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前言
近40年来，随着我国城镇化进程的加快，建筑业蓬勃发展，建筑总量持续增长，建筑质量的要求越来越高，建筑节能和环保也提高到国家战略高度。建筑业的发展带动了建筑砂浆的创新和进步，特别是促成了建筑砂浆的商品化并加速了其发展。
我国建筑砂浆的商品化始于20世纪80年代末，加速于21世纪第1个年代中期，至今方兴未艾。由中国建材联合会预拌砂浆分会提供的数据可知，我国商品砂浆年产量近15年连续增长，且有两个年份的产量具有特别的意义：2015年接近1亿t；2019年接近2亿t。也就是说，从1988年第一家干混砂浆厂开业算起，达到1亿t的年产量经历了27年，而达到2亿t，即增加第二个1亿t的年产量仅用了4年的时间。与世界先进国家相比，虽然起步晚了将近一个世纪，但发展步伐快得多。由于目前的产量只占建筑需求量的三分之一左右。因此，商品砂浆还有很大的发展空间。
国内商品砂浆快速发展的原因，除了其在品质、效率、经济和环保等方面的优越性日益显现以外，国内有关方面的通力“协作”也起到了积极的推动作用。从以下所列商品砂浆发展过程中十余个重要 “第一”可见一斑：
1988年，第一家干混砂浆厂开工。
1994年，第一部陶瓷墙地砖胶黏剂行标颁布，行标包含干混砂浆产品、膏糊状产品（严格意义上不属于砂浆，其定义中不含集料）及干湿“双包装”或“多包装”产品，由中国建筑材料科学研究总院（原中国建筑材料科学研究院）提出和负责起草。
1995年，第一次提出商品砂浆的概念。
1999年，第一次将商品砂浆纳入国家部委（原国家建材局）产品导向目录。
2000年，第一部地方政府部门（上海市建筑业管理办公室）试用商品砂浆的通知颁布。
2000年，第一部地方（上海市）商品砂浆生产与应用技术规程颁布，规程由上海建筑科学研究院为主编单位。
2001年，第一部国家部委（国家经贸委）涉及发展商品砂浆的法规颁布。
2004年，第一个协会属干混砂浆专业委员会成立，属中国散装水泥推广发展协会。
2004年，第一届中国国际建筑干混砂浆生产应用技术研讨会在北京举行，由中国散装水泥推广发展协会干混砂浆专业委员会主办。
2005年，第一个学会属干混砂浆专业委员会成立，属中国硅酸盐学会房材分会。
2005年，第一届全国干混砂浆学术交流会在上海举行，由中国建筑学会建材分会、中国硅酸盐学会房材分会及水泥分会联合主办。
2007年，第一部由国家部委（商务部、公安部、建设部、交通部、质检总局、环保总局）专门针对禁止现场配制（原文为“现场搅拌”，笔者注）砂浆的通知颁布。
2012年，第一个全国建材行业预拌砂浆分会成立，属中国建材联合会。
2014年，第一次国家部委（住建部）将商品砂浆纳入绿色建筑评价标准。
2015年，第一次国家部委（工信部和住建部）将商品砂浆纳入绿色建材评价技术导则，起到了积极的推动作用。
得益于产学研的结合，国家政府和地方政府部门的推动，商品砂浆逐渐成为一个新兴产业，并形成颇具规模的上下游产业链，包括原材料（特别是精细化工）、物流、自动化等。
1 技术现状
1.1 产品种类
