2013年，弗克科技在山東臨沂混凝土攪拌站試點(diǎn)應(yīng)用其新產(chǎn)品“穏塑劑”生產(chǎn)普通濕拌砂漿，取得了良好的效果。之后，這一技術(shù)在多個(gè)地方推廣，都獲得好評(píng)，被認(rèn)為是預(yù)拌砂漿最新的一種生產(chǎn)應(yīng)用模式，并稱之為“商混砂漿”。2014年3月商務(wù)部組織中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)和山東省散裝水泥辦公室一起到臨沂，對(duì)商混砂漿的生產(chǎn)和施工進(jìn)行了調(diào)研，并確認(rèn)了其應(yīng)用推廣的可行性?！吧袒焐皾{”不僅是一個(gè)新技術(shù)，它實(shí)際上開(kāi)辟了一個(gè)行業(yè)的新走向，為預(yù)拌砂漿開(kāi)啟了一條“綠色”通道。
一、 “砂漿禁現(xiàn)”的環(huán)保訴求
“砂漿禁現(xiàn)”的最直接目的就是二個(gè)字“環(huán)?！?。2004年，商務(wù)部、建設(shè)部、公安部等七部委首次發(fā)出《關(guān)于進(jìn)一步推廣預(yù)拌混凝土使用和限期禁止在城市城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿的通知》，指出應(yīng)將預(yù)拌砂漿作為節(jié)能、環(huán)保的新型建筑材料進(jìn)行推廣，認(rèn)為在節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、提高資源綜合利用效率方面有著重要的作用。三年后，2007年國(guó)家六部局又頒布更為嚴(yán)厲的《關(guān)于在部分城市限期禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿工作的通知》，到目前為止基本一、二、三線城市都被列入“禁現(xiàn)”地區(qū)。禁現(xiàn)的結(jié)果成就了大約5000億元的預(yù)拌砂漿市場(chǎng)。但奇怪的現(xiàn)象是，在同時(shí)頂著國(guó)家“禁現(xiàn)”的巨大壓力和5000億元市場(chǎng)的巨大驅(qū)動(dòng)力誘惑下，經(jīng)過(guò)7年左右的努力，實(shí)際上預(yù)拌砂漿的應(yīng)用量只占其總額的10%左右。是什么原因讓砂漿行業(yè)對(duì)“國(guó)家禁令”和“利益驅(qū)動(dòng)”都無(wú)動(dòng)于衷呢？讓人匪夷所思的謎團(tuán)后面一定有著必然的原因。其原因所在也是“環(huán)?！倍€(gè)字，正所謂“成也環(huán)保，敗也環(huán)保也”。
砂漿禁現(xiàn)的條件就是推廣預(yù)拌砂漿，預(yù)拌砂漿原本有二種形式：干粉砂漿和濕拌砂漿。但是，目前是以干粉砂漿推廣為主。走訪建筑工地，和項(xiàng)目經(jīng)理聊天可以發(fā)現(xiàn)，他們對(duì)干粉砂漿是“綠色環(huán)?！辈牧喜桓移埻?。他們抱怨說(shuō)，干粉砂漿雖然講是環(huán)保產(chǎn)品，但在工地上同樣產(chǎn)生粉塵，特別是槽罐車泵送進(jìn)入料倉(cāng)時(shí)的粉塵很是讓工人煩惱，比現(xiàn)場(chǎng)攪拌好不了多少。這里有幾個(gè)問(wèn)題，雖然設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)考慮到除塵問(wèn)題，但是實(shí)際使用時(shí)會(huì)有種種原因?qū)е路蹓m依然飛揚(yáng)。因?yàn)楦煞凵皾{本身就是粉狀材料，要完全避免粉塵是不可能的，除非大量增加成本，而這恰恰是最難滿足的條件。工地現(xiàn)場(chǎng)工作人員抱怨說(shuō)，既然干粉砂漿也還是避免不了粉塵，那么還有什么理由必須“禁現(xiàn)”呢？更何況材料成本還明顯增加。
