上海市混凝土外加劑的發展歷程

    隨著上海經濟的發展和城市的大規模建設，混凝土作為土木工程使用的主要建材，用量日趨增長，已成為品種齊全、質量穩定的主要建材產品。混凝土外加劑的特點是品種多、摻量小、在改善新拌和硬化混凝土性能中起著重要的作用，已成為混凝土中必不可少的第五組份，混凝土外加劑的研究和應用促進了施工技術和混凝土技術的發展。

    混凝土技術水平提高的重要技術途徑是使用優質的混凝土外加劑和礦物摻合料。前者能降低混凝土的水膠比，增大坍落度和控制坍落度損失，賦予混凝土高密實度和優異施工性能；后者能填充膠凝材料的孔隙，參與膠凝材料的水化，改善混凝土的界面結構，提高混凝土的密實性、強度和耐久性。

    混凝土外加劑的發展是與混凝土的發展是不可分割的，2005年上海預拌混凝土供應量達到5016.12萬m³，上海已成為全國最大的混凝土市場之一，引起人們普遍關注。

    第一階段：是70年代中期到80年代中期，由于寶鋼一期工程和上海高層施工的需要，上海市建工局從日本引進了整套攪拌樓設備、攪拌車、泵車。在當時為了推廣使用預拌混凝土，采取了使用預拌混凝土每立方米補貼10元，使用散裝水泥每噸貼4元，摻入粉煤灰和外加劑而節約的水泥每噸貼30元等等措施。由于政策的積極推動，預拌混凝土在80年代中期得到發展，1988年預拌混凝土供應量達到了140萬m³，攪拌站22家，設計生產能力260萬m³，攪拌車192輛，泵車46臺。

    第二階段：1988-1993年，預拌混凝土已開始被施工企業接受，住宅工程開始使用。到1993年預拌混凝土，供應量達到167萬m³，攪拌站34家，設計生產能力340萬m³，攪拌車250輛，泵車60臺。

    第三階段：1994-2001年，由于浦東對外開放后，大量高層建筑紛紛興建，隨著全社會環保意識的加強，預拌混凝土發展進入一個新時期，混凝土的施工技術在大體積混凝土施工、高泵程施工和高性能混凝土等多方面全方位地快速提高。2001年預拌混凝土供應量達2100萬m³，攪拌站106家，攪拌車1600輛，泵車310臺，設計生產能力4000萬m³。

    在這6年多時間里，預拌混凝土的價格由94年的C30每立方米800元逐步下跌到320元，由暴利走向微利，在利益驅動下94年上海預拌混凝土攪拌站生產能力猛增。97年由于“國家緊縮政策”大環境的影響，市場需求不足，生產能力放空，設備閑置嚴重，利潤空間進一步壓縮。與此同時，工程拖欠混凝土款矛盾日趨突出，98年初統計，116家混凝土攪拌站工程拖欠混凝土款高達33億元。

    2001年上海預拌混凝土在國家推動內需政策的帶動下，全年固定資產投資達到1984億，創歷史紀錄。行業管理部門在吸取前兩年教訓的前提下，出臺了一系列管理規定和整治措施，規范預拌混凝土市場秩序，市場得到了有效保護，逐步向有序的方向發展。

    第四階段：2002-2005年，上海預拌混凝土市場開始失衡已處于嚴重供大于求的局面，上海開始執行預拌混凝土“準用證”制度，以控制新辦企業的數量，并加強質量監管力度。2004年上海預拌混凝土供應量達到4276萬m³ ， 創歷史記錄，攪拌站185家，攪拌車2679輛，汽車泵353臺，固定泵124臺，生產能力6600萬m³。

    在這三年里，上海預拌混凝土C60已在某些標志性工程中應用，C80也開始批量供應，自密實混凝土也應用于工程實踐。由于預拌混凝土技術進步，已研制出粉煤灰摻量達40%強度達60Mpa混凝土，C80礦粉泵送混凝土也用于工程實踐。由于上海預拌混凝土生產能力供求嚴重失衡，企業發展步履艱難。上海預拌混凝土企業將面臨強者生弱者亡的市場環境。

