《商混砂浆“穏塑剂”的诞生-使商砼站成为预拌砂浆主力生产商》
傅 雁
弗克科技（苏州）有限公司
摘要：
本文比较了现场搅拌砂浆、干混砂浆和商混砂浆的特点；分析了目前“砂浆禁现”所遇到的瓶颈；阐述了商砼站应该成为预拌砂浆主要生产商的必然趋势，并从材料 性能、生产特点和成本要素等方面说明设计商混砂浆产品的合理性。本文还简单介绍了商混砂浆关键技术“穏塑剂”的应用。
关键词定义
预拌砂浆：是指由专业化厂家生产的，用于建设工程中的各种砂浆拌合物，是我国近年发展起来的一种新型建筑材料,按性能可分为普通预拌砂浆和特种砂浆。
干混砂浆：干混砂浆是指经干燥筛分处理的骨料（如石英砂）、无机胶凝材料（如水泥）和添加剂（如稠化粉）等按一定比例进行物理混合而成的一种颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，加水拌和后即可直接使用的物料。
商混砂浆：也称湿拌砂浆，将水泥、细集料、穏塑剂和水以及根据性能确定的各种组分，按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后，采用搅拌运输车运至使用地点，放入专用容器或砂浆槽储存，用搅拌车送至工地，在24~48小时内用完。
稠化粉：砂浆稠化粉是一种有机与矿物无机复合材料，主要用于普通干混砂浆中，具有增加砂浆稠度和保水性能。
穏塑剂：专门用于商混砂浆的化学外加剂，有水溶性类产品和矿物无机类产品，具有提高湿砂浆塑性延时、保水、黏滑、强度等性能。
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傅雁，Ph.D.，弗克科技研发中心总裁。1982年毕业于同济大学建材系；之后在上海建筑科学研究院工作；1989年至1996年留学加拿大获硕士学位 和博士学位；2000年回国创立弗克科技（苏州）有限公司。在国际水泥混凝土技术杂志上发表过专业论文50多篇，美国专利三个，中国专利20多个。主要从 事建材化学和材料方面的研究，包括聚羧酸减水剂和商混砂浆穏塑剂等。（电邮：fyf @ fuclear.com；电话：0512-6558 0053）
2007年开始国家就下达了“搅拌砂浆禁现通知”，形成了不少于5000亿元的潜在预拌砂浆市场。为此全国各地干混砂浆生产线应势上马，但即便如此到目前 为止的产值也还只占市场的10%。而且即使投资了，已经获利的也还不多。投资大、成本高、质量控制难等成为制约干混砂浆推广的瓶颈。广阔的市场潜力空间， 以及国家政策的大力支持，对很多投资者来讲是很好的发展机遇，却因为瓶颈难以突破，使得预拌砂浆成了烫手山芋。
多年来我们用大部分的精力来关注干混砂浆，但却忽略了湿拌砂浆的潜力要远远大于干混砂浆。商砼站的布局在各大县级市已经成熟，商砼站生产商混砂浆是最容易 实施的途径（为区别其他方式生产的湿拌砂浆，以下专称商砼站生产的湿拌砂浆为“商混砂浆”）。相对于干混砂浆投资大、成本高、质量控制难等问题，对商砼站 而言视乎都不是难题。目前全国至少也有上万家商砼站，当商砼站成为预拌砂浆主力的时候，其竞争力不可忽视。利用商砼站作为商混砂浆的生产基地，实现了基本 无投资、成本和现场搅拌接近、质量容易控制等易推广要素，使得“砂浆禁现”变得顺理成章。商砼站生产商混砂浆的技术关键是使用高性能“穏塑剂”，用穏塑剂 来调整商混砂浆的各种高质量的施工性能和应用性能，而这个技术已经趋于成熟。
一、现场搅拌砂浆的弊病
现场搅拌砂浆除了污染环境、质量不可控等弊病外，对建筑商来讲也不是个有利可图的方法。相比干混商品砂浆确实成本低，但现场搅拌砂浆麻烦也不少，很多工地都出现亏损情况。主要表现在：
1)抹灰工组织困难
墙面抹灰是个耗时的技术活，为了降低成本，一般建筑公司不长期雇佣抹灰工，而是临时到劳动力市场招聘技术工人，当一个地区建筑项目多时，抹灰工市场紧缺，招工难是建筑公司都会遇到的麻烦。
