文：高峰

本文介绍了建筑模板的概况与背景，铝合金模板的发展史，产品性能优势，市场概况以及行业困境、挑战与展望，分析了镁合金模板的特点，强度、延伸率、酸碱腐蚀等产品性能指标对比，测算了制造成本及经济优势。总体来看，铝及镁合金模板均具备绿色环保施工特点，具备轻量化，多次周转等性能优势。

建筑模板的基本概况

1.建筑模板的定义

建筑模板是混凝土由液态到固态的成型模具，按设计要求制作，使混凝土结构按规定的位置、几何尺寸成型。模板工程是一个内容广泛的系统工程，包括设计、选材、制作、支模、浇筑、拆除等过程。我国模架行业经过多年的发展，已从“简单、粗放”走向“环保、简便、质优”之路。

2.建筑模板在国民经济中的地位

模板脚手架工程是现浇混凝土工程中最为重要组成部分。在建筑工程中，混凝土结构占据着主导性地位。据统计，美国、日本等发达国家的混凝土结构占到全部工程的50%以上，在我国这一比重可达80%以上。

2020年，我国国内生产总值达101.6万亿元，建筑业总产值是26.4万亿元，占国内生产总值25.98%。模板脚手架行业作为建筑业的重要组成部分，它既是一个小行业，也是一个大产业。据统计，模架行业总产值约占建筑业总产值的5%左右，体量非常巨大。

3.我国建筑模板发展历程

我国模板发展经历了5个阶段：第一阶段（20世纪70年代），主要是竹木模板阶段；第二阶段（20世纪80年代），组合钢模板得以推广；第三阶段（20世纪90年代中期开始），建设部10项新技术推动模架技术兴起；第四阶段（进入21世纪），模架技术高速发展，组拼式大模板技术、液压爬升模板技术日益成熟，中空，玻纤塑料模板生产制造工艺显著提升，铝合金模板2008年后开始进入市场，市场占比从2%～5%发展到2019年的30%。第五阶段（2020年至今），新常态下模板脚手架供给侧改革。“低排放、低损耗、轻型化”的模架产品将是我国模架行业发展的趋势，铝（镁）模板以其轻便、耐用、环保优势，赢得了市场的认可，铝模板进入平稳增长期，镁模板逐渐进入行业视野。

4.建筑模板主要分类

为适应建筑工程的需要，模板的性能和质量不断得到发展，模板的种类也越来越多（见图1）。

建筑铝合金模板发展历程及应用前景

1.建筑铝模板发展历程

国外自20世纪50年代左右就开始应用铝模板技术。典型的代表国家有美国、加拿大、巴西、韩国、印度等，近年来，韩国大量使用铝模板技术代替胶合板，铝模板市场占有率达80%以上。

我国在21世纪开始在应用铝模技术，铝模板推广得益于铝锭价格下降及万科等大型房地产开发商的倡导。自2008年至今，铝模板技术飞速发展。

铝模板发展历经了3个阶段，第一阶段（2008-2014年 ）起步阶段，市场占比较低，仅为2%～5%；第二阶段（2015-2019年）爆发期，市场占比迅速扩大，从10%迅速扩大到18%～30%；第三阶段（2020年至今），进入平稳增长期，市场占有率基本保持在30%左右，处于发展上升时期。

2.建筑铝模板的优点

铝模板是继木模板、钢模板、塑料模板之后的新一代模板。优点为耐用、强度高、循环利用率高、环保、重量轻，耐腐蚀，施工成本低。在现场施工阶段，墙和顶可同时浇筑，平整度高，省去二次抹灰工序。铝模板重复使用次数多，回收价值高。

3.铝模板行业基本情况

截至2021年三季度，全国铝合金模板市场存量约8000万平方米（含非标模板），用铝量约200万吨（1吨铝锭约可加工铝模40平方米），全国共有铝模板相关企业约850家。其中，特大型企业2家，大型铝模企业约15家（100万平方米以上），中型铝模企业约50家，小型铝模企业100多家。

铝模板企业产销类型分布。纯生产销售型铝模板企业占比6.1%，纯租赁企业占比6.9%，生产租赁一体化企业占比86.9%，铝模板企业生产加租赁一体化经营是行业的典型特征。

产品体系类型。铝模体系按加固方式主要分为螺杆体系和拉片体系两大类。螺杆体系约占73.9%，拉片体系占26.1%。

4.行业困境与挑战

原材料价格飙涨，行业利润微薄；长周期运行维护管理难度加大，精细化管理亟待提升；装配式建筑的冲击与融合；相关政策调整后导致企业经营成本上升；基础研究滞后于产业发展、行业同质化严重；企业债务风险加剧，回款难，长期拖欠逾期已成行业顽疾。

