发泡陶瓷行业的挑战与未来

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　　摘 要：发泡陶瓷作为新型绿色环保墙体建筑材料，具有着诸如轻质高强、防火不燃、保温隔热、防潮防水等特性。近些年来面临着三大挑战：1、发泡陶瓷的产品工艺、设备选型尚未完全成熟。标准滞后，尚未有国家权威性生产标准、施工技术规程等应用标准。固废处理来源不稳定，生产成本、价格与传统墙体材料相比偏高。2、发泡陶瓷的耐火性能尚需改进，建筑市场的施工技术规范暂时还没有，通过建筑设计院、房地产开发商的推广尚存在质量安全的风险压力。3、投资回报慢，生产规模小，大型房地产项目交货不能及时保证。要解决以上问题、挑战，需要从以下三方面开始：1、不同的企业实力去做不同的产品系列，搞清企业的定位。2、针对发泡陶瓷不同的优异性能，开发不同应用场景的产品系列。大力推广、培养发泡陶瓷墙板的施工技术，建立行业、国家的标准。3、通过陶机设备、工艺技术的不断进步，降低生产能耗，降低产品成本。不同的产品系列选用合适的窑炉。
　　关键词：发泡陶瓷;墙体材料;固废处理;能耗
　　1 前 言
　　发泡陶瓷，是利用矿山尾矿、工业固废等作为主要生产原料，添加特殊的发泡剂，经高温烧结形成大量均匀闭口气孔结构的硅酸盐陶瓷材料，作为一种新型墙体建筑材料，具有轻质高强、防火不燃、保温隔热、防水防潮、隔音降噪的特性，兼具施工快速整洁、可塑性强、可循环利用的特点。近些年来，国家政府部门逐渐提高对房地产建筑材料的保温隔热性能要求，提倡绿色节能建筑、安全环保施工的理念，在这样的大背景下，发泡陶瓷越来越受到人们的重视，尤其是作为新型绿色环保的建筑材料，更加得到国家的支持。
　　但是，发泡陶瓷行业目前还处在艰苦的探索发展时期，面临着巨大的发展挑战。归纳起来，主要是在产品、产品应用、投资前景这三大方面面临着挑战，困扰了发泡陶瓷行业的进一步发展，可以说，也决定了发泡陶瓷行业的生存与未来。
　　2 面临的挑战
　　2.1 发泡陶瓷的产品
　　1）发泡陶瓷的产品工艺、配方用料、生产工艺流程，由于产品开发方向的不同，在行业内还没有得到统一，仍然不够成熟。
　　2）产品标准滞后，发泡陶瓷行业的国家级产品质量标准还在制定中，工程验收产品的标准也暂时使用GB/T 23451-2009《建筑用轻质隔墙条板标准》，其它水泥制造的隔墙板产品的国家标准。
　　3）对于重要的发泡陶瓷生产设备 —— 烧成窑炉的选择，一直没有明确的共识。
　　目前发泡陶瓷依据产品的应用方向，主要可分为两大类：外墙保温板和内墙隔墙板。这两个产品方向，对产品的性能要求是完全不同的。做外墙保温板，要求产品是薄型的，导热系数要求≤0.1 W/m·k。而发泡陶瓷隔墙板，要求产品是厚的、强度高、轻质的大板，参照一般建筑物墙体，厚度都在10 ～ 15 cm之间，抗压强度要达到6 MPa以上。行业里对于窑炉的选择，不论是隧道窑还是辊道窑，都有厂家在使用，各有优缺点。目前看来隧道窑产能更大一些。
　　4）发泡陶瓷产品的原料来源于固体废料，固废处理行业的来源不稳定也限制了发泡陶瓷的发展。目前行业里普遍使用的是抛光砖废渣泥，对于广东佛山、广西藤县、辽宁法库这样的陶瓷产区来讲，几条发泡陶瓷生产线，方圆几十公里的抛光砖废渣泥还是够用的，但如果大批量上马生产线，恐怕固废来源将不能得到保证，生产也将受到限制。所以，目前发泡陶瓷产品的固废原料来源、产品配方太单一，将来的供应也是有限制的。
