商品混凝土和現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
1 商品混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀與前景
商品混凝土相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土具有許多優(yōu)越性。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐表明,采用商品混凝土一般可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率一倍以上,節(jié)約水泥10%左右。與此同時(shí),還可以保證工程質(zhì)量,節(jié)約施工用地,減少粉塵污染,實(shí)現(xiàn)文明施工。因而,世界許多國(guó)家對(duì)發(fā)展商品混凝土十分重視。到20世紀(jì)80年代,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的商品混凝土應(yīng)用量已達(dá)到混凝土總量的60%～80%。
1．1 商品混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)商品混凝土攪拌站始建于20世紀(jì)80年代,隨著建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,使城市的商品混凝土每年以15%的幅度遞增。據(jù)統(tǒng)計(jì), 1990年全國(guó)35個(gè)城市建成100個(gè)攪拌站,年設(shè)計(jì)能力為1 450萬(wàn)立方米,實(shí)際產(chǎn)量約980萬(wàn)立方米; 1993年全國(guó)建成200個(gè)攪拌站,年設(shè)計(jì)能力為2 000萬(wàn)立方米,實(shí)際產(chǎn)量約900萬(wàn)立方米; 1995年全國(guó)建成攪拌站616個(gè),年設(shè)計(jì)能力4 000萬(wàn)立方米,實(shí)際產(chǎn)量約2 600萬(wàn)立方米; 1999年全國(guó)商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)達(dá)683家,年設(shè)計(jì)能力12 700萬(wàn)立方米,實(shí)際產(chǎn)量約5 400萬(wàn)立方米; 2000年全國(guó)商品混凝土產(chǎn)量增加到7 316萬(wàn)立方米; 2002年實(shí)際產(chǎn)量已達(dá)到13 084萬(wàn)立方米。年產(chǎn)量遞增率逐年上升,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發(fā)展,極大地帶動(dòng)了混凝土外加劑(特別是各種減水劑)的發(fā)展。
1.2 商品混凝土的發(fā)展前景
我國(guó)是世界上第一水泥生產(chǎn)大國(guó), 2000年生產(chǎn)水泥6億噸,其中生產(chǎn)11112億噸散裝水泥(主要用于商品混凝土) ,散裝率僅為19%。而混凝土工業(yè)化國(guó)家的散裝率已達(dá)70%以上。究其原因,除與我國(guó)的政策和市場(chǎng)因素有關(guān)外,單機(jī)現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土生產(chǎn)模式是一個(gè)主要原因。占我國(guó)水泥產(chǎn)量81%的袋裝水泥仍然用于單機(jī)攪拌水泥混凝土和水泥砂漿。盡管我國(guó)混凝土機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)的混凝土攪拌機(jī)不斷的升級(jí)換代,在節(jié)約原材料、降低能耗、提高生產(chǎn)率和提高混凝土質(zhì)量等方面都取得了很大成績(jī)。但是單機(jī)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土存在的種種弊端,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。為了貫徹實(shí)施“十五”計(jì)劃綱要,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可
持續(xù)發(fā)展,國(guó)家制定了《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》。它的全面實(shí)施,對(duì)加快我國(guó)商品混凝土的發(fā)展起到了非常重要的促進(jìn)作用?？梢哉f(shuō),商品混凝土的發(fā)展具有巨大的發(fā)展空間和良好的發(fā)展前景。
1．3 商品混凝土大發(fā)展的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟
(1)商品混凝土能有效地解決施工中產(chǎn)生的噪聲、粉塵等問(wèn)題。
(2)散裝水泥推廣能取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)測(cè)算,“九五”期間累計(jì)生產(chǎn)散裝水泥4128億噸,從節(jié)約包裝用紙用料一項(xiàng)相當(dāng)于節(jié)約木材11412億多立方米,節(jié)電31億千瓦時(shí),節(jié)煤334萬(wàn)噸,節(jié)水5億立方米,創(chuàng)綜合經(jīng)濟(jì)效益193億元。