    2005年上海預拌混凝土供應量5016.12萬m³，攪拌站206家，攪拌車2880輛，汽車泵374臺，固定泵127臺，生產能力7600萬m³。

    上海預制混凝土企業49家，04年完成混凝土構件253.94萬m³，比03年有所減少，05年供應249.92萬m³，比04年又有所減少，，主要產品是PHC樁、各種規格方樁、橋面梁、排水管，其中，PHC樁市場占有率高達40%，還有增長的趨勢。

 

序號	企業名稱	拌站數量	05年產量（萬m3 ）	市場份額
1	上海建工材料有限公司	13	718.7	14.32
2	上海建筑構件有限公司	11	350.15	6.98
3	上海建工物資公司	5	186.81	3.72
4	上海嘉華混凝土公司	8	210.18	4.19
5	上海建科建材有限公司	18	415.32	8.28
6	上海瓊樓砼有限公司	12	254.03	5.06
7	上海環球混凝土有限公司	2	132.78	2.64
8	上海隧道混凝土分公司	7	102.04	2.03
9	上海天利商品混凝土有限公司	2	53.44	1.07
10	上海建輝混凝土有限公司	3	65.66	1.31

 

序號	企業名稱	05年產量 萬m3	使用外加劑種類	外加劑生產企業
1	上海建筑構件公司	33．81	高效減水劑	上海世祥公司
2	中港公司上海分公司	18．51	高效減水劑	格雷斯公司、申立建材公司
3	浙東建材有限公司	18．21	高效減水劑	申立建材公司
4	柘中大型管樁有限公司	17．01	高效減水劑	申立建材公司

 

    上海預制混凝土構件生產已出現逐年下降的趨勢，量大面廣的PHC樁及混凝土方樁市場將被江浙混凝土構件占領，04年江浙混凝土構件進上海已達200多萬m³。造成這種局面的原因是兩地管理體制不一樣，上海混凝土構件企業無法與江浙混凝土構件企業進行競爭，上海混凝土構件企業已從200多家下降到80多家，存在下來的混凝土構件企業主要生產混凝土管片、大口徑排水管、PHC大口徑管樁等技術含量高的混凝土構件，生產技術含量較低的普通產品的上海混凝土構件企業將面被市場淘汰尷尬局面。

 

 

 

    從原料供應上來看，上海混凝土原材料價格是比較平穩的，由于供應渠道較充分，原材料生產能力遠遠大于市場需求，近幾年不會有大的變化。

    混凝土外加劑作為產品在混凝土中應用的歷史大約有60~70年。1885年歐洲人已經在混凝土中摻入硬化調節劑，19世紀末開始使用氯化鈣，1895年開始使用增水劑和塑化劑摻入道路鋪設的混凝土中， 正式的工業產品始見于1910年。30年代在美國為提高路面混凝土質量而使用了“文沙樹脂”來提高混凝土的耐久性。混凝土外加劑技術是在最近的40～50年代才迅速地發展起來的。20世紀50年代還只有普通減水劑，主要是美國研發的“普濁里”，后來日本引進了“普濁里”并加以改進和發展，使“普濁里”得到了廣泛應用。1937年美國頒布了歷史上第一個減水劑的專利。1954年制定了第一批混凝土外加劑檢驗標準。

    上海的混凝土外加劑在50年代初期到60年代中期為起步階段，50年代初大量使用氯化鈣早強劑，1956年國家建委曾制訂過“關于在基本建設中節約水泥的各項措施”，對外加劑的發展起了一定的推動作用。但由于氯化鈣引起的鋼筋銹蝕問題和引氣劑摻入引起混凝土強度損失等問題，以及非技術因素的干擾而導致外加劑應用技術進步十分緩慢。

