预拌砂浆机械化抹灰施工可行性分析
2015-03-22李果,王荣东,方伟烽
砂浆在公元前已经开始使用,古罗马建筑和中国的夏商周遗址都有砂浆的身影。在没有机械设备出现之前砂浆施工依靠的都是人工技术。技艺水平的熟练程度、操作者的习惯和人力的配备直接决定了砂浆施工效果的优劣。不可否认的是,经过几千年的发展,人工技术水平已经达到了一个顶峰,技艺高超的操作工人可以依靠经验迅速地确定最适合当地施工的原料、配比、操作手法,并达到建造者的要求。但是,当愿意进行手工操作的人与原材料变少或者匮乏时,施工质量要求不变甚至提高的时候,继续保持原有的操作方式就变成了一个难题。德国在二战结束之后,也面临着类似的问题,缺人、少料且大量的残破建筑亟待修复,他们采用机械化施工成功解决了这个问题,随后被欧洲其他国家借鉴。
1 浙江省预拌砂浆现状
我国从20 世纪80 年代开始发展预拌砂浆,浙江省从2010 年1 月1 日起施行《浙江省促进散装水泥发展和应用条例》,随后出台了相关政策以鼓励预拌砂浆的应用。得益于政府强有力的推动,从《条例》到地方性文件,各种政策、执法、宣传、资金扶持同时发力,出现了今天如火如荼的行业发展势头。
浙江省预拌砂浆供应量6 年来保持高速增长的势头[1],于2009 年大幅度增加,历年增长量呈指数增长趋势,见图1~3。这说明预拌砂浆行业在政府、企业、市场的共同作用下,发展态势良好,已经进入加速发展的阶段。浙江省内目前预拌砂浆供应量排在前三位的是嘉兴、杭州、绍兴(图4)。其中绍兴地区以益生砂浆有限公司为龙头,通过改进人、机、料的相互协作体系,成功地进行预拌砂浆机械喷涂施工,累计机喷面积达到100万m2,几乎囊括了绍兴地区全部的机喷场地,并多次开展机械喷涂现场观摩会,在施工技术、机喷面积上走在了全省的前列。
图1 2007—2013 年浙江省预拌砂浆历年供应量
图2 2008—2013 年浙江省预拌砂浆历年增长量
图3 2009—2013 年浙江省预拌砂浆历年增长率
图4 2013 年浙江省预拌砂浆供应分布
另一方面,截止到2013 年底,浙江省有砂浆生产企业61 家,年生产能力1 085 万t,预拌砂浆使用项目已超千个。全省预拌砂浆生产能力已经达到砂浆全部使用量的70%,实际用量只相当于产能的22%,上升空间还非常大,见图5。
图5 2007—2013 浙江省预拌砂浆产能与供应量
以绍兴地区来说,虽然每个工地都有砂浆罐安放,但是全市范围的建设项目使用面主要分布在越城区、柯桥区、诸暨市,使用量远远未达到建筑总用量,导致砂浆企业产能没有完全发挥。原因之一是未能顺利推行机械化施工,用户体验不到预拌砂浆的性能优势,仍愿意使用传统的人工抹灰。采用机械化施工是社会经济发展的结果,也是推动预拌砂浆广泛应用的必要途径。
2 现状分析
传统抹灰技术不适应新型砂浆产品。长期以来,砂浆施工人员掌握的是传统形式的抹灰,对预拌砂浆性能不了解,尤其是采用了机械化喷涂施工的预拌砂浆,其性能与传统现场拌制砂浆有较大的区别。如砂浆原材料之一是砂子,传统采用河砂等天然砂,目前预拌砂浆大多选用机制砂,天然砂光滑的表面对砂浆需水量、流动性的影响与机制砂多棱角的表面明显不同,颗粒形貌效应导致硬化后的砂浆产品质量略有不同。依靠河砂砂浆形成的直观经验,不适应于判断新拌机制砂砂浆性能。在现场施工中发现,传统砂浆一般需要对基面进行喷水、使用界面剂等,而预拌砂浆中使用了外加剂,不需要界面处理;但在实际施工中很多工人无法接受新的做法,仍然继续采用传统方法,结果导致后续施工出现问题。
缺少熟练掌握机械化抹灰的技术人员。由于浙江省预拌砂浆行业在2008 年才起步,掌握预拌砂浆生产、施工要领的技术人员偏少,尤其是能够对预拌砂浆机械喷涂进行施工和质量控制的人员呈稀缺状态。以嘉兴为例,砂浆技术人员占全部从业人员的20%不到[2],其他地区比例更少,全省1 个砂浆企业平均不到10 名技术员,从而严重阻碍了浙江省预拌砂浆的正常应用。另一方面是一线操作缺乏技术和人员。调查显示,大部分的砂浆作业人员来自农村,初中及以下文化程度,年纪35 岁以上,技术也较为落后,不适应机械化施工的要求,也需要掌握先进生产技术人员的指导、带领。