　　5）发泡陶瓷产品在应用上，还没有针对市场应用，开发出相应性能的产品。
　　发泡陶瓷具有耐火、隔音、轻质、防水、不变形、强度高等特点。但优点多，未必是好事，针对不同的产品用途，保证它所需要的优异性能，就达到目的了，不需要面面俱到。
　　6）发泡陶瓷墙板的性价比优势不明显。墙体材料作为建筑的主体材料，属于大宗采购项目，和水泥、钢筋类似。发泡陶瓷目前的生产成本、市场价格远远高于传统建筑材料，不论是作为外墻保温板，还是室内隔墙板，市场价格都是普通传统建筑材料如红砖、加气混凝土砌块、水泥混凝土预制板、聚苯保温板、挤塑保温板的一倍或几倍以上，还有ALC轻质墙板、空心混凝土墙板等同类板材竞争产品。
　　2.2 发泡陶瓷产品的施工应用，尚在不成熟的摸索阶段
　　1）发泡陶瓷的耐火性能还须改进。发泡陶瓷隔墙板产品属于瓷质，完全玻化，收缩变形率很小，在具有防水防潮性能的同时，也带来韧性差、易碎易裂的隐患。同时，发泡陶瓷的基本产品特征是闭孔泡沫陶瓷，坯体内部全由闭孔气泡构成，它的耐火性能相对于密实的传统建筑材料还是差一些。
　　2）发泡陶瓷的施工技术规范标准很少。涉及到建筑质量问题，对于建筑材料的选择，尤其是新型建筑材料的施工应用，国家住建部对此都是有着严格的建筑施工规范要求的。而目前发泡陶瓷行业还没有自己的专业施工技术规程，在验收、施工方面都是暂时按照《建筑轻质条板隔墙技术规程》JGJ/T 157、《外墙外保温工程技术规程》JGJ 144及《外墙内保温工程技术规程》JGJ/T 261的有关规定进行的。
　　3）发泡陶瓷墙板应用的创新风险压力大。发泡陶瓷隔墙板，作为建筑的主体材料，使用数量巨大，采用新型墙体材料，就要冒着创新的压力，以及出现建筑质量问题的风险，尤其是在2014年开始，国家推行《建筑工程五方主体质量终身责任制》以后，这对于一些要求严谨的大型建筑项目建设方或建筑设计院来说，尤其在负责结构设计、材料选择的方面，就更加谨慎。
　　4）发泡陶瓷墙板的施工应用不普及。真正熟练掌握发泡陶瓷隔墙板施工技术的建筑工程公司、施工队，在全国范围内也是屈指可数，大部分房地产建筑工程公司还没有听说过发泡陶瓷隔墙板，绝大部分施工技术人员需要施工培训。
　　5）墙板之间粘合缝隙的胶粘剂，对于施工，也是非常重要的材料辅料。它的主要性能要求是针对发泡陶瓷板收缩率方面的要求，出于房地产建筑绿色环保、建筑寿命等的要求，这也是需要为发泡陶瓷产品特别调制的。 　　2.3 发泡陶瓷行业投资回报慢，生产规模小
　　1）投资回报周期太长、占用资金大。与瓷砖工厂比较，发泡陶瓷生产线的资金投入、占地面积都差不多，但投产后一年的产值却相差很大。举例，目前正常生产的产能最大的发泡陶瓷生产线，以300 m长、三层隧道窑的烧成工艺计算，日产120 m3/天，一年的产值约5000万左右，才相当于一期建厂资金投入的一半，若按照10%的纯利润计算，起码要10年才能收回投资。而且，以房屋建筑工程为主要销售市场的发泡陶瓷行业，工程垫资、销售季节性强、仓储周期长、仓储占地面积大等等，都是重资产经营的产业特征。
