猶如食品中的“味精”，商品混凝土外加劑的摻加能夠顯著改善新拌商品混凝土的流動性、和易性，提高硬化商品混凝土強度和耐久性，促進商品混凝土新技術的發(fā)展，促進工業(yè)廢渣加工的副產品在膠凝材料系統(tǒng)中更多的應用，有助于節(jié)約資源和環(huán)境保護，已經(jīng)逐步成為優(yōu)質商品混凝土必不可少的材料。

近年來，我國基礎設施建設保持高速增長，鐵路、公路、機場、煤礦、市政工程、核電站、大壩等工程對商品混凝土外加劑的需求持續(xù)旺盛，我國商品混凝土外加劑行業(yè)也一直處于高速發(fā)展階段，逐步形成了一個品種齊全、規(guī)模漸大、產銷持續(xù)增長、產品性能不斷提高的局面。

生產情況

中國建材聯(lián)合會商品混凝土外加劑分會每兩年進行一次全國范圍的商品混凝土外加劑生產情況大調查，其目的是掌握行業(yè)最新發(fā)展動態(tài)，為制定行業(yè)發(fā)展政策提供準確依據(jù)。由于外加劑產品品種多，且尚未列入國家統(tǒng)計系統(tǒng)，加之全國外加劑生產企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模差異大，因此開展全國范圍內的統(tǒng)計是一項非常辛苦和艱巨的工作。

2013年10月~2014年3月，分會通過下屬會員單位、重點聯(lián)系企業(yè)、行業(yè)專家的專項調研等途徑得到基礎數(shù)據(jù)，再結合相關行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行綜合分析后形成2013年全行業(yè)各品種商品混凝土外加劑產量，見下表。

1. 合成減水劑

合成減水劑是外加劑品種中最重要的產品，可以單獨使用，也可以作為各種復配產品的母料使用。我國合成減水劑的產量居世界產量的第一位。按照GB 8076 《商品混凝土外加劑》的劃分，合成減水劑分為三種：高性能減水劑（以聚羧酸系減水劑為代表）、高效減水劑（以萘系等減水劑為代表）和普通減水劑（以木質素磺酸鹽類為代表）。2013年我國合成減水劑總產量約954.24萬噸，比2011年的645.36萬噸增加了48%。

（1）萘系、脂肪族等高效減水劑產量在持續(xù)增加。2013年萘系減水劑357.59萬噸，比2011年的302.6萬噸增長18%，仍然是高效減水劑中量大面廣的品種；2013年脂肪族減水劑68.17萬噸，比2011年的62.2萬噸增長9.6%。由于脂肪族減水劑減水率高、價格較為便宜，主要用于外加劑的復配，江蘇、河南、浙江、廣東等省市為脂肪族減水劑生產的大省。由于使用歷史較長，其合成工藝技術成熟穩(wěn)定，應用技術都十分成熟；特別是對砂石質量較差的商品混凝土，萘系、脂肪族高效減水劑更是有著不可替代的作用。

（2）聚羧酸系減水劑產量和所占比例都在持續(xù)增加。以聚羧酸鹽類為主要成分的高性能減水劑具有一定的引氣性，較高效減水率和良好的坍落度保持性能，是環(huán)保型的外加劑。2000年我國開始聚羧酸系減水劑的生產和應用，2007年高速鐵路建設帶動聚羧酸系高性能減水劑迅猛發(fā)展，2011年，全國各地商砼站陸續(xù)將聚羧酸系減水劑應用在中低標號泵送商品混凝土中，使得產量有了大幅度增加。2013年依據(jù)各省聚羧酸系減水劑生產量累加，全國聚羧酸系減水劑總產量為497.8萬噸，比2011年的239.1萬噸增長108%。其原因在于：聚羧酸系減水劑是綠色環(huán)保型產品，性能優(yōu)異，生產和使用過程無污染；另一方面，其原料供應情況較好，價格較平穩(wěn)，減水劑產品價格下降至較合適的水平，目前聚羧酸系減水劑在商品混凝土中的使用成本幾乎與萘系減水劑持平。

聚羧酸系減水劑在商品商品混凝土中大量應用也遇到一些問題，如：砂石含泥量高影響減水效果、坍落度損失大，這是需要今后研究解決的問題之一。

近年來，新一代聚羧酸系高性能減水劑在快速發(fā)展。2013年聚羧酸系高性能減水劑占合成減水劑總產量的52.2%，比2011年（37.1%）增加15.1個百分點；高效減水劑（萘系、密胺系、氨基磺酸鹽、脂肪族和蒽系減水劑）占合成減水劑總產量的46.5%，比2011年（60.2%）下降了13.5個百分點。

