贯彻“创新、绿色”发展理念 推进墙体材料行业高质量发展

2019-03-27 16:37来源:墙材革新与365bet备用网址杂志作者:陈福广浏览数:60

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。推进高质量发展是我国当前和今后一个时期确定发展思路、制定经济政策、实现宏观调控的根本要求,正在引发我国经济领域广泛而深刻的变革,带来从理念到实践的全面革命,各行各业实施供给侧结构性改革,必须以此为指导思想。墙材行业只有坚定不移地贯彻这一要求,才能真正实现可持续发展,为此我想谈以下几个问题。

1 转变发展理念,积极主动迎接挑战

墙材企业实现高质量发展,就必须贯彻创新和绿色发展理念,从过去追求新型墙材产品总量增长、搞同质产品重复建设,转向高质量、创新发展;发展思路必须以国家产业政策为导向,坚持把节能、环保、提高建筑功能作为引领,不能单纯追求低投资、低成本,贪图短期效益。这就要求企业:一是从长期发展的战略高度,坚持技术创新,再也不能按陈旧、粗放的生产方式组织生产,而要采用清洁生产方式,发展品质优良、施工快捷、安全耐久、节能环保的新型墙材产品;二是要站在高起点上,推进墙材产品质量性能和装备技术升级,要以企业发展和现实生产经营中存在的关键性问题为导向,实施创新驱动, 必要时要舍得淘汰落后装备,舍得花本钱采用精准装备和引进先进技术,使企业工艺技术水平和产品质量档次真正得到提高。

浙江省近几年贯彻“创新、绿色”发展理念,墙材革新工作取得了可喜的成绩。

2008 年,建材行业标准《烧结砖瓦能耗定额》(JC/T 713—2007)颁布实施,这是评价砖瓦企业能耗等级的“定额”标准。浙江省人民 政府 2010 年发布了地方标准《烧结砖单位产品综合能耗限额及设计计算方法》(DB 33/767— 2009),执行的是考核企业能源消耗是否合格的“限额”标准,而且“限额”标准值大大严于“定额”标准值,达到了国际先进水平。这对于浙江省砖瓦企业节能技术改造和调整产业结构起到了巨大的推动作用,为促进全国砖瓦厂节能改造树立了样板,也为地方发展低碳经济作出了贡献。

2013年,浙江省人民政府办公厅发布《关于浙江省城市城区建设工程全面推广使用新型墙体材料工作实施方案》,这是全国第一个最严厉的禁止使用实心黏土砖的政府文件,对浙江省墙改工作的深化起到了强力推动作用。

淤污泥资源化利用的“湖州模式”,是浙江省新墙办践行绿色发展理念,开创新型墙材发展走生态文明建设,实现砖瓦行业转型升级的创新之路。

进入新时代,《 浙 江 省 新 型 墙 体 材 料 “十三五”发展规划》提出“开展绿色墙材企业,废弃物资源化利用,农村自建房新型墙材应用三大示范”,墙材企业必须围绕这些要求,积极推进自身的高质量发展。

2 实施创新驱动,推进墙材行业高质量发展

如何实现高质量发展,下面我就烧结制品、加气混凝土、装配式建筑发展等,分别谈一些具体意见,供大家参考。

2.1 关于烧结制品企业的创新发展

烧结空心制品目前仍然是我国新型墙体材料的主导产品,在新型墙材中所占比例在70%以上,而且在建筑应用中产品质量性能最稳定。衡量一个地区的墙材革新成就,离不开对烧结制品行业转型升级的评价,它应当是我国墙材行业创新和绿色发展的主要产品。当前存在的问题是,从行业总体来看,产品质量档次尚处于中低端水平, 保温性能不能很好地满足节能建筑的要求,具有保温、装饰、结构一体化的高档次产品缺失,生产工艺不够集约化、精细化,大气污染物排放严重超标。烧结制品企业必须以这些问题为导向, 实施创新驱动。下面我从开发新产品和装备技术创新两方面来谈点建议。