　　2）生产规模小，产能低，无法完成房地产大型项目的订单。
　　发泡陶瓷生产线的单线产能较少，这也无法满足那些赶工期、赶交楼收钱的房地产开发商。一个楼盘动辄几十万平方米的房地产项目，主体结构完工后，要几个月时间就完成墙体施工，墙体面积还是地面面积的2.3倍。而目前最新投产的三层隧道窑的设计单日产能才2000 m2，实际产能更少。
　　3 展望未来
　　综上所述，发泡陶瓷行业目前面临着较大的挑战，但这种新型墙体材料所具有的各种优异性能，注定了它的前景是远大的、美好的。当前阶段就像十年前的陶瓷薄板面世，还处在产品的推广阶段。但是，现在陶瓷薄板已经在中国乃至印度遍地开花，广泛应用。
　　要解决发泡陶瓷行业当前的挑战、问题，展望未来，从企业定位、施工应用、产品这三个方面分别阐述。
　　3.1 企业定位
　　1）发泡陶瓷作为具有“高投资、高能耗、低产能”产业特征的行业，首先要明确企业的定位、办厂的目的。
　　是准备立足长远发展、利用固废处理原料来源做全国布局、努力成为中国墙体材料的龙头企业？还是就地解决、消化自身企业（钢铁、煤炭、金属矿）尾矿固废渣，附带生产、销售发泡陶瓷产品呢？
　　又或者，是以发泡陶瓷产品的“固废处理、环保经济”为炒作概念，不图短期利益只为包装、上市的资本运作？还是原行业发展困难、转型试水发泡陶瓷行业以图重振雄风？
　　不同的资本来源，不同的资金实力，决定了不同的企业经营理念，也就应该选择不同的产品系列方向。企业战略定位不当，或不自量力，“小马拉大车”，将很难成功的。
　　2）目前发泡陶瓷行业的产品，主要是分为发泡陶瓷隔墙板、外墙保温板（包括装饰一体化保温板）两大产品系列，室内隔墙板系列更适合于类似中材集团、北新建材、北玻集团之类建材行业的央企、国企，或者资金实力雄厚、尾矿固废处理需求较大的钢铁、煤炭、金属矿等国有、民营企业集团。
　　目前阶段，虽然发泡陶瓷隔墙板面临着传统墙材如灰砂砖、红砖、加气混凝土砌块等产品的有力竞争，但是，随着发泡陶瓷工艺的改进，在诸如德力泰、科达、乐陶等窑炉设备企业的技术进步的推动下，窑炉产品能耗降低，生产线单日产能提高，势必会降低产品成本，从而带动着市场价格下降。发泡陶瓷隔墙板，作为基础墙体材料之一，注定了就是一种薄利多销、广泛应用的土建材料。将来也很可能如同水泥、钢材等建筑行业大宗采购产品的行业一样，经历一个“从小到大、全国各地大批量上马生产线、再到产业集中、淘强汰弱、并购重组”的过程，将来也可能创造出一个类似于“海螺水泥”这样的龙头企业。
　　3）发泡陶瓷保温板，包括装饰一体化保温板，鉴于国家建筑防火安全的要求在提高，外墙及外立装饰面的综合造价成本高，市场价格竞争尚有优势，而且选用辊道窑烧成，投资相对少，就更适合于中小资金实力的企业投资，尤其是装饰一体化保温板，外表也是一次烧成的釉面效果，同样是使用施釉线、喷墨打印设备，就更适合一些建筑陶瓷厂家的转型、改造了。
　　3.2 建筑施工方面
　　1）发泡陶瓷的优异性能很多，而建筑行业也很大，针对发泡陶瓷的特性，要多方位开发它的施工用途。