材料成本明顯增加是干粉砂漿推廣的最大瓶頸，而且這個(gè)成本增加是以犧牲“環(huán)?！睘榇鷥r(jià)的。干粉砂漿中的砂，原始狀態(tài)是含水的，但為了做成干粉產(chǎn)品，才必須將水烘干。干粉砂漿中70%是砂，也就是說(shuō)要把砂先烘干，再制成干粉砂漿產(chǎn)品，然后使用時(shí)還得加水。烘干一個(gè)產(chǎn)品70%成份中的水，其能耗可想而知，是否合理不言自明?，F(xiàn)在城市為了環(huán)保，煤鍋爐已經(jīng)基本禁止使用，只能用天然氣來(lái)加熱，成本將更高。能源的消耗本來(lái)就是環(huán)保約束范疇，鍋爐的使用本身也造成廢氣排放。本來(lái)現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿所引起的粉塵還不屬于P.M.2.5范圍，而鍋爐廢氣卻是實(shí)實(shí)在在的P.M.2.5.大氣污染。推廣干粉砂漿的本來(lái)目的是為了環(huán)保，到頭來(lái)卻以能源消耗不合理和排放P.M.2.5為代價(jià)，砂漿禁現(xiàn)到底為哪般？干粉砂漿的環(huán)保訴求與其初衷是否相違背？
預(yù)拌砂漿的另一個(gè)途徑就是采用濕拌砂漿，就環(huán)保而言，這確實(shí)是個(gè)達(dá)到目的的好辦法。在預(yù)拌砂漿攪拌站生產(chǎn)出濕拌砂漿，運(yùn)送到施工工地，再通過(guò)人工或機(jī)械輸送到施工樓層，由操作技工應(yīng)用到建筑物中，最后硬化成型，整個(gè)過(guò)程除了預(yù)拌砂漿生產(chǎn)時(shí)有可能產(chǎn)生一些粉塵外，其他部分都不存在粉塵出現(xiàn)的可能。這個(gè)方法從環(huán)保角度考慮，毫無(wú)疑問(wèn)是滿足砂漿禁現(xiàn)目的的。但為什么長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有能夠順利推廣起來(lái)呢，在后面的討論中再來(lái)敘述。
二、 預(yù)拌砂漿的質(zhì)量訴求
預(yù)拌砂漿不同于現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿的另一個(gè)特質(zhì)就是，它是一個(gè)產(chǎn)品。既然是產(chǎn)品，就應(yīng)該執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)拌砂漿主要有砌筑砂漿和抹灰砂漿二種，根據(jù)不同強(qiáng)度等級(jí)的要求，其28天抗壓強(qiáng)度為5~20PMa，14天拉伸粘結(jié)強(qiáng)度只要大于0.2MPa即可。因?yàn)槲覀兡壳暗乃鄰?qiáng)度明顯大于砂漿強(qiáng)度，作為濕砂漿而言，是屬于很容易滿足質(zhì)量要求的產(chǎn)品。至于為了防止抹灰時(shí)開(kāi)裂和空鼓等質(zhì)量問(wèn)題，在現(xiàn)場(chǎng)攪拌時(shí)加入一些膠水類添加劑也完全能夠解決。
干粉砂漿的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理，它的成本上升僅僅是為了滿足其生產(chǎn)過(guò)程和運(yùn)輸過(guò)程等中間環(huán)節(jié)的需要，而對(duì)終端產(chǎn)品質(zhì)量基本沒(méi)有改善。當(dāng)一個(gè)原本利潤(rùn)空間很小，卻為了中間環(huán)節(jié)去增加成本是不合理的。成本增加的來(lái)源主要來(lái)自砂的烘干和砂質(zhì)的選擇。天然河砂的含水量可達(dá)20%左右，烘干的能耗是一個(gè)“可觀”的數(shù)字。干粉砂漿是一個(gè)不勻質(zhì)材料，其中細(xì)度分布很不均勻，砂和水泥、粉煤灰、稠化粉等的顆粒細(xì)度就不是一個(gè)數(shù)量級(jí)，它們的容重更是相差甚遠(yuǎn)，所以離析是不可避免的。為了改善這種離析現(xiàn)象，技術(shù)上只能從砂的顆粒分布和級(jí)配上進(jìn)行人為選擇，成本又因此上升，這就使得本來(lái)就有成本瓶頸的干粉砂漿銷售雪上加霜。一個(gè)原本簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，其中間環(huán)節(jié)變得越來(lái)越復(fù)雜，而且每次對(duì)中間環(huán)節(jié)質(zhì)量上的努力，都會(huì)造成終端產(chǎn)品質(zhì)量不變而成本明顯提高。這就把干粉砂漿的推廣推進(jìn)了怪圈。
