陳福廣：推進(jìn)墻材革新事業(yè)繼續(xù)前行

2019年04月03日

我國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，推動高質(zhì)量發(fā)展是我國當(dāng)前和今后一個時期確定發(fā)展思路、制定經(jīng)濟(jì)政策、實現(xiàn)宏觀調(diào)控的根本要求。各行各業(yè)實施供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，必須以此為指導(dǎo)思想，墻體材料行業(yè)要堅定不移貫徹這一要求，才能真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

應(yīng)開發(fā)高強(qiáng)度、低密度的加氣混凝土

目前，江蘇省已將加氣混凝土砌塊15萬立方米和10萬立方米的生產(chǎn)線分別作為限制和淘汰的產(chǎn)品，而將加氣混凝土板材作為鼓勵發(fā)展產(chǎn)品，這是很正確的。近期，上海市也將18萬立方米加氣混凝土生產(chǎn)企業(yè)作為限制目錄，列入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整負(fù)面清單，將不再享受減、免稅收等優(yōu)惠政策。因此，我就加氣混凝土板材的技術(shù)創(chuàng)新談幾點建議：

第一，發(fā)展加氣混凝土板材重在提高加氣混凝土本身質(zhì)量和使用功能。加氣混凝土板材主要用于外墻保溫。從使用功能要求來看，必須是低密度、高強(qiáng)度，同時又具有高保溫性能、干燥收縮值低的加氣混凝土產(chǎn)品，這一要求實質(zhì)是加氣混凝土質(zhì)量的深層次問題。我曾經(jīng)考察過日本相關(guān)加氣混凝土企業(yè)，這些企業(yè)的加氣混凝土外墻板材，幾乎全部采用05級加氣混凝土，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度都在4MPa以上（實際出廠強(qiáng)度都在4.35MPa左右，有的達(dá)到4.5MPa），對生產(chǎn)板材的加氣混凝土性能要求要高于加氣混凝土砌塊，這一要求不僅僅是為滿足板材建筑功能，同時由于加氣混凝土配鋼筋，這一要求也是為增強(qiáng)加氣混凝土與鋼筋握裹力和防止鋼筋長期銹蝕。國外06級或07級加氣混凝土曾用于樓板或屋面板，但也不是很普遍。

我國用于外墻的加氣混凝土砌塊，05級砌塊強(qiáng)度是2.5MPa或3.5MPa，為了防止開裂要求砌塊達(dá)到5MPa強(qiáng)度，只好生產(chǎn)06級或07級的加氣混凝土，大多數(shù)體積密度都在680千克/立方米～730千克/立方米，有的甚至達(dá)到08級，這是與加氣混凝土的發(fā)展方向矛盾的，這樣發(fā)展加氣混凝土存在三個問題：一是生產(chǎn)企業(yè)由于多用原材料（特別是優(yōu)質(zhì)石英砂、石灰售價高），生產(chǎn)成本大大增加，長此以往，維持艱難。二是生產(chǎn)06或07級產(chǎn)品，其保溫性能明顯降低，在不增加墻體厚度情況下，實際很難達(dá)到當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。三是必須增加墻體厚度才能使節(jié)能達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致建筑成本增加。因此，只有生產(chǎn)05級或以下密度、強(qiáng)度在4MPa以上的加氣混凝土，才能真正發(fā)揮其優(yōu)良保溫性能，達(dá)到當(dāng)?shù)毓?jié)能標(biāo)準(zhǔn)，并可節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)和建筑成本。我國加氣混凝土板材目前大多數(shù)采用05級、3.5MPa的混凝土，在寒冷、嚴(yán)寒地區(qū)可能抗凍性達(dá)不到要求，在夏熱冬冷地區(qū)或夏熱冬暖地區(qū)也容易產(chǎn)生開裂、空鼓、剝落等弊病，從長期使用穩(wěn)定性看，可能還需要進(jìn)一步提高其強(qiáng)度，降低其干燥收縮值。因此，我建議加氣混凝土企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重點是開發(fā)高強(qiáng)度、低密度的加氣混凝土；對于生產(chǎn)加氣混凝土外墻保溫板，其體積密度05級的強(qiáng)度必須在4MPa以上，其收縮值也需降低，同時還要加強(qiáng)鋼筋防銹處理。加氣混凝土的高質(zhì)量發(fā)展，就不僅僅是要求采用4.8米切割機(jī)問題。當(dāng)然根據(jù)我國加氣混凝土廠現(xiàn)有狀況，要想開發(fā)低密度、高強(qiáng)度的加氣混凝土，必須從原材料品質(zhì)提高到工藝裝備技術(shù)的更新都進(jìn)行全面系統(tǒng)改造。

