一、2011 年度膨脹混凝土行業(yè)綜合狀況

　　1. 膨脹劑行業(yè)

　　我國膨脹劑行業(yè)雖然經過二十多年的發(fā)展，但尚未擺脫產品技術水平較低、市場比較混亂的狀況。國內現有生產膨脹劑的企業(yè)近百家，膨脹劑（含膨脹型防水劑）年銷售量約200 萬噸。其中年銷售量上萬噸的企業(yè)約有20 家，其銷售量約占總量的60％，這些企業(yè)大多生產檢驗程序完善，能夠按照標準生產。圖1、圖2 和圖3 是2011 年我國混凝土膨脹劑的年產量、各型膨脹劑所占的比例情況。

　　總體來看，膨脹劑的產銷量比上年有較大幅度增長，但是Ⅰ型產品多，Ⅱ型產品少，而且很大一部分是以膨脹型抗裂防水劑的形式出現，需要引起注意。行業(yè)整體處于上升發(fā)展勢頭，需要把握行業(yè)發(fā)展形勢，驅劣扶優(yōu)，促進行業(yè)健康發(fā)展。

　　2. 自應力混凝土輸水管行業(yè)

　　目前還有約10 多個廠家生產自應力混凝土輸水管，年產量數百公里，主要是公稱內徑300~400mm 輸水管，采用自應力硫鋁酸鹽水泥為原料。產品大多用在農村供水。目前行業(yè)產品合格率約90%。主要競爭產品是PE 塑料管和球磨鑄鐵管。行業(yè)總體呈現萎縮態(tài)勢，需要創(chuàng)造新市場需求。

　　二、技術現狀

　　目前我國生產的膨脹劑，其膨脹源大都是水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）。從水化機理來看，在水泥石中，由各種CaO、Al₂O₃、SO₃來源所形成的鈣礬石都可能引起膨脹。我國大多數的膨脹劑采取的是固定CaO、SO₃來源，變換Al₂O₃來源的技術路線，即CaO由硅酸鹽水泥水化提供，SO₃由硬石膏提供，通過改變Al₂O₃來源，如鋁酸鈣（高鋁水泥熟料）、硫鋁酸鈣（硫鋁水泥熟料）、明礬石、含鋁礦渣、煅燒礬土、高鋁煤矸石、高鋁粉煤灰、煅燒高嶺土、地開石，等等，各生產廠據此制定不同的生產配方，形成不同的膨脹劑。所以我國的膨脹劑一般是用硬石膏和含可溶Al₂O₃的礦物配制而成，且很多企業(yè)基于成本考慮，大多采用價格較低的含Al₂O₃礦物原料，因此膨脹劑的膨脹能較小。

　　2010年趙順增、游寶坤提出，以氧化鈣為主要膨脹源的混凝土膨脹劑是今后膨脹劑的發(fā)展方向?，F在已經開發(fā)出氧化鈣-硫鋁酸鈣雙膨脹源膨脹劑HCSA，并投放市場多年，經過眾多工程實踐驗證，這種膨脹劑的性能優(yōu)越，安全可靠。

　　三、技術標準

　　涉及膨脹劑和補償收縮混凝土技術的兩項核心標準即將頒布實施，一是的產品國家標準《混凝土膨脹劑》GB23439-2009，二是城鄉(xiāng)與住房建設部行業(yè)標準《補償收縮混凝土應用技術規(guī)范》JGJ/T178-2009。

　　根據國家標準，膨脹劑檢驗摻量統(tǒng)一為10％，按限制膨脹率的大小，將其分為兩種類型，Ⅰ型的限制膨脹率為0.025％，是目前市場用量最廣的普通膨脹劑，Ⅱ型限制膨脹率為0.050％，是高品質膨脹劑，基本達到日本JIS A6202《混凝土膨脹劑》標準的技術要求。標準既鼓勵高膨脹能膨脹劑的發(fā)展，又顧及到低端產品，允許用工業(yè)廢渣制造膨脹劑，體現了節(jié)能減排的主旨思想，并增加了快速檢驗膨脹性能的參考試驗方法，是一部先進實用的標準。

