現階段國內水泥板設備類產品現狀
行業標準JC/T 412.1—2018《水泥板設備第1部分:無石棉纖維水泥平板》中給出了纖維水泥平板的定義:以水泥為膠凝材料,有機合成纖維、無機礦物纖維或纖維素纖維等為增強材料,經過成型、加壓(或非加壓)、蒸壓(或非蒸壓)養護制成的板材。板材強度是由水泥水化反應產生。
1.材料發展新方向
(1)纖維素纖維的高效利用
2015年8月份,工業和信息化部、住房城鄉建設部發布了關于印發《促進綠色建材生產和應用行動方案》(簡稱《方案》)的通知,《方案》中提到“大力發展生物質建材。促進木材加工和保護產業發展,支持利用農作物秸稈、竹纖維、木屑等發展生物質建材”。在工業和信息化部發布的《建材工業鼓勵推廣應用的技術和產品目錄(2016-2017年本)》中,一種樹脂基復合材料輸電桿塔被列入了目錄中,該產品是采用天然竹木纖維作為輸電桿塔的夾心材料,通過復合材料桿塔結構設計、天然竹木纖維增強復合材料設計與制造,將纖維增強竹木結構應用于復合材料輸電桿塔。
(2)工業固廢綜合利用
2016年,工業與信息化部發布了《綠色制造工程實施指南(2016-2020年)》明確了大宗工業固體廢物綜合利用專項,“重點開展冶煉渣及塵泥、化工廢渣、尾礦、煤電廢渣等綜合利用,推廣冶煉廢渣提取高值組分及整體利用,副產石膏規模化制備水泥緩凝劑、高強石膏、尾礦生產干混砂漿、加氣混凝土、保溫礦棉、裝飾材料、墻材、人工魚礁等”。2017年,國家發展改革委辦公廳、工業和信息化部辦公廳印發《新型墻材推廣應用行動方案》,對于新型墻材,提出了“進一步提高資源綜合利用水平,繼續推進煤矸石、粉煤灰、尾礦、河(湖)淤(污)泥、工業副產石膏、陶瓷渣粉等固廢在墻材中的綜合利用,擴大資源綜合利用范圍,增加資源綜合利用總量”的指導性方案。
大宗工業固體廢棄物綜合利用是工業領域資源綜合利用的主要任務。據統計,當前我國工業固廢消納利用的重點領域在建材行業,以水泥行業為例,近年來,我國水泥年產量已達到22~24億噸,以平均摻入20%的廢渣作為混合材計算,年可消納工業固廢4.4~4.8億噸。此外,很多新型墻體材料如紙面石膏板、加氣混凝土砌塊和板材等的工業固廢摻量已達到60%以上。對擁有先進固廢利用技術的建材產業而言,那些固廢是“放錯了地方的資源,如何大宗、高效、高值化利用工業和礦業固廢,也是纖水泥板設備材料研究開發的重點內容,例如,硅質尾礦的利用。
(3)發展輕質、高強材料
高層建筑的抗震需求以及裝配式建筑部品的運輸、吊裝要求都對建筑材料部品的輕質高強提出了需求。2015年,國家稅務總局發布《享受增值稅即征即退政策的新型墻體材料目錄》,目錄中公布建筑用輕質隔墻條板(符合GB/T 23451技術要求)、建筑隔墻用保溫條板(符合GB/T 23450—2009《建筑隔墻用保溫條板》技術要求)、玻璃纖維增強水泥輕質多孔隔墻條板享受增值稅即征即退50%的政策。2017年,工業和信息化部、環境保護部和國家安全監管總局發布的《關于加快燒結磚瓦行業轉型發展的若干意見》,其中提到“大力發展輕質高強、保溫防火、與建筑同壽命、多功能一體化的裝配式墻材、屋面及圍護結構部品”。因此,水泥板設備及其復合結構材料建筑部品的輕質高強也是一個重要的發展方向。
2. 生產工藝發展新方向
建材產業向高端發展,就要不斷提高產品性能,實現高品質高性能化。沒有落后的行業,只有落后的技術。因此,在原材料、工藝技術和高性能超高性能產品的創新,是水泥板設備重要的創新發展方向。流漿*能與結構性能,開拓新的應用領域。
在綠色發展方面,要加快淘汰石棉纖維材料,積極探索各種硅質固廢的資源化;在節能減排方面,要進一步提高能效,開發免壓蒸材料產品與工藝技術;在纖維材料的創新方面,積極探索其他高性能纖維的應用;在智能制造方面,要積極采用信息化技術、實現標準化產品與個性化產品相結合的柔性制造,全面提升質量控制水平和生產效率。
