会议现场

  我国正处于快速发展和大规模建设时期，高速铁路、过江隧道、高速公路、大型水利、抗震救灾、军事工程、机场等国家重点、重大战略工程，规模和数量居世界之首，面临着巨量的高性能混凝土需求。混凝土外加剂作为高性能混凝土领域不可或缺的一部分，对提升混凝土施工性能及长期使用性能起着至关重要的作用，目前备受关注。

  为交流混凝土外加剂应用技术经验，促进混凝土材料的技术进步，10月16日，由 应用技术分会、陕西省混凝土行业协会与陕西省土木建筑学会建筑材料学术委员会联合主办，科之杰新材料集团有限公司承办，北京中宇砼鑫科技发展有限责任公司协办，中国混凝土与水泥制品网、《混凝土世界》等媒体支持的 外加剂应用技术分会年会暨第二届全国混凝土外加剂应用技术交流会在千年古都西安召开。

  混凝土与水泥制品协会（CCPA）副会长、外加剂应用技术分会分会理事长、北京建筑材料科学研究总院院长王肇嘉， 副秘书长沈冰，陕西土木建筑学会理事长李里丁出席会议并致辞。外加剂应用技术分会秘书长左彦峰、副秘书长郭群，陕西建筑科学研究院院长高宗祺，陕西建筑科学研究院副院长、陕西土木建筑学会建材专业委员会主任李荣，陕西混凝土行业协会会长张蓓等相关建设、环保和建材主管部门领导，行业协会、科研院所、混凝土外加剂生产企业、预拌混凝土生产企业、施工企业、监理及质检部门、设备生产企业，新产品新技术发明人、咨询服务机构、行业媒体以及其他相关企业管理与技术人员聚集一堂，共襄盛举。

  会议期间，进行了以“聚羧酸系减水剂与含泥量较高低品位细骨料的相容性”为主题的首届混凝土外加剂应用技术大赛颁奖仪式（大赛一等奖分别由河北三楷深发科技股份有限公司、科之杰新材料集团有限公司一队、岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司、德州中科新型建材有限公司获得）。会场外还组织了外加剂原料、生产与检测设备、外加剂产品和企业品牌展示。

拓展服务内容 促进行业发展

  混凝土外加剂是现代混凝土必不可少的材料，是实现混凝土大流态、高强度、高耐久性的必要手段，如果把混凝土比作人体的话，可以认为外加剂就是“人体”中不可缺少的“食盐”。

  王肇嘉在致辞中指出，混凝土外加剂与其他产品具有很大的不同，除了产品本身质量以外，它的应用技术更加关键，是连接混凝土外加剂与混凝土质量的桥梁，直接决定了混凝土性能的优劣。因此，科学合理地应用外加剂是保证混凝土施工质量的关键因素。 外加剂应用技术分会成立11个月以来，举办了首届全国混凝土外加剂应用技术大赛，走访了国内各地多家外加剂企业及外加剂用户企业，深入了解企业需求，搭建了公共微信平台，建立了企业与企业、企业与政府、企业与协会及其企业与高校科研院之间政策信息和技术信息的桥梁。 王肇嘉表示，外加剂应用技术分会还很年轻，需要不断发展、壮大。分会将在CCPA的领导下，依靠广大会员、理事单位，以专家委员会作为技术支撑，为外加剂生产单位、外加剂应用单位及其他相关企事业单位做好服务工作，维护企业的合法权益，在政府与企业之间起桥梁和纽带作用，维护市场公平竞争秩序，促进外加剂事业健康发展。

