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  • 荊門市楚凱石膏制品有限公司

    行業動態

    美國石膏產業發展情況介紹

    發布日期:2017-04-28 瀏覽次數:

        ?    ?1、美國石膏消費情況

        ?    ?美國是世界最大的石膏生產國之一,也是最大的石膏進口國之一。2015年石膏總消耗量估計為2690萬t,其中天然石膏產量為1150萬t,俄克拉何馬州、得克薩斯州、內華達州、堪薩斯州、艾奧瓦州、阿肯色州的產量占總天然石膏產量的70%以上。工業副產石膏的用量為1150萬t。進口天然石膏390萬t,進口石膏絕大部分來自加拿大沿海各省,其它來自墨西哥和西班牙[1]。美國石膏粉主要用于生產紙面石膏板和石膏制品,其余應用于水泥緩凝劑和農業等。美國工業副產石膏一直處于增長狀態,目前趨于穩定。

        ?    ?根據“全球石膏雜志”數據顯示,2016年全球石膏板產能為127.28億平方米/年,美國石膏板產能約為36.26億平方米/年,占全世界份額28%[1]。圖1顯示了美國共7家石膏板主要生產企業及其產能分布,分別是:USG、NationalGypsum、Georgia-Pacific、CertainTeed Gypsum、American Gypsum、Continental Building Products(CBP)和PABCO。

        ?    ?2014年美國石膏板的總消費量為20.0億平方米,2015年這一數字為20.4億平方米,比2014年增長了2.3%。然而比2005年的33.44億平方米低了很多,這是由于受到經濟危機的影響,石膏板產量在之前跌倒了一個谷底,隨后在2011年至2015年之間,美國石膏板的產量從2011年的17億平方米以27.9%增長。

        ?    ?2、美國石膏產業發展影響因素

        ?    ?1)美國脫硫石膏發展與價格

        ?    ?在15年前美國出現了大量的廉價煙氣脫硫石膏。石膏公司迅速的建造新的產能來利用這批高質量低成本的原材料,同時充分利用新的高效生產廠帶來節約成本優勢。隨著新產能的出現和生產成本的減少,新生產廠生產了足夠的競爭力,脫硫石膏在石膏板制造業中得到日益廣泛的應用,在差不多18個月后,產品價格下降到不足從前的一半,一度導致天然石膏進口大量減少。見圖2  USG公司年度平均價格和銷量,可以看出在1999-2000年期間產品價格持續下降,甚至在銷量不斷增長的情況下也如此。很明顯,產品價格的下降不是銷量下跌導致的。

     

        ?    ?2)美國石膏產能利用率與價格

        ?    ?產品價格和產能利用率的對照才揭示了產品價格下降的真正的原因。圖3為美國過去15年的行業銷量與產能利用率的對照圖。當行業產能利用率低于85%~90%時,產品的價格開始下滑,并且保持趨勢直至供求曲線回歸平衡。通常價格下降并且迫使工廠關閉,直到產能利用率達到85%~90%。


        ?    ?3)美國石膏消費與經濟的關系

        ?    ?美國經濟正在復蘇,然而卻面臨潛在的二次衰退,而且目前正處于探底過程。見圖4美國石膏消費與經濟衰退的關系,從圖中可以得出,每一次的經濟的衰退都會對石膏消費產生重大的影響,如兩次世界大戰,美國經濟大蕭條,次貸危機均導致石膏消費量的減少,且石油禁運,物價上漲和次貸危機讓美國石膏消費出現斷崖式的下跌,只有二戰后房地產繁榮和可用貸款信用兩個時期,美國石膏消費得到了巨大的提升。

     

        ?    ?4)美國石膏與新住宅許可證的關系

        ?    ?圖5顯示了美國石膏消費與新住宅建筑許可證的關系。從圖中可以看出,在1985年之前,石膏消費量與新住宅建筑許可證數比較接近,表明美國石膏消費主要應用于家庭式住宅的裝修。而1986年以后,兩者之間的差距越拉越大,這表明美國石膏越來越多的應用于公共設施的建設。
     

     