　　補償收縮混凝土應用技術規(guī)范，從結構設計、原材料、混凝土設計和制造以及施工等方面對補償收縮混凝土應用技術進行了詳細的規(guī)定，彌補了GB50119-2003《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》第8 章涉及膨脹劑使用部分的不足，新增了無縫設計和結構自防水等新內容，具有更強的實用性和可操作性，是指導補償收縮混凝土應用的重要技術文件。

　　另外，還有一些標準規(guī)定了需要使用膨脹劑和膨脹混凝土，如JC861-2008《混凝土砌塊( 磚) 砌體用灌孔混凝土》、GB/ T 50448-2008《水泥基灌漿材料應用技術規(guī)范》、JC/T986－2005《水泥基灌漿材料》、TB/T《鐵路后張法預應力混凝土梁管道壓漿劑技術條件》、沈陽市地方標準DB2101/TJ05-2008《地鐵混凝土技術規(guī)范》、遼寧省地方標準《地下混凝土結構防裂技術規(guī)程》。這些新標準、新規(guī)范的實施，必將進一步規(guī)范和提高我國膨脹劑和膨脹混凝土的應用技術水平，為膨脹劑和膨脹混凝土的健康發(fā)展奠定了堅實的基礎。

　　最近，已經頒布，即將實施的GB50208-2011《地下防水工程質量驗收規(guī)范》明確規(guī)定，地下工程的后澆帶必須采用摻膨脹劑的補償收縮混凝土，其抗壓強度、抗?jié)B性和限制膨脹率必須符合設計要求，并且是作為強制性條文實施，這對于優(yōu)質膨脹劑是一個重大利好消息。借此，不僅可以規(guī)范膨脹劑和補償收縮混凝土技術，而且為膨脹劑產業(yè)提升提供了絕好的機會。

　　《自應力混凝土輸水管》GB4084-1999 國家標準自頒布實施以來，已經有13 年的歷史，產品的生產與工程應用形勢發(fā)生了很大變化。國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)，在水和礦產資源、環(huán)境、城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展等領域的發(fā)展中，都將綜合節(jié)水、流域水環(huán)境治理、城市污水無害化處理和資源化利用技術等列為發(fā)展要求，而且將水體污染控制與治理列為重大專項。自應力混凝土管不僅適用于城市和鄉(xiāng)村輸水，而且能夠進一步擴展到城市排污、集水、農田水利等方面，符合國家發(fā)展的需求。另外，與其他種類的管材相比，自應力混凝土管具有材料耐久，使用壽命長的優(yōu)點，也符合節(jié)能節(jié)材可持續(xù)發(fā)展的要求。因此有必要對標準進行修訂，使之適應當前建設發(fā)展的需求，促進行業(yè)發(fā)展。[Page]

　　四、新技術促進行業(yè)發(fā)展

　　目前，在我國的商品混凝土中，摻加30％～ 50％礦物摻合料漸成趨勢，摻合料在水化過程中要吸收水泥中的Ca(OH)₂，才能形成次生C-S-H，一些水泥生產企業(yè)往往在水泥生產過程中就摻加了大量的混合材，因此混凝土可能存在“貧鈣”的潛在問題。基于這種狀況，以CaO為主要膨脹源的膨脹劑應該是今后膨脹劑的發(fā)展方向。但是必須指出，不是用一般生石灰做原料，而是用特殊配料的、經過高溫煅燒的含CaO較多的專用膨脹熟料做原料。這類膨脹劑的膨脹相是通過固相反應過程形成，其反應條件不如溶解擴散析晶嚴苛，因此用于補償收縮混凝土有以下優(yōu)點：