干粉砂漿所遇到的質(zhì)量瓶頸，采用濕拌砂漿就迎刃而解了。濕拌砂漿不需要烘砂，濕拌砂漿不存在離析現(xiàn)象。那么為什么濕拌砂漿不能成為預(yù)拌砂漿的主流呢？關(guān)鍵技術(shù)就在于“穏塑劑”。
三、 商混砂漿和穏塑劑
【定義】
商混砂漿：是在商品混凝土攪拌站生產(chǎn)出來(lái)的濕拌砂漿，將水泥、細(xì)集料、穏塑劑和水以及根據(jù)性能確定的各種組分，按一定比例，在攪拌站經(jīng)計(jì)量、拌制后，采用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至使用地點(diǎn)，放入專用容器或砂漿槽儲(chǔ)存，在工地上24~48小時(shí)內(nèi)用完。商混砂漿應(yīng)滿足《GB/T25181-2010 預(yù)拌砂漿》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中濕拌砂漿的質(zhì)量要求。
穏塑劑：專門用于商混砂漿的化學(xué)外加劑，有水溶性類產(chǎn)品和礦物無(wú)機(jī)類產(chǎn)品，具有提高濕砂漿塑性延時(shí)、保水、黏滑、強(qiáng)度等性能，要求能使得砂漿保塑24~48小時(shí)，而且一旦上墻應(yīng)在8小時(shí)內(nèi)終凝。
商混砂漿與干粉砂漿不同的是：它是一種水硬性的濕砂漿產(chǎn)品。水硬性材料的特點(diǎn)就是在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)水化、損失工作性、最后硬化。穏塑劑就是一種能夠控制水泥硬化速度的化學(xué)添加劑，同時(shí)穏塑劑還必須能夠保持砂漿良好的和易性、黏稠度、保水性和后期強(qiáng)度。穏塑劑的關(guān)鍵在于“穩(wěn)”和“塑”，“穩(wěn)”就是能保持足夠的塑性穩(wěn)定時(shí)間，或者叫“延時(shí)性”，使得濕砂漿在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、施工過(guò)程中性能保持一致，至少在24小時(shí)內(nèi)不能有變化，最好在48小時(shí)內(nèi)可以繼續(xù)使用。“塑”就是具有良好的可塑性，易于工人施工上墻，并將濕砂漿在垂直的墻面上制作成所需要的造型。弗克研發(fā)中心2013年研發(fā)成功的“商混砂漿穏塑劑”有二種類型，都以粉劑形式存在。一種是水溶性的，摻量為千分之一（砂漿重量）左右，這種產(chǎn)品因?yàn)閾搅啃?，運(yùn)輸成本低，可全國(guó)甚至全球范圍內(nèi)銷售。另一種是含礦物成分的粉體產(chǎn)品，不溶于水，摻量為百分之一以內(nèi)（砂漿重量），可直接添加到混凝土攪拌機(jī)中使用。二種產(chǎn)品的使用方法不同，所需要的加藥設(shè)備也不同，弗克公司可提供全套設(shè)備和應(yīng)用技術(shù)，滿足客戶的不同需求。
下面是弗克研發(fā)中心提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，具體描述了穏塑劑的應(yīng)用對(duì)商混砂漿性能的影響。試驗(yàn)采用粒徑小于4.75mm的普通河砂，河砂處于飽和面干狀態(tài)；海螺P.O.42.5水泥；望亭電廠的二級(jí)粉煤灰；弗克生產(chǎn)的K802穏塑劑；和自來(lái)水。試驗(yàn)采用砂漿標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，將各種粉料放入攪拌鍋內(nèi)；K802穏塑劑是一種可溶于水的粉劑，先溶解在計(jì)量好的砂漿用水中，然后和砂漿用水一起倒入攪拌鍋內(nèi)攪拌。試驗(yàn)用的抹灰砂漿配合比如表1.所示。
圖1. 穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿稠度隨時(shí)間的影響
