)步，起了決定性作用，沒(méi)有混凝土外加劑技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，就不可能有現(xiàn)代混凝土技術(shù)的發(fā)展。
混凝土外加劑的特點(diǎn)是：摻量小、作用大。其對(duì)混凝土作用有四點(diǎn)：一是改善新拌混凝土的工作性能；二是提高硬化混凝土的力學(xué)性能；三是改善混凝土的耐久性；四是節(jié)約水泥，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)代混凝土施工新技術(shù)，如泵送混凝土、流態(tài)混凝土、自密實(shí)混凝土、高強(qiáng)高性能混凝土、水下不分散混凝土、噴射混凝土等的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，無(wú)不顯示了外加劑的重要作用?？梢赃@樣說(shuō)，外加劑的應(yīng)用是現(xiàn)代混凝土的最顯著的標(biāo)志。換句話(huà)說(shuō)，現(xiàn)代混凝土技術(shù)實(shí)際上就是現(xiàn)代外加劑技術(shù)。事實(shí)上，外加劑已經(jīng)成為現(xiàn)代混凝土中不可或缺的組分之一。
二、我國(guó)混凝土外加劑行業(yè)發(fā)展概況
近年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)快速發(fā)展，混凝土需求量越來(lái)越大、質(zhì)量要求也越來(lái)越高、性能要求越來(lái)越綜合化、多樣化，對(duì)外加劑品種、性能要求也越來(lái)越高，我國(guó)混凝土外加劑行業(yè)也有了很大發(fā)展，并且，隨著建設(shè)工程量的不斷增加，我國(guó)混凝土外加劑的生產(chǎn)和應(yīng)用仍具有很大的發(fā)展?jié)摿涂臻g，品種會(huì)進(jìn)一步增加。外加劑應(yīng)用技術(shù)水平的高低，足以影響我國(guó)混凝土技術(shù)發(fā)展的快慢，二者相輔相成、相互依存。沒(méi)有混凝土技術(shù)的發(fā)展需求，混凝土外加劑的發(fā)展就缺少動(dòng)力，反之，沒(méi)有外加劑產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，混凝土技術(shù)也達(dá)不到今天的水平。
然而如果外加劑使用不當(dāng)，則往往不能達(dá)到預(yù)期效果，甚至?xí)霈F(xiàn)質(zhì)量事故。因此，長(zhǎng)期以來(lái)，行業(yè)一直注重對(duì)混凝土外加劑及其應(yīng)用技術(shù)的研究，加強(qiáng)向工程界宣傳混凝土外加劑新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝，大力培訓(xùn)技術(shù)人員，使之能準(zhǔn)確掌握各種外加劑的性能，并針對(duì)具體工程如何正確選擇使用各種不同性能的外加劑，使其發(fā)揮最佳效果，取得應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。這對(duì)于提高我國(guó)混凝土總體質(zhì)量水平、推動(dòng)混凝土工程的技術(shù)進(jìn)步、促進(jìn)高性能混凝土等高新技術(shù)的進(jìn)一步健康發(fā)展、保證我國(guó)外加劑產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。
我國(guó)混凝土外加劑發(fā)展概況可以歸納為以下幾點(diǎn)：
（1）外加劑生產(chǎn)廠(chǎng)家數(shù)量多：
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)外加劑生產(chǎn)廠(chǎng)家接近2000多家，其中化學(xué)合成生產(chǎn)企業(yè)有500多家、膨脹劑生產(chǎn)企業(yè)有100多家。
（2）外加劑品種多、牌號(hào)多：
目前我國(guó)外加劑品種齊全，達(dá)30多種，國(guó)外有的外加劑品種國(guó)內(nèi)幾乎都有，且產(chǎn)品牌號(hào)有200多個(gè)。特別是高效減水劑從原來(lái)較為單一的萘系高效減水劑逐步向多品種、新品種、高端品種方向發(fā)展，如：聚羧酸系高性能減水劑、蜜胺系及改性蜜胺系高效減水劑、氨基磺酸鹽高效減水劑、脂肪族高效減水劑等。
在各種高效減水劑中，2013年聚羧酸系減水劑、萘系高效減水劑、脂肪族高效減水劑產(chǎn)量分別為497.81萬(wàn)噸、357.59萬(wàn)噸和68.17萬(wàn)噸。近幾年，聚羧酸系高性能減水劑發(fā)展迅猛，總量比例由2007年的14.6%持續(xù)提高到2013年的52.2%。
（3）外加劑產(chǎn)量多、產(chǎn)值高：
近幾年我國(guó)外加劑產(chǎn)量增長(zhǎng)速度驚人，已躍居世界外加劑產(chǎn)量前茅，并有逐年大幅提高的趨勢(shì)。據(jù)中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)混凝土外加劑分會(huì)發(fā)布的2013年我國(guó)混凝土外加劑產(chǎn)品調(diào)查結(jié)果顯示：2013年混凝土外加劑總產(chǎn)量達(dá)1225.25萬(wàn)噸，折合外加劑銷(xiāo)售產(chǎn)值達(dá)到496.61億元。
（4）企業(yè)規(guī)模越來(lái)越大：
外加劑生產(chǎn)企業(yè)逐年向規(guī)?；l(fā)展，年產(chǎn)萬(wàn)噸的企業(yè)已經(jīng)有200多家，年產(chǎn)3萬(wàn)噸-4萬(wàn)噸的企業(yè)有近50家，其中年產(chǎn)值超億元的外加劑生產(chǎn)企業(yè)有近100家。
