商品混凝土和现场搅拌混凝土技术经济分析

1　商品混凝土的发展现状与前景

　　商品混凝土相对于现场搅拌混凝土具有许多优越性。国内外的实践表明,采用商品混凝土一般可提高劳动生产率一倍以上,节约水泥10%左右。与此同时,还可以保证工程质量,节约施工用地,减少粉尘污染,实现文明施工。因而,世界许多国家对发展商品混凝土十分重视。到20世纪80年代,经济发达国家的商品混凝土应用量已达到混凝土总量的60%～80%。

　　1．1　商品混凝土的发展现状

　　我国商品混凝土搅拌站始建于20世纪80年代,随着建设规模的持续扩大,使城市的商品混凝土每年以15%的幅度递增。据统计, 1990年全国35个城市建成100个搅拌站,年设计能力为1 450万立方米,实际产量约980万立方米; 1993年全国建成200个搅拌站,年设计能力为2 000万立方米,实际产量约900万立方米; 1995年全国建成搅拌站616个,年设计能力4 000万立方米,实际产量约2 600万立方米; 1999年全国商品混凝土生产企业达683家,年设计能力12 700万立方米,实际产量约5 400万立方米; 2000年全国商品混凝土产量增加到7 316万立方米; 2002年实际产量已达到13 084万立方米。年产量递增率逐年上升,已由2001年的3518%猛增到2002年的40164%。另外,由于商品混凝土的快速发展,极大地带动了混凝土外加剂(特别是各种减水剂)的发展。

　　1.2　商品混凝土的发展前景

　　我国是世界上第一水泥生产大国, 2000年生产水泥6亿吨,其中生产11112亿吨散装水泥(主要用于商品混凝土) ,散装率仅为19%。而混凝土工业化国家的散装率已达70%以上。究其原因,除与我国的政策和市场因素有关外,单机现场搅拌的混凝土生产模式是一个主要原因。占我国水泥产量81%的袋装水泥仍然用于单机搅拌水泥混凝土和水泥砂浆。尽管我国混凝土机械行业生产的混凝土搅拌机不断的升级换代,在节约原材料、降低能耗、提高生产率和提高混凝土质量等方面都取得了很大成绩。但是单机现场搅拌混凝土存在的种种弊端,已远远不能适应我国社会经济发展的需要。为了贯彻实施“十五”计划纲要,实现经济和社会的可
持续发展,国家制定了《散装水泥发展“十五”规划》。它的全面实施,对加快我国商品混凝土的发展起到了非常重要的促进作用。可以说,商品混凝土的发展具有巨大的发展空间和良好的发展前景。

　　1．3　商品混凝土大发展的时机已经成熟

　　(1)商品混凝土能有效地解决施工中产生的噪声、粉尘等问题。

　　(2)散装水泥推广能取得良好的社会效益和经济效益。据测算,“九五”期间累计生产散装水泥4128亿吨,从节约包装用纸用料一项相当于节约木材11412亿多立方米,节电31亿千瓦时,节煤334万吨,节水5亿立方米,创综合经济效益193亿元。

　　(3)商品混凝土的发展所需要的生产设备———商品混凝土机械国内已能成套供应。从上世纪80年代末开始,混凝土机械行业就为我国商品混凝土的推广作了技术准备和生产准备,现在商品混凝土所需要的生产设备一站三车(混凝土搅拌站、搅拌输送车、混凝土泵车(包括混凝土泵、散装水泥运输车)大、中、小规格品种一应俱全,而且技术性能和质量也均能满足绝大部分用户的要求,具备了商品混凝土大发展所需要的物质条件。

　　(4)从可持续发展战略出发,国家已经制订出了相关政策,为商品混凝土大发展提供了巨大的市场空间。根据《散装水泥发展“十五”规划》发展目标要求,直辖市、省会城市、沿海开放城市和旅游城市要积极发展预拌混凝土, 2003 年12月31日起,禁止在城区现场搅拌混凝土;其它城市2005年12月31日起,禁止在城区现场搅拌混凝土。再加上城市化的大发展、基建工程规划的实施,以及商品预抨混凝土的市场向市政、交通和港口领域延伸,预计要达到发达国家商品混凝土占现浇混凝土的60%以上, (按60%计)我国商品混凝土还有5168亿立方米的发展空间。

　　(5)商品混凝土大发展为相关行业提供了无限商机。特别是给混凝土机械行业提供了巨大的发展商机,也极大地带动了混凝土外加剂的发展。

2　商品混凝土的技术分析

　　2.1　保证大体积混凝土的施工质量

　　为了避免混凝土的初期强度受扰动而降低后期强度,要求在浇筑混凝土时一般应连续施工,否则应在规范允许的条件下、在适宜的部位留施工缝。如果连续浇筑,尤其是对大体积混凝土,混凝土的供应与运输十分重要,当施工现场的混凝土生产量不足以满足浇筑量的需要时,即分层先后浇筑混凝土的间隔时间超出规范允许的时间时,则必须留置施工缝,但大体积混凝土的施工往往又不允许留施工缝,否则会影响其质量,在这种情况下,混凝土的供应速度尤为重要。