  沈冰在致辞中介绍了宏观和行业形势，步入21世纪以来，我国建筑事业发展日新月异，新型建筑工业化、绿色建筑的大力推进，国家重点基础建设大力发展也对混凝土材料的质量提出了更多、更高的要求。这种大背景为混凝土外加剂行业发展提供了良好的机遇。2014年经济新常态以来，我国宏观经济一直面临持续下行的压力。传统制造业工业生产面临下滑局面。2013年下半年以来我国固定资产投资持续下降，到今年前8月仅为10.9%的增长，同比下降5.6%，（近10年基本在20%-30%之间）。受投资拉动增长的混凝土与水泥制品行业，传统市场需求大幅萎缩，产品价格持续下降，前8个月行业投资、收入、生产增速均大幅下降，在历史低位徘徊。来自需求面萎缩，必然传导到预拌混凝土行业，也传导到外加剂行业，企业家也对此极为关注。因此，认识新常态、适应新常态、引领新常态，努力保持行业稳定发展不仅仅是摆在每一位企业家面前的任务，也是摆在协会面前的任务。正如在外加剂应用技术分会理事会上，分会秘书长左彦峰所说，危机到来，机会也同样孕育在危难之中。相信具有核心竞争力的企业，具有差异化竞争优势的企业，具有技术、人才、质量、管理优势的企业，一定会在市场重新洗牌中脱颖而出。我们应该对行业持续发展保持信心！

  李里丁致辞时表示，当前我国全面推广建筑产业现代化，不仅要求混凝土施工方便，而且要求在性能上更加可靠。如现在对于高强混凝土的要求，不仅要解决流动性问题、和易性问题、高强度问题，还要求绿色施工，达到环保、低消耗、低成本、高性能的问题。

  本次活动主旨是研讨与交流混凝土新产品、新技术、新工艺发展最新进展，以及探讨混凝土骨料与外加剂的相容性问题及对混凝土性能的影响。活动采取专家、学者主题报告、企业经验介绍等方式进行，嘉宾阵容强大，演讲内容异彩纷呈，有清华大学教授廉慧珍的《新常态下如何正确选择外加剂》、北京工业大学教授王子明的《新型混凝土外加剂及其应用技术》、武汉理工大学教授博士生导师马保国的《聚羧酸减水剂功能化设计与应用关键技术》、冶金建筑科学研究院教授级高工博士郝挺宇的《混凝土外加剂在高性能混凝土中的应用》、建筑材料工业技术情报研究所副研究员博士左彦峰的《聚羧酸系减水剂管道式合成工艺研究》、北京科技大学教授刘娟红的《环流化床灰对聚羧酸减水剂吸附机理研究》、陕西科技大学教授吕生华的《氧化石墨烯对水泥水化产物微观形貌的调控及增强增韧效果》、中国建筑材料科学研究总院高级工程师高春勇的《文莱胶的流变特性及在预拌混凝土中的应用》、中建西部建设股份有限公司北方公司西安片区外加剂厂厂长刘行宇的《聚羧酸高性能外加剂在117大厦中的应用》、慕尼黑工业大学J.Plank教授的《聚羧酸高效减水剂现状及未来》，西安建筑科技大学教授何廷树的《提高聚羧酸减水剂增强效果的复配技术》，同济大学教授孙振平的《高性能混凝土与外加剂》，江苏省建筑科学研究院教授冉千平的《聚羧酸外加剂溶液构象研究》，香港科技大学教授李宗津的《混凝土技术发展展望》，西安建筑科技大学副教授伍勇华的《高效减水剂吸附形态模型的发展》，江苏腾达建筑机械有限公司总工程师沈达民的《打造精品机制砂符合现代砂石骨料及混凝土行业的发展规律》、科之杰新材料集团有限公司高级工程师郭鑫祺的《混凝土外加剂技术与发展趋势》等报告。

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 形势严峻 寻求突破

  今年以来，我国经济下行压力不减、房地产投资、基建投资、制造业投资等三大投资增速均现减缓，在国家经济转型升级的关键时期，混凝土由于外加剂技术的突飞猛进而正在发生深刻的变化，行业呈现出低增长、低价格、低效益态势，因此，全行业也面临着前所未遇的矛盾、问题、困惑、压力和挑战。