我国商品砂浆概念从20世纪90年代中期提出到今年恰恰经历了四分之一个世纪的时间。其间，砂浆品种由几个发展到近60个，几乎覆盖了建筑市场对砂浆种类的需求。这些砂浆，按拌和水的有无分为湿拌砂浆和干混砂浆两大类产品，前者是成品，运至施工现场即可使用，不需再加包括拌和水在内的任何组分。后者是干态混合物，须在施工现场加水（不应再加任何其他组分）搅拌后使用，是国内主流产品，约占80%，国内最初称其为预混（干）砂浆，后来又有干砂浆、干粉料、干混料、干粉砂浆或干拌砂浆等。其实，还有介于湿拌和干混两者之间的产品，其中一种为非完全干混砂浆，即在施工现场按产品说明加入除水以外其他组分的产品。如文献中规定的“C类”双包装产品即属于这类产品，此标准的2005修订版和2017再修订版尽管删除了“双包装”，但仍有类似产品，含在干混产品中。其他产品标准有的也有类似的情况。欧洲现在还有一种非完全湿拌砂浆，国内未见，不再赘述。
按其功能，商品砂浆分为普通砂浆和特种砂浆两大类，前者品种少、用量大，后者则相反。按用途可分为砌筑、抹灰、地面、粘贴、填缝、装饰、界面、修缮、防水、灌浆、密封、复合保温体系专用等十余个类别，每个类别包含几个品种，有的类别多达20个品种，表1列出了57个品种。有的品种还包含若干分类。例如：陶瓷砖黏结砂浆这一品种就包含20个分类，其中水泥基干混生产的占一半（即包括普通型、快凝型、抗滑移、快凝抗滑移、增强型、加长晾晒时间增强型、快凝增强型、抗滑移增强型、抗滑移加长晾晒时间增强型、快凝抗滑移增强型等10个分类）；修补砂浆至少含12个分类（刚性、柔性、普通型、防水型、耐腐蚀性、耐磨性、快凝型、自密实型及其相互组合型）；砌筑砂浆根据所用基底的吸水率高、中、低分3个分类，抹灰砂浆亦如此。这些分类都没有列于表1中。如果将分类也计算在内的话，国内有国家标准或行业标准可查的商品砂浆品种已近80个。再加上地方标准或企业标准所含的，我国商品砂浆的种类不下百个。
近几年的商品砂浆年产量，普通砂浆约占75%，特种砂浆约占25%。尽管普通砂浆的产量大，但种类数量很低，只有4个品种（如表1括号内所列）。而特种砂浆年产量少，却有50多个品种，其中，使用量最大的是黏结砂浆（包括陶瓷砖黏结砂浆、石材黏结砂浆和保温板黏结砂浆）、防水砂浆、抹灰砂浆三大系列。
1.2 生产技术
据统计，我国干混砂浆生产厂家达数千家，具有一定规模生产能力的厂家也有四百余家，设计产能达3亿t以上。如上所述，如此的产能对国内砂浆的使用量来说还有巨大的提升空间。
不论干混还是湿拌，生产技术均可分为生产工艺、生产设备、过程控制和产品品质控制等几个部分。湿拌砂浆的生产工艺与预拌混凝土相似，干混砂浆的生产工艺复杂得多，其生产流程有多种形式，一般分为塔式、阶梯式和站式等。国内这些型式的生产工艺中，不乏国际先进技术，设备或由先进国家进口或由有多年制造经验的国内设备厂提供，设备性能优良，形成的工艺线合理，生产规模、产品品质和过程绿色化程度可与国际先进水平相媲美。但从生产线的数量来说，更多的是生产规模小、生产方式简单。
1.3 应用技术
商品砂浆的应用技术有两大方面：储运和施工。前者发展较快。干混砂浆和湿拌砂浆都有储运和施工两个过程。只不过施工前的储运过程中，干混砂浆始终是干态，湿拌砂浆始终是湿态。而施工过程中，干混砂浆由干态变为湿态，这就需附加一个加水（或其他液体）搅拌的过程。目前储运方式主要有袋装、桶装、散装，其中，散装运输用的运输车、移动筒仓和背罐车逐年增加，即散装储运的砂浆量不断增长，这对于节能减排具有重要意义。施工过程包含拌和、搬运、摊涂、养护等环节，施工方式分手工、机械化和两者的组合等三大类。机械化施工方式从无到有，专业化程度不断提高，所需要的机械设施如搅拌机、输浆泵、喷浆机也具有国际先进水平。机械化施工不仅促进了消除国内外施工技术的差别，而且能直接避免劣质（也可能并非有意而为）或功能残缺的砂浆投入市场。
1.4 技术支撑
（1）标准与规程