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　　2.2　便于采用泵送混凝土施工

　　混凝土输送泵是提倡采用的先进施工方法,但使用混凝土泵时,对混凝土的配合比、坍落度、集料粒径要求较高,商品混凝土可以很好地满足混凝土泵施工的需要。

　　2.3　节省工期

　　商品混凝土的浇注速度比现场搅拌混凝土快得多,主体标准层每层500 m3 混凝土量的施工阶段中可以一直保持5天一层的高速度,工期提前非常显著,见后面分析。另外,对于可以留施工缝的结构,除了必须留置的部位以外,也以不留为好,可以保证结构的整体性。当先后浇筑混凝土的间隔时间超出规范允许的时间时,才留置施工缝。但一旦留了施工缝,先浇的混凝土必须达到112 MPa时,才可以继续混凝土的浇筑工作。而达到这个强度,中、低标号的混凝土根据气温不同要一至两天,如果这个时间不能满足,则先浇混凝土的初期强度受破坏,后期强度损失较大。如果采用商品混凝土,可以减少一些不必要的施工缝,节省相当的工期。

　　2.4　节约材料

　　商品混凝土主要用散装水泥,外加粉煤灰,这样就减少了水泥的浪费,由于散装水泥具有一定的富余标号和用粉煤灰代用了部分水泥,就可节约一定数量的水泥。由于商品混凝土的砂、石集中堆放和在称量方面的电子计量准确,也比现场搅拌堆放,节约了一定数量的骨料。

　　2.5　保证了混凝土的质量

　　由于在计量称重上采取了电子计量,提高了混凝土配合比计量的准确性,搅拌的均匀性,使混凝土在其保水性、和易性和流动性方面,都比现场制备混凝土有了可靠的保证。

　　2．6　减少了污染,文明施工

　　由于到现场为成品,不存在现场砂、石、水泥堆放和拌制砼过程中产生的噪音、粉尘,改善了混凝土的施工强度,整个现场干净整洁。

　　当然,商品混凝土的施工,也会遇到不少施工技术问题,如运输过程导致坍落度的损失问题、接头浆的铺设和模板缝处理问题、在气候炎热的夏季现浇板很容易出现裂缝问题、泵送商品砼的堵管问题等,还有待于进一步研究。

3　商品混凝土的经济分析

　　在现阶段,政策和法规因素是调控和引导商品混凝土发展的重要因素。从市场方面看,商品混凝土的价格是影响和制约我国商品混凝土发展的主要因素。目前,表面上看,商品混凝土的价格要比现场搅拌混凝土高出80元/m3 左右,使用单位较难接受。致使商品混凝土的推广使用受到一定程度的阻碍。但从深层次上、用发展的眼光看,使用商品混凝土除了社会效益、环境效益外,其综合经济效益也是很高的。作者的目的在于使经济分析量化,直观地比较其差异。

　　3．1　计算分析说明

　　(1)本分析对象选取内江工商大楼、四川大学基础教学楼。

　　( a)内江市工商大楼:建筑面积28 29418 m2 ,地下2层,地上30层,现浇框架结构。( b)四川大学基础教学楼:建筑面积38 398 m2 ,现浇框架结构,分A、B、C座三个独立部分,A、B座为5层, C座为3层。

　　(2)场搅拌混凝土浇注时间计算。按塔吊的生产量计算。

　　砼浇注速度计算如下:基础: 60 /7 ×015 ×017 ×2 = 6 m3 /h。楼层: 60 /12 ×015 = 215 m3 /h。

　　(3)商品混凝土浇注时间的计算,依据调查的实际施工数据取平均值,采用的浇注速度为:基础: 28 m3 /h;楼层: 15 m3 /h。

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　　(4)浇注现场搅拌混凝土和商品混凝土单价是按四川省2000年定额相应项目基价取费、材料调差后得出的价格,取费执行的是一类工程、三级Ⅰ档。

　　3．2　计算结果

　　备注:此教学楼分A、B、C座三个独立部分。在现场搅拌砼浇注所需时间287天中,A座需时间111天,B、C座共需时间176天。在商品砼浇注所需时间49天中,A座需时间19天,B、C座共需时间30天。因此使用商品砼节约时间为:(111 + 176 ×0125) - (19 + 30 ×0125) = 128天(0125为《全国统一建筑安装工程工期定额》中,单项工程±0100以上分若干独立部分时,工期计算系数。)

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4　结　论

　　从两项工程的经济分析看,采用商品混凝土考虑节约费用后,其价格略高于现场搅拌混凝土,主要原因是: (1)商品混凝土生产企业有额外的利润和增值税; (2)商品混凝土存在运输费、泵送剂、缓凝剂等费用; (3)目前四川商品混凝土尚不成规模,各类摊销成本较高。

　　本分析考虑使用商品混凝土的节约费用后,商品混凝土和现场搅拌混凝土的单价差很小,如再加上工期提前带来的社会效益和投资效益,其综合经济效益显而易见,甚至高过现场搅拌混凝土。商品混凝土符合国家使用散装水泥和商品混凝土、有效利用国有资源、保护生态环境的宏观经济国策,值得推广应用。