第二，嚴(yán)把原材料品質(zhì)關(guān)，加強(qiáng)原材料處理。加氣混凝土是以二氧化硅和氧化鈣為主要原材料,摻入加氣劑，在高溫高壓下進(jìn)行水熱合成的一種輕質(zhì)多孔材料，因此含有二氧化硅和氧化鈣為主要成分的原材料品質(zhì)狀況，對產(chǎn)品質(zhì)量和性能影響甚大。國外原材料的二氧化硅含量約在95%～96%，生石灰中有效氧化鈣含量高達(dá)93%～95%。而我國粉煤灰加氣混凝土中粉煤灰成分不加控制，二氧化硅含量一般在40%～48%，砂加氣混凝土中的砂子二氧化硅含量多數(shù)在80%～90%之間，不經(jīng)清洗，含泥量高；生石灰中有效氧化鈣含量僅為55%～60%，最高也不超過65%。對比國外，我國加氣混凝土原材料品質(zhì)明顯不高，質(zhì)量不穩(wěn)定，這是造成加氣混凝土質(zhì)量性能先天不足的重要原因。根據(jù)我們曾經(jīng)對加氣混凝土原料成分進(jìn)行的系統(tǒng)試驗研究結(jié)果，建議現(xiàn)有加氣混凝土廠要下決心提高原材料品質(zhì)，盡量采用氧化鈣和二氧化硅有效成分高的磨細(xì)生石灰和石英砂，由于加氣混凝土板材比砌塊質(zhì)量性能要求更高，最好采用氧化鈣含量在80%～90%的精細(xì)石灰，砂子要經(jīng)過清洗、磨細(xì)，并摻入部分二氧化硅含量高的磨細(xì)石英砂。

第三，注重加強(qiáng)裝備技術(shù)改造，提高蒸壓釜的養(yǎng)護(hù)溫度和壓力。我國加氣混凝土蒸壓溫度和壓力大多數(shù)為1.2MPa～1.3MPa，對應(yīng)的溫度范圍為190℃～195℃，這種溫度壓力下生成的水化產(chǎn)物，其結(jié)晶形態(tài)和數(shù)量尚不夠完好。多年來加氣混凝土行業(yè)存在一個不夠準(zhǔn)確的認(rèn)識，認(rèn)為只要生成CSH水化產(chǎn)物，不問托勃莫萊石的品種和數(shù)量、形態(tài)，就認(rèn)為是性能優(yōu)良的加氣混凝土，由此選擇壓力偏低的蒸壓釜，實際上在不同的溫度和壓力下，生成托勃莫萊石水化產(chǎn)物有多種，其形態(tài)有膠體、針狀晶體、片狀晶體，還有板狀晶體，這些水化產(chǎn)物在混合體中的種類和數(shù)量各不相同，其對加氣混凝土性能影響差異很大。在國外無論德國或日本加氣混凝土的蒸壓溫度和壓力絕對不低于1.5MPa和203℃。根據(jù)物化性能的試驗研究證明，只有在這樣高的壓力（溫度）下，材料中二氧化硅和氧化鈣才能充分進(jìn)行水化反應(yīng)，生成結(jié)晶度好、形態(tài)為板狀的C4S5H5晶體（硬硅鈣石），而且數(shù)量較充足，從而構(gòu)成低收縮值、高強(qiáng)度的產(chǎn)品。因此我國現(xiàn)有加氣混凝土企業(yè)要生產(chǎn)外墻保溫板，必須同時對壓力較低的蒸壓釜裝備進(jìn)行升級更新，這是加氣混凝土企業(yè)實現(xiàn)真正意義上升級改造的一項重要措施。

