2013年，弗克科技在山東臨沂混凝土攪拌站試點應用其新產品“穏塑劑”生產普通濕拌砂漿，取得了良好的效果。之后，這一技術在多個地方推廣，都獲得好評，被認為是預拌砂漿最新的一種生產應用模式，并稱之為“商混砂漿”。2014年3月商務部組織中國散裝水泥推廣發展協會和山東省散裝水泥辦公室一起到臨沂，對商混砂漿的生產和施工進行了調研，并確認了其應用推廣的可行性。“商混砂漿”不僅是一個新技術，它實際上開辟了一個行業的新走向，為預拌砂漿開啟了一條“綠色”通道。
一、 “砂漿禁現”的環保訴求
“砂漿禁現”的最直接目的就是二個字“環保”。2004年，商務部、建設部、公安部等七部委首次發出《關于進一步推廣預拌混凝土使用和限期禁止在城市城區現場攪拌砂漿的通知》，指出應將預拌砂漿作為節能、環保的新型建筑材料進行推廣，認為在節約資源、保護環境、提高資源綜合利用效率方面有著重要的作用。三年后，2007年國家六部局又頒布更為嚴厲的《關于在部分城市限期禁止現場攪拌砂漿工作的通知》，到目前為止基本一、二、三線城市都被列入“禁現”地區。禁現的結果成就了大約5000億元的預拌砂漿市場。但奇怪的現象是，在同時頂著國家“禁現”的巨大壓力和5000億元市場的巨大驅動力誘惑下，經過7年左右的努力，實際上預拌砂漿的應用量只占其總額的10%左右。是什么原因讓砂漿行業對“國家禁令”和“利益驅動”都無動于衷呢？讓人匪夷所思的謎團后面一定有著必然的原因。其原因所在也是“環保”二個字，正所謂“成也環保，敗也環保也”。
砂漿禁現的條件就是推廣預拌砂漿，預拌砂漿原本有二種形式：干粉砂漿和濕拌砂漿。但是，目前是以干粉砂漿推廣為主。走訪建筑工地，和項目經理聊天可以發現，他們對干粉砂漿是“綠色環保”材料不敢茍同。他們抱怨說，干粉砂漿雖然講是環保產品，但在工地上同樣產生粉塵，特別是槽罐車泵送進入料倉時的粉塵很是讓工人煩惱，比現場攪拌好不了多少。這里有幾個問題，雖然設備設計時也會考慮到除塵問題，但是實際使用時會有種種原因導致粉塵依然飛揚。因為干粉砂漿本身就是粉狀材料，要完全避免粉塵是不可能的，除非大量增加成本，而這恰恰是最難滿足的條件。工地現場工作人員抱怨說，既然干粉砂漿也還是避免不了粉塵，那么還有什么理由必須“禁現”呢？更何況材料成本還明顯增加。
材料成本明顯增加是干粉砂漿推廣的最大瓶頸，而且這個成本增加是以犧牲“環保”為代價的。干粉砂漿中的砂，原始狀態是含水的，但為了做成干粉產品，才必須將水烘干。干粉砂漿中70%是砂，也就是說要把砂先烘干，再制成干粉砂漿產品，然后使用時還得加水。烘干一個產品70%成份中的水，其能耗可想而知，是否合理不言自明。現在城市為了環保，煤鍋爐已經基本禁止使用，只能用天然氣來加熱，成本將更高。能源的消耗本來就是環保約束范疇，鍋爐的使用本身也造成廢氣排放。本來現場攪拌砂漿所引起的粉塵還不屬于P.M.2.5范圍，而鍋爐廢氣卻是實實在在的P.M.2.5.大氣污染。推廣干粉砂漿的本來目的是為了環保，到頭來卻以能源消耗不合理和排放P.M.2.5為代價，砂漿禁現到底為哪般？干粉砂漿的環保訴求與其初衷是否相違背？