3. 建筑部品發展新方向
截至2017年底,我國生產水泥板設備企業有100家左右,生產線近190條,產能約8億平方米(不含在建及未投產的),產量約為5.6億平方米,主要為普通的標準化產品。如何發展高附加值高端產品,開拓新的應用領域?以下幾個方向的發展值得高度重視。
(1)結構、保溫、裝飾一體化裝配式外墻板
早在2012年,住建部、財政部就發布了《關于加快推動我國綠色建筑發展的實施意見》,國家標準GB/T 50378—2019《綠色建筑評價標準》中列出了“建筑工程與裝修工程一體化設計”、“使用以廢棄物為原料生產的建筑材料”和“合理采用耐久性好、以維護的裝飾裝修建筑材料”等專項評價分值。2015年,工信部、建設部發布的《促進綠色建材生產和應用行動方案》中提到“發展高效節能保溫材料。鼓勵發展保溫、隔熱及防火性能良好、施工便利、使用壽命長的外墻保溫材料,開發推廣結構與保溫裝飾一體化外墻板”。2016年,國務院辦公廳印發了《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》,經過長期技術創新和實踐,裝配式建筑進入全面發展。2017年,發改委、工信部發布的《新型墻材推廣應用行動方案》中提出“完善產品體系。適應裝配式建筑發展需要,重點發展適用于裝配式混凝土結構、鋼結構建筑的圍護結構體系,大力發展輕質、高強、保溫、防火與建筑同壽命的多功能一體化裝配式墻材及其圍護結構體系”。
在政策驅動下,外圍護墻板部品的發展如雨后春筍。查閱近幾年的國家發明專利、實用新型專利及建材行業科技獎項獲獎項目可以發現,同時具備輕質、結構、保溫、裝飾這四個功能的外墻板部品還比較少,目前的裝配式是水泥板設備發展的一個方向。
另外,在工信部發布的《建材工業鼓勵推廣應用的技術和產品目錄(2016-2017年本)》和《建材工業鼓勵推廣應用的技術和產品目錄(2018-2019年本)》中,都提到了無機真空絕熱板,該產品適用于工業與民用建筑外墻及屋面保溫工程,是以真空絕熱板拼接縫隙及錨固,用保溫砂漿對真空絕熱板拼接縫隙及錨固處填充找平,養護后再用粘結砂漿對整個保溫層進行覆蓋,繼而把耐堿玻璃纖維網格布壓入其中,在涂覆抹面砂漿后形成先進的真空絕熱板外墻保溫系統。無機真空絕熱板屬于高端保溫板,但其本身缺乏結構和裝飾功能,耐刺穿性能較差且施工復雜。水泥板設備與真空絕熱板復合的產品,優勢互補,將補充結構、保溫、裝飾一體化外圍護裝配式墻板的高端產品。目前,同領域相似部品中,國內僅有沈陽建筑大學申請了真空內芯非承重建筑墻板發明專利,該發明專利申請中提出了一種“內板+填充+真空絕熱層+填充+外板”的保溫墻體模式。
(2)裝配式架空地面
裝配式混凝土建筑技術體系是以建造裝配式混凝土建筑為目標的成套技術集成,涵蓋結構、外圍護、內裝、設備與管線四大系統的系列部品部件及其集成技術。隨著計算機等自動化、智能化、電氣化設備的普及,建筑結構樓板、墻板內需要解決的大量水、電、暖通的管線管道問題,阻礙了滿足人民對室內空間更高要求的發展。裝配式架空地面系統通常是工業化生產,現場靈活、快捷施工安裝,使設備管線隱蔽式布置、易于檢修,改善室內環境。2019年,住房和城鄉建設部發布《裝配式混凝土建筑技術體系發展指南(居住建筑)》,明確提出裝配式樓地面采用“架空地面系統”。
傳統架空地板體系由架空地板(或附加裝飾層如PVC卷材地板、地毯等)、橫梁、支架三個部分組成。水泥板設備具有一定的強度,尤其作為架空地板可以形成“無梁”體系,可以節省橫梁的投入;纖維水泥板可加工成不同質地效果、不同顏色的裝飾效果,將架空地板與裝飾層合二為一,是其獨具的其他材料不可替代的特點;同時,纖維水泥板/纖維水泥板的吸聲、防火特性,使之成為架空地板的優良材料。
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