（5）企業(yè)整體水平越來(lái)越高：
近幾年許多新建、在建的生產(chǎn)企業(yè)起點(diǎn)顯著提高，表現(xiàn)在投資力度大、生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)力量強(qiáng)、企業(yè)管理制度完善、管理水平日益提高、質(zhì)量控制手段完備、相應(yīng)的試驗(yàn)儀器及檢驗(yàn)設(shè)備齊全。
（6）外加劑及其應(yīng)用技術(shù)水平越來(lái)越高：
隨著我國(guó)化學(xué)合成外加劑與復(fù)合外加劑生產(chǎn)技術(shù)和水平的不斷發(fā)展、產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比更為合理、外加劑研發(fā)和應(yīng)用技術(shù)水平的日益提高，外加劑大量、廣泛用于各種混凝土的施工，特別是高質(zhì)量的外加劑正在為諸多的國(guó)家重點(diǎn)工程、大型工程所用。我國(guó)外加劑不但能夠滿(mǎn)足各種混凝土的施工技術(shù)要求，也能夠達(dá)到混凝土的質(zhì)量要求。
（7）外資企業(yè)由大量進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)轉(zhuǎn)入退出或合資
由于中國(guó)建筑市場(chǎng)十分龐大，全世界水泥產(chǎn)量的一半消耗在中國(guó)，所以吸引了國(guó)外許多生產(chǎn)企業(yè)相繼進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。目前，已進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的相關(guān)企業(yè)主要有：SIKA公司、BASF公司、福斯樂(lè)公司、意大利馬貝公司、日本的觸媒公司、韓國(guó)LG公司等。目前這些公司主要采用的推廣方式是銷(xiāo)售他們?cè)诰惩馍a(chǎn)的產(chǎn)品，有的公司也已經(jīng)開(kāi)始或?qū)⒁趪?guó)內(nèi)建立生產(chǎn)線(xiàn)、設(shè)廠(chǎng)生產(chǎn)或復(fù)配。事實(shí)上，這些國(guó)外公司的進(jìn)入，一方面有力地推動(dòng)了外加劑行業(yè)在我國(guó)的發(fā)展與進(jìn)步，縮短了我國(guó)外加劑方面與國(guó)外的差距，另一方面，對(duì)提高我國(guó)混凝土外加劑行業(yè)的整體水平將有深遠(yuǎn)的影響和促進(jìn)作用。
但隨著國(guó)內(nèi)外加劑企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，特別是聚羧酸系減水劑技術(shù)，以及新型外加劑產(chǎn)業(yè)鏈逐漸建立完善并成熟，國(guó)內(nèi)外加劑技術(shù)在某些方面已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際的先進(jìn)水平，甚至國(guó)際的領(lǐng)先水平。另外，國(guó)內(nèi)企業(yè)更能適應(yīng)我國(guó)原材料多變等環(huán)境，促使某些國(guó)外品牌逐漸退出了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。也有一些外資企業(yè)為適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)情況，選擇了與國(guó)內(nèi)企業(yè)合資的方式，借助國(guó)內(nèi)企業(yè)的特點(diǎn)，取得了良好的效果。
（8）行業(yè)的節(jié)能及環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)：
隨著全球可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，隨著科學(xué)發(fā)展觀的深入人心，整個(gè)混凝土外加劑行業(yè)對(duì)節(jié)能節(jié)材、綠色環(huán)保及人體健康意識(shí)日益增強(qiáng)。在確保外加劑產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，注重節(jié)約能源和保護(hù)資源正在成為行業(yè)的工作重點(diǎn)。不少企業(yè)已經(jīng)把節(jié)水、節(jié)電、節(jié)油等列入企業(yè)內(nèi)部重點(diǎn)考核指標(biāo)，一些優(yōu)秀企業(yè)對(duì)研究開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保型外加劑新產(chǎn)品、新技術(shù)方面加大投資力度，給其他企業(yè)做出了典范。
（9）外加劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用技術(shù)規(guī)范齊全：
從1986年起，為了確保外加劑產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)應(yīng)用技術(shù)水平的發(fā)展與提高、規(guī)范市場(chǎng)、保證工程質(zhì)量，我國(guó)針對(duì)使用量比較大、應(yīng)用面比較廣的各種混凝土外加劑相繼制訂了一系列混凝土外加劑產(chǎn)品國(guó)家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)和混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。此后大部分標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范都進(jìn)行了修訂，這對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)范市場(chǎng)、確保工程質(zhì)量起到了重要作用。目前我國(guó)已制定的混凝土外加劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比較齊全。