（3）優(yōu)質木質素磺酸鹽產量有所下降。木質素磺酸鹽減水劑是常用的普通型減水劑，其減水率為8%～10%，可以直接使用，也可作用復合型外加劑原料之一，因價格較便宜，在我國的使用還是較廣泛的，如上海利用它配制成中效泵送劑，較廣泛的用于商品商品混凝土。木質素磺酸鹽類減水劑2009年的產量約35.06萬多噸，產品包括木鈣、木鎂、木鈉等。但2011年（18.01萬噸）和2013年（12.5萬噸）兩次統(tǒng)計數(shù)字顯示，我國木質素磺酸鹽減水劑產量和應用量在持續(xù)下降，目前僅有石峴和錦州兩家較大規(guī)模的企業(yè)在生產。木質素磺酸鹽減水劑是利用造紙廠的造紙廢液生產的普通減水劑，變廢為寶，并且解決了對環(huán)境污染的難題；產品質量穩(wěn)定、價格適中、應用范圍廣，是一種應該大力推廣使用的外加劑產品。

2．膨脹劑

膨脹劑的主要特性是摻入商品混凝土后起抗裂防滲作用，它的膨脹性能可補償商品混凝土硬化過程中的收縮，在限制條件下成為自應力商品混凝土。我國生產膨脹劑主要品種有：U型膨脹劑（生、熟明礬石，硬石膏等組成）、復合膨脹劑（CEA）、鋁酸鈣膨脹劑（AEA-高強熟料、天然明礬石、石膏）、EA-L膨脹劑（生明礬石、石膏等組成）、FN-M膨脹劑（硫鋁酸鹽商品混凝土膨脹劑）、CSA微膨脹劑（硫鋁酸鹽等）、脂膜石灰膨脹劑（石灰、硬脂酸等）。生產企業(yè)眾多，集中在山東、河南、山西、四川、湖南、安徽、天津等省市。近幾年膨脹劑產量（2009年約126.36萬噸，2011年約135萬噸，2013年約150萬噸）在穩(wěn)步增加，滿足了剛性防水和補償收縮商品混凝土的需求。但我國膨脹劑企業(yè)一般規(guī)模較小，少數(shù)企業(yè)年產量能達到10萬噸以上；存在較為嚴重的惡意競爭、個別企業(yè)的產品以次充好等不規(guī)范行為，其銷售市場還需要逐步走向規(guī)范和成熟。

3．引氣劑

引氣劑是在攪拌時加入的能夠在砂漿和商品混凝土中引入大量均勻分布的、封閉的、微小氣泡，并能使氣泡保留在硬化商品混凝土中的外加劑。引氣劑常用來改善塑性砂漿和商品混凝土和易性，減少泌水和離析；同時提高抗凍性，大幅度提高砂漿和商品混凝土的耐久性。目前國內應用量較多的引氣劑是松香熱聚合物和皂甙類引氣劑。近幾年，引氣劑產量一直在持續(xù)增長，2009年引氣劑總產量為1.63萬噸，2011年產量達到3.36萬噸，2013年產量達到3.79萬噸。引氣劑的快速發(fā)展是由于人們更加重視商品混凝土耐久性所致。

4. 速凝劑

速凝劑是調節(jié)商品混凝土（或砂漿）凝結和硬化速度的外加劑，它能加速水泥的水化作用，顯著縮短凝結時間，用于噴射商品混凝土施工。由于鐵路、公路、煤炭行業(yè)建設大規(guī)模增長，速凝劑產量保持增長。用于濕噴的液體無堿速凝劑是發(fā)展方向。2013年粉狀速凝劑產量有較大幅度的增長，主導產品主要是粉狀產品，由2011年的99.2萬噸增至2013年的107.65萬噸，增加8.5%。無堿或低堿的液體速凝劑產量仍然較少（3.45萬噸），原因可能是其價較貴、鐵路市場需求嚴重下降所致。今后應研發(fā)有市場競爭力的、摻量適宜的液體速凝劑。

5. 緩凝劑

緩凝劑產品主要有糖鈣、糖蜜、葡萄糖酸鈉、檸檬酸等。2013年緩凝劑總量為6.02萬噸，與2011年的產量（5.95萬噸）基本持平。

行業(yè)發(fā)展情況

1.外加劑行業(yè)處在不穩(wěn)定的動態(tài)發(fā)展階段

從中國建材聯(lián)合會商品混凝土外加劑分會會員數(shù)量每年的增減情況來看，外加劑行業(yè)有些企業(yè)是不穩(wěn)定的、不斷變化的，說明外加劑行業(yè)尚處于動態(tài)發(fā)展階段。2012年~2013年的兩年時間里，外加劑分會新增會員單位86家，同時清退40家企業(yè)（大部分是因為市場、資金等原因停業(yè)）。

