上海市混凝土外加剂的发展历程

    随着上海经济的发展和城市的大规模建设，混凝土作为土木工程使用的主要建材，用量日趋增长，已成为品种齐全、质量稳定的主要建材产品。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小、在改善新拌和硬化混凝土性能中起着重要的作用，已成为混凝土中必不可少的第五组份，混凝土外加剂的研究和应用促进了施工技术和混凝土技术的发展。

    混凝土技术水平提高的重要技术途径是使用优质的混凝土外加剂和矿物掺合料。前者能降低混凝土的水胶比，增大坍落度和控制坍落度损失，赋予混凝土高密实度和优异施工性能；后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，改善混凝土的界面结构，提高混凝土的密实性、强度和耐久性。

    混凝土外加剂的发展是与混凝土的发展是不可分割的，2005年上海预拌混凝土供应量达到5016.12万m³，上海已成为全国最大的混凝土市场之一，引起人们普遍关注。

    第一阶段：是70年代中期到80年代中期，由于宝钢一期工程和上海高层施工的需要，上海市建工局从日本引进了整套搅拌楼设备、搅拌车、泵车。在当时为了推广使用预拌混凝土，采取了使用预拌混凝土每立方米补贴10元，使用散装水泥每吨贴4元，掺入粉煤灰和外加剂而节约的水泥每吨贴30元等等措施。由于政策的积极推动，预拌混凝土在80年代中期得到发展，1988年预拌混凝土供应量达到了140万m³，搅拌站22家，设计生产能力260万m³，搅拌车192辆，泵车46台。

    第二阶段：1988-1993年，预拌混凝土已开始被施工企业接受，住宅工程开始使用。到1993年预拌混凝土，供应量达到167万m³，搅拌站34家，设计生产能力340万m³，搅拌车250辆，泵车60台。

    第三阶段：1994-2001年，由于浦东对外开放后，大量高层建筑纷纷兴建，随着全社会环保意识的加强，预拌混凝土发展进入一个新时期，混凝土的施工技术在大体积混凝土施工、高泵程施工和高性能混凝土等多方面全方位地快速提高。2001年预拌混凝土供应量达2100万m³，搅拌站106家，搅拌车1600辆，泵车310台，设计生产能力4000万m³。

    在这6年多时间里，预拌混凝土的价格由94年的C30每立方米800元逐步下跌到320元，由暴利走向微利，在利益驱动下94年上海预拌混凝土搅拌站生产能力猛增。97年由于“国家紧缩政策”大环境的影响，市场需求不足，生产能力放空，设备闲置严重，利润空间进一步压缩。与此同时，工程拖欠混凝土款矛盾日趋突出，98年初统计，116家混凝土搅拌站工程拖欠混凝土款高达33亿元。

    2001年上海预拌混凝土在国家推动内需政策的带动下，全年固定资产投资达到1984亿，创历史纪录。行业管理部门在吸取前两年教训的前提下，出台了一系列管理规定和整治措施，规范预拌混凝土市场秩序，市场得到了有效保护，逐步向有序的方向发展。

    第四阶段：2002-2005年，上海预拌混凝土市场开始失衡已处于严重供大于求的局面，上海开始执行预拌混凝土“准用证”制度，以控制新办企业的数量，并加强质量监管力度。2004年上海预拌混凝土供应量达到4276万m³ ， 创历史记录，搅拌站185家，搅拌车2679辆，汽车泵353台，固定泵124台，生产能力6600万m³。

    在这三年里，上海预拌混凝土C60已在某些标志性工程中应用，C80也开始批量供应，自密实混凝土也应用于工程实践。由于预拌混凝土技术进步，已研制出粉煤灰掺量达40%强度达60Mpa混凝土，C80矿粉泵送混凝土也用于工程实践。由于上海预拌混凝土生产能力供求严重失衡，企业发展步履艰难。上海预拌混凝土企业将面临强者生弱者亡的市场环境。

    2005年上海预拌混凝土供应量5016.12万m³，搅拌站206家，搅拌车2880辆，汽车泵374台，固定泵127台，生产能力7600万m³。

    上海预制混凝土企业49家，04年完成混凝土构件253.94万m³，比03年有所减少，05年供应249.92万m³，比04年又有所减少，，主要产品是PHC桩、各种规格方桩、桥面梁、排水管，其中，PHC桩市场占有率高达40%，还有增长的趋势。

 

序号	企业名称	拌站数量	05年产量（万m3 ）	市场份额
1	上海建工材料有限公司	13	718.7	14.32
2	上海建筑构件有限公司	11	350.15	6.98
3	上海建工物资公司	5	186.81	3.72
4	上海嘉华混凝土公司	8	210.18	4.19
5	上海建科建材有限公司	18	415.32	8.28
6	上海琼楼砼有限公司	12	254.03	5.06
7	上海环球混凝土有限公司	2	132.78	2.64
8	上海隧道混凝土分公司	7	102.04	2.03
9	上海天利商品混凝土有限公司	2	53.44	1.07
10	上海建辉混凝土有限公司	3	65.66	1.31

 