2.1.1 开发新产品,提高产品质量和使用功能

在房屋建筑应用方面,烧结制品企业可以从以下三个层次开发新产品:一是紧紧围绕365bet备用网址使用要求,着力提高产品质量和档次。开发高保温性能的空心砖和砌块,包括保温模数空心砖等。要根据不同气候地区365bet备用网址外墙热工性能要求,开发不同墙体厚度的外墙保温制品,使其节能标准一步到位,无需再外贴聚苯板。例如:在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区,重点发展传热系数小于1.0W/(m2·K)或1.5W/(m2·K)的烧结保温模数空心砌块(砖)。开发这类产品,可为我国长江中下游地区及其以南大半个中国的节能建筑外墙提供长期稳定可靠、耐久适用的保温节能墙材产品;二是开发集保温、结构、装饰多功能一体化的外墙绿色制品,包括开发吸水率≤ 8% 的清水墙高档饰面保温砖(砌块)和烧结外装饰板,为城市和乡村美化及房屋建筑外饰面的耐久性提供保障;三是有条件的企业在市场有需求时,可以开发适应装配式建筑发展的大尺寸高保温烧结砌块和保温砖组装墙板、楼板,为烧结制品应用拓展到装配式建筑开创先河。

为进一步发挥烧结制品的特点和优良性能, 在满足建筑市场需求的基础上,企业还可以进一步拓宽烧结制品的开发领域,参照国外发达国家经验,开发市政工程用路面砖、高速公路工程用隔音空心砖、水利工程用护坡砖、园艺景观工程用草坪砖和空心花格砖等,这些产品都是烧结制品企业创新发展的开拓领域,其附加值也较高。开发这些市场需求的新产品,不仅可使烧结制品升级,而且将带动装备技术的升级改造。

2.1.2 生产工艺装备技术的创新

墙材新产品的开发和使用功能的提高,很大程度上取决于装备技术水平,因此装备技术的创新是关键,它决定企业能否成功开发出符合要求的新产品。例如在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区,针对190mm或240mm规格的空心保温砖,开发传热系数小于1.0W/(m2·K) 或 1.50W/(m2·K) 的烧结保温砖,有的砖厂如果采用现有装备技术生产,在不加大产品(原有墙体)厚度的前提下,实现这个目标并不容易。如果要开发高档次清水墙装饰面制品,即吸水率≤8%的制品,多数企业必须要对现有装备技术进行较大改造才能实现。为此,需要认真讨论在烧结制品高质量发展的要求下,现有装备技术如何创新。

从全国范围来说,目前我国烧结制品企业的生产方式多数尚属于粗放型,无论单机装备的设计和制造,或生产线的主辅机设计和配置,尚没有做到精细化和集约化。因此,要实施创新驱动,实现高质量发展,需要从以下几个方面对生产工艺系统进行全面技术改造。

(1)开发高效率的原料处理装备。

国外一个标准化的烧结制品厂生产高质量性能优异的空心制品,采用页岩等原料,粉碎细度大多数为<0.5mm的颗粒占80%以上,其中≤0.05~0.1mm范围的颗粒约占50%。一般要经过3道对辊机、两道搅拌,有的还要加上轮碾、混练和陈化处理。原料要在陈化仓贮存7~10d,陈化仓不但有倒料设备,而且还有喷雾洒湿和恒温恒湿装置,使颗粒表面预先雾湿水化,以提高其成型的融熟度。我国砖瓦厂原料粉碎的颗粒细度大多在1~3mm,0.5mm以下的颗粒所占比重只有30%~50%,≤0.05~0.1mm范围的微粒更少,至于控制合理的颗粒级配则很少过问。在通常情况下,最多采用两道对辊机、两道搅拌。陈化仓只有倒料,起预均化的作用。这对于生产一般空心砖或低孔洞率空心砌块来说,可以满足当前低标准的要求。但是,对于生产高质量的多排密孔空心制品和高档清水墙饰面制品,特别是生产集保温、装饰一体化的多功能产品,这种处理方式就可能达不到要求。因此,迫切需要提高原料破(粉)碎细度和混合搅拌均匀化,加强轮碾、陈化等措施,以提高成型的可塑性和揉练性。因此,有的砖厂可能要淘汰一些现有原料处理设备,更新高性能的精细化的原料处理设备。有的砖机制造厂老板告诉我,目前砖厂现有设备不能适应原料处理精细化要求,并不是装备制造厂做不到,而是制砖厂怕花钱不采用,没有形成高性能设备的市场需求。因此,我们主张装备技术创新要先行,提倡现有砖厂根据高质量的需求更新装备,提高技术水平。