  王子明在报告中分析了混凝土减水剂行业发展现状与前景。他从回顾外加剂行业发展重要历史展开，对减水剂行业大单体及其上游产业、减水剂行业技术进步与总量发展变化、减水剂行业发展中问题进行反思及行业发展前景分析五个方面进行了介绍。近几年，我国聚羧酸（PCE）及大单体发展非常迅速。聚羧酸系减水剂作为新一代高性能减水剂的代表，自2005年起在我国进入了快速发展阶段，仅仅用了6年的时间，其用量从2005年的5万吨发展到2011年的239万吨，增长了约48倍。其中，大单体的上游--环氧乙烷（EO）发展同样非常快，到2014年产能已经达到300多万吨，2015年新增产能仍达到107万吨，2016年暂无确定新增计划，突出的供需矛盾将得到一定缓解。2015年EO国内产能415万吨，产量245万吨，产量较2014年增长27万吨，开工率59%（新增投产时间所致)。按现有拟建计划，2016年产能与2015年持平，产量270万吨。以前大单体是比较紧缺的材料，但是近几年发展使得大单体在2014年处于微利状态，它的高利润时期已经结束。国家在PCE原料方面不用发愁，因为它未来产能会更大（如：EO产能增长仍主要集中在华东地区，2014年底产能达到186万吨，占全国的52.8%；2015年产能达到254万吨，占全国的58.4%。其他区域变化不大。长期看，均存在产能提高的可能。）反过来看，到2015年EO行业已经呈现出亏损状态，这不是好现象，减水剂行业不要认为大单体行业出现亏损是好事，也不要认为混凝土行业不赚钱是好事，每个行业的上下游都是唇齿相依的，一个环节受到影响，必会影响到整个产业链，这个问题是需要大家认真思考。

  对于商品EO下游最大的品种减水剂聚醚，2014年产能223万吨，消费量91万吨，产能过剩1.5倍；预计2015年产能扩大到250万吨，乐观估计聚醚消费量108万吨，产能过剩仍达1.3倍。其他EOD产品也多数存在产能过剩问题。

  王子明还指出了当前我国减水剂行业面临的主要问题：一是产能过剩引发过度竞争；二是拖欠款问题普遍严重；三是产品趋同、差异化不明显；四是研发实质性投入少，发展后劲不足；五是知识产权问题已经成为制约因素。

  郭鑫祺表示，聚羧酸系减水剂可以从煤化工和石油化工两条路线制备，所以它具有更丰富的原材料，加上它具有高性能、经济型、环保型三方面的特点，使其在行业替代其他产品的速度加快，再加上预拌混凝土及砂浆的全面推广，进一步增加了它的使用量，但是聚羧酸系减水剂同时也存在一些问题，需要逐步摸索。

 聚羧酸减水剂科研新成果

  随着对混凝土强度和耐久性要求的提高，对减水剂的掺量和性能要求也越高，使用聚羧酸系减水剂的趋势更加明显，进一步研究聚羧酸系减水剂的作用机理是非常必要的，目前已成为国内外研究与发展的热点。

  慕尼黑工业大学素有“诺贝尔奖制造工厂”之称，常年排名德国第一，在世界也排名前列。J. Plank教授领导的实验室，是世界公认的聚羧酸系减水剂研究前沿阵地。近年来，他致力于推动中国聚羧酸系减水剂技术的创新。交流会上，他介绍了PCE 聚合物的微观结构，并用大量的试验数据和视频演示分享了其实验室关于最新PCE的研究成果（新的单体和结构），解释了PCE与水泥的适应性，剖析了PCE对混凝土骨料中粘土的敏感性问题，介绍了一个比较典型的德国混凝土搅拌站中关于聚羧酸系减水剂的应用情况，展望了PCE的发展前景。

  J. Plank表示，通过实验证明，不同的合成方法会生成不同微观结构的聚羧酸系高性能减水剂产品，从而导致其相互作用和性能表现方式的差异。因此，最终PCE共聚物中聚合单体的摩尔比与加料的摩尔比会有很大区别。所以，用于表征PCE高性能减水剂分子中实际单体序列的方法极其重要。经验证，13C核磁共振（NMR）图谱可以实现这种可能性。他同时认为，施工过程中，由于与水泥适应性差而导致聚羧酸系高性能减水剂性能降低的案例屡见不鲜，对于某些特殊的水泥品种，PCE甚至完全丧失工作性。显然，这类水泥的组分在一定程度上阻碍了PCE的分散作用。Plank课题组针对水泥适应性问题进行了深入的研究，研究结果显示许多PCE产品可以作为影响钙矿石生长及形貌控制的催化剂。