　　利用发泡陶瓷抗压强度高、可钉可挂、平整度好、轻质、施工效率高的特性，可以作为室内隔墙板应用。根据甲方业主、房地产建筑开发商的成本预算，多推荐高档甲级写字楼、高档别墅、一线城市高端楼盘或五星级酒店、大型机场、博物馆等公用建筑选用。利用发泡陶瓷的轻质、防潮防水、无机防火、不燃等特性，还可以通过雕刻、切割等深加工，作出房地产建筑需要的线条、雕花等建筑构件，来代替传统的GRC水泥构件。这是发泡陶瓷应用的主流市场。
　　利用发泡陶瓷导热系数小、隔热保温、防水防潮、隔音、耐腐蚀的特性，可做外墙保温板应用，也可以做一些特殊场合的隔墙材料，比如高速路隔音墙、冷库隔墙、酒窖隔墙、烟囱防腐砖等。
　　利用发泡陶瓷轻质、防潮防水、不燃等性能，也有把它当做坯体，做成复合陶瓷薄板、复合天然大理石的新型墙体材料，这样就同时具备了建筑墙体与装饰美化的效果。也有当做隔墙坯体，粘合内墙砖瓷片、卫生洁具以后，做成整体卫浴间推向建筑市场。
　　利用发泡陶瓷保温、隔热、不燃、防潮防水等特性，目前也在探索做自保温外墙墙体，省去传统的外墙保温材料如有机聚苯板、岩棉等材料，这样既能做到安全防火，又作隔墙墙体应用，在综合造价成本上具有优势。
　　发泡陶瓷的优异性能很多，牵涉到的各行各业中，可能用到隔墙材料的地方也很多，还有很多施工用途尚在开发中。
　　2）發泡陶瓷材料的施工技术要得到规范与分享。
　　由于发泡陶瓷隔墙板是一种新型墙体材料，它的施工应用技术也是在实践中不断摸索、不断总结出来的，其中，很多施工案例也是大型房地产开发商比如万科、碧桂园等的工程项目，有成功也有失败，在金钱和血汗的经验基础上，不断总结成形的。目前这些在发泡陶瓷隔墙板施工行业拥有成熟、专业施工技术团队的建筑工程公司，既是先期进入发泡陶瓷行业、带动行业发展的功臣，也是目前建筑施工市场的既得利益者，往往也不愿分享自己的宝贵经验。
　　所以，作为发泡陶瓷生产厂家，不仅是要生产发泡陶瓷材料，还要积极主动建立自己的施工技术部门，与房地产、建筑工程单位合作，研究、摸索一手的发泡陶瓷墙板的施工技术，还要在建筑施工单位积极推广、培训。并且，在政府层面上，要大力推动与国家住建部、国家建筑科学研究院、标准设计院等政府部门、施工标准制定单位的合作、沟通，推动发泡陶瓷材料在建筑行业的应用，尽快制订出国家标准的施工技术规范。这方面，恐怕也会体现出央企、国企和大型民营集团与政府、部委的公关优势了。 　　只有让发泡陶瓷的施工应用有了国家级标准的技术规范，打破少数人对发泡陶瓷墙板施工技术的垄断性、神秘性，才能让发泡陶瓷隔墙板的施工技术得到普及，如同泥水工铺贴瓷砖一样在建筑行业里熟练应用，才能让建筑设计院、房地产开发商、建筑工程公司放心大胆地推广使用发泡陶瓷隔墙板。
　　3）发泡陶瓷施工应用的辅料也很重要。
　　发泡陶瓷隔墙板之间、板与地面、立柱之间所用的墙体粘结剂，类似于传统建筑施工使用的预制水泥砂浆，对于施工后整个墙体的强度、抗震性、防潮防水性能都是非常重要的。接缝处如果不能做到压浆爆满而出，粘合不够密实，那么，在发泡陶瓷隔墙板不渗漏的情况下，缝隙处发生渗漏，也会影响墙板的使用。
　　粘结剂的主要性能要求是收缩率要尽量小，才能与发泡陶瓷不收缩、不变形的特性吻合。同时必须是无机、水泥基的，这样才保证墙体不开裂、不渗漏，施工无异味污染，并且防火。辅料的性能要求、技术参数等等也是发泡陶瓷隔墙板的施工技术规范里的重要内容之一，同时也是建筑设计院、房地产建筑单位所关注的。
