2002-2003年中国混凝土外加剂现状及发展趋势

    混凝土外加剂在混凝土中的广泛应用，已使其成为混凝土中必不可少的第五组份，混凝土外加剂的特点是品种掺量小、在改善新拌和硬化混凝土性能中起着重要的作用，外加剂的研究和应用促进了混凝土施工技术和新品种混凝土的发展。
 
    高性能混凝土是当前国内外混凝土领域中研究的热点，高性能混凝土是一种具有良好施工性能、强度高、体积稳定性好、高耐久性混凝土，是混凝土进入高科技时代的产物，是二十一世纪的重要建筑材料。

    高性能混凝土最重要的特征是具有优异的耐久性，耐久性可达100~500年，是普通混凝土的3~10倍。混凝土要达到高耐久性，首先要降低水胶比，生产出致密不透水的砼。

    混凝土达到高性能的最重要的技术途径是使用优质的高效减水剂和矿物外加剂（亦称为矿物外掺料）。前者能降低砼的水灰比，增大塌落度和控制塌落度损失，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空隙，参与胶凝材料的水化，改善砼的界面结构，提高砼的密实性、强度和耐久性。也可以说90年代的矿物外加剂的开发应用，使砼进入了高性能时代。

高性能砼要成为21世纪重要建筑材料，砼外加剂起重大作用，不言而喻，砼外加剂生产企业的责任也是相当重大的，我国目前外加剂的现状是怎样的？这是大家所关心的问题，协会动员了广泛的社会力量，进行了调查，现将调查情况作一汇报，供领导参考。
 
    一．  我国外加剂的现状

    为了解我国混凝土外加剂生产现状，混凝土外加剂分会于2002年~2003年对我国外加剂生产情况进行调查。协会从两方面着手，一方面向外加剂生产企业发放生产情况调查表，由工厂直接填报；另一方面又聘请熟悉该地区外加剂生产的有关人员进行调查，相互核对填报的资料，以便调查的更全面准确，。对两方面的调查数据进行了分析、整理。本次调查共涉及外加剂生产企业559家，外加剂总产量达187.9万t/年。所得调查结果见表2。
应说明的是，此次仅统计了用特定化学反应工艺制备的最基础外加剂（有人称为母料），未统计复合外加剂的产量。因为复合外加剂是用最基础外加剂来生产的，如果再统计，会造成重复统计。

    1.  高效减水剂

    高效减水剂是各种减水剂中使用量大、面广的一种外加剂。本次调查结果与1999年调查结果相比显示出，高效减水剂的生产有长足的发展。1999年调查企业是482家，其中高效减水剂生产企业146家，总产量19.38万吨。这次调查企业559家，其中高效减水剂生产企业204家，总产量达93.66万吨，其中萘系77.44万吨，占总产量的83%；氨基磺酸盐95331吨，占总产量10%；密胺系13883吨，约占总产量的1.5%；醛酮缩合物36660吨，占4%；聚丙烯酸盐16300吨，占总量1.7%。年产万吨以上企业20家，年产3~4万吨企业3~4家，反应出我国合成高效减水剂企业向规模化方面发展。

    2.  膨胀剂

    膨胀剂主要特性是掺入混凝土后能起抗裂防渗作用。鉴于1999年以后，我国大规模的基础建设，城市改造，房地产业的兴起，涉及众多抗裂防渗工程，因而促进了混凝土膨胀剂生产发展和质量提高。膨胀剂质量发展经历了高碱高掺（15~20%）、中碱中掺（10~12%）、低碱低掺（6~8%）三个阶段。目前许多企业生产的膨胀剂属于低碱低掺的产品，产品质量较以前有了较大幅度的提高。据外加剂分会统计，年产量达69万吨。比1999年的年产25万吨增加了达44万吨， 年产膨胀剂10万吨以上的企业有两家。

    3.  速凝剂

    速凝剂用于喷射混凝土，调节混凝土的凝结硬化时间。这次统计中涉及的速凝剂企业较少，统计企业的年产量约6.2万吨，在统计中发现，以前我国速凝剂几乎全为粉状的速凝剂，现在液体速凝剂产量有了明显增加。因液体速凝剂可改善劳动条件，减少作业面粉尘，降低喷射混凝土后期强度损失，提高了喷射混凝土工程质量，是今后速凝剂发展的方向。

    4.  引气剂

    引气剂用于调节混凝土含气量，改善工作性，提高混凝土耐久性。在1999年的统计资料，未列入引气剂，此次统计中达7319吨。这表明引气剂在混凝土中得到了广泛的应用。但与国外相比，掺引气剂砼的比例还较低，今后仍应继续推广应用。