序号	企业名称	05年产量 万m3	使用外加剂种类	外加剂生产企业
1	上海建筑构件公司	33．81	高效减水剂	上海世祥公司
2	中港公司上海分公司	18．51	高效减水剂	格雷斯公司、申立建材公司
3	浙东建材有限公司	18．21	高效减水剂	申立建材公司
4	柘中大型管桩有限公司	17．01	高效减水剂	申立建材公司

 

    上海预制混凝土构件生产已出现逐年下降的趋势，量大面广的PHC桩及混凝土方桩市场将被江浙混凝土构件占领，04年江浙混凝土构件进上海已达200多万m³。造成这种局面的原因是两地管理体制不一样，上海混凝土构件企业无法与江浙混凝土构件企业进行竞争，上海混凝土构件企业已从200多家下降到80多家，存在下来的混凝土构件企业主要生产混凝土管片、大口径排水管、PHC大口径管桩等技术含量高的混凝土构件，生产技术含量较低的普通产品的上海混凝土构件企业将面被市场淘汰尴尬局面。

 

 

 

    从原料供应上来看，上海混凝土原材料价格是比较平稳的，由于供应渠道较充分，原材料生产能力远远大于市场需求，近几年不会有大的变化。

    混凝土外加剂作为产品在混凝土中应用的历史大约有60~70年。1885年欧洲人已经在混凝土中掺入硬化调节剂，19世纪末开始使用氯化钙，1895年开始使用增水剂和塑化剂掺入道路铺设的混凝土中， 正式的工业产品始见于1910年。30年代在美国为提高路面混凝土质量而使用了“文沙树脂”来提高混凝土的耐久性。混凝土外加剂技术是在最近的40～50年代才迅速地发展起来的。20世纪50年代还只有普通减水剂，主要是美国研发的“普浊里”，后来日本引进了“普浊里”并加以改进和发展，使“普浊里”得到了广泛应用。1937年美国颁布了历史上第一个减水剂的专利。1954年制定了第一批混凝土外加剂检验标准。

    上海的混凝土外加剂在50年代初期到60年代中期为起步阶段，50年代初大量使用氯化钙早强剂，1956年国家建委曾制订过“关于在基本建设中节约水泥的各项措施”，对外加剂的发展起了一定的推动作用。但由于氯化钙引起的钢筋锈蚀问题和引气剂掺入引起混凝土强度损失等问题，以及非技术因素的干扰而导致外加剂应用技术进步十分缓慢。

    20世纪60年代以后是混凝土外加剂发展最具历史意义的时期。1962年日本花王石碱公司首先研制成功了萘系高效减水剂，其后西德又研制成功了磺化三聚氰胺甲醛树脂类高效减水剂。这类高效减水剂的减水率达到15%以上。

    国际上混凝土技术发展而带动减水剂应用技术的飞跃发展。1975年中国建筑科学研究院联合相关单位组成了木钙研究推广协作组，推广使用木钙减水剂。1978年清华大学、天津建研所、上海建科院等先后研究开发出了萘系减水剂。上海的混凝土外加剂在70年代中期到80年代中期达到第二阶段。

    80年代到90年代中期，由于外加剂品种发展较快，国家制订了14种外加剂的8个国家标准和一个技术规范，使外加剂生产企业有了统一质量评定和比较标准。

    第三阶段： 高性能混凝土减水剂的问世，使混凝土技术得到了飞速的发展，新的施工工艺和工法不断出现，大大地扩展了混凝土的使用范围。19世纪法国出现钢筋混凝土，实现了混凝土技术的第一次飞跃，1928年法国又发明了预应力混凝土技术，实现了混凝土技术的第二次飞跃，而各种高性能混凝土减水剂的问世就是混凝土技术的第三次飞跃。

    20世纪90年代至今是混凝土外加剂走向高科技领域的时代。随着90年代出现的高性能混凝土（HPC），对外加剂提出了更高要求，目前国内对高性能混凝土外加剂的研究方兴未艾。

    由于高强与高性能混凝土的应用，对外加剂提出了新的要求。复合多功能高性能外加剂是外加剂的发展方向，其中国内外著名外加剂公司进入上海生产销售，上海高性能混凝土外加剂推广使用开始与世界先进水平接轨。1988年上海麦斯特建材有限公司的成立，标志上海混凝土外加剂生产开始与国际接轨。该公司生产外加剂曾经在上海供不应求，混凝土公司拿着支票排队提货，成为上海混凝土行业的一道风景线，让人感叹！从这以后的几年中上海混凝土外加剂企业进入一个大发展的阶段，上海麦斯特建材有限公司的成功，已充分说明外加剂产品在上海的成功。1999年该公司与上海建工股份有限公司共同投资成立了新的合资企业，并引进当今国际最新一代混凝土外加剂，标志着该公司的外加剂产品与世界水平接轨。该公司将面临新的辉煌。

