2011年膨胀混凝土行业的运行情况与发展前景

　　一、2011 年度膨胀混凝土行业综合状况

　　1. 膨胀剂行业

　　我国膨胀剂行业虽然经过二十多年的发展，但尚未摆脱产品技术水平较低、市场比较混乱的状况。国内现有生产膨胀剂的企业近百家，膨胀剂（含膨胀型防水剂）年销售量约200 万吨。其中年销售量上万吨的企业约有20 家，其销售量约占总量的60％，这些企业大多生产检验程序完善，能够按照标准生产。图1、图2 和图3 是2011 年我国混凝土膨胀剂的年产量、各型膨胀剂所占的比例情况。

　　总体来看，膨胀剂的产销量比上年有较大幅度增长，但是Ⅰ型产品多，Ⅱ型产品少，而且很大一部分是以膨胀型抗裂防水剂的形式出现，需要引起注意。行业整体处于上升发展势头，需要把握行业发展形势，驱劣扶优，促进行业健康发展。

　　2. 自应力混凝土输水管行业

　　目前还有约10 多个厂家生产自应力混凝土输水管，年产量数百公里，主要是公称内径300~400mm 输水管，采用自应力硫铝酸盐水泥为原料。产品大多用在农村供水。目前行业产品合格率约90%。主要竞争产品是PE 塑料管和球磨铸铁管。行业总体呈现萎缩态势，需要创造新市场需求。

　　二、技术现状

　　目前我国生产的膨胀剂，其膨胀源大都是水化硫铝酸钙（钙矾石）。从水化机理来看，在水泥石中，由各种CaO、Al₂O₃、SO₃来源所形成的钙矾石都可能引起膨胀。我国大多数的膨胀剂采取的是固定CaO、SO₃来源，变换Al₂O₃来源的技术路线，即CaO由硅酸盐水泥水化提供，SO₃由硬石膏提供，通过改变Al₂O₃来源，如铝酸钙（高铝水泥熟料）、硫铝酸钙（硫铝水泥熟料）、明矾石、含铝矿渣、煅烧矾土、高铝煤矸石、高铝粉煤灰、煅烧高岭土、地开石，等等，各生产厂据此制定不同的生产配方，形成不同的膨胀剂。所以我国的膨胀剂一般是用硬石膏和含可溶Al₂O₃的矿物配制而成，且很多企业基于成本考虑，大多采用价格较低的含Al₂O₃矿物原料，因此膨胀剂的膨胀能较小。

　　2010年赵顺增、游宝坤提出，以氧化钙为主要膨胀源的混凝土膨胀剂是今后膨胀剂的发展方向。现在已经开发出氧化钙-硫铝酸钙双膨胀源膨胀剂HCSA，并投放市场多年，经过众多工程实践验证，这种膨胀剂的性能优越，安全可靠。

　　三、技术标准

　　涉及膨胀剂和补偿收缩混凝土技术的两项核心标准即将颁布实施，一是的产品国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009，二是城乡与住房建设部行业标准《补偿收缩混凝土应用技术规范》JGJ/T178-2009。

　　根据国家标准，膨胀剂检验掺量统一为10％，按限制膨胀率的大小，将其分为两种类型，Ⅰ型的限制膨胀率为0.025％，是目前市场用量最广的普通膨胀剂，Ⅱ型限制膨胀率为0.050％，是高品质膨胀剂，基本达到日本JIS A6202《混凝土膨胀剂》标准的技术要求。标准既鼓励高膨胀能膨胀剂的发展，又顾及到低端产品，允许用工业废渣制造膨胀剂，体现了节能减排的主旨思想，并增加了快速检验膨胀性能的参考试验方法，是一部先进实用的标准。

　　补偿收缩混凝土应用技术规范，从结构设计、原材料、混凝土设计和制造以及施工等方面对补偿收缩混凝土应用技术进行了详细的规定，弥补了GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》第8 章涉及膨胀剂使用部分的不足，新增了无缝设计和结构自防水等新内容，具有更强的实用性和可操作性，是指导补偿收缩混凝土应用的重要技术文件。

　　另外，还有一些标准规定了需要使用膨胀剂和膨胀混凝土，如JC861-2008《混凝土砌块( 砖) 砌体用灌孔混凝土》、GB/ T 50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》、JC/T986－2005《水泥基灌浆材料》、TB/T《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆剂技术条件》、沈阳市地方标准DB2101/TJ05-2008《地铁混凝土技术规范》、辽宁省地方标准《地下混凝土结构防裂技术规程》。这些新标准、新规范的实施，必将进一步规范和提高我国膨胀剂和膨胀混凝土的应用技术水平，为膨胀剂和膨胀混凝土的健康发展奠定了坚实的基础。

　　最近，已经颁布，即将实施的GB50208-2011《地下防水工程质量验收规范》明确规定，地下工程的后浇带必须采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土，其抗压强度、抗渗性和限制膨胀率必须符合设计要求，并且是作为强制性条文实施，这对于优质膨胀剂是一个重大利好消息。借此，不仅可以规范膨胀剂和补偿收缩混凝土技术，而且为膨胀剂产业提升提供了绝好的机会。