        ?    ?5) 美國石膏消費量與水泥產量的關系

        ?    ?石膏與水泥兩大膠凝材料,在美國建筑行業具有同等重要的地位。目前在美國,木材是房屋建筑材料的首選。事實上,在20世紀中期,美國的建筑基本依靠使用鋼筋和水泥,但后來美國更多的房子是用木料來建造的。這是因為在美國,一方面木材價格相對便宜,經久耐用,且木材本身重量輕又容易切割;另一方面,美國由于地廣人稀,多為獨立住宅,木質結構足以很好地保證房屋的質量。由于抹灰石膏、石膏板等石膏建材能夠很好的與木質房屋配套,使石膏建材在美國擁有重要的地位。由圖6可知,在美國,水泥產量與石膏的消費量息息相關,且兩者的差距并不十分懸殊。水泥消耗量與石膏消耗量比值常年保持在2.5~3.3倍范圍內。



     

        ?    ?3 、高附加值石膏制品在美國的發展

        ?    ?1)高性能玻纖氈石膏板

        ?    ?美國的商業建筑主要是由金屬龍骨與紙面石膏護板組成。但是這種石膏板因使用紙面層,長期暴露于空氣中或潮濕環境中,會發生翹曲、分層及發霉。對此,20世紀80年代初美國建筑業要安裝于龍骨上的護板應具有較高的穩定特性和耐氣候性。因此,新型的玻纖氈石膏護板得到了良好的開發與應用,該產品的熱膨脹與濕膨脹均較低,性能穩定。并且可在現有的制造紙面石膏板的裝備上生產,不需要企業重新投入過多資金。

        ?    ?最初的玻纖氈石膏板于1986年問世,是以防水性高的無機石膏作為芯材,在其上、下兩面分別用無被覆的非編織的無機玻璃纖維作為增強材。玻璃纖維氈部分浸入石膏芯材中,其有孔隙的表面則暴露在外。這樣提供了較強的機械粘結,類似于混凝土中的鋼筋。第二代玻纖氈石膏板于1989年問世,除了具有第一代板的所有特性外,這種板的上、下兩個表面在工廠中已預先噴涂了底漆,因而不必在施工時再使用底漆。但是這種板原先多孔的表面使得底漆、涂料或其它液體涂覆料的用量過多,因而其用途只能局限于作外墻的護板。第三代玻纖氈石膏板的性能有很大提高,具有經填充的或“封閉的”上、下兩個表面,不僅具有第二代板的所有特性,并且還體現“表面封閉技術”(SST)所賦予的特性[2]。此技術可為再在其上被覆液體涂料或薄殼的、粘性的膜層提供最堅韌的表面,同時還可為其他應用提供優越的表面特性。這種封閉的表面能很好地與嵌縫劑、涂料相結合,有助于在室內應用,這使玻纖氈石膏板的使用超越了僅局限于作外墻的護板的發展歷程。

        ?    ?表1中列出第一代、第二代與第三代玻纖氈石膏板的比較。

     


     

        ?    ?經試驗證明,玻纖氈石膏護板雖長時間暴露在雨淋、凍雨、雪、海風與砂塵暴中,并未出現破壞或分層的跡象。工程師們在后續考查中,也未發現接縫脫離、板面破壞或分層的現象。在墻體的垂直表面與伸出部分也未曾觀察到有受損傷的產品。通過實際工程應用認可,使此種板材可進一步應用到其他方面,諸如通風井的內襯、室內用隔板、瓷磚的襯板以及屋頂的覆面板(作為保溫用)等。這被醫院、學校以及對室內空氣質量與建筑物的長期性能有較高要求的一些大工程廣泛應用。

        ?    ?Georgia-Pacific所生產的玻纖貼面石膏板Dens具有這樣的優異性能,此外,還具有出色的防霉菌功能,Dens產品對石膏芯進行特殊處理,并用玻纖貼面取代了傳統的紙面,確保了Dens產品達到了出色的防霉抗菌和放潮性。對于醫院來說,霉菌的生長會是一個很大的問題,而恰恰是這些特殊的石膏板可以極大抑制霉菌生長。

        ?    ?而且玻纖氈石膏板可以確保項目在限定時間內交付使用。眾所周知,在建筑完全干燥前使用紙面石膏板是個賭博行為,特別在經常會使施工期延誤的暴風雨多發和潮濕地區。沒有承包商愿意一直替換遭到破壞的紙面石膏板。但是,Georgia-Pacific的Dens玻纖貼面產品可以預先安裝而且不會有替換的風險。預先安裝意味著不用等到結構封頂,和完成門窗的安裝之前,就能進行安裝。

     



     

        ?    ?2016年我國的玻纖氈石膏板產業仍處于空白狀態,美國0.8億平方米的玻纖氈石膏板由Georgia-Pacific專供。在北美和歐洲,玻纖氈石膏板可廣泛應用于屋面、外墻、電梯井、防火、瓷磚背墻和室內防潮等領域,并且憑借其優異的產品性能及穩定性,其價格也高于普通紙面石膏板的價格。