我国商品砂浆的产品标准趋于完善，逐渐形成完备的标准体系。单就干混砂浆来说，从1994年我国第一部产品标准颁布以来，迄今为止仅国家和行业标准就已达48部（其中多部已经过修订），大多标准仅含一种产品，也有含两种或更多种产品的，一共包含57类独立的干混砂浆产品。这些标准同时规定了产品的40多个检验方法。
同时，商品砂浆的应用技术标准（规程）和指南随之跟进。包括储运设备、施工设备、施工程序在内的行业技术标准（规程）多于30部。
除国家和行业以外，地方标准和团体标准几乎应有尽有。继上海、北京、广州最早颁布了针对干混砂浆生产应用方面的地方标准（DG/T J08—502A—2000《干粉砂浆生产与应用技术规程》、 DBJ/T 01—73—2003《干拌砂浆应用技术规程》、DBJ/T 15—36—2004《干混砂浆应用技术规程》）以后，国内几乎所有省市都先后根据本区域发展特点，制定了关于商品砂浆的生产和应用的地方标准。而相关协会颁布的团体标准多是最近几年的事。
关于生产砂浆所用原材料的标准也不断地推出和修订。其中，21世纪以来新编和修订的关于水泥、骨料、无机掺合料、化学外加剂既可以用于砂浆生产，也可用于水泥混凝土制备的标准多于50部。而另外专门用于砂浆“添加剂”（包括有机胶凝材料和化学外加剂）的产品标准多于10部，都是近8年颁布的。
上述标准规定了相应商品砂浆的产品及原材料质量要求和性能指标，明确了相应的测试过程和方法，有些标准已与国际通用的技术标准接轨。所有这些标准的颁布和实施，对砂浆产品生产及其控制、工程应用和监督管理提供了有力支撑，推动了我国商品砂浆行业的发展。
（2）科学技术研究和交流
20世纪80年代，国内有些科研院所就展开了商品砂浆的研究，90年代中期逐渐有论文公开发表。2004年在北京举行的第一届中国国际建筑干混砂浆生产应用技术研讨会和2005年在上海举行的第一届全国干混砂浆学术交流会将商品砂浆科学与技术的论文汇集达到第一个高潮。此后这两个系列会议持续隔年举办，以及另外一些社会团体和企业举办的定期与不定期的学术交流会、技术研讨会、技术培训班、产品发布会及展览会使业内的交流越来越频繁。
上述科学技术研究及其交流涵盖商品砂浆的生产、应用及发展方向，产品的性能和使用效能与生产工艺的关系，原材料，特别是矿物掺合料和化学外加剂的作用原理等，涉猎广泛，对推动我国商品砂浆行业的发展起了重要作用。
2 主要存在的技术问题
国内砂浆行业的繁荣现状难掩在生产和应用技术方面所存在的一些问题，主要表现在以下几个方面。
2.1 生产技术及产品品质
目前我国砂浆生产技术水平参差不齐，甚至还有不少小作坊生产方式，生产设备简陋，生产技术落后，难以保证产品品质及其均一性；有的生产设备貌似强大，但由实际经验不足的设备厂提供，生产工艺达不到预期效果，故障率也高。另外，有些厂家生产技术虽不落后，但是迫于价格竞争压力，有意降低生产成本而忽视了产品品质。
对建筑需求来说，特别是对新的建筑形式和建筑技术来说，缺乏相应的砂浆品种，即无产品又无标准，或有待改善产品性能或增加产品功能，尚未达到应有尽有、应能尽能的程度。
2.2 应用技术
和生产技术类似，应用技术也存在参差不齐的局面，甚至更加严重。实际投入运行的储运和施工设备大多适应性差，尤其在干混砂浆储运设施的设计及制造上，仍停留在散装水泥和预拌混凝土技术的惯性思维上，经历储运设施后砂浆出现离散，或者降低了砂浆的品质及均一性，或降低了施工效率和施工稳定性。干混砂浆的应用对施工技术水平要求高，除砂浆产品的功能不适应外，施工设备的不完善也成为制约干混砂浆机械化施工技术发展的重要因素，使本来应以机械化方式完成的施工仍停留在以手工为主的水平上。即使以手工施工作业为主，也不是没有问题，有些施工人员没经过正规培训，技术水平低，且不了解干混砂浆的作用原理，常造成施工质量差的后果。此外，有的应用技术服务不匹配，不能正确地予以指导。