2)计量困难造成浪费
工地采购砂、水泥、粉煤灰等砂浆原材料时，在现场遇到计量和质量控制难题。现场搅拌砂浆必然涉及到现场采购原材料，对于一个住宅工程而言，砂浆的使用量可 达混凝土的2.5倍，原材料的采购量非常大。但施工现场不是生产厂，计量设施相对简陋、或者根本没有。砂、水泥、粉煤灰等到货的量基本上是供应商说了算。 砂的含水量不同，干砂和湿砂的重量差别可以相差20%以上。同时其他管理人员和操作人员等人为因素上所造成的误差，也会造成实际成本的大幅度提高。
3) 现场作业条件简陋造成浪费
普通砂在现场筛分浪费很大。作为抹灰砂浆，砂的细度要控制在5mm以下（中砂），粗了墙面将无法找平。这样砂的质量就攸关重要。假如供应商送的砂比较粗、或者筛分不到位，就可能造成大量砂的浪费。
4) 现场管理松懈造成浪费
抹灰厚度差异造成砂浆用量偏差大。建筑公司自己雇佣抹灰工，抹灰厚度将直接影响建筑成本，设计20mm的抹灰厚度，如果多了2mm，成本就增加了10%。
5)现场搅拌砂浆质量无法控制
现场搅拌砂浆是由工人在工地上用小型搅拌机，一锅一锅拌制而成的，外加剂的使用、用水量的控制等都比较随意，砂浆质量难以保证，造成空鼓、开裂现象比较普 遍。当验收无法通过时，建筑商将不得不增加成本进行返工，或者采用所谓“刷大白”的方法，在抹面砂浆外面进行涂刷。这些都使得现场搅拌砂浆的无形成本明显 增加。
一般建筑工程，开发商给建筑商的抹灰砂浆部分都有定额，但由于以上原因造成建筑商亏本的情况普遍存在。
二、干混砂浆遇到的瓶颈
干混砂浆最早于50年代出现在欧洲，之后得到广泛推广。欧美发达国家的民用建筑以别墅为主，而且很多地区以木材为主要建筑材料。水泥类砂浆用量远比中国要 小，导致他们对砂浆质量要求很高，毕竟它占总体建材的份额不大。而且干混砂浆以袋装为主，保证了产品配方和生产过程的均匀性也就保证了产品质量。因此他们 的质量关键是生产砂浆时的产品混合均匀性。新加坡高层住宅占总体建筑的90%，为了环保他们大力推广筒仓干混砂浆，即散装干砂浆。为了保证砂不分层的质量 要求，筒仓干砂浆对砂的质量要求很高。为了保证砂浆质量，专家们将砂的质量、级配等指标不断提升，但结果是砂浆成本也随之增加。中国住宅建筑数量巨大，为 了环保国家也是推广筒仓干砂浆，但问题是发达国家能承受的成本，我们大部分地区的建筑市场无法接受。这就给中国的干混砂浆技术提出了视乎不切实际的质量要 求：“高质量且价格低”。推广干混砂浆遇到的阻力主要体现在以下几个方面：
（1）投资大，造成投资者和“砂浆禁现”之间相互等待
生产厂需要较大的场地，而且设备投资大。除非国家“砂浆禁现令”成为法律，投资商都抱观望。而国家因为没有足够量的干混砂浆供应商，一旦现场搅拌停止，会 顾忌建筑工地面临停工。所以，国家也在等干混砂浆供应市场更为成熟。这种相互间的等待，是“砂浆禁现”无法大面积推广的根本原因之一。
（2）能耗大，造成成本提高
干混砂浆的用砂需要清洗、烘干，能耗很大。作为原材料的砂可以是河沙、或者机制砂，这些砂的成分随批次不同都会有所变化。干混砂浆是一种终端使用商品，加 水就能使用，并保证质量稳定。原材料砂的品质变化（如杂质含量、含水量等），都会直接影响产品的质量，所以干混砂浆厂必须对原料砂进行预处理。高能耗，必 然造成高成本。
（3）产品设计不合理，造成成本提高
干混砂浆的用砂必须经过筛分、分级。干混砂浆的成分中有砂、水泥、粉煤灰、化学添加剂等。其中砂的颗粒尺寸和水泥等其他材料相比大很多，这就很容易造成其 在包装和运输过程中产生离析。特别是对槽罐车运输的筒仓干混砂浆，离析现象更为严重。为了防止这种现象的发生，专家要求砂的细度和级配都必须符合粉体材料 的设计要求。假如一个产品本身对原材料要求不高，而因为操作过程过于复杂才提高对原材料的要求，这种产品设计方法应该是不合理的，也浪费资源。这种设计必 然导致产品不必要的高附加成本。假如是高附加值的产品也可以接受，但对于普通砂浆这种量大利薄的产品，通过对原材料进行精加工来满足生产和运输过程对产品 质量提出的过高要求，应该是难以被市场接受的。
