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坚持绿色创新 推进墙材行业高质量发展

2019年02月20日    中国建材报    

编者按 今年1月,原国家建材局党组成员、规划发展司司长,原国家墙改办第一任主任,教授级高级工程师陈福广应邀在浙江省新型墙材行业协会五届四次会员大会暨绿色发展论坛上作了专题讲演。他在演讲中就墙材行业如何在新时代实现高质量发展提出了全面、具体的意见和建议,引发行业内外强烈关注。本报今日全文编发,以飨读者。

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。推动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。它正在掀起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,因此,万博manbetx官网手机版材料行业要坚定不移贯彻这一要求,才能真正实现可持续发展。为此我想谈以下几个问题。

一、转变发展理念,积极主动迎接挑战

墙材企业要想实现高质量发展,就要坚持创新和绿色发展,把过去追求新墙材产品总量增长,搞同质产品重复建设,转变为高质量、创新发展的理念;强调发展思路,必须以国家产业政策为导向,坚持节能、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,一是站在长期战略发展高度,坚持技术创新,企业再也不能按陈旧、粗放的生产方式组织生产,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质量档次真正得到提高。

浙江省近几年来贯彻创新、绿色发展理念,已取得了可喜的成就。据我不全面了解,有如下几方面:

1.早在2008年全国砖瓦行业颁布和执行《烧结砖瓦能耗定额》(JC/T713-2007)标准,这是一个评价企业能耗等级的“定额”标准,而浙江省人民政府2010年发布的《烧结砖单位产品综合能耗限额及设计计算方法》(DB33/767-2009)地方标准,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做出了贡献。

2.2013年浙江省人民政府办公厅颁布《关于浙江省城市城区建设工程全面推广使用新型万博manbetx官网手机版材料工作实施方案》。这是全国第一个最严厉禁止使用实心黏土砖的政府文件,对省墙改工作的深化起到了强力推动作用。

3.淤污泥资源化利用的“湖州模式”,是浙江省墙办践行绿色发展理念,实现砖瓦行业转型升级,创出的一条可喜可歌的新路子。

浙江省这些成就充分说明,创新、绿色发展理念,已为墙材企业可持续发展展示出广阔前景。

在新的发展阶段,《浙江省新墙材十三五发展规划》要求“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,积极推进自身高质量的发展。

二、实施创新驱动,推进墙材行业高质量发展

下面我就烧结制品、加气混凝土、装配式建筑发展等方面,分别谈一些具体意见。

(一)烧结制品企业

烧结空心制品,目前仍然是我国新型万博manbetx官网手机版材料中的主导产品,所占新墙材比例仍然在70%以上,而且在建筑应用中产品质量性能最稳定。衡量一地区墙材革新成就,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。当前行业存在的问题是,从总体上看,产品质量档次尚处于中低端水平,保温性能不能完好满足节能建筑要求,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。关于开发新产品和装备技术创新,我认为要关注以下几方面。

1.开发新产品,提高产品质量和使用功能

烧结制品企业在房屋建筑应用上,可以从下面三个层次开发新产品。

一是紧紧围绕建筑节能使用要求,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建筑节能外墙热工性能要求,开发不同万博manbetx官网手机版厚度的外墙保温制品,使其节能标准一步到位,不需要再外贴聚苯板。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)是完全可能的,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≤7%~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。这些产品在国外已相当普遍,我国应当积极开展试验和研发。

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,可以开发市政工程的路面砖,高速公路隔音空心砖,水利工程的护坡砖,园艺景观工程的草坪砖和空心花格砖等,这些工程用的产品,都是烧结制品企业进一步创新发展的开拓领域,其附加值也比较高,无疑是今后的发展方向。

开发这些市场需求的新产品,不仅使烧结制品升级,而且带动装备技术的升级改造。

2.生产工艺装备技术的创新

我们知道,墙材行业新产品的开发和使用功能的提高,在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。也就是说我前面谈到的在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区,对190或240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(原有万博manbetx官网手机版)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≤7%~8%的制品,多数企业必需对现有装备技术进行较大改造才能做到,为此,我们要认真讨论烧结制品在高质量发展要求下,现有装备技术如何创新。

就全国范围来说,目前我国烧结制品企业多数尚处于粗放型生产方式,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、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