今后我分會(huì)的工作重點(diǎn)將是加強(qiáng)對(duì)各種新型外加劑、環(huán)保型外加劑、特別是對(duì)高性能外加劑的研發(fā)，進(jìn)一步促進(jìn)外加劑應(yīng)用技術(shù)的不斷完善與應(yīng)用水平的提高，這也是我國(guó)混凝土新技術(shù)不斷向前發(fā)展的關(guān)鍵。
三、混凝土外加劑國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
（一）國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀
1、國(guó)內(nèi)外加劑技術(shù)現(xiàn)狀
國(guó)際上自上世紀(jì)30年代開(kāi)始使用混凝土外加劑。我國(guó)自上世紀(jì)50年代開(kāi)始研制和少量使用混凝土外加劑；70年代外加劑行業(yè)開(kāi)始興起。經(jīng)過(guò)30多年的努力，我國(guó)的外加劑行業(yè)已經(jīng)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，目前我國(guó)外加劑技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀大致可歸納總結(jié)為：
（1）合成技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展，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(lèi)產(chǎn)品，可以單獨(dú)使用，也可以與其他產(chǎn)品復(fù)配使用。我國(guó)高效減水劑產(chǎn)量位居世界第一。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(guó)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(guó)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％。
我國(guó)合成高效減水劑產(chǎn)品多樣化，是目前高效減水劑技術(shù)發(fā)展的特色之一。從原來(lái)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(jiǎn)單，投資比萘系少，在性能上又具有明顯的特點(diǎn)，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，可與國(guó)外產(chǎn)品質(zhì)量相比。
（2）聚羧酸系高性能減水劑在中國(guó)的研發(fā)及其應(yīng)用技術(shù)的成功與市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓，是外加劑行業(yè)的又一里程碑式發(fā)展。
基于我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展，以及各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，特別是高速鐵路網(wǎng)、高速公路網(wǎng)、橋梁、隧道、機(jī)場(chǎng)、港口、大壩、高層建筑等建設(shè)項(xiàng)目正大規(guī)模開(kāi)展，混凝土工程量巨大。無(wú)疑，聚羧酸系高性能減水劑將成為今后我國(guó)混凝土外加劑主流技術(shù)的發(fā)展方向，它的市場(chǎng)將面臨一個(gè)極大的發(fā)展機(jī)遇，未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，它的生產(chǎn)與應(yīng)用仍將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2013年聚羧酸系減水劑年產(chǎn)量首度超過(guò)了總量的50%，達(dá)到了52%，從2007年的14%到52%，僅用量了6年的時(shí)間，增長(zhǎng)迅速，并且這一趨勢(shì)還在加速。
（3）混凝土外加劑向著品種齊全、產(chǎn)品性能不斷提高的方向發(fā)展。
我國(guó)混凝土外加劑品種很多，如能夠降低混凝土用水量、提高混凝土強(qiáng)度的高效減水劑，用于調(diào)整混凝土凝結(jié)時(shí)間的緩凝劑、促凝劑，減少混凝土收縮開(kāi)裂時(shí)使用的膨脹劑、減縮劑，能提高混凝土的抗凍融性能、延長(zhǎng)混凝土的使用壽命的引氣劑，在冬季負(fù)溫條件下施工時(shí)使用的防凍劑等，基本能夠滿(mǎn)足我國(guó)現(xiàn)有條件下施工的各種混凝土性能的要求。國(guó)外有的品種在國(guó)內(nèi)幾乎都有，目前在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里已經(jīng)對(duì)14種外加劑產(chǎn)品的性能有了明確規(guī)定。
混凝土施工技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了各種外加劑的升級(jí)換代?；炷僚蛎泟┑哪戤a(chǎn)量穩(wěn)步增加，2009年約126.36萬(wàn)噸，2011年約135萬(wàn)噸，2013年約150萬(wàn)噸?；炷僚蛎泟┮灿筛邏A高摻（15%～20%）、中堿中摻（10%～12%）逐步向低堿低摻（6%～8%）發(fā)展。