2.大型企業(yè)在尋求規(guī)?；蜕鲜?/p>

近年來，外加劑行業(yè)的大型企業(yè)在不斷穩(wěn)定發(fā)展，逐步規(guī)模化，表現(xiàn)在不斷把生產企業(yè)規(guī)模做大、全面開始自動化生產、籌劃和準備上市。

近幾年，科之杰新材料集團有限公司已在8個省、直轄市建立了10個生產基地，擁有福建廈門、福建漳州、重慶璧山、貴州龍里、河南新鄉(xiāng)、陜西藍田、廣東佛山、浙江嘉善、浙江金華、湖南湘潭10個商品混凝土外加劑研究與產業(yè)化基地，擁有萘系、脂肪族、氨基、聚羧酸等多條減水劑合成生產線，年設計合成生產能力43萬噸，復配生產能力70萬噸，可提供30余種商品混凝土外加劑及相關產品。

部分外加劑生產企業(yè)為尋求資金、謀劃更大的發(fā)展，同時為了規(guī)范經(jīng)營、吸引更多人才而在積極準備上市。已經(jīng)上市的公司有3家，準備上市的公司有7家。

3.外加劑發(fā)展不均衡的問題有所改觀

我國商品混凝土外加劑發(fā)展地區(qū)分布不平衡的問題一直非常嚴重，近幾年逐年有所改觀。合成減水劑工廠多數(shù)都集中在江蘇、浙江、廣東、河北、山東、天津等省市；從近期的調查發(fā)現(xiàn)，由于建設市場的轉移和調整，東北地區(qū)、西北地區(qū)都陸續(xù)有新建的合成外加劑廠。還有一些大企業(yè)在西部投資新建廠，如：重慶建研科之杰新材料有限公司、貴州科之杰新材料有限公司、陜西科之杰新材料有限公司、四川吉龍化學建材有限公司、內蒙古吉龍化學建材有限公司、蘭州吉盛化學建材有限公司。此次調查發(fā)現(xiàn)，海南、西藏等地都有了合成的外加劑廠。僅寧夏還沒有外加劑廠。

4.商品混凝土外加劑出口持續(xù)穩(wěn)定增加

自2009年4月1日起，高效減水劑海關代碼為38244010，出口退稅率為13%。國內一些具有國際市場開發(fā)能力的企業(yè)紛紛開始關注國際市場，一批企業(yè)的外加劑產品通過各種途徑走出國門，從東南亞及日韓等地向中亞、西亞及全球輻射。根據(jù)國家海關總署統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2013年高效減水劑出口量達到27.003萬噸，出口金額20276萬美元。與2011年高效減水劑出口量13.945萬噸，出口金額11756萬美元相比，出口量和出口金額都有了大幅度增長。我國外加劑出口產品主要有：萘系粉劑減水劑、聚羧酸系外加劑粉劑和液體、木質素磺酸鹽減水劑。

聚羧酸系減水劑應用新領域分析

聚羧酸系減水劑技術先進，目前主要是用于商品商品混凝土和預制商品混凝土。今后一段時間除了繼續(xù)開發(fā)具有減縮、超早強、降低粘度功能的聚羧酸系減水劑以外，仍有一些有潛在希望的應用領域可以進行聚羧酸系減水劑的拓展研究和應用。

1. 用作水泥助磨劑

在水泥生產過程中，熟料粉磨時普遍使用助磨劑，以降低為得到一定細度顆粒所需要的能耗。常用的助磨劑包括鏈烷醇胺（即三乙醇胺，或三異丙醇胺）和聚乙二醇（PEGs），由于后者是聚羧酸系減水劑的側鏈。在粉磨過程中加入液體聚羧酸系減水劑，在提高磨機產能的同時，也可以降低用這種方法生產水泥的需水量。有一些水泥生產企業(yè)已經(jīng)用此工藝進行了試驗。經(jīng)過3年的試驗，得到了不同的試驗結果，在有些情況下，使用聚羧酸系減水劑可以達到相當高的產量，而在有些工廠的增產效果不明顯或完全沒有效果。造成這些差別的原因仍不清楚需要進行研究。目前公開是試驗室和水泥廠利用濃度為40%液體外加劑的資料。當PCE與常用醇胺助磨劑相混合使用時，可得到最好的PCE的最好效果。一般作為助磨劑加入250克～500克聚羧酸系減水劑/噸熟料即可，沒有觀察到聚羧酸減水劑的塑化效果；當在相當高的摻量（≥1千克/噸熟料）下時，就會發(fā)現(xiàn)可以明顯降低水泥的用水量，因此獲得較高的強度。這種方法對混合水泥特別有利。

