哈爾濱天筑節能技術有限公司

發泡混凝土砌塊項目簡介

一、企業簡介

哈爾濱天筑節能技術有限公司成立于2016年，注冊資金5000萬元，是一家集節能材料研究、開發、生產于一體的綜合性實體。公司的戰略方向是節能材料與應用技術的研發、生產及市場推廣。

公司具有完全自主知識產權的全自動發泡混凝土砌塊產品、生產線、助劑和及技術，已申請獲得專利27項，通過黑龍江省科技廳組織的科技成果鑒定，整體技術達到國際先進水平。通過住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心評估，評估結論：該項目在發泡混凝土制備技術方面具有創新性，整體技術達到國內領先水平，獲得國家級推廣證書。發泡混凝土砌塊是一種利廢、環保、節能、低廉的新型墻體材料，產品大量利用粉煤灰、礦渣、石粉等工業廢料，減少了廢物排放，可有效改善生態條件，保護生態環境，節約能源。

二、項目背景

建筑節能是我國節能減排技術發展的重要方面。前瞻產業研究院發布的《2013－2017年中國智能建筑行業市場前景與投資戰略規劃分析報告》中的數據顯示，我國目前既有建筑面積超過500億平方米，90％以上是高耗能建筑，城鎮節能建筑占既有建筑面積的比例僅為23.1％。我國建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷，與氣候條件相近的發達國家相比，我國建筑每平方米采暖能耗是發達國家的2至3 倍。而我國建筑取暖一般以燃煤為主，每年采暖燃煤要排放二氧化碳 1.9 億噸，排放二氧化硫 300萬噸，嚴重污染空氣、破壞人類生存環境。據建設部總工程師王鐵宏透露，建筑的能耗約占全社會總能耗的30%，而這“30%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例，如果再加上建材生產過程中耗掉的能源（占全社會總能耗的16.7%），和建筑相關的能耗將占到社會總能耗的46.7％，其中建筑圍護結構的墻體在建筑耗能總量中占較大比例。所以建筑圍護結構節能技術是世界各國建筑節能研究的重要方向之一，發展高性能建筑圍護結構保溫材料、制品及其系統是實現建筑節能的關鍵。

目前，建筑能耗約占我國社會總能耗的 30%，因此建筑物節能是我國節能減排技術發展的重要方面。目前全國即有建筑物的建筑面積為 430 億平方米，由于我國墻體材料技術落后，節能效果差，致使我國現有建筑中95%以上是高能耗建筑；與氣候條件相近的發達國家相比，我國建筑由采暖和制冷產生的每平方米能耗是發達國家的3倍。

工業固體廢渣主要指在工業的生產過程中所排放出來的采礦廢石、燃燒后的固體廢渣、不合格的原料尾礦以及冶煉或是化工生產過程中產生的廢物。我國工業廢棄物產生量“十二五”末期已經達到 30 億噸以上，且呈現逐年上升的趨勢，年增長率達到了10%。工業固體廢棄物是引發重大環境問題的污染源，其突出表現在侵占土地、植被破壞、土地退化、沙漠化以及沙塵粉塵污染、水體污染等。

近年來，我國大力發展石墨產業，隨著石墨開采的迅速發展，石墨尾礦砂的產量在不斷增加，到目前為止，黑龍江省石墨尾礦渣的存量已達5000萬噸以上，每年新增存量500萬噸以上，解決處理石墨尾礦砂的再利用已成為當務之急。當前，石墨尾礦渣的處理方式主要是儲存在尾礦庫中，隨著尾礦量的增多，尾礦壩的安全風險也越來越大，如果發生尾礦壩倒塌事件，將嚴重威脅壩下居民和農田的安全。現在，很多企業的尾礦庫已經臨近飽和，如果不能及時處理將嚴重影響石墨產業的穩定發展。

綜上所述，尾礦渣的處理已經成為影響環境保護等方面的重大課題，發展尾礦渣大規模綜合利用技術，實現尾礦渣變廢為寶、減少環境污染、節約土地資源，這對我國可持續發展有重要的意義。