需要注意兩點：一是對于加氣混凝土類輕質(zhì)材料，評定其強(qiáng)度指標(biāo)時一定要對應(yīng)其相關(guān)聯(lián)的密度，而不是不問密度只說明強(qiáng)度。二是由于粉煤灰和石英砂中二氧化硅含量相差很大，加上我國生石灰成分復(fù)雜，氧化鈣有效成分偏低，根據(jù)試驗研究，粉煤灰加氣混凝土和砂加氣混凝土所生成的水化產(chǎn)物并不完全相同，在相同密度情況下，其產(chǎn)品吸水率和干燥收縮值都有明顯差異，因此在開發(fā)粉煤灰加氣混凝土板時，更要注意從原料成分和工藝技術(shù)上嚴(yán)格把關(guān)。

積極開發(fā)裝配式建筑板材

以往，我們多次強(qiáng)調(diào)，墻材革新不是簡單的實心黏土磚的替代，它最終目標(biāo)是提高建筑功能，包括發(fā)展節(jié)能建筑，促進(jìn)建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步，實現(xiàn)建筑工業(yè)現(xiàn)代化。裝配式建筑是建筑工業(yè)化的重要內(nèi)容，它包括建筑構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化和施工安裝的裝配化，因此發(fā)展裝配式建筑，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在兩方面：一是建筑構(gòu)件包括建筑板材的生產(chǎn)，在工廠要采用先進(jìn)的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，使產(chǎn)品質(zhì)量性能和使用功能得到保證，企業(yè)達(dá)到提質(zhì)增效、節(jié)約原材料的目的。二是采用先進(jìn)的機(jī)械化施工工藝，在現(xiàn)場進(jìn)行組裝，以大幅度提高施工效率，降低工程造價。這兩者缺一不可，無論從歐美或日本的住宅產(chǎn)業(yè)化或建筑工業(yè)化發(fā)展歷程看，皆是如此。

從目前國內(nèi)裝配式建筑發(fā)展看，主要裝配式建筑構(gòu)件是板材，它的安裝施工采用機(jī)械化組裝發(fā)展比較快，施工機(jī)械化程度大大提高，從而提高施工效率，對裝配式建筑發(fā)展起到了很好的推動作用。但是在板材生產(chǎn)工藝方面，國內(nèi)大多數(shù)還是在工廠內(nèi)采用傳統(tǒng)的人工澆注混凝土方式制作，有的加上工藝過程中的自動化聯(lián)動技術(shù)以減少人工搬運，其產(chǎn)品大多是實心鋼筋混凝土板材，有的在內(nèi)外兩層實心鋼筋混凝土板之間夾芯保溫材料或泡沫混凝土。這幾種板材產(chǎn)品從當(dāng)前的應(yīng)用情況看，反映兩方面的問題，一是板材太笨重，吊運安裝不方便，一些建筑工地，由于沒有大型起吊設(shè)備，難以施工；二是價格較貴，建筑成本大大增加，有的甚至比磚混砌筑或現(xiàn)澆施工至少提高30%以上，當(dāng)前這兩方面的問題制約了裝配式建筑快速發(fā)展。鑒于此情況，積極開發(fā)裝配式建筑板材的先進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)和新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式，以減輕板材重量，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，可能是我國當(dāng)前發(fā)展裝配式建筑的重要環(huán)節(jié)。

