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水泥VS混凝土:从渐行渐远到相辅相成
时间:2014-11-04 18:45:36

 

前言 

  而今,越来越多不再耐久的混凝土工程在时刻威胁着我们生命安全:2013年2月1日9时许,连霍高速洛三段南半幅741+900M处义昌大桥发生垮塌事故,坍塌桥面长80M;事故已经导致13人死亡。原因为爆竹爆炸!在这之前,2012年8月24日晨5点30分许,哈尔滨阳明滩大桥发生坍塌造成4辆大货车坠落人员3死5伤……

  温斯顿•丘吉尔说过:你能看到多远的过去,就能看到多远的未来。那么,看看这些曾经耐久的建筑物,这些明晃晃的数字足以让我们当代人震惊不已:万神殿,建于公元前27-25年,距今2000年 ;古罗马斗兽场,建于公元72-82年,距今1900年;赵州桥,建于公元605年-618年隋大业年间,距今1400年;万里长城,建于公元1500年-1600年的明代,距今400-500年……

  那么,在我们不断积极研究和实践混凝土耐久性的今天,混凝土的开裂情况反而比之前更加严重?使混凝土耐久性变差的诸多原因之中是否包含水泥?  

专家观点 

  NO.1混凝土行业:

  四川鑫统领总建材科技有限公司总工程师张大康:

  半个世纪以来,人们几乎将水泥质量与水泥强度等同,同时又将水泥活性与水泥强度等同。 张大康认为,对水泥质量发展方向的修正,重要的有两项即降低水泥早期水化速率和减小水泥化学收缩。他强调,最近几十年混凝土耐久性劣化,很大一部分原因源于水泥强度特别是早期强度提高,细度变细。但水泥强度为什么会提高呢?细度为什么会变细呢?主要来自于混凝土行业的误导。

  以当前水泥行业的技术条件而言水泥早期强度高,细度细导致混凝土耐久性劣化是正确的。但混凝土行业要求水泥行业一定要降低水泥早期强度高和细度将可能再一次对水泥行业造成误导。事实上导致混凝土耐久性劣化的是水泥的早期水化速率高,熟料的C3A、C3S高,水泥中熟料细颗粒多。

  张大康强调,目前过多依赖粉煤灰和矿渣的掺入来解决混凝土的耐久性问题,但最近的研究表明这些材料对混凝土耐久性的改善没有预想的有效,这提示我们必须更加重视水泥的性能。

  清华大学教授廉慧珍:

  传统观念的转变比技术更重要。一直以来,水泥和混凝土一直分属于两个学科体系,在生产中存在严重的行业隔离现象。在过去水泥强度和混凝土总体强度等级多较低、混凝土结构服役环境相对简单的情况下,水泥和混凝土之间的相互矛盾并不明显。而如今,随着社会与科学技术的发展,水泥业和作为用户的混凝土业之间的矛盾不断凸显。

  水泥就是为混凝土而生产的,不可能脱离混凝土而单独存在。但水泥为混凝土服务的概念一直以来都没有建立起来。她认为,思想观念指导行动,改变生产关系是最难的。不改变生产关系,产能过剩等问题将无法解决。在执行水泥标准的过程中,国标是最低的要求,如果提出高标准的水泥,那么在全国经济发展不平衡的形势下,各地区承诺的指标是否要求是否达到是关键的问题。

  北京建筑大学教授宋少民:

  随着时代的发展,水泥对于混凝土的需求的变化发生了改变。他认为,水泥行业与混凝土行业要进行很好的融合,水泥作为混凝土的一个组分,若站在粉体角度考虑,其可能会迎来一个新时期。水泥行业应该意识到,在现代混凝土技术的推动下,水泥迎来了一个重要的发展机遇,或者说走到了十字路口。何去何从值得思考和抉择。其实水泥应该走和混凝土融合的道路,水泥曾经是混凝土的“核心”和“灵魂”,今后还可能重新回归这一位置。关键看水泥同仁怎么想,怎么做。

  中国大陆混凝土工程中的许多问题不是技术问题,而是思维方式的问题,破解的方法自然是摆脱错误的思维方式,实现思维方法的转变。廉慧珍教授近年来一直倡导思维方式的重要性。强调质疑是科学精神的灵魂:外国的不一定都先进;专家的不一定都正确;存在的不一定都合理。

  NO.2水泥行业:

  水泥行业实战专家谢克平:

  对于提高水泥性能必要性,谢克平认为尽管水泥为免检产品,但强调质量‘同质化’是错误观念,当导致水泥供大于求时,企业不在性能上进取,而只靠降价竞争,或联合限产保价,在违背市场竞争法则;混凝土行业对水泥现有性能不满意,应用外加剂后,对水泥强度的要求不再是第一位,且不完全依赖水泥。对提升水泥性能的要求迫在眉睫。

  他强调,现代混凝土不再要求水泥有过高强度,用32.5等级的水泥生产C50砼并无难点。而我国水泥若只满足国家标准,必将延缓水泥性能的提高。这说明水泥标准要不断修订,也说明国家标准只是对产品的最低要求,企业不应为其束缚。相反,大有作为者应当敢于创新,生产高于国家标准、且满足用户要求的产品,以引领市场。