    20世紀60年代以后是混凝土外加劑發展最具歷史意義的時期。1962年日本花王石堿公司首先研制成功了萘系高效減水劑，其后西德又研制成功了磺化三聚氰胺甲醛樹脂類高效減水劑。這類高效減水劑的減水率達到15%以上。

    國際上混凝土技術發展而帶動減水劑應用技術的飛躍發展。1975年中國建筑科學研究院聯合相關單位組成了木鈣研究推廣協作組，推廣使用木鈣減水劑。1978年清華大學、天津建研所、上海建科院等先后研究開發出了萘系減水劑。上海的混凝土外加劑在70年代中期到80年代中期達到第二階段。

    80年代到90年代中期，由于外加劑品種發展較快，國家制訂了14種外加劑的8個國家標準和一個技術規范，使外加劑生產企業有了統一質量評定和比較標準。

    第三階段： 高性能混凝土減水劑的問世，使混凝土技術得到了飛速的發展，新的施工工藝和工法不斷出現，大大地擴展了混凝土的使用范圍。19世紀法國出現鋼筋混凝土，實現了混凝土技術的第一次飛躍，1928年法國又發明了預應力混凝土技術，實現了混凝土技術的第二次飛躍，而各種高性能混凝土減水劑的問世就是混凝土技術的第三次飛躍。

    20世紀90年代至今是混凝土外加劑走向高科技領域的時代。隨著90年代出現的高性能混凝土（HPC），對外加劑提出了更高要求，目前國內對高性能混凝土外加劑的研究方興未艾。

    由于高強與高性能混凝土的應用，對外加劑提出了新的要求。復合多功能高性能外加劑是外加劑的發展方向，其中國內外著名外加劑公司進入上海生產銷售，上海高性能混凝土外加劑推廣使用開始與世界先進水平接軌。1988年上海麥斯特建材有限公司的成立，標志上海混凝土外加劑生產開始與國際接軌。該公司生產外加劑曾經在上海供不應求，混凝土公司拿著支票排隊提貨，成為上海混凝土行業的一道風景線，讓人感嘆！從這以后的幾年中上海混凝土外加劑企業進入一個大發展的階段，上海麥斯特建材有限公司的成功，已充分說明外加劑產品在上海的成功。1999年該公司與上海建工股份有限公司共同投資成立了新的合資企業，并引進當今國際最新一代混凝土外加劑，標志著該公司的外加劑產品與世界水平接軌。該公司將面臨新的輝煌。

    外加劑和商品混凝土的生產發展是相互促進的，上海外加劑企業概況如下：

04年上海混凝土外加劑總銷售量34.2萬噸。其中減水劑和泵送劑29.4萬噸，膨脹劑4.8萬噸，外加劑生產和銷售企業90家。05年新增外加劑企業49家，混凝土外加劑總銷售量40 .7萬噸。其中減水劑14.8萬噸，泵送劑19.2萬噸，膨脹劑6.1萬噸，聚羧酸0.6萬噸。

    上海市主要混凝土外加劑生產企業產量、銷售量和市場占有量的分析見表4、表5、表6。

    現代混凝土外加劑技術的發展，是現代混凝土技術發展的關鍵，沒有混凝土外加劑技術的應用與發展，就不可能有現代混凝土技術的發展。隨著混凝土制品日益增多的品種和建筑結構復雜化、大型化，對外加劑的需求越來越大，要求越來越高。因此，筆者認為今后的混凝土外加劑將向以下幾個方面發展。

 

 

 

   目前上海現有的外加劑企業中年產量小于1000噸的小企業占到80%，小企業往往存在著設備簡陋、中控檢測設備缺乏、技術力量薄弱等問題，因而難以保持產品質量的穩定。有些廠生產方法還很原始，工人勞動保護條件得不到保證，許多搞復合型產品的生產廠，缺乏必要產品檢驗設備，生產僅按配方混合，原材料和產品不檢驗，容易造成工程事故。外加劑產品是直接進入建筑工程的，因此外加劑生產廠家必須有較完善的生產和檢測設備，必要的技術人員，產品經檢驗后進入市場，才可避免工程質量事故。擴大企業規摸才能使生產技術設備更先進、質量控制手段更完備，擴大企業規摸有助于提高外加劑質量、研發新產品和加強環境保護。