    5.  木质素磺酸盐

    木质素磺酸盐是国内使用较早较广的一种普通减水剂，它具有一定的缓凝减水及引气作用。以前仅石岘、广州造纸厂和开山屯化纤浆厂有原料能够生产。近年来，由于造纸工业对环境污染问题突出，许多用草浆、苇浆及竹子浆的造纸企业，加强对废液的回收利用，生产出大量的木质素磺酸盐，其中部分被用于生产普通减水剂。木质素磺酸盐产量近16万吨，但由于木浆和草浆的性能有差异，复合外加剂生产企业应在充分试验的基础上选择使用草浆、苇浆及竹浆生产的木质素磺酸盐，千万不要等同使用。

    6.  缓凝剂

    以前外加剂企业在复配外加剂时，常以糖蜜、糖钙为主要缓凝剂组份。现在除上述组份外，还大量采用羟基羧酸及其盐类、多聚磷酸盐等，以改善外加剂和水泥的适应性。在此次调查中，仅调查了糖蜜、糖钙，其产量达1.6万吨，其它类的缓凝剂未在此列，估计其它类的缓凝组分也会有相当大的数量。

    除上述品种，复合外加剂的品种也很多，不在一一列举。
 
    综上所述，我国外加剂的生产现状可以归纳为以下几点：
    ⒈ 外加剂品种齐全，国外有的外加剂品种国内几乎都有；
    ⒉ 高效减水剂从原来较为单一的萘系向新品种方向发展，如新品种的氨基磺酸盐、聚羧酸盐等。根据对559家混凝土外加剂大型骨干企业的调查，外加剂总产量达187万吨，比协会成立前增长约30倍，增长速度惊人。我国外加剂产量
已跃居世界外加剂产量的前列。
    ⒊ 新建外加剂企业起点提高，改变了以前生产作坊式的起点，许多新建企业都有一定规模的化学合成生产线，并有完善试验检验设备和管理制度。
    ⒋ 企业生产向规模化过渡，目前年产万吨以上高效减水剂的有20家，年产3-4万吨的企业也有3-4家，产值超亿元的企业有7-8家。
    ⒌ 企业创名牌产品的力度加大，推动了外加剂产品质量的全面提高，为大批工程提供了优质的外加剂产品。
    ⒍ 复合外加剂的生产技术提高，性价比更为经济合理。

    二．  存在问题

    在外加剂分会和全行业人员的共同努力，在30多年的时间里，我国的外加剂研究和生产取得了世人瞩目的成就，但在发展中还存在一些不足之处：

    ⒈ 外加剂的生产和使用各地区不平衡，在东部沿海省市和大城市外加剂应用较多和普遍，而中西部地区偏少。
    ⒉ 高效减水剂的产量有大幅度增长，新品种高效减水剂也投入生产和使用，但目前萘系高效减水剂占高效减水剂总量的83%以上，新品种高效减水剂所占的比例较小，应努力改变这一局面，才能使高效减水剂稳定供应，保证生产企业的经济效益。
    ⒊合理的利用外加剂资源。我国使用高强度等级混凝土的比例较小，因此在配制低强度等级混凝土时，应尽可能地利用普通减水剂，将高性能的高效减水剂用于高强高性能混凝土生产，这一方面可以合理利用外加剂资源，另一方面也可提高外加剂企业和用户的经济效益。
    ⒋ 有一些“游击队”的销售人员，生产销售假冒伪劣产品，外加剂市场还有待花大力气进一步规范。
    ⒌重复检测现象严重，由于各省、市、地区，甚至县都设有检测机构，因各地采取保护措施，外加剂产品到任何一地方去使用，都要送其结构检测，不利于外加剂的流通。建议有关方面应取消各地的保护措施，只要该产品有在有效期的检验报告，该产品在各地均可使用。

    三．  今后发展的方向

    据对我国外加剂产量的初步计算，目前掺外加剂的混凝土约占混凝土总量的38%，商品混凝土占混凝土总量的11~12%。与国外掺外加剂的混凝土约占混凝土总量的50~80%，商品混凝土占混凝土总量60~80%相比，我国差距还较大，外加剂还有较大的发展空间。为满足各种工程建设的需要，今后应在如下几个方面加强工作：

    ⒈ 萘系减水剂是我国高效减水剂最主要产品，在短期内不可能被其它产品所替代。但萘系减水剂本身存在坍落度损失快的不足，应研究利用共聚的方式，对萘系减水剂进行改性，以提高萘系减水剂的减水率，降低坍落度损失。这方面的研究已显示出有希望的结果。
    ⒉ 木质素磺酸盐在我国长期被用作普通减水剂或作复合减水剂的原料使用，今后应利用化学改性的方法，降低其引气量，提高减水率，提高强度增长率，使改性后的木质素磺酸盐满足更高的要求。
    ⒊ 进一步研究开发新型的高性能混凝土外加剂，扩大已有新品种外加剂的应用范围。
    ⒋ 及时完成混凝土外加剂标准规范的修制工作，规范外加剂质量促进外加剂的使用。