  J. Plank预言，在未来一段时间内，聚羧酸系高性能减水剂产品仍将保持其作为现代先进混凝土的重要组分及核心地位，这是由于其优异的性能和低廉的成本所决定的。

  何廷树从粉煤灰和矿粉活性激发方法、混凝土增强剂（增效剂）、复配泵送剂时加入微量增强剂的提出、提高聚羧酸型泵送剂增强性能的复配技术几方面展开介绍。他认为，当微量增强剂与减水剂配合使用时，与减水剂存在相容性问题；通过研究表明，碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、硫酸钠、十六醇及硬脂酸钠等微量增强剂（掺量为胶凝材料的0.01%-0.03%）与聚羧酸系减水剂具有良好的协同增效作用，能明显提高粉煤灰混凝土强度。研究表明：使用聚羧酸系减水剂增强型泵送剂，通过提高粉煤灰等量取代水泥掺量，在保证混凝土（C35）强度的前提下，每立方米混凝土可节省4元-7元；与萘系减水剂复合使用相比较，微量增强剂与聚羧酸系减水剂复合使用的增强作用、经济效益更加明显。

  冉千平表示，长期以来对PCE的研究工作主要集中于研究其在水泥中的分散性能以及吸附机理问题，而缺乏对其分子构象及溶液行为的基础性研究。聚羧酸分子吸附在水泥颗粒表面后，以一定的构象悬浮在溶液中，从而分散水泥颗粒。因此，研究聚羧酸分子的构象对进一步分析其分散作用机理具有重要的意义。

  马保国介绍了聚羧酸系减水剂功能化设计与应用关键技术的研究。他认为现在整个行业的模式是集中式生产，存在的问题是长距离运输、运输成本的60%-90%浪费，无法实现在线可调性能，存在调整严重滞后问题。从使用性能看，现在的减水剂倾向高减水率设计，引起用水量敏感，表现为离析、泌水、硬化后蜂窝、麻面。坍落度损失大，后加水是造成混凝土工程质量事故的重要原因，粘度，低水灰比条件下的粘度控制，低坍落度的精确控制，这些问题的本质是分子结构设计不合理。从资源匹配角度看，混凝土行业巨大物料消耗，优质资源枯竭，低品位原材料大量进入混凝土行业，砂含量超过4%，严重影响减水剂的使用性能。技术难点是解决劣质资源与外加剂的匹配问题、工艺及装备。他还表示，粘土对聚羧酸系减水剂和萘系减水剂的吸附存在较大差异，粘土各种矿物对萘系减水剂的吸附量相差不大，而蒙脱石对聚羧酸系减水剂有极强的吸附能力。

  刘娟红介绍了循环流化床灰中硫酸盐含量和氧化铁含量对聚羧酸盐减水剂吸附性能的影响，探讨其影响聚羧酸系减水剂分散性能的机理，并提出加入无机盐以此改变硫酸根离子及氧化铁的含量来提高循环流化床灰与聚羧酸盐减水剂之间的适应性。研究结果表明：循环硫化床灰中氧化铁、硫酸根离子等都会降低聚羧酸系减水剂的分散能力，使浆体的流动性大大降低；当循环流化床灰中Na2SO4的含量达总胶凝材料的1%时，浆体已没有流动性；加入无机盐A使可溶性硫酸盐浓度降低，浆体的流动性提高；氧化铁的含量达总胶凝材料的1.8%时，浆体已没有流动性；加入无机盐B可降低氧化铁对聚羧酸减水剂的吸附，提高浆体的流动性；加入无机盐A、B后，能大大改善循环硫化床灰混凝土的和易性，且各龄期的强度、耐久性不降低。

  当前，国产聚羧酸系减水剂产量巨大，且与日俱增，但在某些特种工程中，如某些预制构件、超高层建筑等，国外产品的质量依然存在较大的优势。这说明聚羧酸系减水剂生产的精细化程度与国外厂家差距依然较大。因此，要采用一种新的生产方式以期改善聚羧酸系减水剂的性能。左彦峰介绍了一种新型的聚羧酸系减水剂合成工艺，即管道式合成工艺。该工艺可以避免传统反应釜式工艺存在的传质和传热不均匀带来的一些影响产品性能的问题。采用管道式合成工艺时，酸醚比和反应温度的波动对产品分散性的影响相对不大。相同配比和温度条件下，采用管道合成的聚羧酸系减水剂比反应釜合成的减水率和坍落度保持等性能要高。