(3)商品混凝土的發(fā)展所需要的生產(chǎn)設(shè)備———商品混凝土機(jī)械國(guó)內(nèi)已能成套供應(yīng)。從上世紀(jì)80年代末開(kāi)始,混凝土機(jī)械行業(yè)就為我國(guó)商品混凝土的推廣作了技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備,現(xiàn)在商品混凝土所需要的生產(chǎn)設(shè)備一站三車(chē)(混凝土攪拌站、攪拌輸送車(chē)、混凝土泵車(chē)(包括混凝土泵、散裝水泥運(yùn)輸車(chē))大、中、小規(guī)格品種一應(yīng)俱全,而且技術(shù)性能和質(zhì)量也均能滿足絕大部分用戶的要求,具備了商品混凝土大發(fā)展所需要的物質(zhì)條件。
(4)從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā),國(guó)家已經(jīng)制訂出了相關(guān)政策,為商品混凝土大發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)空間。根據(jù)《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》發(fā)展目標(biāo)要求,直轄市、省會(huì)城市、沿海開(kāi)放城市和旅游城市要積極發(fā)展預(yù)拌混凝土, 2003 年12月31日起,禁止在城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土;其它城市2005年12月31日起,禁止在城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土。再加上城市化的大發(fā)展、基建工程規(guī)劃的實(shí)施,以及商品預(yù)抨混凝土的市場(chǎng)向市政、交通和港口領(lǐng)域延伸,預(yù)計(jì)要達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家商品混凝土占現(xiàn)澆混凝土的60%以上, (按60%計(jì))我國(guó)商品混凝土還有5168億立方米的發(fā)展空間。
(5)商品混凝土大發(fā)展為相關(guān)行業(yè)提供了無(wú)限商機(jī)。特別是給混凝土機(jī)械行業(yè)提供了巨大的發(fā)展商機(jī),也極大地帶動(dòng)了混凝土外加劑的發(fā)展。
2 商品混凝土的技術(shù)分析
2.1 保證大體積混凝土的施工質(zhì)量
為了避免混凝土的初期強(qiáng)度受擾動(dòng)而降低后期強(qiáng)度,要求在澆筑混凝土?xí)r一般應(yīng)連續(xù)施工,否則應(yīng)在規(guī)范允許的條件下、在適宜的部位留施工縫。如果連續(xù)澆筑,尤其是對(duì)大體積混凝土,混凝土的供應(yīng)與運(yùn)輸十分重要,當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土生產(chǎn)量不足以滿足澆筑量的需要時(shí),即分層先后澆筑混凝土的間隔時(shí)間超出規(guī)范允許的時(shí)間時(shí),則必須留置施工縫,但大體積混凝土的施工往往又不允許留施工縫,否則會(huì)影響其質(zhì)量,在這種情況下,混凝土的供應(yīng)速度尤為重要。
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2.2 便于采用泵送混凝土施工
混凝土輸送泵是提倡采用的先進(jìn)施工方法,但使用混凝土泵時(shí),對(duì)混凝土的配合比、坍落度、集料粒徑要求較高,商品混凝土可以很好地滿足混凝土泵施工的需要。
2.3 節(jié)省工期
商品混凝土的澆注速度比現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土快得多,主體標(biāo)準(zhǔn)層每層500 m3 混凝土量的施工階段中可以一直保持5天一層的高速度,工期提前非常顯著,見(jiàn)后面分析。另外,對(duì)于可以留施工縫的結(jié)構(gòu),除了必須留置的部位以外,也以不留為好,可以保證結(jié)構(gòu)的整體性。當(dāng)先后澆筑混凝土的間隔時(shí)間超出規(guī)范允許的時(shí)間時(shí),才留置施工縫。但一旦留了施工縫,先澆的混凝土必須達(dá)到112 MPa時(shí),才可以繼續(xù)混凝土的澆筑工作。而達(dá)到這個(gè)強(qiáng)度,中、低標(biāo)號(hào)的混凝土根據(jù)氣溫不同要一至兩天,如果這個(gè)時(shí)間不能滿足,則先澆混凝土的初期強(qiáng)度受破壞,后期強(qiáng)度損失較大。如果采用商品混凝土,可以減少一些不必要的施工縫,節(jié)省相當(dāng)?shù)墓て凇?/FONT>
2.4 節(jié)約材料
商品混凝土主要用散裝水泥,外加粉煤灰,這樣就減少了水泥的浪費(fèi),由于散裝水泥具有一定的富余標(biāo)號(hào)和用粉煤灰代用了部分水泥,就可節(jié)約一定數(shù)量的水泥。由于商品混凝土的砂、石集中堆放和在稱量方面的電子計(jì)量準(zhǔn)確,也比現(xiàn)場(chǎng)攪拌堆放,節(jié)約了一定數(shù)量的骨料。
2.5 保證了混凝土的質(zhì)量
由于在計(jì)量稱重上采取了電子計(jì)量,提高了混凝土配合比計(jì)量的準(zhǔn)確性,攪拌的均勻性,使混凝土在其保水性、和易性和流動(dòng)性方面,都比現(xiàn)場(chǎng)制備混凝土有了可靠的保證。
2．6 減少了污染,文明施工