所以，國家一直在鼓勵引導生產和使用新型節能墻體材料，發展新一代高性能建筑圍護結構節能墻體材料、制品及其系統是實現建筑節能的關鍵技術。

三、國內外研究現狀

國外從90年代就開始生產使用發泡混凝土砌塊作為外墻和內墻砌筑材料，使用的技術主要是蒸壓養護生產發泡混凝土砌塊。國內90年代末期開始引進蒸壓養護生產技術，開發了蒸壓養護發泡混凝土砌塊及外墻保溫板等相關產品。根據發泡形式的不同，發泡混凝土砌塊的生產技術主要有兩類，即物理發泡法和化學發泡法。蒸壓養護生產技術是使用上述方法制得發泡混凝土后，養護至初凝進行切割成型，然后送入高壓反應釜中，通入蒸汽在一定溫度和壓力下養護一定時間即可。目前工業上使用該技術生產主要存在以下問題，一是蒸壓養護生產設備投資較大，年產10萬m³的生產線需要3個100m³的高壓反應釜，設備投資1000萬左右。二是蒸壓過程需要大量蒸汽，耗能巨大。三是由于各種助劑不過關，產品的密度及抗壓強度達不到標準要求（根據國外標準，密度為600kg/m³的砌塊抗壓強度應在3.5MPa以上，而國內目前大多數產品在2.5MPa以下）。在國家節能減排、限制燃煤的大環境下，各大城市及相關地區均限制和取締20噸以下燃煤鍋爐的使用，蒸壓發泡混凝土砌塊生產將受到限制，需要更換燃氣鍋爐或者利用新能源進行生產，生產線的改動和利用新能源將使設備和砌塊生產成本大大提高。

2010年以來，國內外開始研究常溫養護發泡混凝土砌塊生產技術，以解決蒸壓養護生產技術中設備投資大、生產過程中的耗能大的問題。但國內外早期的研究結果表明，常溫養護的發泡混凝土砌塊生產中存在的主要問題有：泡沫穩定性差，發泡劑發泡時間無法控制，發泡后的混凝土經常達不到應有的發泡量，而且輕微的刺激就可能導致泡沫破滅；速凝劑導致混凝土砌塊強度嚴重下降，產品抗壓強度低；發泡速度調節不好導致發泡劑用量過大或者使混凝土砌塊產生內應力；沒有合適的高效率工業化生產線，使產品產量及質量穩定性不能適應大規模生產的要求。

本項目就是要解決常溫養護生產發泡混凝土保溫砌塊現存的技術問題，開發一種各項性能指標可以達到蒸壓養護產品標準的常溫養護發泡混凝土砌塊的生產工藝、生產設備及產品。

四、突破

哈爾濱天筑節能技術有限公司開發出一種全新的、具備完全獨立自主知識產權的免蒸壓發泡混凝土保溫砌塊的生產技術。該技術以水泥、河沙、粉煤灰、尾礦砂等為原料，以雙氧水為發泡劑，采用完全具有自主知識產權的輕質技術和復合增強技術，通過全自動生產線在室溫下生產并養護成型，制成的多孔硅酸鹽砌塊。

獨創的發泡混凝土砌塊是綠色、節能、環保、輕質、保溫、阻燃性能于一體的新型復合墻體材料，產品能滿足不同建筑形式需求，靈活切割成需要的形狀和規格，既可以用于外墻材料，也可以用于內墻砌筑，還可用在屋面及隔絕冷熱橋等方面，廣泛應用于石化、工業熱工、農業、高鐵、建材等領域?？梢蕴娲惩链u、陶粒磚、空心磚、苯板等傳統墻體材料，是蒸壓發泡混凝土砌塊的更新換代產品，開創了國內建筑材料節能環保一體化的新時代。