2.3 技术支撑
（1）技术储备不足。首先是对技术储备的重要性认识不足，拿来主义盛行，随大流现象严重。现有生产和应用技术基本沿用国外技术，缺少符合国情的自主创新技术，没有凸显产品针对应用的差异化。这也源于大多企业缺乏研发力量，不能开发新型砂浆，也不能对既有产品进行性能提升，甚至不能保持产品的品质。再就是即使有规模的厂家，有的也急功近利，或投入不足，或见难而退，往往半途而废，或功亏一篑。
（2）产品标准和施工规程不完善。某些标准迁就目前产品的品质，使得产品性能不能适应实际工程要求。有些产品标准涉及的砂浆种类互相重复，技术指标又不一致，令生产和应用无所适从。应用技术规程在时间上落后于产品实际应用，在技术上也不能全面适应应用环境条件。
（3）基础理论研究相对薄弱。大多研究停留在产品开发阶段，无意或无力进行深入的科学理论研究。研究成果及学术交流的科学成分相对不足。学术和技术交流会有的流于形式，有的互相重复，实用效果较差。
3 技术研发方向
从存在问题来看，要使商品砂浆生产技术在数量、品质、经济、环保方面更进一步，还需在生产、应用和研发方面多做工作。
3.1 生产技术
3.1.1 研发新品种
随着新的建筑形式和建造技术的出现和节能环保的要求，需要相对应的新型砂浆，例如：
（1）装配式建筑专用大变形止水耐候性强的接缝密封材料。国内外在装配式混凝土结构建筑中用的接缝密封材料基本是高分子材料，制作成本高，耐候性差。如果能用高分子改性水泥砂浆取代之，既能降低制作成本，又能提高耐候性。
（2）装配式建筑专用座浆料。梁柱座浆料、墙板座浆料。国内有生产者，但无除企业标准以外的任何标准。应加速产品生产研究、相关产品及应用标准的编制。
（3）无尘砂浆。特种干混砂浆袋装率很高，使用时破包会产生粉尘，对操作工健康造成不良影响。国内有无尘砂浆生产者，但无除企业标准以外的任何标准，尚未投入市场。研发无尘砂浆，扭转国内无尘砂浆缺乏应用的局面。
3.1.2 提升既有品种
（1）防水砂浆。我国防水砂浆产品行业的标准问世较晚，始于2005年，后又相继出现了若干“近似”的标准，“防水”的概念、憎水与止水的界限仍需进一步明确，以利生产和应用。
（2）修补砂浆。我国修补砂浆的产品标准问世更晚，始于2016年。修补砂浆种类繁多，应对的处境复杂，如何合理设计或“对症下药”，生产和使用正确的材料，处理好与邻层的关系至关重要。
（3）保温体系配套砂浆。特别是对复合保温体系来说，一是邻层种类多，性质各异，二是外界气候的影响千变万化，复合体系内的温度和湿度与自保温体系的有很大差异。因此，应针对国内气候条件开发有利于复合保温体系安全耐久的配套砂浆。
（4）灌浆料，包括钢筋套筒灌浆料、钢筋浆锚灌浆料、加固和修补灌浆料、堆石混凝土灌浆料等。其共性基本为大流动度、早强、高强、微膨胀等性能要求，需进一步根据应用场合分门别类地调节其功能。
（5）石膏抹灰砂浆。目前我国石膏抹灰砂浆大多用工业石膏作为原材料来生产。有时在不了解工业石膏性质的情况下，生产一哄而上。应研发安全优质且稳定的工业石膏砂浆。此外，也应重视天然石膏制备抹灰砂浆的优势。
3.1.3 改善依托便利应用技术方可普及的砂浆
有些砂浆的使用便利与否决定了市场的存亡。机喷砂浆和饰面砂浆是最突出的两个例子。