由于到現(xiàn)場(chǎng)為成品,不存在現(xiàn)場(chǎng)砂、石、水泥堆放和拌制砼過(guò)程中產(chǎn)生的噪音、粉塵,改善了混凝土的施工強(qiáng)度,整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔。
當(dāng)然,商品混凝土的施工,也會(huì)遇到不少施工技術(shù)問(wèn)題,如運(yùn)輸過(guò)程導(dǎo)致坍落度的損失問(wèn)題、接頭漿的鋪設(shè)和模板縫處理問(wèn)題、在氣候炎熱的夏季現(xiàn)澆板很容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題、泵送商品砼的堵管問(wèn)題等,還有待于進(jìn)一步研究。
3 商品混凝土的經(jīng)濟(jì)分析
在現(xiàn)階段,政策和法規(guī)因素是調(diào)控和引導(dǎo)商品混凝土發(fā)展的重要因素。從市場(chǎng)方面看,商品混凝土的價(jià)格是影響和制約我國(guó)商品混凝土發(fā)展的主要因素。目前,表面上看,商品混凝土的價(jià)格要比現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土高出80元/m3 左右,使用單位較難接受。致使商品混凝土的推廣使用受到一定程度的阻礙。但從深層次上、用發(fā)展的眼光看,使用商品混凝土除了社會(huì)效益、環(huán)境效益外,其綜合經(jīng)濟(jì)效益也是很高的。作者的目的在于使經(jīng)濟(jì)分析量化,直觀地比較其差異。
3．1 計(jì)算分析說(shuō)明
(1)本分析對(duì)象選取內(nèi)江工商大樓、四川大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)樓。
( a)內(nèi)江市工商大樓:建筑面積28 29418 m2 ,地下2層,地上30層,現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。( b)四川大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)樓:建筑面積38 398 m2 ,現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),分A、B、C座三個(gè)獨(dú)立部分,A、B座為5層, C座為3層。
(2)場(chǎng)攪拌混凝土澆注時(shí)間計(jì)算。按塔吊的生產(chǎn)量計(jì)算。
砼澆注速度計(jì)算如下:基礎(chǔ): 60 /7 ×015 ×017 ×2 = 6 m3 /h。樓層: 60 /12 ×015 = 215 m3 /h。
(3)商品混凝土澆注時(shí)間的計(jì)算,依據(jù)調(diào)查的實(shí)際施工數(shù)據(jù)取平均值,采用的澆注速度為:基礎(chǔ): 28 m3 /h;樓層: 15 m3 /h。
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(4)澆注現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土和商品混凝土單價(jià)是按四川省2000年定額相應(yīng)項(xiàng)目基價(jià)取費(fèi)、材料調(diào)差后得出的價(jià)格,取費(fèi)執(zhí)行的是一類工程、三級(jí)Ⅰ檔。
3．2 計(jì)算結(jié)果
備注:此教學(xué)樓分A、B、C座三個(gè)獨(dú)立部分。在現(xiàn)場(chǎng)攪拌砼澆注所需時(shí)間287天中,A座需時(shí)間111天,B、C座共需時(shí)間176天。在商品砼澆注所需時(shí)間49天中,A座需時(shí)間19天,B、C座共需時(shí)間30天。因此使用商品砼節(jié)約時(shí)間為:(111 + 176 ×0125) - (19 + 30 ×0125) = 128天(0125為《全國(guó)統(tǒng)一建筑安裝工程工期定額》中,單項(xiàng)工程±0100以上分若干獨(dú)立部分時(shí),工期計(jì)算系數(shù)。)
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4 結(jié) 論
從兩項(xiàng)工程的經(jīng)濟(jì)分析看,采用商品混凝土考慮節(jié)約費(fèi)用后,其價(jià)格略高于現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土,主要原因是: (1)商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)有額外的利潤(rùn)和增值稅; (2)商品混凝土存在運(yùn)輸費(fèi)、泵送劑、緩凝劑等費(fèi)用; (3)目前四川商品混凝土尚不成規(guī)模,各類攤銷成本較高。
本分析考慮使用商品混凝土的節(jié)約費(fèi)用后,商品混凝土和現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的單價(jià)差很小,如再加上工期提前帶來(lái)的社會(huì)效益和投資效益,其綜合經(jīng)濟(jì)效益顯而易見(jiàn),甚至高過(guò)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土。商品混凝土符合國(guó)家使用散裝水泥和商品混凝土、有效利用國(guó)有資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的宏觀經(jīng)濟(jì)國(guó)策,值得推廣應(yīng)用。
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