    目前，上海使用最廣泛的減水劑是萘系高效減水劑。04年市場占有率51.7%，05年市場占有率47%；04年普通型外加劑市場占有率14.5%，05年普通型外加劑市場占有率12.9%。04年聚羧酸外加劑市場占有率2%，05年聚羧酸外加劑市場占有率1.47%。

    隨著上海高性能混凝土技術積極推廣，高性能混凝土的大量使用是必然的。聚羧酸系高性能減水劑具有高減水率、高保坍性、高強度，生產綠色化、產品綠色化等特點，必將在該方面取代萘系產品。

    由于目前聚羧酸類高效減水劑存在價格太高的問題，生產企業要降低成本和價格，才能推動該類減水劑大批量使用。

    木質素磺酸鹽類普通減水劑還應擴大生產和使用，該類產品有性能良好、價格便宜、貨源較廣的優點，在低強度等級混凝土中應用具有不可替代的優勢。

    復合多功能型外加劑，由于在性能上可以取長補短，趨于完善，并且價格適中，使用面廣，并且品種系列化、多樣化可以滿足各種工程的特殊需要，并方便工程使用和質量控制。

    目前混凝土正向高性能混凝土方向發展，要求混凝土具有很好的耐久性，提高混凝土耐久性關鍵之一是提高混凝土的密實性。二是引入極微小氣泡，因此減水率高和具有能引入極微小氣泡的引氣功能并使混凝土具有很好的工作性的高性能混凝土外加劑是今后開發的重點。

    降低外加劑的生產成本。充分利用各種工業廢料生產外加劑，如發展以紙漿廢液為基材的復合型緩凝減水劑，改革外加劑的配方和生產工藝，生產物美價廉效高的外加劑產品，為廣泛推廣應用混凝土外加劑提高競爭能力。

    加強混凝土外加劑作用機理的深入研究。隨著科學技術的發展，應采用先進的測試手段，研制外加劑的作用機理，為進一步發揮外加劑的作用，取得更好的經濟效益，有效地指導生產奠定基礎。

    化學合成高效減水劑廠在生產過程中存在不同程度的廢水、廢料和廢氣對環境的污染問題，隨著國家對環境保護的重視，工廠將加強對污染的治理，否則難以生存。

    國家已出臺有關政策扶持綠色建材的發展，綠色建材節約資源和能源，在建材生產使用中再循環過程中對地球的負荷最小，資源利用率最高，有利于人類的健康。從可持續發展的角度出發，綠色建材是建材發展的必然！

    近幾年來，外加劑產品由于發展迅速，高效減水劑以及各種復合外加劑的出現供大于求的買方市場，廠家之間出現了激烈的降價銷售的局面，利潤率僅百分之幾，這讓企業叫苦連天，感到無法經營，這是行業內有待解決的問題。

    據行業協會2005年10月對43家外加劑主要生產企業的不完全統計，不良欠款達千萬元以上的企業占23%，最高的企業已超過半億。不良欠款達百萬元以上的企業占58% ，合計欠款3.44億。

這樣的市場環境是不利于外加劑行業健康發展的，相信通過市場的淘洗，通過政府和行業的努力，外加劑市場將得到進一步規范。

    我國混凝土外加劑通過過去開發研究，為滿足國內經濟建設的要求，作出了貢獻。隨著我國改革開放，加入WTO組織，對我國外加劑產品也提出了更高的要求，目前國外的外加劑產品已進入我國市場，國內外外加劑產品將有一番激烈的競爭，我們只有不斷開發新產品，不斷地提高產品質量，降低成本，才會立于不敗之地。混凝土外加劑的進一步開發應用，將使我國高性能混凝土研究進入國際先進行列。