（1）机喷砂浆，包含墙体喷涂砂浆、顶棚喷涂砂浆和隧道喷涂砂浆。应加速研究在更大范围内适应国内主流喷涂设施的砂浆，尤其是相应的干混砂浆。
（2）装饰面砂浆，包含普通饰面砂浆、造型砂浆（雕刻砂浆）和自洁砂浆。要改变我国饰面砂浆使用率极低的局面，必须解决两个问题，首先通过普及砂浆表面机理表现手法来解决施工难度，同时克服色彩的均匀性、耐候性以及由施工不当引发色差的瓶颈。重点研究装饰砂浆如何提高本身的素质（均质性、亲和力）和抵抗环境带来的化学作用（泛白）、生化作用（苔藓）和物理作用（沾污）。
3.1.4 强化生产工艺
推广规模大、工艺先进的生产工艺，配以精准的控制系统，形成强大的生产技术和应用技术研发力量。即使规模尚小的生产线，也要采用可靠的混合、计量、包装、除尘等关键部件。撇开经济和环保效益不说，就是确保产品优质。
3.2 优化储运和施工方法
注重商品砂浆存储和施工工艺以及相应设备的开发，特别要研发干混砂浆防离析存储输送设备，提高我国相应设备的制造水平，实现优质设备国产化，为商品砂浆的正确应用提供设备保障。
基于砂浆机械化施工是提高施工效率和工程品质的重要手段，应开发能适应更多种砂浆，特别是水泥基砂浆施工的泵送和喷涂设备。施工设备企业应和生产企业加强合作，最终突破制约应用的瓶颈，使砂浆产品和施工设备能在较大宽容度下互相适应。
面向砂浆的正确而快速施工工艺，编制完整的砂浆施工规程和应用指南，避免片面化。
3.3 技术支撑
3.3.1 加强技术研究和技术储备
一个有规模的企业要有强大的技术研发力量以进行有效的技术研究。技术研究应面向新型建筑、绿色建筑，立足于新品种开发，既有品种提质（高品质、多功能、绿色化），一是应对既有生产，二是待以厚积薄发，持之繁荣发展。
同时要加强原材料的开发和应用，在胶凝材料方面，注意特种胶凝材料（白色硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、天然石膏、工业石膏、碱激发材料、磷酸盐水泥等）的适应性及非适应性；在骨料方面，重视砂的成分和级配的作用以及人工砂和海砂的可用性和不可用性；在矿物掺合料方面，明确当地资源的有效性和无效性；在添加剂方面，理清其必要性和非必要性。例如：分散型聚合物和水溶性聚合物主要作用是什么，以及起到这种作用的必要质量为何，应对不同的应用环境该怎么变化等。
3.3.2 统一和完善产品及应用标准
砂浆品质的保证必须依靠相应的标准和适当的检测方法才能得以实现。检测方法必须统一而有效。尽管我国已经颁布了那么多标准（如1.4所述），但是还是存在一些问题（如2.3所述）。
这些问题的出现是因为我国砂浆标准的制定和管理由多个行业或多个组织分别负责，难免形成各自为政的局面，从而出现同一砂浆品种有两个或更多的标准同期有效的现象，也使同一检测方法的具体步骤，甚至基本原理不统一，造成采用标准混乱的局面。
要改变技术上的这种局面，必须从管理入手，全国要有一个统一管理多方参与的组织，负责标准的编写（国内有些标准的编制已体现了这一点）。
具体到技术上，应做到下列几点。
（1）由乱达治。一是对现行产品标准进行梳理，规定明确而且无争议的产品性能、表征方法和手段。产品可以细分，但每个产品只能对应一个产品标准和一个应用标准，即统一产品和应用标准。二是对现有应用标准进行梳理，尽快查漏补缺。