　　3.3 发泡陶瓷产品方面
　　1）发泡陶瓷需要针对产品的不同用途，有针对性地开发它的特殊性能，这样才能降低生产成本，提升性价比优势。
　　在发泡陶瓷的生产工艺方面，针对发泡陶瓷隔墙板系列，突出的特殊性能要求是抗压强度高，达到6 MPa以上，可钉可挂可挖槽，而不是保温、隔音、防水防潮等性能。那么，在原有的高温发泡工艺上能否改进呢？能否降低烧成温度进而减少窑炉烧成能耗呢？
　　针对外墙保温板系列，突出产品性能要求是导热系数小，保温、轻质、不燃，其他的抗压强度、隔音、防水防潮性能就不是重点了。那么是否可以在工艺配方、烧成曲线做些改进呢？抗压强度不重要，密度可否做得更小？烧成时间更短一些、进而减少烧成能耗呢？
　　2）针对发泡陶瓷原料来源，决不能固守在目前的抛光砖废渣泥单一固废来源上，要全方位开发、利用各种尾矿固废、工业固废原料、煤炭资源固废，这对于发泡陶瓷行業的全面长久发展至关重要。
　　不要困囿于发泡陶瓷坯体的外观颜色、孔泡大小等问题，只要产品性能参数达标，内在质量达标，其它外观因素并不重要，毕竟发泡陶瓷墙板不是作为装饰材料使用的。
　　3）发泡陶瓷产品系列要丰富，提升产品附加值。
　　依据不同的产品施工用途，可以开发出“室内隔墙板”、“自保温外墙板”、“卫浴隔墙板”、“外墙保温板”、“隔音墙板”、“冷藏保温墙板”等等细分产品系列。犹如建筑陶瓷行业的抛光砖、陶质内墙砖（瓷片）、釉面瓷质砖、外墙砖、广场砖、超市砖等产品系列一样。
　　作为国家产品质量标准的制订，也不要指望一个产品标准就概括了全部发泡陶瓷产品系列。每个产品系列都在强调突出各自特殊性能、施工使用要求的基础上，设计产品的质量参数，同时要符合生产实际情况。
　　4）发泡陶瓷的生产设备选型、配置方面
　　生产设备的不断进步、创新，将会推动发泡陶瓷产品的产能提升、成本降低。经历过建筑陶瓷行业几十年发展历史的人就会相信，有德力泰、科达、乐陶等窑炉公司的技术进步，将来发泡陶瓷产品的能耗一定会降低，产能一定会提高，产品成本一定会降低的。
　　但是，站在负责任的角度上，为投资者考虑，根据不同的企业定位、产品方向，应该推荐不同的烧成窑炉，主打产品厚度在80 mm以上的发泡陶瓷隔墙板，厚型产品慢烧，选择多层隧道窑;主打产品厚度在40 mm以下的外墙保温板，薄型产品快烧，则更适合辊道窑。
　　下一步，期待各大窑炉设备公司、加工设备公司共同努力，能在减少能耗、提升产能、降低污染等方面做出突破，尤其需要在降低窑具能耗、干法制粉、干法磨切加工、自动布粉设备、窑炉冷切带设计等关键环节做出革命性的创新。
　　4 结 语
　　发泡陶瓷行业目前还处在艰苦的探索发展时期，面临着巨大的发展挑战。但是，这个行业既能在固废处理行业中发挥作为，将固废利用起来变成新的建材产品，又给房地产建筑行业带来了新的具有优异性能的建筑材料。困难是暂时的，随着工艺技术的进步，陶机设备的革新，技术标准、施工规范的建立、普及，将逐步降低生产成本，提升产能，在房地产建筑市场将大规模取代普通建筑材料，让建筑能耗更低，建筑施工效率更高，防潮防水、保温隔热性能更好。展望未来，发泡陶瓷行业会有更美好的发展！
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