一、混凝土外加剂行业概况
混凝土外加剂在混凝土拌合前或拌合过程中加入,对于改善新拌混凝土和硬化混凝土性能具有明显效果,是实现混凝土行业“低碳、生态”发展的核心材料,已成为现代混凝土中除水泥、砂、石、水之外不可或缺的第五组分。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小,在混凝土改性中起到重要作用,使用不同品种的混凝土外加剂,可以达到不同的效果。
混凝土外加剂制造行业的上游行业主要有:工业萘、聚醚/聚酯单体、甲醛、硫酸、液碱等化工行业;下游行业主要包括商品混凝土行业以及预制混凝土构建生产行业,并最终应用到道路、桥梁等基础设施建设、建筑工程、水利及核电工程等涉及固定资产投资的行业。
混凝土外加剂行业产业链示意图
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在环境问题日趋严重的今天,混凝土外加在环境保护方面的作用则更加明显。外加剂的混凝土中应用,能够促进工业副产品的使用,同时也能减少水泥的用量。混凝土外加剂的类型主要有五大类:
混凝土外加剂分类
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混凝土外加剂用量小,但是对于混凝土工程的性能影响重大。越来越多的行业和国家政策陆续出台,强化对于混凝土外加剂行业的管理和规范。
混凝土外加剂相关政策法规
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二、中国混凝土外加剂行业市场现状分析
混凝土外加剂行业市场空间约500亿元,且总体保持稳中有增的态势,是精细化工中市场空间较大的品种。但同时,混凝土是一个市场竞争程度较高的市场,市场较为分散,CR4仅为10%。据统计,中国目前有混凝土外加剂企业有1000多家,随着减水剂行业的监管越来越严格,环保要求越来越高,预计将导致减水剂行业中的优势企业不断扩大市场,提高市场集中度。
2005-2017年中国混凝土外加剂行业销量情况
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在拌制混凝土的过程中掺入一定比例的外加剂(通常掺量不大于水泥质量的5%),虽然在混凝土成本结构中占比不大,但加入少量外加剂即可有效改善混凝土的各方面性能,根据需要可以(1)改善混凝土拌合物流变性能,其中包括减水剂、引气剂;(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能,如早强剂和速凝剂等;(3)改善混凝土耐久性,如防水剂、阻锈剂等;(4)改善混凝土其他多种特定性能,如膨胀剂、防冻剂等。其中混凝土原材料成本占比重外加剂占比6%。
混凝土中各种原材料成本占比(单位:%)
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相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国混凝土外加剂行业竞争格局分析及投资战略咨询报告》
三、混凝土外加剂行业竞争格局分析
目前中国从事混凝土外加剂业务的企业数量众多,其中包括大量不具备合成能力、仅通过外购粉剂复配后出售的小型企业,或虽具备一定合成能力,但在新产品研发水平和技术服务方面与业内领先企业存在较大差距的企业。2017年行业前三名合计市场占有率不足6.7%(按销售额计算),红墙股份排名行业第三,2017年市场占有率1%。由于混凝土外加剂产品的运输费用经济性限制,混凝土外加剂行业存在比较明显的区域特性。以各企业的生产规模和模式、研发能力、人才基础等多项指标衡量,目前国内外加剂企业大致可以分为如下四个梯队:
混凝土外加剂行业竞争格局分析
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四、中国混凝土外加剂行业存在的问题分析
近些年中国随着科学技术井喷式的发展,混凝土外加剂运用和研究有了质的飞越,但是在实际应用中还存在着许多问题,这些问题或多或少的制约着混凝土外加剂的发展。
中国混凝土外加剂行业存在的问题分析
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五、中国混凝土外加剂行业发展趋势分析
1、新品种减水剂研究速度加快
目前,随着科技的迅速发展,中国混凝土外加剂行业处于高速发展阶段,各种外加剂得到改善并研发出新的品种。高效减水剂因其具有较高的减水率而被广泛使用,中国经过几十年的发展,现可以自主生产多品种、多功能的高效减水剂,但是各品种的减水剂研究和应用水平也随着经济分布和市场需求而在不同地区呈现出不平衡。自2000年以来,中国混凝土研究界逐渐认识到聚羧酸系高性能减水剂的高效性。该高效减水剂是以石油化工产品为原料,通过不饱和单体在引发剂作用下形成共聚,使带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上,在不影响水泥的凝结硬化情况下,使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩等作用并且与水泥有较强的适应性。但是中国在这方面起步较晚,在科学研究的成果积累、生产工艺上以及在实际工程中应用经验较之起步早的国家,还有许多不足之处尚待改进。例如中国现阶段还不能开发出具有多品种聚羧酸盐系高效减水剂,对聚羧酸盐系缺乏先进的改性手段,也没有解决在掺入聚羧酸盐系减水剂后的混凝土出现分层离析和严重泌水现象的方法。
2、外加剂标准不断完善
近年来,建筑工程对混凝土的要求越来越高,不仅仅要求其具有高强度、高耐久性,还要求其具有高工作性,混凝土外加剂作为能改善混凝土性能的一种途径而不断的被研究和开发,因此混凝土外加剂的品种也日益增多,中国目前仅有的GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范,对外加剂行业的规范监督和指导作用则显得有些单薄。因此要不断的完善已有的外加剂规范制度,出台新的指导外加剂生产工艺标准、外加剂质量检测制度及相关处罚规定,规范混凝土外加剂的命名方式、标号,使混凝土外加剂市场走向标准化、规范化。
3、绿色化发展
随着科学发展观的提出,青山绿水就是金山银山的号召,人们逐渐意识到绿色化、低碳化的发展模式已成发展主流模式。作为基建设施中重要的组成材料之一的混凝土外加剂,也必须顺应绿色化、低碳化的发展大潮流,以先进的技术作为节约资源,提高功效,降低污染的工具,对混凝土外加剂的生产进行改进完善,促进外加剂行业的绿色生产。
4、外加剂趋向多功能型发展
混凝土材料的施工性存在多样性特征,在一定程度上决定混凝土材不仅要做到早强,也要根据实际情况与需求控制塌落度,提升混凝土结构的耐久性。这就需要利用多功能型外加剂进行混凝土性能改善,以满足建筑工程混凝土材料使用需求。在此过程中,一方面需要加强聚羧酸系高性能外加剂合成工艺研究力度,如利用甲基丙烯酸-聚乙二醇单甲醚酯大单体、马来酸酐等合成具有降粘贴性、低收缩性的聚羧酸系高性能减水剂;另一方面注重外加剂科学搭配,达到“1+1>2”应用效果,如“聚羧酸减水剂+木质素磺酸盐减水剂”科学搭配,促进二者优势共同发挥,增强添加剂使用效果。
5、外加剂趋向创新型发展
针对当前外加剂应用过程中存在的不足,包括无机型外加剂效能低且不利影响大、外加剂应用下混凝土塌落度损失问题、外加剂原材料新来源问题等。需以创新发展理念为指导进行新品种研发,促进低成本、可再生资源在外加剂研制中的应用,实现有机型外加剂向无机型外加剂、复合型外加剂方向发展等。