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 多元化发展 成就无限可能

  近年来，随着科技的发展，人们对混凝土性能的要求不断提高，高性能混凝土成为混凝土材料与工程领域研究的热点。高性能混凝土对外加剂的应用又提出了更高要求。高性能混凝土的技术措施除了高性能的减水剂、优质的掺和料以及现代化的设计理念外，各种使混凝土具备特殊性能的外加剂，如早强剂、缓凝剂、速凝剂、引气剂、防冻剂、抗侵蚀剂、减缩剂和阻锈剂等，都是必不可少的。

  耐久性是高性能混凝土最重要的指标。郝挺宇在报告中结合图片实例介绍了混凝土的冻融损伤特性、钢筋锈蚀情况，他认为根据现实环境选用合适的外加剂，是实现高性能混凝土结构的重要手段。

  高春勇介绍了文莱胶的流变特性及在预拌混凝土中的应用。他认为新文莱胶具有优异的“剪切稀释”效应和高效的“增稠效应”，能起到防止料浆离析和泌水、调节粘度、保持浆体流动性和保水能力的作用，改善砂浆和混凝土的和易性；在自密实混凝土中掺入适量新文莱胶，能提高混凝土拌合物的工作性和自密实填充性，在有阻挡情况下，能提高混凝土拌合物的抗离析性和间隙通过能力，是一种很好的自密实混凝土调节粘度的材料；新文莱胶加入可改善混凝土的和易性，对混凝土的长期耐久性没有不利影响且有改善。

  高效减水剂与水泥间的相互作用机理一直是高效减水剂研究的重要方向，而高效减水  剂吸附形态模型是分析其作用机理的基础，不同研究者提出了众多的吸附形态模型。伍勇华围绕萘系高效减水剂的分子结构特点、线型高效减水剂分子吸附形态模型的发展、线型效减水剂的动态吸附模型、梳型高性能减水型的吸附形态模型、高效减水剂吸附形态模型展望五个部分作了介绍。他认为高效减水剂中常用的萘磺酸盐甲醛缩合物（PNS） 在水泥颗粒表面的吸附形态是动态的，存在尾式、环式和卧式等不同的吸附形态，PNS 的分散作用机理除了静电斥力外，其空间位阻效应也不可忽视；掺PNS 的水泥浆体流动性损失显著并非完全由水泥水化所引起，PNS 吸附形态的变化也是重要原因之一；PNS 动态吸附模型的建立可以更好的解释许多以前无法解释的试验现象。

  孙振平简要回顾了高性能混凝土的提出、基本概念、应用和高性能减水剂的概念、应用技术，主要讲解了水泥、助磨剂、减水剂之间的关系。他还结合磨制水泥的物理性质(如标准稠度用水量、凝结时间及力学性能等)变化，对比国标评价了四种助磨剂组分的应用效果。他认为S粒级((0-30)μm)的水泥颗粒的体积分数与拌合净浆的初始流动度具有较大的相关性；同时，不同粒径的水泥颗粒吸附减水剂分子的能力又有所差异，因此颗粒粒径分布的改变会直接和间接地影响减水剂对水泥颗粒的分散效果。

  孙振平总结到：从灰色关联指数来看，减水剂分子的吸附量与初始和经时的净浆流动度均呈现正相关规律。而掺加助磨剂组分磨制的水泥，水泥颗粒表面性质的变化也会显著影响减水剂分子吸附情况；水泥的早期水化进程也是影响经时流动度的重要因素，一方面与助磨剂组分本身对水泥水化的影响，另一方面，不同水化产物的形态对减水剂分子的吸附情况有显著影响，改变了减水剂分子的吸附效果。