（2）统一测试方法。如柔韧性表征，是干混砂浆一个重要性能指标，尤其对于黏结砂浆、填缝材料、防水砂浆、修补砂浆等特种砂浆更是这样。在有关标准中，柔韧性指标通常是用抗压强度与抗折强度的比值（压折比）来表示。但用压折比表示砂浆柔韧性大小具有局限性，压折比相同的砂浆不一定具有相同的柔韧性。例如，一种砂浆抗压、抗折强度均很大，而另一种砂浆抗压、抗折强度均很小，二者压折比则相等或相近，但实际上二者柔韧性可能相差很大。柔韧性较高的特种砂浆（一般聚合物掺量较高）宜用横向变形来表征。
（3）审视试件尺寸效应。有的测试方法所用的试件与实际工程的材料尺寸相差很大，如抹灰砂浆的厚度有时仅有数毫米，而实验室测试抗压抗折强度时试件厚度固定在40 mm，由于这种由试验和实际应用尺寸悬殊产生的尺寸效应对砂浆测试结果的差异不可忽视。纠正的方法有两种，一是在标准中采用更适当的方法消除尺寸效应，如钻芯硬度来代替抗压强度表征薄层砂浆的性能。钻芯硬度测定方法的优点在于，可以使试块面和现场墙面抹灰处的测量方式相同，更重要的是，钻芯硬度测量不受试件厚度的限制，其厚度可与实际应用尺寸相同；二是在标准中通过修正系数消除尺寸效应，修正系数可通过比较现有标准规定的尺寸和工程实际尺寸测试的结果确定。
（4）考虑全面应用环境。待检样品的放置温度、湿度和时间常与砂浆应用所处的环境相去甚远。如标准中规定自然养护温度为20 ℃，相对湿度为65%,而对高温养护温度为70 ℃时，则对湿度来作规定。而我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区，夏季的砂浆层面临的不仅是温度高，而且湿度大，相对湿度达95%以上的气候并不罕见。在高温高湿的环境条件下，最不利于水泥砂浆黏结强度的发展和保持，这就会使实际强度值与标准规定的高温条件下的强度值产生显著差异。纠正的方法有两种：一是在标准中补充更符合实际使用环境的养护条件消除高温下的湿度效应；二是在标准中通过修正系数消除湿度效应，修正系数亦由试验获得。
总之，通过上述措施重在淘汰重复的标准，纠正不当的标准，增加欠缺的标准，完善标准体系。
3.3.3 加强为技术服务的科学研究
除了技术研究以外，还要加强基础研究，揭示科学原理，即找出砂浆基本性能、使用效能、制备工艺、环境协调性和微观结构之间的关系，用来指导开发新型砂浆、改善既有产品和正确应用砂浆。
和任何水泥基材料一样，砂浆不仅在制备过程中，而且在使用过程中，经历着一系列物理、化学或物理化学变化。正是由于制备工艺和使用过程的这种重要性，砂浆基础研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，找出经一定工艺流程获得的材料的微观结构及组成对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的或能在原理上了解材料服役期间的损伤机制，从而从科学的角度通过合理的工艺和使用方式避免材料或结构的损伤。否则，对产品品质、使用方法和环境条件的重要性的认识也只是停留在经验上，对长期使用效能的判断具有盲目性。
3.3.4 提高技术交流的有效性
改变重复太多，流于形式的现状，开展行之有效的技术交流会，并与学术交流会交相辉映，从而不断加深人们对商品砂浆科学奥秘的认知，促进商品砂浆技术发展。同时，坚持形式多样的技术交流，强化技术培训，搞活展览展会。另外，进一步发挥协会、学会等在商品砂浆发展中沟通政府、科研院所、企业以及市场等方面的桥梁与纽带作用。
4 结语
我国商品砂浆产业已得到长足的发展，还有很大的发展空间。在技术层面上，仍需要发挥产学研的作用，继往开来，有针对性地解决目前在生产和应用等环节存在的问题，突破瓶颈，使商品砂浆走向更加繁荣、更加健康的发展之路。
来源：《混凝土与水泥制品》杂志2020年第八期