(2)努力提高装备结构设计水平,走自主创新之路。

我国砖瓦的发展特点是原料品种多、掺加废渣多,而各种原料、掺加废渣的品质又差异很大, 因此,砖机装备包括破(粉)碎、搅拌、挤出成型等设备的结构构造要求就不完全相同,需要根据不同原料、不同生产工艺、不同产品质量性能的要求,进行科学合理的优化设计,这是我国砖瓦装备技术创新的重要内容。

我国砖瓦装备制造往往缺乏与原料性能、工艺要求和产品种类相适应的能力。国外装备制造厂都建有小型模拟试验室,根据生产厂提供的原料,进行破(粉)碎加工处理和挤出成型模拟试验。例如,原料处理设备,通过原料处理试验, 得出破(粉)碎设备运行参数和原料成型性能要求作为设计依据,比如粉碎细度要求、不同颗粒级配的组成等,再进行破(粉)碎设备的结构设计和配套;挤出成型设备和工艺也是如此,挤出机结构设计是通过预先在试验室对所提供的原料和产品性能要求进行小型模拟工艺试验,通过监视物料在挤出过程中的运转轨迹,诊断调整各项工艺参数,使之达到最佳状态,从而确定合理的部件配套尺寸和工艺运行参数,如挤压力大小、螺旋绞刀合理角度、泥腔衬套结构型式等,并制成专门的设计软件,然后再对辅助设备进行合理选配,从而对挤出成型生产工艺的全过程进行优化配置,力求挤出成型工艺与原料和产品性能要求完美结合。我国装备制造应参照国外深入研究装备结构的构造,搞清各种装备作用的原理及其工艺运行的特点,参照原料的物理性能状况,进行精细化集约化设计。为此建议:我国砖机制造厂尽快建立原料处理和工艺装备试运行的试验室,要配备系统的原料处理和小型工艺试验设备, 先在试验室进行原料破(粉)碎、搅拌、成型到坯体干燥、烧成等一系列工艺和设备运行参数的对比试验,根据试验运行的有效参数,对主机设备和相应的辅助设备进行优化设计和配套选型, 从而保证装备在生产运行中完全适应原料性能和产品质量要求。

我曾多次与国外有关装备制造企业交流,他们一致认为,原料先在试验室进行小型工艺和设备模拟试验,取得相应的有针对性的运行参数, 作为装备设计和制造的重要依据,是提高装备设计和制造水平、确保产品质量的重要保证,尤其是对于我国利用废渣生产墙材产品,原料品质又不十分稳定的情况,更是需要开展相关原料处理、工艺参数和设备运行的模拟试验,以确保制造装备的适应性、先进性,希望我国有条件的装备企业在这方面勇于创新率先突破。