  谢克平还谈到了水泥性能提高的出路,他认为,要生产高性能水泥,要它稳定、且需水量少,就必须重视两大环节,一是熟料烧成中对晶相结构的控制,二是粉磨环节中对粒径组成的控制。

  华南理工大学教授吴笑梅:

  水泥品质现状及存在问题?优质水泥的品质?生产优质水泥的关键技术?她表示,目前水泥品质现状和存在问题表现为施工快速的需求,过分追求水泥早强;为节约粉磨电耗,造成水泥颗粒分布集中,性能较差;过分追求窑台产(仅看f-CaO,升重),造成水泥与外加剂相容性差;只看水泥强度、成本,滥用混合材,造成水泥性能较差。

  吴笑梅认为,优质水泥的品质首先要有良好的外加剂相容性;第二是合理的强度性能,即适当的早期强度、较高的后期及远龄期强度;第三是水泥的矿物组成及颗粒组成合理,有利于提高混凝土的各项性能。而生产优质水泥的关键则是要根据混凝土性能的需要做好水泥熟料配方的设计,优化烧成制度及水泥粉磨工艺。

  华南理工大学教授韦江雄:

  他认为,提高熟料效能的常采用是提高水泥熟料细度、提供混合材粉磨细度以及采用外加剂激发等措施。那么,是否水泥熟料越细,越能掺入辅助性胶凝材料?能否超越经验,理论指导辅助性胶凝材料的使用? 韦江雄在谈到,熟料和辅助性胶凝材料的匹配从社会角度来讲,能够减少对生存环境的破坏;从科研角度,提高体积稳定性;从企业角度,降低生产成本。

  华南理工大学教授樊粤明:

  水泥使用性能、力学性耐久性等在一个标准中得到解决是很困难的。他强调,水泥的问题不是标准的问题。可以说,符合标准的水泥只是合格品,而合格品不一定是优质的,但是越复合市场要求的水泥销售情况越好。他认为,强度高的水泥要有良好的实用性,要与减水剂融合性、稳定性好,强度高。

  中国建筑材料科学研究总院副院长颜碧兰:

  水泥基材料的发展以及其发展方向是个重要的问题。通用水泥不需要掺加混合材料,要通过制定专用的水泥标准,来避免水泥企业同质化严重,缺乏竞争优势的情况,这样才能体现水泥企业的个性化和差异化。 

企业心声  

  中建八局副总工程师王桂玲:

  从混凝土角度考虑,水泥与混凝土的匹配性和凝结时间是大问题。建设工程项目的开裂现象严重,水泥是重要的原因。那么,水泥进入混凝土搅拌站后,收缩率的大小、放热量和颗粒组成如何测量呢?她认为,目前水泥的标准均是实验室试验,所以现场标准应该进一步推进。她提出要生产“商品混凝土专用水泥”来体现水泥的个性要求。

  华新混凝土公司总工齐广华:

  适应性、工作性和耐久性好的水泥是混凝土所需要的。他认为,水泥的标准是一个基本的标准,而水泥若完全适应混凝土也是不可能的。在水泥标准修订过程中,要更多听取用户的意见,水泥企业要在现有的基础上增加水泥的种类,比如绿色低碳型的水泥。在水泥标准的讨论过程要考虑需求。

  北京金隅混凝土有限公司总工程师徐景会:

  市场的竞争正在“逼迫“水泥的3d强度提高。而通过混合材的粉磨掺入,如今水泥的实际质量已远超出标准规定。她指出,混凝土的配合设计方面应尽量降低水泥用量,增加矿物掺合料用量,提高砂石骨料的质量。她认为,水泥等级的设立要合理化,要有一定的上限和下限,而水泥的混合材的掺加量要单一。

行业建议 

  四川鑫统领总建材科技有限公司总工程师张大康认为,混凝土耐久性越来越差,水泥是重要因素之一。半个多世纪以来水泥的质量变迁值得我们反思。水泥质量在混凝土耐久性方面已是渐行渐远,其原因主要来自反科学的利益驱动和认识的局限。水泥与混凝土需要良好的沟通,隔阂很误事。以往对混凝土耐久性的研究很少将水泥质量改进作为内容之一,而这是迫切需要的。

  北京建筑大学教授宋少民则建议,水泥行业应该站在新的高度重新整合混凝土中的粉体,树立新观念,迎接大胶凝材料的新时代。他希望,水泥行业同仁应重新学习和认识混凝土-全新的现代混凝土,站在资源合理利用、产业可持续发展、结构长寿命和生态恢复和维持的角度去打破水泥的旧“范式”,规定水泥或胶凝材料体系的新概念和新内涵。树立围绕混凝土、服务于混凝土的意识,如此,水泥行业将迎接新的辉煌未来。

小编寄语

  “悟已往之不谏,知来者之可追。实迷途其未远,觉今是而昨非”。过去不可挽回,未来则可把握。陶渊明这一“悟”、一“知”、一“觉”,便清楚地把握了自己,获得了新生。那么,在经历了种种考验和困惑之后,水泥和混凝土行业是否能够正确审视自己的过去,更好的把握未来呢?小编希望,未来水泥行业能够与混凝土行业做到相辅相成,不要将水泥的质量距离混凝土耐久性的目标渐行渐远。

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