（4）无法避免的质量问题凸显推广阻力
以上砂的问题不但增加了成本，而且使得砂浆质量波动的问题难以彻底解决。当现场采用筒仓储存干混砂浆时，砂、胶凝材料、化学添加剂都不可避免地产生离析。 一般细的材料会沉入仓底，粗的材料会浮上表面。这样的抹灰砂浆在使用时质量就会有很大的波动，当砂含量多时，砂浆粘性下降，会造成空鼓、开裂等现象。
（5）娘胎里的质量问题使得机械化施工一波三折
以上砂浆更不适合机械化施工，当喷砂机遇到砂多的砂浆时，就难以上墙，回弹率提高，造成材料浪费。机械化施工要求材料必须始终如一的均匀，这点干混砂浆难以做到，除非大幅度提高成本。
三、 商混砂浆成为预拌砂浆主力的时机已经成熟
那么我们绕开干混砂浆，来看看商混砂浆的情况如何呢？我们在商砼站推广商混砂浆，经过仔细研究和试点工程，我们发现干混砂浆存在的问题，在商混砂浆中基本不存在，而且很容易推广：
（1）商混砂浆对投资要求很低
商混砂浆在商砼站生产，不需要多大的投资就能实现。投资主要在二个方面：1）是需要一个筛砂机，将5mm以下和以上的砂分开来，5mm以下的砂用于砂浆生 产，以上的粗砂用于混凝土生产。2）是需要增加一台砂浆专用外加剂（即：穏塑剂）添加装置。由于穏塑剂的用量一般比混凝土外加剂大，和混凝土生产合用一套 加药装置会不方便。增加一套加药装置投资也不大。
（2）商混砂浆对砂等原材料的要求不高
就商混砂浆本身而言，强度和应用性能要求都没有混凝土高，其质量对原材料的可容忍性要比混凝土更为宽容。因此商混砂浆对原材料的要求也不应该比混凝土高。 商混砂浆在商砼站生产，销售给客户的是保证质量的湿商混砂浆，像销售混凝土一样，商砼站只对送到工地的商混砂浆质量负责。至于如何生产和如何做到质量保 证，那是商砼站内部的问题。商砼站在采购原材料时，对原材料的性质都有检测和认识，在生产前都会采样做试配，假如原材料有所波动，技术人员会适当调整配 方，以保证产品质量的稳定性。砂一般不需要特别清洗，含泥量部分被筛入中细砂中，一般也不影响砂浆质量。有的砂浆稠化粉就有膨润土的成分。砂浆的强度、施 工性能、保水性能、储存时间等，一般都由砂浆外加剂（穏塑剂）来控制。
（3）商混砂浆质量稳定
商混砂浆是一种相对粘稠的湿砂浆，而且不含粗骨料，材料本身比较均匀。如采用了质量较好的穏塑剂，砂浆料性在24小时到48小时内保持均匀稳定，不会离析和秘水。
（4）商混砂浆可较长距离运输
因为商混砂浆具有很长时间的稳定性，在24小时内运输不存在质量问题，当然运距过长会增加运输成本，但仅此而已，和砂浆质量没有关系。
（5）商混砂浆可较长时间储存和施工
也因为商混砂浆的良好稳定性，在工地现场可长时间储存，一般在24小时内施工都不受影响，对于超过一天的施工，通过调整穏塑剂可延长到48小时。如果因为 长时间储存失水，可在使用时适当加一点水调整施工稠度，对砂浆硬化后的强度等物理力学性能基本没有影响。
（6）商混砂浆更适合机械化施工
由于商混砂浆是一个相对稳定的湿砂浆，其稠度、粘度、均匀度、和易性等都是稳定的，对于机械化施工只要调整其性能到最适合的状态，就能顺利进行。必须强调 的是，机械化施工要求具备的条件是湿砂浆本身必须均匀稳定、上墙黏性好，才不会堵泵和砂浆掉落。砂浆中砂的细度不能超过砂浆泵的最大粒径要求（一般不大于 6mm都可以），至于砂浆级配只是干混砂浆为了防止干砂浆不均匀才提出的要求，和湿砂浆无关。
（7）商混砂浆的成本和现场搅拌接近