開發(fā)裝配式建筑板材的先進(jìn)生產(chǎn)工藝和新型結(jié)構(gòu)型式，墻材企業(yè)具有義不容辭的責(zé)任。1996年，原建設(shè)部與國家建材局共同發(fā)布的《關(guān)于建設(shè)建材部門共同合作推進(jìn)住宅現(xiàn)代化工作的通知》強(qiáng)調(diào)，以墻材革新為突破口，推動住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，可以認(rèn)為研制和開發(fā)建筑板材的生產(chǎn)技術(shù)是墻材行業(yè)的長項。多年來，已有不少墻材企業(yè)在開發(fā)建筑墻板方面打下了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，例如像陶粒混凝土空心條板、加氣混凝土條板、GRC輕質(zhì)空心條板、工業(yè)灰渣混凝土輕質(zhì)隔墻板以及石膏板、蒸壓纖維水泥板等。因此，墻材企業(yè)在板材技術(shù)創(chuàng)新方面，除了進(jìn)一步提高現(xiàn)有墻板質(zhì)量和工藝技術(shù)水平外，可以借鑒歐美和日本當(dāng)今普遍流行的預(yù)應(yīng)力張拉工藝技術(shù)，研制和開發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板材，包括保溫復(fù)合空心板。通過對國外較廣泛的調(diào)查，這種工藝技術(shù)不但大大減輕板材重量，而且還提高板材產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，提高板材混凝土強(qiáng)度和抗裂性，它與普通鋼筋混凝土相比，至少可節(jié)約混凝土20%～25%，節(jié)約鋼材25%～40%，孔洞率最高可達(dá)45.8%，減輕重量30%～40%，既可制作內(nèi)外墻板，又可作樓板、屋面板，還可生產(chǎn)大跨度樓板用于公共建筑（學(xué)校、會廳、館所）和工業(yè)建筑等。由于它的連接方式采用鬍子筋綁扎或焊接，澆注微膨脹快硬水泥砂漿，大大增強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性。

這里需要著重說明，可能有人會說，我國在20世紀(jì)70年代就生產(chǎn)應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力混凝土空心板材，普遍不成功，從而誤認(rèn)為我國發(fā)展預(yù)應(yīng)力混凝土空心板不適合裝配式建筑，這是一種誤解。在國外，無論歐美有關(guān)國家或者日本，鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式建筑，無不用預(yù)應(yīng)力混凝土板材作樓板或墻板，甚至用作無梁、無柱的板式建筑結(jié)構(gòu)。至于20世紀(jì)70年代預(yù)應(yīng)力混凝土空心板應(yīng)用不成功，那是因為當(dāng)時的生產(chǎn)工藝技術(shù)不完善，預(yù)應(yīng)力鋼筋是在可移動模板上張拉，在振動臺上振動成型混凝土，因振動造成模板兩端預(yù)應(yīng)力鋼筋固定銷子松弛，預(yù)應(yīng)力失效，板材質(zhì)量達(dá)不到使用功能要求，加上施工技術(shù)采用無聯(lián)接搭接，安裝技術(shù)也落后，因此，這并不能說明預(yù)應(yīng)力砼空心板材不適合裝配式建筑，國外裝配式建筑大量采用先進(jìn)的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板材就充分證明這點。

開發(fā)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心建筑板材，是建筑構(gòu)件生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)，目前我國開發(fā)這種技術(shù)可以有兩條途徑，一是有條件企業(yè)可以自主研發(fā)，在國內(nèi)已有的預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉空心板的試驗研制；二是可以引進(jìn)國外關(guān)鍵裝備技術(shù)、相關(guān)輔助設(shè)備在國內(nèi)進(jìn)行配套，在引進(jìn)基礎(chǔ)上高起點國產(chǎn)化。這兩種途徑都可以，關(guān)鍵是企業(yè)要結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ袌鰧嶋H需求和裝配式建筑發(fā)展情況，進(jìn)行認(rèn)真分析研究，確定發(fā)展目標(biāo)和技術(shù)路線，積極開展試驗研究，就可開發(fā)出適合我國國情的新型的裝配式建筑板材及其先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)形勢的變化，墻材革新雖然目前遇到了各種挑戰(zhàn)和困難，但它是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措，是國家推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，新墻材發(fā)展還有許多問題亟待解決，要開展技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)容很多，因此墻體材料高質(zhì)量發(fā)展是墻材企業(yè)在新時代的使命擔(dān)當(dāng)，也是企業(yè)本身可持續(xù)發(fā)展的必由之路，無論企業(yè)、行業(yè)管理者都要勇于履行責(zé)任、敢于擔(dān)當(dāng)，要增強(qiáng)信心，不被暫時的困難嚇倒，不被各種雜音干擾，以正確的價值觀和強(qiáng)烈的責(zé)任感、緊迫感，積極投身于高質(zhì)量發(fā)展的行動中，要不忘初衷，堅持不懈，以堅韌不拔的毅力，推進(jìn)墻材革新事業(yè)繼續(xù)前行。

作者系原國家建材局規(guī)劃發(fā)展司司長、原國家墻改辦主任

（責(zé)任編輯：何雯麗）