如果利用聚羧酸系減水劑作為水泥助磨劑能夠成功，會給聚羧酸系減水劑提供新的大量需求。這一方面需要通過研究和試驗完全弄清楚在粉磨過程中發(fā)生的表面化學現(xiàn)象，另一方面未來降低能耗成本的要求也將對這種應用起到關鍵作用。

2. 用于石膏板生產減水劑

聚羧酸系減水劑還可大量用于生產石膏墻板。在這里，聚羧酸系減水劑可以進一步降低石膏漿體的需水量，可降低石膏板干燥所需能耗，從而降低成本。因此，使用聚羧酸系減水劑產品主要推動力是降低能耗成本，其次是增加強度。對于這方面的應用，國外已設計了特定的用于石膏板的聚羧酸系減水劑產品。

3. 用于噴射商品混凝土

聚羧酸系減水劑另一個重要和較新的應用是用于隧道工程的噴射商品混凝土，其中利用聚羧酸系減水劑可將水灰比降至更低值，這種效果對于噴射商品混凝土是非常必要的。因為普通噴射商品混凝土由于速凝劑誘導的水泥水化物自身結晶，后期強度比小于100%，顯示較差的強度增長。使用了聚羧酸系減水劑的噴射商品混凝土可以協(xié)助有效實現(xiàn)預定的后期強度。

4. 粉狀聚羧酸產品用于干粉砂漿

目前我國聚羧酸減水劑的產量雖然很大，但粉狀產品的產量很少，僅僅個別企業(yè)生產，限制了聚羧酸系減水劑產品在干粉砂漿等要求粉狀產品的行業(yè)中的應用。

生產粉狀聚羧酸系減水劑產品應該注意到兩個問題。首先是干燥過程中的安全問題。通常為了減少能耗，粉狀產品是由含固量盡可能高的母液噴霧干燥生產的。應該注意到：聚羧酸系減水劑粉狀產品（液體產品是不易燃，還有阻燃作用）是易燃有機物，在較低的溫度下會發(fā)生自燃。因此生產粉劑產品時可能發(fā)生爆炸和著火?，F(xiàn)在已經(jīng)認識到可以通過加入一些能大幅度地降低自燃點的物質來有效保障粉狀聚羧酸系減水劑產品的安全生產。

另一個需要注意的問題是，聚羧酸粉狀產品由油狀或似蠟狀EO側鏈產生粘著性。由于提高側鏈的長度、側鏈的密度和在聚羧酸系減水劑母液中含有PEG/MPEG混合物，增加了產品密實成團的趨勢。為了避免這種現(xiàn)象，在噴霧干燥過程中可以加入比表面積非常大的無機載體材料，這個措施有助于形成非密實的粉狀產品。這種松散的粉狀產品的自流性能有利于粉狀聚羧酸減水劑產品的生產。

行業(yè)情況總結

1. 外加劑行業(yè)在蓬勃發(fā)展，逐步形成了一個品種齊全、規(guī)模漸大、產銷持續(xù)增長、產品性能不斷提高的局面。2013年商品混凝土外加劑總產量達1225.25萬噸，折合外加劑銷售產值達到496.61億元。

2. 聚羧酸系減水劑大幅度增長，萘系高效減水劑、脂肪族高效減水劑產量也有所增加。2013年產量分別為497.81萬噸、357.59萬噸和68.17萬噸。

3. 聚羧酸系減水劑占全部合成減水劑總量的比例由2007年的14.6%持續(xù)提高到2013年的52.2%。其增長受到產品性能、性價比和原材料等因素的影響，近期我國聚醚原料供應充足。

4. 聚羧酸系減水劑今后一段的研發(fā)可以向水泥助磨劑、石膏板減水劑、噴射商品混凝土和粉狀產品等幾個方向發(fā)展。

5. 外加劑行業(yè)仍然處在不穩(wěn)定的動態(tài)發(fā)展階段，地區(qū)分布不平衡的問題有所改觀，西部地區(qū)和海外施工是商品混凝土外加劑行業(yè)新的銷售市場。