我们知道,在国外一个标准化的烧结制品厂,生产高质量性能的空心制品,采用页岩等原料的粉碎细度大多数为颗粒细度<0.5mm的颗粒占80%以上,≤0.05mm~0.1mm的颗粒约占50%左右,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,原料在陈化仑要贮存7~10天,陈化仑不但有倒料设备,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1mm~3mm,0.5mm以下的颗粒所占比重只有30%~50%,颗粒细度≤0.05mm~0.1mm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,陈化仑只有倒料起预均化的作用,对于生产一般空心砖或低孔洞率空心砌块,这可以满足当前低标准的要求,然而生产高质量的多排密孔空心制品和高挡清水墙饰面制品,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,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。为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,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,提倡现有砖厂装备技术,要根据高质量的需求更新换代,提高技术水平。

(2)努力提高装备结构设计水平,走我国自主创新之路

我国砖瓦发展特点,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。国外装备制造厂都建立有小型模拟试验室,根据生产厂提供原料,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,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。因此,我国装备制造要真正实现技术创新,要像国外那样深入研究装备结构的构造,进一步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,我建议我国砖机制造厂,也要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。

我多次与国外有关装备制造企业交流,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下,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率先作出创新。

(3)要十分重视耐磨材料、备配件和模具创新

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、标准化和成套的供应机制,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5万~6万之多,近年来全社会砖瓦制造业工业总产值约5000亿~6000亿元左右,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,这实际上是一个潜在的大行业,每年将消耗大量耐磨材料和备配件。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,进行有关技术创新,已成为当务之急。为此我建议有的装备制造企业可以转行专攻耐磨件和模具配套产品;有的企业也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,首先将节能砖芯具配套系列化,这样既能节约资源,又能尽快提高档次水平,从而为我国提高墙材行业装备技术的整体水平作出贡献。

(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。

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,大多数是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,达到烘干目的。这种干燥方式尚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,它们的边、肋相对较薄,可能难以达到不同方位的砖坯均恒稳定干燥效果。

在国外,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的温湿度高低,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恒一致,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,并适应大规模产量的生产线不断增多的新形势需求,我国干燥技术的创新,除继续完善和提高现有隧道窑干燥技术外,需要结合我国多品种原料、坯体实际情况,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,以大规模提高砖坯干燥效率,和确保砖坯干燥质量稳定。

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,重点是提高烧成工艺自动控制水平。

国外隧道窑焙烧,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。

为此我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。

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(天燃气、煤气或煤粉)变化,燃料掺加方式改变等,需要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,从而达到确保产品烧成质量,真正节约能源、节约原材料的目的。

3.关于环保达标、脱硫除尘装备技术的创新

砖瓦窑脱硫除尘装备技术的创新,既是形成我国绿色生产方式的要求,也是绿色生活方式的需要,是当前砖瓦企业生存发展的关键所在,企业必须重视它,下大功夫进行创新改造,环保部已注重并开始对烧结制品企业进行环保大检查,因此砖瓦企业环保达标问题显得十分紧迫,我想就砖瓦企业当务之急的脱硫除尘装备技术开发,提醒需要注意的几点:

(1)脱硫除尘工艺装备技术开发,必须按系统工程技术设计

在上世纪90年代,我们在北京门头沟引进法国西方公司年产6000万块标砖生产线,隧道窑宽度为10.2米,投资70万元,由清华大学配套设计试制一台脱硫除尘设备,运行3个月未获得成功,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和脱硫除尘工艺装备时,了解到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,这是一项专业性强的环保系统工程技术。砖瓦窑脱硫除尘工艺系统是由制浆设备、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,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

由于我国砖瓦原料品种多种多样,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,必须开发系列化脱硫除尘工艺装置。例如:针对具有不同原料品种、不同烧成工艺特点的煤矸石、页岩、粉煤灰、污泥等分别开发系列化的脱硫除尘装置,或者针对含硫量范围不同的原料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,抓紧进行并在全行业推广,以全方位推动砖瓦行业环保水平达标。

(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下,高效率脱硫除尘

国外脱硫除尘系统都是在较长期稳定运行下,通过在线自动检测、自动调控,保证脱硫效果必须达到高效率。我国目前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,这样可能不会准确稳定反映脱硫效率。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单独分列,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,这些技术在创新驱动中都是值得我国借鉴的。

我国砖瓦行业自墙材革新以来,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,但是拿目前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。

(二)关于蒸压加气混凝土企业升级改造

去年,我看到《江苏省万博manbetx官网手机版材料产业发展导向(2017年本)》,已将加气混凝土砌块15万m3和10万m3的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m3加气混凝土生产企业作为限制目录,列入产业结构调整负面清单,将不再享受减、免税收等优惠政策了。因此我想重点就加气混凝土板材如何技术创新问题,谈几点建议:

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、干燥收缩值低的加气混凝土产品,这一要求实质是加气混凝土质量的深层次问题。我曾经考察日本旭硝子、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05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要高于加气混凝土砌块,这一要求不仅仅是为满足板材建筑功能,同时由于加气混凝土配筋,这一要求也是为增强加气混凝土与钢筋握裹力和防止钢筋长期锈蚀。国外06级或07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,05级砌块强度是2.5MPa或3.5MPa,为了防止开裂要求砌块达到5MPa强度,只好生产06级或07级的加气混凝土,大多数体积密度都在680kg/m3~730kg/m3,有的甚至达到08级,这是与加气混凝土的发展方向矛盾的,这样发展加气混凝土存在三个问题:一是生产企业由于多用原材料(特别是优质石英砂、石灰售价高),生产成本大大增加,企业艰难维持;二是生产06或07级产品,其保温性能明显降低,在不增加万博manbetx官网手机版厚度情况下,实际很难达到当地建筑节能设计标准;三是必须增加万博manbetx官网手机版厚度才能使节能达标,导致建筑成本增加。因此,只有生产05级或以下密度、强度在4MPa以上的加气混凝土,才能真正发挥其优良保温性能,达到当地节能标准,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数采用05级、3.5MPa的混凝土,在寒冷、严寒地区可能抗冻性达不到要求,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05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。加气混凝土的高质量发展,就不仅仅是要求采用4.8米切割机问题。当然根据我国加气混凝土厂现有状况,要想开发低密度高强度的加气混凝土,必须从原材料品质提高到工艺装备技术的更新都进行全面系统改造。

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,掺加加气剂,在高温高压下进行水热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。国外原材料的SiO2含量约在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厂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%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。

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温度和压力大多数为1.2MPa~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CSH水化产物,不问托勃莫莱石的品种和数量、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,生成托勃莫莱石水化产物有多种,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。在国外无伦德国或日本加气混凝土的蒸压温度和压力绝对不低于1.5MPa和203℃。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SiO2和CaO才能充分进行水化反应,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。

三、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

过去我们多次强调,墙材革新不是简单的实心黏土砖的替代,它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,因此发展装配式建筑,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,以大幅度提高施工效率,降低工程造价。这两者缺一不可,无论从欧美或日本的住宅产业化或建筑工业化发展历程看,皆是如此。

从目前国内装配式建筑发展看,主要装配式建筑构件是板材,它的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,国内大多数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夹芯保温材料或泡沫混凝土。这几种板材产品从当前的应用情况看,反映两方面的问题,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;二是价格较贵,建筑成本大大增加,有的甚至比砖混砌筑或现浇施工至少提高30%以上,当前这两方面的问题制约了装配式建筑快速发展,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”。鉴于此情况,积极开发装配式建筑板材的先进生产工艺技术和新的产品结构型式,以减轻板材重量,提高生产效率,节约生产成本,可能是我国当前发展装配式建筑的重要环节。

开发装配式建筑板材的先进生产工艺和新型结构型式,墙材企业具有义不容辞的责任。1996年建设部与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它现代化工作的通知》,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。因此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,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。我通过获得亚洲开发银行技术援助项目对国外进行较广泛调查,这种工艺技术不但大大减轻板材重量,而且提高板材产品的质量和性能,提高板材混凝土强度和抗裂性,它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,大大增强房屋结构整体性和稳定性,经受了洛杉矶和板神大地震考验。

这里需要着重说明,可能有人会说,我国在上世纪70年代就生产应用预应力混凝土空心板材,普遍不成功,从而误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楼板或墙板,甚至于用作无梁、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,因此这并不能说明预应力砼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这点。

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,一是有条件企业可以自主研发,在国内已有的预应力张拉技术基础上,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,就可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。

四、结束语

随着我国经济建设形势的变化,墙材革新虽然目前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,新墙材发展还有许多问题亟待解决,要开展技术创新的内容很多,因此万博manbetx官网手机版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,要不忘初衷,坚持不懈,以坚韧不拔的毅力,推进墙材革新事业继续前行。

改革开放四十年来,浙江省墙材革新始终走在全行业的前沿,相信在高质量创新发展中,一定能取得更加辉煌的成就。

以上发言仅供参考,有不妥之处欢迎批评指正。