    外加剂和商品混凝土的生产发展是相互促进的，上海外加剂企业概况如下：

04年上海混凝土外加剂总销售量34.2万吨。其中减水剂和泵送剂29.4万吨，膨胀剂4.8万吨，外加剂生产和销售企业90家。05年新增外加剂企业49家，混凝土外加剂总销售量40 .7万吨。其中减水剂14.8万吨，泵送剂19.2万吨，膨胀剂6.1万吨，聚羧酸0.6万吨。

    上海市主要混凝土外加剂生产企业产量、销售量和市场占有量的分析见表4、表5、表6。

    现代混凝土外加剂技术的发展，是现代混凝土技术发展的关键，没有混凝土外加剂技术的应用与发展，就不可能有现代混凝土技术的发展。随着混凝土制品日益增多的品种和建筑结构复杂化、大型化，对外加剂的需求越来越大，要求越来越高。因此，笔者认为今后的混凝土外加剂将向以下几个方面发展。

 

 

 

   目前上海现有的外加剂企业中年产量小于1000吨的小企业占到80%，小企业往往存在着设备简陋、中控检测设备缺乏、技术力量薄弱等问题，因而难以保持产品质量的稳定。有些厂生产方法还很原始，工人劳动保护条件得不到保证，许多搞复合型产品的生产厂，缺乏必要产品检验设备，生产仅按配方混合，原材料和产品不检验，容易造成工程事故。外加剂产品是直接进入建筑工程的，因此外加剂生产厂家必须有较完善的生产和检测设备，必要的技术人员，产品经检验后进入市场，才可避免工程质量事故。扩大企业规摸才能使生产技术设备更先进、质量控制手段更完备，扩大企业规摸有助于提高外加剂质量、研发新产品和加强环境保护。

    目前，上海使用最广泛的减水剂是萘系高效减水剂。04年市场占有率51.7%，05年市场占有率47%；04年普通型外加剂市场占有率14.5%，05年普通型外加剂市场占有率12.9%。04年聚羧酸外加剂市场占有率2%，05年聚羧酸外加剂市场占有率1.47%。

    随着上海高性能混凝土技术积极推广，高性能混凝土的大量使用是必然的。聚羧酸系高性能减水剂具有高减水率、高保坍性、高强度，生产绿色化、产品绿色化等特点，必将在该方面取代萘系产品。

    由于目前聚羧酸类高效减水剂存在价格太高的问题，生产企业要降低成本和价格，才能推动该类减水剂大批量使用。

    木质素磺酸盐类普通减水剂还应扩大生产和使用，该类产品有性能良好、价格便宜、货源较广的优点，在低强度等级混凝土中应用具有不可替代的优势。

    复合多功能型外加剂，由于在性能上可以取长补短，趋于完善，并且价格适中，使用面广，并且品种系列化、多样化可以满足各种工程的特殊需要，并方便工程使用和质量控制。

    目前混凝土正向高性能混凝土方向发展，要求混凝土具有很好的耐久性，提高混凝土耐久性关键之一是提高混凝土的密实性。二是引入极微小气泡，因此减水率高和具有能引入极微小气泡的引气功能并使混凝土具有很好的工作性的高性能混凝土外加剂是今后开发的重点。

    降低外加剂的生产成本。充分利用各种工业废料生产外加剂，如发展以纸浆废液为基材的复合型缓凝减水剂，改革外加剂的配方和生产工艺，生产物美价廉效高的外加剂产品，为广泛推广应用混凝土外加剂提高竞争能力。

    加强混凝土外加剂作用机理的深入研究。随着科学技术的发展，应采用先进的测试手段，研制外加剂的作用机理，为进一步发挥外加剂的作用，取得更好的经济效益，有效地指导生产奠定基础。

    化学合成高效减水剂厂在生产过程中存在不同程度的废水、废料和废气对环境的污染问题，随着国家对环境保护的重视，工厂将加强对污染的治理，否则难以生存。

    国家已出台有关政策扶持绿色建材的发展，绿色建材节约资源和能源，在建材生产使用中再循环过程中对地球的负荷最小，资源利用率最高，有利于人类的健康。从可持续发展的角度出发，绿色建材是建材发展的必然！

    近几年来，外加剂产品由于发展迅速，高效减水剂以及各种复合外加剂的出现供大于求的买方市场，厂家之间出现了激烈的降价销售的局面，利润率仅百分之几，这让企业叫苦连天，感到无法经营，这是行业内有待解决的问题。

    据行业协会2005年10月对43家外加剂主要生产企业的不完全统计，不良欠款达千万元以上的企业占23%，最高的企业已超过半亿。不良欠款达百万元以上的企业占58% ，合计欠款3.44亿。

这样的市场环境是不利于外加剂行业健康发展的，相信通过市场的淘洗，通过政府和行业的努力，外加剂市场将得到进一步规范。

    我国混凝土外加剂通过过去开发研究，为满足国内经济建设的要求，作出了贡献。随着我国改革开放，加入WTO组织，对我国外加剂产品也提出了更高的要求，目前国外的外加剂产品已进入我国市场，国内外外加剂产品将有一番激烈的竞争，我们只有不断开发新产品，不断地提高产品质量，降低成本，才会立于不败之地。混凝土外加剂的进一步开发应用，将使我国高性能混凝土研究进入国际先进行列。