(3)要十分重视耐磨材料、备配件和模具的创新。

烧结制品行业是高消耗耐磨材料的产业,耐磨材料的性能关系到设备运行成本和使用寿命, 在国外无论欧洲或美国早已形成系列化、标准化和成套供应机制。然而我国砖瓦耐磨材料、备配件和模芯具制作比较落后,近几年虽然也出现不少新型耐磨芯具,但仍处于手工作坊、小规模生产的无序状态,没有形成有效的系统、配套的供应机制,没有建立各种耐磨配件生产基地,既浪费资源又难以提高水平。我国砖瓦企业规模虽小, 但数量众多,遍布全国各地,当前企业总数仍有5~6万家之多。近年来,全社会砖瓦制造业工业总产值约5000~6000亿元,规模以上砖瓦及建筑砌块制造企业固定资产投资3000亿元左右,这是一个潜在的大行业,每年消耗大量的耐磨材料和备配件。因此,积极开发墙材行业的耐磨材料、耐磨件和各种配套模具,进行相关技术创新,已成为当务之急。为此建议:一些装备制造企业可以转行专攻耐磨件和模具配套产品;一些企业可采取多种方式与国外合作,建立模具配套和耐磨配件制造的专业化生产与供应基地,使之达到系列化、标准化,首先实现节能砖芯具配套系列化,这样既节约资源,又能尽快提高档次水平,从而促进我国墙材行业装备技术整体水平的提高。

(4)尽快开展干燥和烧成工艺技术创新。

我国砖瓦窑干燥烧成技术创新包括两方面:一是窑体结构构造如何适合我国原燃料特点进行设计制造;二是各种不同原料的坯体干燥和烧成工艺技术创新。

①在干燥工艺方面。

目前我国一次码烧用隧道窑余热干燥砖坯, 大多采用鼓风机点式供风、排潮干燥,基本上是通过人工或半自动控制风量来调节温湿度,还不能真正做到温湿度均匀和直接调控。这对于实心砖和低孔洞率空心砖能起到一定管控作用,但对于生产大批量、多排密孔空心制品、高档次的饰面制品,其边、肋相对较薄,可能难以达到不同方位的砖坯均衡稳定干燥。

国外二次码烧和个别一次码烧是采用分层码放的室式干燥,按照预先设计好的干燥曲线,采用数个锥形立式自动循环送风机排潮,送风机根据监测不同方位温湿度的高低,采用自动控制间隙式分层循环送风,调节干燥室不同方位不同区域的温度和湿度,使干燥室上下、左右与中心部位的砖坯干燥均衡一致,干燥效率大大提高。这种干燥技术特别适合大规模产量和多排密孔空心制品。

为进一步提高我国高档次烧结空心制品的干燥质量,并适应大规模产量生产线不断增多的新形势,干燥技术的创新除继续完善和提高现有隧道窑干燥技术外,还需要结合我国多品种原料、坯体的实际情况,研发新型干燥室的结构型式和适应不同产品类别的干燥工艺,包括在二次码烧工艺中采用分层码放的室式干燥工艺,采用自动循环分层间歇式送风干燥技术,以提高砖坯干燥效率和确保砖坯干燥质量稳定。

②在烧成工艺技术方面。

除了按照原燃料品种和产品类别分别制定相应的烧成曲线外,重点是要提高烧成工艺自动控制水平。

国外的隧道窑焙烧是通过直接调控窑内烧成温度,使之按照预先设定的烧成曲线运行,并能自动调节原燃料配比和焙烧工艺参数,做到在线自动检测、自动调控,既能确保产品烧成质量, 又能科学合理焙烧,节约能源。

我国目前隧道窑烧成温度的控制,基本上是通过开关风机的风量来调节的,虽然也能间接调节室内温度,起到一定的控制烧成质量的作用, 但不能做到均衡煅烧,更不能直接通过调控温度来调整原燃料配比和调节烧成工艺参数,起不到真正节约资源和能源的作用。

为此建议:我国隧道窑烧成技术创新能否针对我国内外燃不同烧成工艺特点,分别进行技术创新。首先,对内燃砖烧成工艺,开发离线自动控制技术,在窑运行稳定的基础上,通过测定窑内温度对应原燃料配比或煤矸石掺加量,制成相应表格进行离线调整控制,当然离线调控有一个迟缓过程,可能不会立即发出指令起到调控作用, 但对生产仍然会起到指导作用,比不加控制前进一大步。其次,对于外掺燃料烧制高档次的烧结空心制品,随着原燃料品种(天然气、煤气或煤粉)的变化、燃料掺加方式的改变等,进一步改进窑体结构设计,配置相关自动化技术,使隧道窑烧成工艺能像国外那样做到在线自动检测,自动调节烧成温度范围和有关热工参数,从而确保产品烧成质量,真正节约能源和原材料。