圖1.表示了穏塑劑對(duì)商混砂漿稠度的影響。穏塑劑的摻量為總干砂漿重量的0.5‰、1.0‰和1.5‰.根據(jù)抹灰砂漿的國(guó)標(biāo)要求，應(yīng)該控制在90~110mm范圍之內(nèi)，針對(duì)這個(gè)要求，摻0.5‰穏塑劑的商混砂漿在大約8小時(shí)，稠度已經(jīng)降到90mm，16小時(shí)降到80mm。摻1.0‰的商混砂漿，在24小時(shí)可保持稠度在90mm以上，滿足國(guó)標(biāo)要求。摻1.5‰的商混砂漿，在48小時(shí)砂漿稠度還能保持在80mm，略加少量水還能繼續(xù)使用。穏塑劑摻量為1.5‰的商混砂漿比較能滿足機(jī)噴法施工，而摻量為0.5~1.0‰時(shí)，比較適合于手工抹灰施工。
圖2. 穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿凝結(jié)時(shí)間的影響
圖2.為穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿凝結(jié)時(shí)間的影響。添加了穏塑劑后的商混砂漿終凝時(shí)間測(cè)定分二種情況：第一種情況是商混砂漿被存放在砂漿槽中，水份一般不易蒸發(fā)；第二種情況是商混砂漿被抹上墻后，水份一方面被墻表面吸收，另一方面由于墻體表面積大而產(chǎn)生表面水蒸發(fā)。這二種情況會(huì)導(dǎo)致砂漿終凝時(shí)間的截然不同。
粉煤灰磚基底 在基底上放抹灰砂漿 測(cè)定凝集時(shí)間
圖3.模擬砂漿被抹在粉煤灰磚上時(shí)測(cè)定其凝結(jié)時(shí)間
圖3.為模擬砂漿被抹在粉煤灰磚上時(shí)的凝結(jié)時(shí)間測(cè)定照片。試驗(yàn)將粉煤灰磚切割成直徑為200mm、厚為35mm的圓盤，抹灰砂漿被成型在這個(gè)圓盤上，砂漿厚度也為35mm。成型后模擬墻面，將砂漿側(cè)放，待表面失水疑似初凝后，用測(cè)定砂漿凝結(jié)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。
試驗(yàn)結(jié)果表明（圖2.），當(dāng)砂漿被存放在比較密封的砂漿槽中時(shí)，終凝時(shí)間根據(jù)穏塑劑摻量的增加可達(dá)60小時(shí)。而砂漿被抹上粉煤灰磚墻上后，即使穏塑劑摻量達(dá)1.5‰，終凝時(shí)間也只有6小時(shí)。
圖4. 穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
圖4.為穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿抗壓強(qiáng)度的影響。添加穏塑劑后的7天早期強(qiáng)度一般在3~6MPa，14天強(qiáng)度為5~9MPa，28天為10~12MPa，90天強(qiáng)度基本沒(méi)有什么變化，在12~13MPa左右。穏塑劑的使用使得早期強(qiáng)度有所下降，但28天抗壓強(qiáng)度影響不大。
圖5. 穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響
圖5.為穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響。摻加穏塑劑后7天的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度在0.1MPa左右，14天拉伸粘結(jié)強(qiáng)度都超過(guò)0.2MPa。
圖6. 穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿干燥收縮的影響
圖6.為穏塑劑摻量對(duì)商混砂漿干燥收縮性能的影響。由于砂漿的早期強(qiáng)度比較低，砂漿在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3天齡期后拆模，拆模后測(cè)定其尺寸初始值，然后放置在室內(nèi)玻璃廚里（23℃，相對(duì)濕度50%），測(cè)定其7、14和28天的干燥收縮值。試驗(yàn)結(jié)果表明，摻加穏塑劑對(duì)商混砂漿的影響不大，28天的收縮值都滿足國(guó)標(biāo)要求，小于0.2%。
穏塑劑解決了濕拌砂漿在實(shí)際施工應(yīng)用中所要求的“穩(wěn)”和“塑”問(wèn)題，為商混砂漿的啟程鋪平了道路。
四、 一個(gè)簡(jiǎn)單技術(shù)正在撬動(dòng)一個(gè)行業(yè)