預拌砂漿的另一個途徑就是采用濕拌砂漿，就環保而言，這確實是個達到目的的好辦法。在預拌砂漿攪拌站生產出濕拌砂漿，運送到施工工地，再通過人工或機械輸送到施工樓層，由操作技工應用到建筑物中，最后硬化成型，整個過程除了預拌砂漿生產時有可能產生一些粉塵外，其他部分都不存在粉塵出現的可能。這個方法從環保角度考慮，毫無疑問是滿足砂漿禁現目的的。但為什么長期以來沒有能夠順利推廣起來呢，在后面的討論中再來敘述。
二、 預拌砂漿的質量訴求
預拌砂漿不同于現場攪拌砂漿的另一個特質就是，它是一個產品。既然是產品，就應該執行嚴格的質量標準。預拌砂漿主要有砌筑砂漿和抹灰砂漿二種，根據不同強度等級的要求，其28天抗壓強度為5~20PMa，14天拉伸粘結強度只要大于0.2MPa即可。因為我們目前的水泥強度明顯大于砂漿強度，作為濕砂漿而言，是屬于很容易滿足質量要求的產品。至于為了防止抹灰時開裂和空鼓等質量問題，在現場攪拌時加入一些膠水類添加劑也完全能夠解決。
干粉砂漿的產品設計不合理，它的成本上升僅僅是為了滿足其生產過程和運輸過程等中間環節的需要，而對終端產品質量基本沒有改善。當一個原本利潤空間很小，卻為了中間環節去增加成本是不合理的。成本增加的來源主要來自砂的烘干和砂質的選擇。天然河砂的含水量可達20%左右，烘干的能耗是一個“可觀”的數字。干粉砂漿是一個不勻質材料，其中細度分布很不均勻，砂和水泥、粉煤灰、稠化粉等的顆粒細度就不是一個數量級，它們的容重更是相差甚遠，所以離析是不可避免的。為了改善這種離析現象，技術上只能從砂的顆粒分布和級配上進行人為選擇，成本又因此上升，這就使得本來就有成本瓶頸的干粉砂漿銷售雪上加霜。一個原本簡單的產品，其中間環節變得越來越復雜，而且每次對中間環節質量上的努力，都會造成終端產品質量不變而成本明顯提高。這就把干粉砂漿的推廣推進了怪圈。
干粉砂漿所遇到的質量瓶頸，采用濕拌砂漿就迎刃而解了。濕拌砂漿不需要烘砂，濕拌砂漿不存在離析現象。那么為什么濕拌砂漿不能成為預拌砂漿的主流呢？關鍵技術就在于“穏塑劑”。
三、 商混砂漿和穏塑劑
【定義】
商混砂漿：是在商品混凝土攪拌站生產出來的濕拌砂漿，將水泥、細集料、穏塑劑和水以及根據性能確定的各種組分，按一定比例，在攪拌站經計量、拌制后，采用攪拌運輸車運至使用地點，放入專用容器或砂漿槽儲存，在工地上24~48小時內用完。商混砂漿應滿足《GB/T25181-2010 預拌砂漿》國家標準中濕拌砂漿的質量要求。
穏塑劑：專門用于商混砂漿的化學外加劑，有水溶性類產品和礦物無機類產品，具有提高濕砂漿塑性延時、保水、黏滑、強度等性能，要求能使得砂漿保塑24~48小時，而且一旦上墻應在8小時內終凝。
商混砂漿與干粉砂漿不同的是：它是一種水硬性的濕砂漿產品。水硬性材料的特點就是在一定時間內會水化、損失工作性、最后硬化。穏塑劑就是一種能夠控制水泥硬化速度的化學添加劑，同時穏塑劑還必須能夠保持砂漿良好的和易性、黏稠度、保水性和后期強度。穏塑劑的關鍵在于“穩”和“塑”，“穩”就是能保持足夠的塑性穩定時間，或者叫“延時性”，使得濕砂漿在運輸、儲存、施工過程中性能保持一致，至少在24小時內不能有變化，最好在48小時內可以繼續使用。