5.铝模板发展基础及前景

政策层面，从中央到地方，各级政府推动充分释放了铝模板的发展潜力，加速推广了铝模板的应用。铝模板行业目前在中高层市场已达到30%左右的份额，预计可以达到50%以上 ；绿色环保以及产业升级，推动了模架行业精工时代的到来。铝模板已经得到国内知名开发商以及大型建筑总包单位的认可。未来市场需求巨大，铝模板在当前的应用领域中，住宅建筑占最大比重，其次为厂房、商业、办公用房和其他用房等。

铝模板在地下综合管廊等其他市政工程中也有着良好的应用效果。在人口老龄化的趋势下，提升劳动效率的需求凸显，从而推动铝模板市场占有率长期、持续、稳定增长。

建筑镁合金模板应用现状及前景

1.镁合金材料介绍

中国具有丰富的镁矿资源，占世界镁矿资源的70%以上。相对铝土矿石对外进口依赖度较高，镁的应用对我国原镁冶炼工业以及下游行业蓬勃发展提供了坚实的资源保证，高度符合中国当前加大经济“内循环”的趋势。

镁合金具有密度小、重量轻、强度高、弹性模量大、散热好、消震性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、耐有机物和碱的腐蚀性能好等优点，适用于建筑模板行业。

2.镁模板基本情况

镁模板在保持铝模板的使用周期长、可回收等优点的基础上，重量更轻，耐腐蚀能力更强。此前，受镁合金储能电池重大研发突破的利好消息影响，镁合金价格异常波动，镁价短期暴涨，使镁合金模板在成本上存在一定的劣势，但随着硅铁、兰炭等生产要素的回调——镁价逐步下行，当镁合金与铝合金的材料成本相近时，镁合金模板对铝合金模板的小规模替代或将逐步开启。市场规模极为可观，一旦镁合金模板在建筑模板领域渗透率有所提升，必将推动镁合金需求大幅增长。

3.镁合金模板性能对比

相同面积的镁模板比铝模板的重量约轻25%，每吨原材料可生产的镁合金模板面积比铝合金模板多50%。镁模板在强度上与铝模板基本持平，但延伸率低于铝模板。镁模板与混凝土不反应，但极不耐酸，在施工现场复杂的环境下表面涂层容易脱落，易发生腐蚀。

4.镁合金模板经济对比

目前，镁价暴涨局面不会持续，综合测算，如果镁价格回归与铝价格持平，镁模板具有价格优势。

5.镁合金模板面临的技术瓶颈

材料活性：镁合金耐碱不耐酸，易氧化，pH值为3 ～3.3，1小时后出现肉眼可见腐蚀点；在中性水雾箱12小时（70～90度），出现肉眼可见腐蚀点。

加工方式：镁合金挤压速度为铝合金挤压速度的1/2至1/3，挤压成本高；压铸镁模板脆性较大，现场施工易断裂，使用次数降低。

表面处理：镁模板表面不易粘浆，但为保护模板，必须进行表面保护，目前常用的喷粉、刷脱模剂等技术。面对现场复杂施工环境，一旦暴露母材很容易腐蚀。

延伸率：镁合金的延伸率低于铝合金，特别是压铸镁模板的延伸率只有3%，目前通过添加配料能够有所提升。

推广镁合金模板应用，尽管需要解决以上技术瓶颈，但也应从整体上综合考虑，从性价比上考虑，从国家经济战略层面考虑。

6.镁合金模板的研发方向

合金材料改进，提升延伸率，降低镁合金模板的损坏率和返修率，增加使用次数 ；压铸及挤压工艺持续改进，各自发挥优势，挤压工艺要进一步降低成本；改进表面处理技术，提高镁模板的耐腐蚀、耐候性；需要各行业携手合作，当的时候推动镁合金模板的行业标准的制定；进一步扩大工程实践，先从解决铝模板非标件的生产入手，争取得到总包单位的认可。

总结

目前市场上对于铝合金模板普遍认可，对于推广镁合金模板具有优势，由于镁合金与铝合金性能基本类似，同样具有铝合金模板的多项优势，符合绿色施工、清洁环保、可回收等特性。而且镁合金模板更轻，更便于降低施工强度、提高作业安全。从原材料看，中国属于铝土矿资源相对匮乏的国家，铝矿更依赖于进口，但中国具有丰富的镁矿资源，如果镁合金的价格与铝合金价格持平的话，镁合金模板在价格上有优势，如果镁合金模板的各项性能能够得到开发商、施工方等各方的认可，镁合金模板的推广以及作为铝合金模板在一定范的替代是可以预见的。

目前，镁合金模板的市场还处于起步阶段，国内仅有5 ～6家生产企业，市场占有率较低，市场上对于镁模板在认可度方面相对于铝模板还有一定的差距。  未来，一方面应加强科研攻关，解决其延伸率、表面处理技术问题、易腐蚀等问题，以及镁合金模板到底是压铸还是挤压 + 焊接工艺等问题；另一方面应推动相关标准的建立，建一些样板工程，通过工程实践得到开发商和施工单位认可。同时也可借助行业平台予以推广。