商混砂漿既是一個(gè)產(chǎn)品，更重要的是一個(gè)應(yīng)用模式。作為產(chǎn)品它反映出的基本設(shè)計(jì)理念有三點(diǎn)：
1、回歸抹灰砂漿本來(lái)的“簡(jiǎn)單面目”；
2、在盡量少投資的條件下可全面推廣；
3、在符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的條件下成本越低越好。
如果一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品能滿足其功能的需要，那么任何成本上的增加都將成為其進(jìn)入市場(chǎng)的障礙。擺脫了成本的困擾之后，把濕拌砂漿變成商混砂漿就成了一個(gè)很重要的應(yīng)用模式，這個(gè)模式使得預(yù)拌砂漿的生產(chǎn)廠一夜之間遍布全國(guó)各地。生產(chǎn)基地的建設(shè)，由于這個(gè)模式的出現(xiàn)，而驟然成熟。預(yù)拌砂漿的推廣從此不存在產(chǎn)量問(wèn)題，而只需投入推廣應(yīng)用的力度。
五、 預(yù)拌砂漿的前景展望
商混砂漿是最符合“砂漿禁現(xiàn)”的環(huán)保訴求的，商混砂漿徹底滿足了砂漿在城市工地上的無(wú)粉塵要求。商混砂漿也符合商品市場(chǎng)的質(zhì)量和成本訴求，它能很輕松地滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)抹灰砂漿提出的要求，同時(shí)它的直接成本接近其原材料成本。為了進(jìn)一步推廣商混砂漿，弗克將繼續(xù)致力于這一技術(shù)的系統(tǒng)化研究，主要的課題攻關(guān)內(nèi)容包括二個(gè)方面：
1、 機(jī)械化施工技術(shù)的研究：隨著人力資源成本的提高，機(jī)械化施工將是一個(gè)必然趨勢(shì)，商混砂漿由于其材料的穩(wěn)定性特點(diǎn)，將是一種特別適合于機(jī)械化施工的砂漿。弗克正在研究機(jī)械化施工一體化系統(tǒng)，包括攪拌車運(yùn)輸、輸入工地現(xiàn)場(chǎng)砂漿槽、砂漿泵垂直輸送到樓層、機(jī)械噴涂上墻、最后是機(jī)械化抹平完成。整個(gè)過(guò)程應(yīng)做到完全無(wú)泄漏、無(wú)粉塵。
2、 將干粉砂漿廠改造成商混濕拌砂漿廠的研究：干粉砂漿生產(chǎn)設(shè)備是有可能通過(guò)簡(jiǎn)單改造，用于生產(chǎn)商混砂漿的。這個(gè)改造基本不需要增加新設(shè)備，主要是去除一些多余設(shè)備，對(duì)攪拌機(jī)框架結(jié)構(gòu)做一個(gè)改造。商混砂漿不需要烘砂，不需要砂筒倉(cāng)，即使用于機(jī)噴也不需要級(jí)配砂。改造后的砂漿廠直接成本將大大下降，而且其設(shè)備技術(shù)水平應(yīng)優(yōu)于混凝土攪拌站，在與攪拌站進(jìn)行砂漿市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，有著更為專業(yè)的優(yōu)勢(shì)。
由于中國(guó)巨大的商品房市場(chǎng)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的特點(diǎn)，中國(guó)很難照搬國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)高成本、低用量的干粉砂漿模式。西方國(guó)家的住房建筑以別墅為主，室內(nèi)使用抹灰砂漿的量要少得多。新加坡的建筑造價(jià)也遠(yuǎn)高于中國(guó)，整個(gè)國(guó)家人口還沒(méi)有一個(gè)蘇州多，有幾個(gè)干粉砂漿廠就夠了。他們能夠承受高成本帶來(lái)的高價(jià)格，我們不行。在中國(guó)，商混砂漿應(yīng)該是普通砂漿的主流產(chǎn)品，而干粉砂漿的主要市場(chǎng)應(yīng)該是特種砂漿。隨著國(guó)人環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，質(zhì)量要求越來(lái)越高，商混砂漿為預(yù)拌砂漿開(kāi)啟了一條“綠色”通道。