 新常态下 寻求转型升级突破口

  2014年以来中央经济工作会议提出经济发展进入“新常态”。目前，我国经济增速开始换档回落。受经济新常态的影响，混凝土行业开始面对新的机遇和挑战，行业发展不再单纯依赖于经济的高速增长和基础建设投资的拉动，开始寻求以技术、管理创新及发展模式的转变实现行业的健康发展。同时，随着党的十八大以来我国对资源节约利用、生态环境保护的日益重视，外加剂行业面临的环保压力也越来越大，迫切需要寻找行业转型升级的突破口。

  廉慧珍表示，将经济类型分为常态、非常态、新常态三类，常态指一穷二白条件下计划的常态，为现在的发展奠定了基础；非常态指资本原始积累的高速发展，这个时期赢得了发展的时机，增加了财富，但也牺牲了环境，透支了后代的能量资源，缺乏正当价值观和道德水平，造成了极大的贫富差距，增大了社会矛盾的隐患；新常态则是指科学稳步可持续的发展正常状态，已经将靠投资和劳力发展的粗放型转为靠科技进步发展的集约型，放慢脚步踏实前进的可持续发展状态。

  廉慧珍强调，新常态是好事，是机遇，是发展的新起点和新高点。它要有可持续性、要高质量、要稳定发展。新常态下外加剂企业要深层次学习和思考与研究：要思考主要矛盾（外加剂、水泥、混凝土、施工四方谁和谁的矛盾是主要的?各自本身的矛盾是什么?外加剂本身有什么矛盾?）及矛盾的主要方面（外加剂发展历程道路的问题?聚羧酸外加剂不好用的原因?水泥、外加剂、混凝土、成型工艺的施工之间究竟是怎样的关系?谁适应谁?选择外加剂的标准?现在问题比过去的，问题出在哪里?如何确认拌和物坍落度损失的解决方法?如何使实验室和现场结合?）。

  王子明认为，在经济发展进入新常态时，要逆水行舟，不进则退差异前进；PCE在高强混凝土管桩等预制构件中应用前景好，是PCE应用新领域；功能性PCE开发有利于进步扩大PCE的应用范围；西部开发、一路一带是今后PCE发展的新动力；要加大研发投入。开发系列产品，细化产品结构，追求差异化发展，获取正常企业利润，步入健康发展轨道。

  李宗津介绍了纳米科技在混凝土微观结构研究中的有关情况，认为纳米科学与纳米技术在混凝土发展过程中将起到重要的引导作用。在混凝土可持续发展方面，他提到可持续不仅是科学的命题，也是社会命题。

  近5年来，我国每年消耗70亿吨混凝土，外加剂就占到1亿吨，这些都对我国的环境、能源、资源产生了非常大的压力，在这种情况下如何做到可持续发展？其中一个很重要的方面就是开源节流，目前，很多废弃材料都可以变为建筑材料，如用粉煤灰、矿渣、稻壳灰、钢渣等取代水泥；用废气塑料、橡胶、轮胎、废弃木材等取代燃料；用碎砖、瓦、玻璃、陶瓷、废弃混凝土等取代骨料。他提到，香港正在合作研发一个项目，关于用纤维复合增强材料来代替钢筋，用海水、海砂来替代食用水、河砂，这是一个比较大的研发趋势。如在电杆中也可用纤维增强材料来代替钢筋，这样制造出来的电杆重量将会减少1/2，所以它在自重方面带来非常大的优势。

  另外，提高耐久性和服役寿命可以用一些高韧性材料，李宗津还介绍了一些高韧性高延性水泥基材料，比如薄壁低频吸波材料，该技术突破了传统隔音材料的技术限制，材料可根据用户的特殊需求，削弱特定频率段的声波能量，提高效能。水泥基压电传感器是运用开发水泥基压电智能材料混合成为一个类似硬币的拨片经过极化再用特殊的水泥浆体进行封装成为传感器，通过试验证明这样的传感器得出的结果更真实、可靠性。最后，他对一种新的混凝土（无温升混凝土）及3D打印技术等具有国际前沿热点的问题进行讲解，认为混凝土虽然发展了150年，但在从今天来看还没有任何一样东西可以真正替代它，所以说混凝土材料前景仍然很大，外加剂事业前景也同样如此。