2.1.3 关于环保达标、脱硫除尘装备技术的创新

生态环保部已重视并开展对烧结制品企业的环保大检查,砖瓦企业环保达标显得十分紧迫。砖瓦窑脱硫除尘装备技术的创新,是当前砖瓦企业生存发展的关键所在,企业必须予以重视并下大力气创新。为此,我想就砖瓦脱硫除尘装备的技术开发提出几点建议:

(1)脱硫除尘工艺装备的技术开发,必须按系统工程技术设计。

在20世纪90年代,北京门头沟引进的法国西方公司年产6000万块标砖生产线,隧道窑宽度为10.2m。当时投资70万元人民币,由清华大学配套设计试制了一台脱硫除尘设备,运行3个月未获成功,其原因就是因为当初没有搞清楚脱硫工艺技术必须与原燃料成分、窑炉热工制度和热效率相结合才能取得较好效果。后来,我考察法国和比利时的煤矸石烧结砖生产线了解到,脱硫除尘工艺装备不是一台简单的脱硫除尘设备安装在任何隧道窑上就能解决问题的,它必须与原料成分、烧成工艺、窑炉容量和热工负荷紧密结合,这是一项专业性很强的环保系统工程技术,是由制浆设备、烟气排放设备、除尘设备、SO2吸收和脱硫副产物处理设施共同组成的砖瓦窑脱硫除尘工艺系统。这个工艺系统的设计是根据隧道窑稳定运行的烟气排放总量和浓度、SO2排放量等参数,确定工艺技术路线和设备、设施的结构型式以及脱硫工艺参数,每个企业的原料成分和窑炉烧成工艺参数不同,其脱硫除尘工艺技术要求就不会相同,装备设施的配套和工艺参数就有差异,很可能一个企业一个样,不能简单模仿,照搬套用。

(2)开发系列化脱硫除尘工艺装置。

我国砖瓦原料品种多样,原料成分各异,不可能一套脱硫除尘工艺装备就能包打天下,因此必须开发系列化脱硫除尘工艺装置。例如:针对煤矸石、页岩、粉煤灰、污泥等不同原料品种、不同烧成工艺特点分别开发系列化的脱硫除尘装置,或者针对不同原料含硫量范围配置系列化脱硫除尘设备,要按照系统工艺技术集成化设计制造,并分别进行工业性试验,不断改进完善,抓紧在全行业推广,推动砖瓦企业环保达标。

(3)规范化准确检测脱硫工艺参数,确保装备在长期稳定运行状态下高效率脱硫除尘。

国外脱硫除尘系统要求在长期稳定运行状态下,通过在线自动检测、自动调控,保证脱硫效果达到高效率。目前我国有些企业在检测脱硫除尘效率时,往往只检测数小时或数天内的设备、设施运行数据,而且取样点、检测方法各异,可能不会准确、稳定地反映脱硫效率。因此,在开发脱硫除尘系统工艺技术的同时,要规范统一准确的检测方法,确保脱硫效率达到90%以上。在国外,我们还发现不少砖瓦企业将除尘系统和脱硫系统分列,将烟气先通过除尘系统,再进行脱硫;有的还将脱硫和脱硝相结合,目的是降低成本,进一步提高脱硫效率,这些都是值得借鉴的。

自墙材革新工作开展以来,我国砖瓦生产工艺和装备技术确实发展很快,但是由于我国砖瓦行业原始工艺装备非常落后,技术基础异常薄弱,30年来虽有较大进步,但是拿今天高质量的要求来衡量,需要技术创新的内容还很多,希望烧结制品行业的志士同仁们,一定要认清形势,与时俱进,力推行业技术创新,再上新台阶。

2.2 关于蒸压加气混凝土企业的升级改造

《江苏省墙体材料产业发展导向(2017年本)》已将15万立方米和18万立方米加气混凝土砌块生产线分别作为限制和淘汰的产品,将加气混凝土板材作为鼓励发展产品,这是很正确的。近期上海也将18万立方米加气混凝土生产线作为限制类列入产业结构调整负面清单,将不再享受减、免税收等优惠政策。因此,我想重点就加气混凝土板材如何技术创新谈几点建议。