“塑”就是具有良好的可塑性，易于工人施工上墻，并將濕砂漿在垂直的墻面上制作成所需要的造型。弗克研發中心2013年研發成功的“商混砂漿穏塑劑”有二種類型，都以粉劑形式存在。一種是水溶性的，摻量為千分之一（砂漿重量）左右，這種產品因為摻量小，運輸成本低，可全國甚至全球范圍內銷售。另一種是含礦物成分的粉體產品，不溶于水，摻量為百分之一以內（砂漿重量），可直接添加到混凝土攪拌機中使用。二種產品的使用方法不同，所需要的加藥設備也不同，弗克公司可提供全套設備和應用技術，滿足客戶的不同需求。
下面是弗克研發中心提供的試驗數據，具體描述了穏塑劑的應用對商混砂漿性能的影響。試驗采用粒徑小于4.75mm的普通河砂，河砂處于飽和面干狀態；海螺P.O.42.5水泥；望亭電廠的二級粉煤灰；弗克生產的K802穏塑劑；和自來水。試驗采用砂漿標準試驗方法，將各種粉料放入攪拌鍋內；K802穏塑劑是一種可溶于水的粉劑，先溶解在計量好的砂漿用水中，然后和砂漿用水一起倒入攪拌鍋內攪拌。試驗用的抹灰砂漿配合比如表1.所示。
圖1. 穏塑劑摻量對商混砂漿稠度隨時間的影響
圖1.表示了穏塑劑對商混砂漿稠度的影響。穏塑劑的摻量為總干砂漿重量的0.5‰、1.0‰和1.5‰.根據抹灰砂漿的國標要求，應該控制在90~110mm范圍之內，針對這個要求，摻0.5‰穏塑劑的商混砂漿在大約8小時，稠度已經降到90mm，16小時降到80mm。摻1.0‰的商混砂漿，在24小時可保持稠度在90mm以上，滿足國標要求。摻1.5‰的商混砂漿，在48小時砂漿稠度還能保持在80mm，略加少量水還能繼續使用。穏塑劑摻量為1.5‰的商混砂漿比較能滿足機噴法施工，而摻量為0.5~1.0‰時，比較適合于手工抹灰施工。
圖2. 穏塑劑摻量對商混砂漿凝結時間的影響
圖2.為穏塑劑摻量對商混砂漿凝結時間的影響。添加了穏塑劑后的商混砂漿終凝時間測定分二種情況：第一種情況是商混砂漿被存放在砂漿槽中，水份一般不易蒸發；第二種情況是商混砂漿被抹上墻后，水份一方面被墻表面吸收，另一方面由于墻體表面積大而產生表面水蒸發。這二種情況會導致砂漿終凝時間的截然不同。
粉煤灰磚基底 在基底上放抹灰砂漿 測定凝集時間
圖3.模擬砂漿被抹在粉煤灰磚上時測定其凝結時間
圖3.為模擬砂漿被抹在粉煤灰磚上時的凝結時間測定照片。試驗將粉煤灰磚切割成直徑為200mm、厚為35mm的圓盤，抹灰砂漿被成型在這個圓盤上，砂漿厚度也為35mm。成型后模擬墻面，將砂漿側放，待表面失水疑似初凝后，用測定砂漿凝結時間的標準方法進行試驗。
試驗結果表明（圖2.），當砂漿被存放在比較密封的砂漿槽中時，終凝時間根據穏塑劑摻量的增加可達60小時。而砂漿被抹上粉煤灰磚墻上后，即使穏塑劑摻量達1.5‰，終凝時間也只有6小時。
圖4. 穏塑劑摻量對商混砂漿抗壓強度的影響
圖4.為穏塑劑摻量對商混砂漿抗壓強度的影響。添加穏塑劑后的7天早期強度一般在3~6MPa，14天強度為5~9MPa，28天為10~12MPa，90天強度基本沒有什么變化，在12~13MPa左右。穏塑劑的使用使得早期強度有所下降，但28天抗壓強度影響不大。