商混砂浆和现场搅拌砂浆相比，需要增加的成本不多，原材料和设备上都可以忽略不计，唯一增加的成本来自于商砼站的利润和使用商混砂浆穏塑剂的费用。但商砼 站的费用可以从其合理化管理成本中找到出处（见前面“现场搅拌砂浆的弊病”中已有分析），而外加剂的使用则可以在提高砂浆质量、施工效率等方面获得效益。 商混砂浆和干混砂浆不同，它没有额外的成本增加，却能保证最终使用的湿砂浆品质优良。
（8）商混砂浆比干混砂浆更环保
商混砂浆不需要烘砂、不需要大型干粉混合生产线，只是利用现有的商砼站进行生产，而且生产过程没有超出混凝土生产的工艺流程和环保要求，甚至更简单。干混 砂浆到工地现场后还是需要拆包、加水混合，混合过程也还是会产生粉尘。而商混砂浆到现场就是湿砂浆，使得运输过程不存在干粉材料，工地现场也完全避免干粉 原材料的存在，保证城市内无粉化施工。其环保效应比干混砂浆更彻底、更完善。
四、商混砂浆的技术关键——穏塑剂
商混砂浆所具有的优势已经一目了然，那么是什么技术为商混砂浆成功推广护航呢？那就是穏塑剂技术。商混砂浆与干混砂浆不同的是：它是一种水硬性的湿砂浆。 水硬性材料的特点就是在一定时间内会水化，而后硬化。穏塑剂就是一种能够控制水泥硬化速度的化学添加剂，同时穏塑剂还必须能够保持砂浆良好的和易性、黏稠 度、保水性和后期强度。穏塑剂的关键在于“稳”和“塑”，“稳”就是能保持足够的稳定时间，或者叫“延时性”，使得湿砂浆在运输、储存、施工过程中性能保 持一致，至少在24小时内不能有变化，最好在48小时内可以继续使用。“塑”就是具有良好的可塑性，易于施工人员上墙，并将湿砂浆在垂直的墙面上制作成所 需要的造型。弗克研发中心最新研发成功的“商混砂浆穏塑剂”有二种类型，都是粉剂形式存在。一种是水溶性的，掺量为千分之一（砂浆重量）左右，这种产品因 为掺量小，运输成本低，可全国甚至全球范围内销售。另一种是含矿物成分的固体产品，不溶于水，掺量为百分之一以内（砂浆重量），可直接添加到混凝土搅拌机 中使用。二种产品的使用方法不同，所需要的加药设备也不同，弗克公司可提供全套设备和应用技术，满足客户的不同需求。
五、商混砂浆应用实例
商混砂浆在山东临沂春华建材有限公司（商砼站）得到了成功应用，现已完成多栋高层住宅的室内外墙面抹灰施工工程。商混砂浆在2013年夏天高温天气下进行 试点工程，当时室外气温达40C°，室外施工墙面良好，无开裂、空鼓现象。商混砂浆使用时间为36小时，湿砂浆到达现场后储存在砂浆槽中，上盖塑料布，第 二天还能继续使用。目前，商混砂浆应用模式正在苏州、太仓、苏北兴化、马鞍山等多个城市的商砼站和建筑商签约推广。
图1. 山东临沂春华商砼站专门使用一条生产线生产商混砂浆（抹面砂浆）
春华商砼站提供的商混砂浆的价格为360元/m3，一立方米商混抹灰砂浆可抹50平方米的墙面，即砂浆材料成本为7.2元/m2。抹灰工的施工费用一般为 12~13元/m2，税金和管理费等大约为1~2元/m2，合计抹灰上墙后的商混砂浆费用为21~23元/m2。
六、结语
对于一个住宅项目，混凝土主要用于立柱、楼面和外墙，内部墙面一般都采用砖、砌块等建材。抹面砂浆和砌筑砂浆用于几乎整个建筑物的内外表面，其表面积使用 量是混凝土的2~2.5倍，也就算说一立方米混凝土的工程，要用接近2.5立方米的砂浆。混凝土对大部分城市来讲已经产量过剩，商砼站的混凝土和砂浆可以 是同样的客户，商砼站几乎不加改动（或微小改动）就能生产商混砂浆，商砼站的混凝土运输车也可以运输商混砂浆到工地现场。这样对于商砼站而言，市场、生 产、运输都是现成的。推广“砂浆禁现”使得商砼站的销售量自然增加了2.5倍，而且由于基本不增加投资，使用商混砂浆的成本和现场搅拌砂浆的成本相接近。 “禁现”国策推广、商砼站市场扩大、施工单位操作简单且保证了质量，商混砂浆应该成为中国未来预拌砂浆的主力产品。
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