2.2.1 发展加气混凝土板材重在提高加气混凝土本身质量和使用功能

加气混凝土板材主要用于外墙保温。从使用功能要求来看,必须是低密度、高强度,同时具有高保温性能、干燥收缩值低的性能。这一要求实质上是有关加气混凝土质量的深层次问题。我曾经考察过日本旭硝子、板硝子、小野田、伊通, 德国伊通、道斯藤,香港大通等加气混凝土企业,这些企业的加气混凝土外墙板材几乎全部采用B05级加气混凝土,其标准强度都在4MPa以上(实际出厂强度都在4.35MPa左右,有的达到4.5MPa)。对生产板材的加气混凝土性能要求高于加气混凝土砌块,这不仅仅是为了满足建筑功能要求,由于加气混凝土要配筋,这一要求同时也是为了增强加气混凝土与钢筋的握裹力和防止钢筋长期锈蚀。国外 B06 级或 B07 级加气混凝土曾用于楼板或屋面板,但也不是很普遍。

我国用于外墙的加气混凝土砌块,B05级砌块强度是2.5MPa或3.5MPa,为了防止开裂要求砌块强度达到 5MPa,因此只好生产B06级或B07级的加气混凝土,大多数体积密度都在680~730kg/m3, 有的甚至达到B08级,这是与加气混凝土的发展方向相矛盾的。如此发展加气混凝土存在两个问题 :一是生产过程中原材料(特别是优质石英砂、石灰售价高)用量大,生产成本大大增加;二是生产B06或B07级产品,其保温性能明显降低,在不增加墙体厚度的情况下很难达到365bet备用网址设计标准,而增加墙体厚度导致建筑成本增加。因此,只有生产B05级或以下密度、强度在4MPa以上的加气混凝土才能真正发挥加气混凝土优良的保温性能,并可节省原材料,降低生产和建筑成本。我国加气混凝土板材目前大多采用B05级、3.5MPa的混凝土,不但在寒冷、严寒地区可能抗冻性达不到要求,就是在夏热冬冷地区或夏热冬暖地区也容易产生开裂、空鼓、剥落等弊病,从长期使用稳定性看,可能还需要进一步提高其强度,降低其干燥收缩值。因此我建议:加气混凝土企业技术创新的重点是开发高强度、低密度的加气混凝土;对于生产加气混凝土外墙保温板,其体积密度B05级的强度必须在4MPa以上,其收缩值也需降低,同时还要加强钢筋防锈处理。因此,加气混凝土的高质量发展不仅仅是要求采用4.8m切割机的问题。根据我国加气混凝土企业现状,要想开发低密度高强度的加气混凝土,必须从原材料品质的提高到工艺装备技术的更新,进行全面的系统改造。

2.2.2 严把原材料品质关,加强原材料处理

加气混凝土是以SiO2和CaO为主要原材料,掺加发气剂,在高温高压下进行水化反应合成的一种轻质多孔材料,因此含有SiO2和CaO为主要成分的原材料品质状况,对产品质量和性能影响甚大。在国外,原材料中SiO2含量约为95%~96%,生石灰中有效CaO含量高达93%~95%。而我国粉煤灰加气混凝土中粉煤灰成分不加控制,SiO2含量一般在40%~48%,砂加气混凝土中的砂子SiO2含量多数在80%~90%之间,不经清洗,含泥量高;生石灰中有效CaO含量仅为55%~60%,最高也不超过65%。对比国外,我国加气混凝土原材料品质明显不高、质量不稳定,这是造成我国加气混凝土质量性能先天不足的重要原因。根据我们曾经对加气混凝土原料成分进行的系统试验研究结果,建议现有加气混凝土企业要下决心提高原材料品质,尽量采用CaO和SiO2有效成分高的磨细生石灰和石英砂。由于加气混凝土板材比砌块质量性能要求更高,最好采用CaO含量80%~90%的精细石灰,砂子要经过清洗、磨细,并掺入部分SiO2含量高的磨细石英砂。