        ?    ?與其他建筑材料相比較,此種板材的優點在于對大氣暴露有很好的承受能力、縮短施工工期因而降低建筑造價、具有設計的靈活性、便于安裝、尺寸穩定并可防霉。這些特性可使之繼續成為建筑工程的一種理想基材。就其防潮濕、防火與防霉而言,是一種創新型的材料,可繼續超越其他供選用的基材,未來在我國具有發展價值和發展空間。

        ?    ?2)石膏基自流平砂漿

        ?    ?20世紀80年代以來,美國等發達國家開始研究石膏基自流平砂漿,經過前期多年的發展,可以成熟的應用于地暖技術,即與聚乙烯管熱水管相配合作為地暖系統的配套找平材料,代替了地熱系統中傳統的銅管與水泥混凝土的搭配,從而避免了水泥混凝土對銅管產生的腐蝕情況。后期石膏企業開始制定為地暖應用的石膏基自流平砂漿規范。

        ?    ?石膏基自流平與水泥基自流平在一般性能的比較上,初凝時間較短,可上人時間也較短,且流動性相當,但是密度要低于水泥基自流平,并且表觀狀態也比水泥基自流平更容易做到光滑平整。

        ?    ?美國USG是國際上較大型的跨國建材集團之一。該公司自20世紀70年代開始石膏基與水泥基自流平砂漿的批量生產,產品主要用于工業、商業、公共建筑物與住房的室內不平整的地面基層上。

     


     

        ?    ?據沈榮熹[3]推測以上3種石膏基自流平砂漿的石膏種類組成,PROFLOW砂漿很可能是用α-半水石膏與β-半水石膏的混合物,QUIC-TOP砂漿是用單純的α-半水石膏,而MULTI-USE砂漿則是用單純的β-半水石膏。

        ?    ?PROFLOW砂漿和QUIC-TOP砂漿可作為工業、商業、公用的新建與翻修建筑物室內優質的自流平地坪,在現澆混凝土、混凝土預制板基層上較短時間內澆筑出表面光滑、無裂縫的自流平層。QUIC-TOP砂漿由于澆注、攤平后凝固快,可在短時間內形成平滑與硬質的表面。使用此種砂漿可顯著提高澆注速度、加快工程進度并減少停工時間。

        ?    ?以上2種石膏基自流平砂漿,在大多數情況下,基層混凝土無需經表面噴射清理即可在其上澆注此種自流平砂漿。硬化后可鋪裝多種飾面材外,也可在終凝后直接選用適宜的涂料,形成帶色的、耐磨的面層。  

        ?    ?MULTI-USE砂漿適用于住宅與輕型商業建筑的新建或翻修,尤其適合用于木結構建筑物,可任意控制澆注層的厚度(最大可達75mm)。與其它自流平砂漿相比,其造價低、施工的勞動強度較少。此種砂漿更適用于作為地下輻射采暖裝置(水熱或電熱)的包覆層。當澆注層的厚度較大時,使用過程中有較好的隔音效果。在水泥基自流平砂漿中尚無與之類似的產品。

        ?    ?三個品牌的石膏基自流平砂漿硬化體均不宜在潮濕環境內使用。

        ?    ?自流平石膏具有非常廣闊的發展空間,歐洲自流平石膏第一大供應商,年產量70萬噸,產品銷售到15個國家。幾年前,我國石膏大部分用于水泥緩凝劑、紙面石膏板,石膏砌塊等領域,很少應用于石膏自流平砂漿。自2015年以來石膏基自流平砂漿在上海、濟南、青島等地已經有樓盤陸續開始使用,但總量仍然很少。

        ?    ?4 、總結

        ?    ?(1)美國石膏的消費量在增加,且天然石膏的使用量也在逐步增加,石膏價格也在上升。

        ?    ?(2)美國石膏板的價格與產能利用率有直接的關系,且目前,美國石膏板消費正處于穩步增長階段。

        ?    ?(3)玻纖氈石膏板問世之初,即被證明它是一種有價值而又可靠的建筑材料,具有普通石膏制品不具備的優越性能,在我國具有發展空間。

        ?    ?(4)石膏基自流平砂漿在美國、歐洲等地已經具有很大、很成熟的應用市場;而在我國屬于起步狀態,相關生產單位和科研單位已經開始在該領域謀求發展,未來將會有極大的發展空間。

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