圖5. 穏塑劑摻量對商混砂漿拉伸粘結強度的影響
圖5.為穏塑劑摻量對商混砂漿拉伸粘結強度的影響。摻加穏塑劑后7天的拉伸粘結強度在0.1MPa左右，14天拉伸粘結強度都超過0.2MPa。
圖6. 穏塑劑摻量對商混砂漿干燥收縮的影響
圖6.為穏塑劑摻量對商混砂漿干燥收縮性能的影響。由于砂漿的早期強度比較低，砂漿在標準養護3天齡期后拆模，拆模后測定其尺寸初始值，然后放置在室內玻璃廚里（23℃，相對濕度50%），測定其7、14和28天的干燥收縮值。試驗結果表明，摻加穏塑劑對商混砂漿的影響不大，28天的收縮值都滿足國標要求，小于0.2%。
穏塑劑解決了濕拌砂漿在實際施工應用中所要求的“穩”和“塑”問題，為商混砂漿的啟程鋪平了道路。
四、 一個簡單技術正在撬動一個行業
商混砂漿既是一個產品，更重要的是一個應用模式。作為產品它反映出的基本設計理念有三點：
1、回歸抹灰砂漿本來的“簡單面目”；
2、在盡量少投資的條件下可全面推廣；
3、在符合行業標準的條件下成本越低越好。
如果一個簡單的產品能滿足其功能的需要，那么任何成本上的增加都將成為其進入市場的障礙。擺脫了成本的困擾之后，把濕拌砂漿變成商混砂漿就成了一個很重要的應用模式，這個模式使得預拌砂漿的生產廠一夜之間遍布全國各地。生產基地的建設，由于這個模式的出現，而驟然成熟。預拌砂漿的推廣從此不存在產量問題，而只需投入推廣應用的力度。
五、 預拌砂漿的前景展望
商混砂漿是最符合“砂漿禁現”的環保訴求的，商混砂漿徹底滿足了砂漿在城市工地上的無粉塵要求。商混砂漿也符合商品市場的質量和成本訴求，它能很輕松地滿足國家標準對抹灰砂漿提出的要求，同時它的直接成本接近其原材料成本。為了進一步推廣商混砂漿，弗克將繼續致力于這一技術的系統化研究，主要的課題攻關內容包括二個方面：
1、 機械化施工技術的研究：隨著人力資源成本的提高，機械化施工將是一個必然趨勢，商混砂漿由于其材料的穩定性特點，將是一種特別適合于機械化施工的砂漿。弗克正在研究機械化施工一體化系統，包括攪拌車運輸、輸入工地現場砂漿槽、砂漿泵垂直輸送到樓層、機械噴涂上墻、最后是機械化抹平完成。整個過程應做到完全無泄漏、無粉塵。
2、 將干粉砂漿廠改造成商混濕拌砂漿廠的研究：干粉砂漿生產設備是有可能通過簡單改造，用于生產商混砂漿的。這個改造基本不需要增加新設備，主要是去除一些多余設備，對攪拌機框架結構做一個改造。商混砂漿不需要烘砂，不需要砂筒倉，即使用于機噴也不需要級配砂。改造后的砂漿廠直接成本將大大下降，而且其設備技術水平應優于混凝土攪拌站，在與攪拌站進行砂漿市場的競爭時，有著更為專業的優勢。
由于中國巨大的商品房市場和市場競爭異常激烈的特點，中國很難照搬國外發達國家相對高成本、低用量的干粉砂漿模式。西方國家的住房建筑以別墅為主，室內使用抹灰砂漿的量要少得多。新加坡的建筑造價也遠高于中國，整個國家人口還沒有一個蘇州多，有幾個干粉砂漿廠就夠了。他們能夠承受高成本帶來的高價格，我們不行。在中國，商混砂漿應該是普通砂漿的主流產品，而干粉砂漿的主要市場應該是特種砂漿。隨著國人環保意識越來越強，質量要求越來越高，商混砂漿為預拌砂漿開啟了一條“綠色”通道。