2.2.3 注重加强装备技术改造,提高蒸压釜的养护温度和压力

我国加气混凝土蒸压压力大多为1.2~1.3MPa,对应的温度范围为190~195℃,这种温度压力下生成的水化产物,其结晶形态和数量尚不够完好。多年来加气混凝土行业存在一个不够准确的认识,认为只要生成C–S–H水化产物,不问托勃莫来石的品种、数量和形态,就认为是性能优良的加气混凝土,由此选择压力偏低的蒸压釜。实际上在不同的温度和压力下,生成托勃莫来石水化产物有多种,其形态有胶体、针状晶体、片状晶体,还有板状晶体,这些水化产物在混合体中的种类和数量各不相同,其对加气混凝土性能影响差异很大。在国外,无论是德国还是日本,加气混凝土的蒸压温度和压力绝对不低于203℃和1.5MPa。根据物化性能的试验研究证明,只有在这样高的压力(温度)下,材料中的SiO2和CaO才能进行充分的水化反应,生成结晶度好、形态为板状的C4S5H5晶体(硬硅钙石),而且数量较充足,从而构成低收缩值、高强度的产品。因此,我国现有加气混凝土企业要生产外墙保温板,必须同时对压力较低的蒸压釜装备进行升级更新,这是加气混凝土企业实现真正意义上升级改造的一项重要措施。

这里需要注意两点:一是对于加气混凝土类轻质材料,评定其强度指标时一定要对应其相关联的密度,而不是不问密度只说明强度;二是由于粉煤灰和石英砂中SiO2含量相差很大,加上我国生石灰成分复杂,CaO有效成分偏低,根据试验研究,粉煤灰加气混凝土和砂加气混凝土所生成的水化产物并不完全相同,在相同密度情况下,其产品吸水率和干燥收缩值都有明显差异,因此在开发粉煤灰加气混凝土板时,更要注意从原料成分和工艺技术上严格把关。

3 适应建筑业发展需要,积极开展装配式建筑板材的技术创新

我们曾多次强调:墙材革新不是简单的实心黏土砖的替代,其最终目标是提高建筑功能,包括发展节能建筑,促进建筑业技术进步,实现建筑工业现代化。“装配式建筑”是建筑工业化的重要内容,它包括建筑构件生产工业化和施工安装的装配化。发展装配式建筑,其优点主要体现在两方面:一是建筑构件包括建筑板材的生产,在工厂要采用先进的工业化生产技术,使产品质量性能和使用功能得到保证,企业达到提质增效、节约原材料的目的;二是采用先进的机械化施工工艺在现场进行组装,大幅度提高施工效率,降低工程造价。这两者缺一不可。

从目前我国装配式建筑发展来看,主要的装配式建筑构件是板材,其安装施工采用机械化组装发展比较快,施工机械化程度大大提高,从而提高了施工效率,对装配式建筑发展起到了很好的推动作用。但是在板材生产工艺方面,我国大多数企业还是在工厂内采用传统的人工浇注混凝土方式制作,有的加上工艺过程中的自动化联动技术以减少人工搬运,其产品大多是实心钢筋混凝土板材,有的在内外两层实心钢筋混凝土板之间填充保温材料或泡沫混凝土。这几种板材产品从当前应用情况看,主要有两方面的问题:一是板材太笨重,吊运安装不方便,一些建筑工地由于没有大型起吊设备,难以施工;二是价格较高,建筑成本大大增加,有的甚至比砖混砌筑或现浇施工提高30%以上。当前这两方面的问题制约着装配式建筑的快速发展,有的建设单位甚至说:“今年采用了装配式建筑,明年再也不干了”。鉴于此,应积极开发先进的装配式建筑板材生产工艺技术和新的产品结构型式,减轻板材重量,提高生产效率,节约生产成本,这也可以说是我国当前发展装配式建筑的重要环节。