以前我國(guó)速凝劑幾乎全為粉狀的速凝劑。無(wú)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，降低噴射混凝土后期強(qiáng)度損失，提高了噴射混凝土工程質(zhì)量。
引氣劑在聚羧酸系高性能減水劑、泵送劑、防凍劑等外加劑中得到廣泛使用。近幾年，引氣劑產(chǎn)量一直在持續(xù)增長(zhǎng)，2009年引氣劑總產(chǎn)量為1.63萬(wàn)噸，2011年產(chǎn)量達(dá)到3.36萬(wàn)噸，2013年產(chǎn)量達(dá)到3.79萬(wàn)噸。引氣劑的快速發(fā)展是由于人們更加重視混凝土耐久性所致。傳統(tǒng)的松香皂類(lèi)引氣劑也被進(jìn)行多種方法的改性，新型三萜皂甙類(lèi)引氣劑也有多個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)。
總體看來(lái)，我國(guó)外加劑的配制技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)都在不斷完善和提高過(guò)程中。
（4）自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)開(kāi)始為企業(yè)所接受，大中型企業(yè)自主向自動(dòng)化生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)型。
傳統(tǒng)外加劑生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)量、溫度控制、反應(yīng)時(shí)間控制、加料等過(guò)程都是人工操作，常常出現(xiàn)誤差和錯(cuò)誤，輕則造成質(zhì)量波動(dòng)，重者出現(xiàn)廢品。利用自動(dòng)化控制技術(shù)，改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是我國(guó)混凝土外加劑生產(chǎn)技術(shù)提高的重要途徑之一，也是我國(guó)混凝土外加劑生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的方向。特別是高速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)對(duì)外加劑企業(yè)的生產(chǎn)提出了嚴(yán)格的要求，促使了外加劑企業(yè)的生產(chǎn)由人工生產(chǎn)向自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。
江蘇博特新材料新材料有限公司、山東省建筑科學(xué)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(xiàn)的大型企業(yè)開(kāi)始嘗試全自動(dòng)化生產(chǎn)，并取得良好效果。
（5）混凝土外加劑步入清潔化、綠色化生產(chǎn)技術(shù)階段。
與其他建筑材料一樣，混凝土外加劑的綠色化生產(chǎn)越來(lái)越被重視。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)的隔離和生產(chǎn)壓力容器的安全問(wèn)題。
在外加劑綠色化生產(chǎn)技術(shù)方面，開(kāi)展了多種途徑綜合利用廢渣等方面的研究和應(yīng)用。生產(chǎn)企業(yè)十分注意減少生產(chǎn)過(guò)程中廢氣的排放，利用循環(huán)水等。今后還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)外加劑各種原料、成品環(huán)保性能的評(píng)價(jià)，一些復(fù)合外加劑廠(chǎng)應(yīng)加裝除塵設(shè)備，收集生產(chǎn)車(chē)間的粉塵，改善生產(chǎn)條件，保障工人安全。
2、國(guó)外外加劑技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)外混凝土外加劑技術(shù)也是在最近的40～50年代才迅速地發(fā)展起來(lái)的。20世紀(jì)50年代還只有普通減水劑，當(dāng)時(shí)主要是美國(guó)的“普濁里”，后來(lái)日本引進(jìn)了“普濁里”并加以改進(jìn)和發(fā)展，使“普濁里”得到了廣泛應(yīng)用。40年代中期開(kāi)發(fā)出了羥基羧酸鹽類(lèi)減水劑。
前蘇聯(lián)是外加劑研究和使用較早的國(guó)家，從20世紀(jì)30年代起就開(kāi)始在混凝土中應(yīng)用表面活性劑的實(shí)驗(yàn)，中國(guó)的木質(zhì)磺酸鹽減水劑即是從前蘇聯(lián)的亞硫酸鹽紙漿廢液減水劑“CCB”引進(jìn)的。由于前蘇聯(lián)地處寒冷地區(qū)，他們?cè)谠鐝?qiáng)劑，尤其是防凍劑的研究應(yīng)用上，都處于領(lǐng)先地位，研制應(yīng)用已有40多年歷史。例如1985年前蘇聯(lián)使用了35萬(wàn)噸外加劑，其中早強(qiáng)防凍劑即占24萬(wàn)噸。所使用的品種也多，有無(wú)機(jī)鹽也有有機(jī)物。主要品種有氯化鈉、氯化鈣、碳酸鉀、亞硝酸鈉、尿素、亞硝酸鈣以及這些鹽類(lèi)的復(fù)合物。并對(duì)早強(qiáng)防凍劑的工程應(yīng)用做了詳細(xì)的規(guī)定（應(yīng)用規(guī)范）。
進(jìn)入了20世紀(jì)60年代以后是混凝土外加劑發(fā)展最具歷史意義的時(shí)期。當(dāng)時(shí)由于要求混凝土具有更高的強(qiáng)度和更大的流動(dòng)度，而普通減水劑如木質(zhì)磺酸鹽及文沙樹(shù)脂等引氣劑已不能滿(mǎn)足要求。于是1