原有的施工组织方式不再适用[3]。传统的砂浆抹灰施工多是5 人左右的小班组,包括1 名大工和若干名小工,相互分工协作简单,施工时间较为随意。机械化抹灰施工时,最大化发挥机械优势需要配备人员12~20 名,包括8~12 名熟练抹灰工,相互协作变得非常重要。这两种施工方式最大的不同点是主体不同,前者依靠人力水平,后者主要依靠机械而人力为辅。一般来说,后者的施工效率可以达到前者的3 倍,这对施工方、投资方来说可以节省大量的时间成本,而这一点正是机械化施工最大的优点。
综上所述,采用机械化喷涂施工,充分发挥预拌砂浆性能以提供更优的产品性能体验,大大提高施工效率,节约生产成本,化解建筑用工困难,促进建筑工地机械化发展,这些无疑是打破当下瓶颈的有效手段。而尽快培养掌握预拌砂浆技术性能,具备机械喷涂施工管理及质量控制能力的技术人员则是顺利大面积推广预拌砂浆应用的关键,也是满足砂浆企业和建筑企业可持续发展的重要保障。
3 机械化喷涂施工与传统人工施工比较
3.1 经济效益
根据砂浆企业现场使用情况,按照绍兴地区抹灰工人每日工资100 元,现场拌制拉毛砂浆200 元/t,预拌砂浆250 元/t 来计,整理结果见表1。从表1 可以看出,机械化施工的高效率降低了预拌砂浆材料的高成本,每平方米能够节约成本5.3 元,机械化施工速度可以达到手工的3 倍。施工面积越大,在成本上的优势就越明显。传统砂浆施工形式由于施工时间较长和人工成本的上涨,导致成本逐年提高。
3.2 施工技术
根据绍兴地区机械喷涂经验,整理出以下内容,见表2。
表1 1 m2 25 mm(拉毛)抹灰砂浆的施工效益对比
表2 两种施工技术对比
由表2 可见,两种施工工艺流程中基本的准备工作和步骤大体相同。传统抹灰施工组织较为简单,对机械依赖性较弱,作业面较小;机械喷涂施工人员数是前者的4 倍左右,机械配备设施较多,一次作业面大。“浇水润湿”一项不同,这一项传统必有的步骤因为预拌砂浆中多种外加剂成分的存在,使得砂浆保水性明显优于传统拌制,因而除了在烧结砖等吸水性强的基体上需要浇水润湿,其他如混凝土、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖等不需要浇水润湿。机械化施工是以机械为主、人力为辅的施工模式,与传统抹灰的人力为主、机械为辅有根本的不同,由于机械化施工出料速度快,在正常人力配备下,速度自然就比传统抹灰快。传统的“抹底灰”与机械施工的“砂浆泵送、喷涂→人工抹平→落灰清理→清洗设备”不同,前者以人工为主,后者则突显机械作用、人力为辅。
3.3 技术分析
理想的预拌砂浆机械化施工是砂浆、机械设备、人员一体化的运行模式,因而要求砂浆的性能除了在保水性、稠度、抗流挂方面要求较高外,还必须适合相应的机械进行泵送喷涂,要求机械设备的性能能够较大范围地适应当地砂浆的性能,还要求具有一支懂砂浆、会喷涂、并能对机械进行基本操作的砂浆施工队。因此,提高预拌砂浆的产品质量,除了联合外加剂生产企业、砂浆企业、机械生产厂进行同时运作外,还必须对一线工人进行产品性能、施工技术、机械操作等方面的培训。
4 结 语
浙江省预拌砂浆从2007 年开始发展,经过6 年时间,砂浆供应量上已经有了较大的发展,但与建筑工地的砂浆总用量相比还很小。机械化施工的应用有助于推动预拌砂浆的大面积使用,并能够改善砂浆成品质量、施工总成本、一线人员紧缺等方面问题,但同时砂浆的性能要求较高、机械设备对砂浆的适应性、相关人员的技术欠缺也成为亟待解决的问题。
[1] 浙江省散装水泥办公室.全面完成各项经济指标 水泥散装率超额完成省政府一类考核目标——2013 年度全省散装水泥、预拌混凝土和预拌砂浆行业运行分析[EB/OL]. (2014 -01 -04)[2014 -08 -20]. http://www. zjszsn. com. cn/index.php?m=index&a=detail&id=5822.
[2] 嘉兴市发改委. 嘉兴市预拌混凝土和预拌砂浆发展规划(2010—2015 年)[R].嘉兴:嘉兴市发展和改革委员会,2010.
[3] 方伟烽.机械化施工是化解预拌砂浆应用难题的金钥匙[J].砂浆,2014(3):152 -155.