开发先进的装配式建筑板材生产工艺和新型结构型式,墙材企业义不容辞。1996年原建设部与原国家建材局共同以建房[1996]453号文发出《关于建设建材部门共同合作推进住宅现代化工作的通知》,强调“以墙材革新为突破口,推动住宅产业现代化”。可以认为,研制和开发建筑板材的生产技术是墙材行业的长项。多年来,已有不少墙材企业在开发建筑墙板方面打下了良好的技术基础,例如像陶粒混凝土空心条板、加气混凝土条板、GRC轻质空心条板、工业灰渣混凝土轻质隔墙板,以及石膏板、蒸压纤维水泥板等。墙材企业在板材技术创新方面,除了进一步提高现有墙板质量和工艺技术水平外,还可以借鉴欧美和日本当今普遍流行的预应力张拉工艺技术,研制和开发预应力混凝土空心板材,包括保温复合空心板。据我对国外项目的调查,这种工艺技术不仅大大减轻板材重量,而且提高板材产品质量和性能,提高板材混凝土强度和抗裂性,与普通钢筋混凝土相比,至少可节约混凝土20%~25%,节约钢材25%~40%,孔洞率最高可达45.8%,减轻重量30%~40%,既可制作内外墙板,又可制作楼板、屋面板,还可生产大跨度楼板用于公共建筑(学校、会厅、馆所)和工业建筑等。由于它的连接方式采用鬍子筋绑扎或焊接,浇注微膨胀快硬水泥砂浆,从而大大增强了房屋结构的整体性和稳定性,经受住了洛杉矶和板神大地震的考验。

这里需要着重说明的是,可能有人会说,预应力混凝土空心板材在20世纪70年代我国就生产应用,普遍不成功,由此认为我国发展预应力混凝土空心板不适合装配式建筑,这是一种误解。在国外,无论是欧美、加拿大或日本,钢结构或钢筋混凝土结构的装配式建筑,无不用预应力混凝土板材作为楼板或墙板,甚至用于无梁、无柱的板式建筑结构。至于我国70年代预应力混凝土空心板应用之所以不成功,那是因为当时的生产工艺技术不完善,预应力钢筋是在可移动模板上张拉,在振动台上振动成型混凝土,因振动造成模板两端预应力钢筋固定销子松弛,预应力失效,板材质量达不到使用功能要求,加上施工技术采用无联接搭接,安装技术也落后,从而导致应用效果不好。但是,这并不能说明预应力混凝土空心板材不适合装配式建筑,国外装配式建筑大量采用先进的预应力混凝土空心板材就充分证明了这一点。

开发预应力钢筋混凝土空心建筑板材,是建筑构件生产的先进技术。目前我国开发这种技术可以有两条途径:一是有条件的企业可以自主研发,在国内已有预应力张拉技术的基础上,进行预应力张拉空心板的试验研制;二是可以引进国外关键装备技术,相关辅助设备在国内进行配套, 在引进基础上高起点国产化。这两种途径都可以, 关键是企业要结合当地建筑市场实际需求和装配式建筑发展情况,进行认真分析研究,确定发展目标和技术路线,积极开展试验研究,是可以开发出适合我国国情的新型的装配式建筑板材及其先进的生产技术的。

4 结语

目前,墙材革新工作虽然遇到了各种挑战和困难,但它是我国实施可持续发展战略的重大举措,是国家推进循环经济的重要组成部分。新型墙材发展还有许多问题亟待解决,需要开展技术创新的内容很多。墙体材料高质量发展是墙材企业在新时代的使命担当,也是企业本身可持续发展的必由之路,无论企业、行业管理者都要勇于履行责任、敢于担当,要增强信心,不被暂时的困难吓倒,不被各种杂音干扰,以正确的价值观和强烈的责任感、紧迫感,积极投身于高质量发展的行动中,不忘初衷,坚持不懈,以坚韧不拔的毅力,推进墙材革新事业继续前行。

以上阐述仅供参考,不妥之处欢迎批评指正。



      

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