天筑公司的免蒸壓發泡混凝土砌塊產品、助劑、生產線及技術共申請專利28項，并于2015年9月18日通過黑龍江省科技廳組織的技術成果鑒定，鑒定證書：黑科成鑒字[2015]第052號，鑒定結論：整體技術達到國際先進水平。

產品經哈爾濱工業大學第二工程質量檢測站檢測：

B06級抗壓強度3.9MPa，凍后強度3.3MPa，干密度618kg/m³，干燥收縮值0.35mm/m，導熱系數0.09W/（m^.K）。

B07級抗壓強度5.2MPa，凍后強度4.3MPa，干密度692kg/m³，干燥收縮值0.22mm/m，導熱系數0.175W/（m^.K）。

2018年10月31日，發泡混凝土砌塊通過住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心組織的評估會，建科評[2018]045號，評估委員會認為：該項目在發泡混凝土配置技術方面具有創新性，整體技術達到國內領先水平，一致通過評估。建議進一步完善產品應用技術，擴大推廣應用。2019年7月獲得國家級推廣證書。

五、技術優勢

 1、設備投資少：生產時不需蒸汽養護，與國內引進的德國蒸壓生產方法相比，設備投資只是德國蒸壓養護技術1/4，單此一項就節約成本10%。生產工藝簡單、生產能耗低等優點，零排放。

2、密度小、強度高：砌塊的密度可以在475-825kg/m³之間調整，相應的抗壓強度為2.5-10.0MPa。如果使用密度為600 kg/m³，抗壓強度大于3.5 MPa的砌塊作為墻體材料，建筑物自重可降低25%左右，具有顯著的經濟效益。

3、保溫隔熱隔音性能好：由于砌塊中有大量封閉的細小氣泡，因此具有良好的保溫、隔熱及隔音性能。密度等級在475-825 kg/m³范圍的混凝土砌塊，導熱系數為0.14-0.20W/(m^.K)之間，熱阻約為普通混凝土砌塊的10倍左右，具有優異的節能效果，另外產品閉孔率大于90%，因而具有優良的隔音性能，可以用作建筑物的分室墻、高速公路的隔音板及音樂廳的內墻等。

4、良好的防火性能：砌塊是由不可燃的無機材料組成，耐火極限大于2小時，可達A級防火標準，完全可以滿足任何建筑的防火要求。免蒸壓發泡混凝土保溫砌塊在使用時將鋼結構完全包覆，即使發生火災，鋼結構也不易變形倒塌，解決了鋼結構的防火問題，具有雙重防火的優點。

5、耐久性能好：砌塊抗老化性能好，使用過程中無龜裂、干縮、粉化等現象出現，有效使用時間與主體工程壽命相同。

6、環保性能好：砌塊基本以無機材料為主體，生產時無有害物質產生，生產現場無任何異味。在使用過程中，不會生產分解物，綠色環保。

7、防水性能好：砌塊具有獨立的封閉氣泡及良好的整體性使其吸水率較低，具有較好的防水性。

8、抗震性好：砌塊的多孔性使其具有低的彈性模量，對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。另外，由于其重量大大低于普通混凝土砌塊，倒塌時危害較小。

9、生產工藝簡單、節能：砌塊生產采用室溫養護條件，不需要高溫高壓養護，簡化了生產工藝，降低了設備投資和生產耗能。

10、擁有全部自主知識產權：生產中所需的速凝劑、增強劑、穩定劑，以及整條生產線及控制系統都為公司自主研發，正在進行生產技術、工藝、裝備、產品等專利的申請工作，共申請專利27項，其中，發明專利16項，實用新型11項。

 六、前景

目前，天筑公司年產10萬m3免蒸壓發泡混凝土保溫砌塊的示范生產線已經基本建成，項目達產后可實現年銷售額3500萬元，利稅1000萬元。另外，天筑公司還與福建、山東、廣東、東南亞、中東等公司洽談戰略合作，據推算，僅我國每年建筑節能墻體材料市場約達5000億元，所以該產品具有廣闊市場前景。