　　《自应力混凝土输水管》GB4084-1999 国家标准自颁布实施以来，已经有13 年的历史，产品的生产与工程应用形势发生了很大变化。国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)，在水和矿产资源、环境、城镇化与城市发展等领域的发展中，都将综合节水、流域水环境治理、城市污水无害化处理和资源化利用技术等列为发展要求，而且将水体污染控制与治理列为重大专项。自应力混凝土管不仅适用于城市和乡村输水，而且能够进一步扩展到城市排污、集水、农田水利等方面，符合国家发展的需求。另外，与其他种类的管材相比，自应力混凝土管具有材料耐久，使用寿命长的优点，也符合节能节材可持续发展的要求。因此有必要对标准进行修订，使之适应当前建设发展的需求，促进行业发展。[Page]

　　四、新技术促进行业发展

　　目前，在我国的商品混凝土中，掺加30％～ 50％矿物掺合料渐成趋势，掺合料在水化过程中要吸收水泥中的Ca(OH)₂，才能形成次生C-S-H，一些水泥生产企业往往在水泥生产过程中就掺加了大量的混合材，因此混凝土可能存在“贫钙”的潜在问题。基于这种状况，以CaO为主要膨胀源的膨胀剂应该是今后膨胀剂的发展方向。但是必须指出，不是用一般生石灰做原料，而是用特殊配料的、经过高温煅烧的含CaO较多的专用膨胀熟料做原料。这类膨胀剂的膨胀相是通过固相反应过程形成，其反应条件不如溶解扩散析晶严苛，因此用于补偿收缩混凝土有以下优点：

　　（1）膨胀速度快、膨胀能大；

　　（2）对水养护的依赖程度相对较低；

　　（3）原料来源广，成本低，可以节约大量高品质铝矾土和石膏资源；

　　（4）膨胀相Ca(OH)₂在完成膨胀作用之后，可以进一步与高性能混凝土中掺合料所含的活性SiO₂ 反应，生成C-S-H凝胶，对补充大掺量掺合料混凝土的Ca(OH)₂、提高其抗碳化性能具有重要作用。

　　CaO膨胀剂源自日本，我国也在上世纪六十年代和八十年代分别研制成功几种CaO膨胀剂，如用过烧CaO生产的浇筑水泥、包裹法生产的脂膜石灰以及过烧、包裹相结合的复合膨胀剂（CEA）熟料等。生产CaO膨胀剂的关键技术是控制CaO的反应速度，使之安全有效，否则也会发生延迟膨胀反应，危机结构安全。

　　中国建筑材料科学研究总院研制成功的氧化钙-硫铝酸钙双膨胀源膨胀剂HCSA，经过8 年的工程应用证明，不仅性能卓越，而且安全可靠。

　　由于水泥细度增大，混凝土早期冷缩裂缝在建筑工程中越发常见，是影响混凝土耐久性的重要原因，急需研制补偿早期冷缩的新型混凝土膨胀剂，中国建筑材料科学研究总院最新研制的水化热抑制型膨胀剂HCSA-R 在这方面有所突破，已经在工程中开始应用。

　　另外，膨胀混凝土灌注桩是今后需要大力发展的一项建筑技术。在1990 年代开发的PEA 灌注桩膨胀剂基础上，最新研制的HCSA-P 高性能灌注桩膨胀剂的膨胀能更加优越，混凝土膨胀量提高了一个数量级，单桩承载力获得大幅度提高。

　　补偿收缩混凝土限制膨胀率现场检测技术也研制成功，为检验补偿收缩混凝土的效果提供了简便实用的手段，不仅有助于辨识混凝土膨胀剂的优劣，而且可以监控补偿收缩混凝土的质量。

　　2011 年底，郑州建文特种建材科技有限公司采用中国建筑材料科学研究总院的技术，在河南省新密市建成了一条HCSA 膨胀剂专用熟料生产线，为发展新型高性能混凝土膨胀剂提供了物质基础。

　　虽然我国的补偿收缩混凝土应用技术已经走在了世界前列，但是与如此具大的使用量相比，应用技术仍显滞后，特别需要说明的是，膨胀剂是一种中间产品，在解决实际工程的裂渗问题时，尚须混凝土材料、工程设计和施工等专业相互配合，才能取得理想的使用效果，绝非“一掺就灵”的万能产品，因此未来一段时间必须加大相关标准规范的贯彻力度，加快应用技术普及；另外。生产企业的技术支持非常重要，不仅销售产品，更要销售服务。

　　五、整顿市场，健康发展

　　未来膨胀剂行业的发展，应该把握三个环节，一是加大新产品、新技术研究力度，创造刚性需求；二是借助标准，规范膨胀剂市场；三是加强执法力度，彻底铲除假冒伪劣产品。

　　过去，由于不能立竿见影检验膨胀剂的效能，导致一些假冒伪劣膨胀剂流入市场，不仅给用户和建筑业造成了损失，而且严重祸害了膨胀剂行业，致使一些用户觉得掺不掺膨胀剂差别不大。现在一些混凝土搅拌站对设计图纸明确标注的补偿收缩混凝土，也不掺膨胀剂，始作俑者就是伪劣膨胀剂的制造和销售者，全行业应该团结起来，共同围剿这些害群之马。膨胀剂生产厂商要与质检单位紧密结合，拿起产品标准和应用技术标准这把武器，加大查处和打击伪劣产品的力度，促进行业健康快速发展。