　?。?）膨脹速度快、膨脹能大；

　?。?）對水養(yǎng)護的依賴程度相對較低；

　?。?）原料來源廣，成本低，可以節(jié)約大量高品質鋁礬土和石膏資源；

　?。?）膨脹相Ca(OH)₂在完成膨脹作用之后，可以進一步與高性能混凝土中摻合料所含的活性SiO₂ 反應，生成C-S-H凝膠，對補充大摻量摻合料混凝土的Ca(OH)₂、提高其抗碳化性能具有重要作用。

　　CaO膨脹劑源自日本，我國也在上世紀六十年代和八十年代分別研制成功幾種CaO膨脹劑，如用過燒CaO生產的澆筑水泥、包裹法生產的脂膜石灰以及過燒、包裹相結合的復合膨脹劑（CEA）熟料等。生產CaO膨脹劑的關鍵技術是控制CaO的反應速度，使之安全有效，否則也會發(fā)生延遲膨脹反應，危機結構安全。

　　中國建筑材料科學研究總院研制成功的氧化鈣-硫鋁酸鈣雙膨脹源膨脹劑HCSA，經過8 年的工程應用證明，不僅性能卓越，而且安全可靠。

　　由于水泥細度增大，混凝土早期冷縮裂縫在建筑工程中越發(fā)常見，是影響混凝土耐久性的重要原因，急需研制補償早期冷縮的新型混凝土膨脹劑，中國建筑材料科學研究總院最新研制的水化熱抑制型膨脹劑HCSA-R 在這方面有所突破，已經在工程中開始應用。

　　另外，膨脹混凝土灌注樁是今后需要大力發(fā)展的一項建筑技術。在1990 年代開發(fā)的PEA 灌注樁膨脹劑基礎上，最新研制的HCSA-P 高性能灌注樁膨脹劑的膨脹能更加優(yōu)越，混凝土膨脹量提高了一個數量級，單樁承載力獲得大幅度提高。

　　補償收縮混凝土限制膨脹率現場檢測技術也研制成功，為檢驗補償收縮混凝土的效果提供了簡便實用的手段，不僅有助于辨識混凝土膨脹劑的優(yōu)劣，而且可以監(jiān)控補償收縮混凝土的質量。

　　2011 年底，鄭州建文特種建材科技有限公司采用中國建筑材料科學研究總院的技術，在河南省新密市建成了一條HCSA 膨脹劑專用熟料生產線，為發(fā)展新型高性能混凝土膨脹劑提供了物質基礎。

　　雖然我國的補償收縮混凝土應用技術已經走在了世界前列，但是與如此具大的使用量相比，應用技術仍顯滯后，特別需要說明的是，膨脹劑是一種中間產品，在解決實際工程的裂滲問題時，尚須混凝土材料、工程設計和施工等專業(yè)相互配合，才能取得理想的使用效果，絕非“一摻就靈”的萬能產品，因此未來一段時間必須加大相關標準規(guī)范的貫徹力度，加快應用技術普及；另外。生產企業(yè)的技術支持非常重要，不僅銷售產品，更要銷售服務。

　　五、整頓市場，健康發(fā)展

　　未來膨脹劑行業(yè)的發(fā)展，應該把握三個環(huán)節(jié)，一是加大新產品、新技術研究力度，創(chuàng)造剛性需求；二是借助標準，規(guī)范膨脹劑市場；三是加強執(zhí)法力度，徹底鏟除假冒偽劣產品。

　　過去，由于不能立竿見影檢驗膨脹劑的效能，導致一些假冒偽劣膨脹劑流入市場，不僅給用戶和建筑業(yè)造成了損失，而且嚴重禍害了膨脹劑行業(yè)，致使一些用戶覺得摻不摻膨脹劑差別不大。現在一些混凝土攪拌站對設計圖紙明確標注的補償收縮混凝土，也不摻膨脹劑，始作俑者就是偽劣膨脹劑的制造和銷售者，全行業(yè)應該團結起來，共同圍剿這些害群之馬。膨脹劑生產廠商要與質檢單位緊密結合，拿起產品標準和應用技術標準這把武器，加大查處和打擊偽劣產品的力度，促進行業(yè)健康快速發(fā)展。