[原創(chuàng)]臺灣預拌混凝土行業(yè)的借鑒與參考
據(jù)財團法人臺灣營建研究院提供的數(shù)據(jù)顯示,截止目前,臺灣預拌混凝土廠數(shù)量總計達到400家左右。其中臺泥、亞泥、國產(chǎn)分別擁有22家、15家和23家企業(yè),占臺灣預拌混凝土廠總量的近15%,三家企業(yè)年產(chǎn)預拌混凝土約1500萬噸,占臺灣市場總量30%左右。
從1960年第一家預拌混凝土廠成立至今,經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展,臺灣預拌混凝土行業(yè)不能說已經(jīng)解決了發(fā)展過程中遇到的所有問題。應收賬款、產(chǎn)能過剩、從業(yè)人員素質(zhì)偏低依然對當前行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了不小的制約作用,但是產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)相對成熟。
作為一種普遍使用的建筑材料,混凝土行業(yè)發(fā)展具有廣泛的共通性,臺灣混凝土行業(yè)在品質(zhì)管理、高性能混凝土以及綠色混凝土等方面的發(fā)展成果和經(jīng)驗對于轉型升級過程中的內(nèi)地混凝土企業(yè)而言,借鑒意義依然重大。
品質(zhì)是建筑的靈魂
1999年9月21日,臺灣發(fā)生震驚世界的7.3級地震,這是20世紀末臺灣最大的地震,共造成2400多人死亡,逾萬人受傷,近11萬戶房屋全倒或半倒。
事后調(diào)查發(fā)現(xiàn),施工與監(jiān)工不實、對混凝土重要性認知不足、低價競爭等因素是導致建筑物受損嚴重主因。此次地震,讓臺灣民眾了解地震的威力,并開始深思的重要性,開始檢討建筑物抗震性能。
與此同時,近年來建筑工程規(guī)模大、自然環(huán)境嚴酷、技術性高、工期縮短、技術人力不足、勞工權益抬高、生命周期成本等因素也對混凝土質(zhì)量提出前所未有的挑戰(zhàn)。有鑒于此,建立系統(tǒng)的品質(zhì)管理制度,保證混凝土工程施工質(zhì)量成為多年來臺灣預拌混凝土行業(yè)發(fā)展的重點之一。
為此,臺灣混凝土學會理事廖肇昌指出:“品質(zhì)管理制度是一套完整的體系,需要從理念、組織構架、保證系統(tǒng)、品質(zhì)稽查、法律規(guī)范等諸多方面入手全面構建?!?
首先,進料檢驗與管制工作是品質(zhì)確保之首,必須有系統(tǒng),有步驟的建立檢驗和管理作業(yè)并依照規(guī)范和標準執(zhí)行才能保證品質(zhì)。
其次,規(guī)范標準是品質(zhì)保證的基礎,而在實際施工過程中需要從五個方面重點實施。1、施工者依照采購、進料檢驗與施工配合;2、設計者將品質(zhì)水準清楚標示于規(guī)范、標準;3、業(yè)主依照規(guī)范、標準驗收;4、供應商依照制造需要管理生產(chǎn)材料和設備;5、品質(zhì)確認與執(zhí)行依照詳細、明確、合理規(guī)范與標準;
再次,統(tǒng)計品管要遵循前瞻性、追蹤、重點改善和防患的趨勢,并實現(xiàn)材料自工廠生產(chǎn)至施工完成整個過程的有效檢驗與管制。
最后,品質(zhì)管理應從自身做起,養(yǎng)成習慣,一次做對、做好、做快,并落實個人品質(zhì)管理責任,樹立營建風氣。
而法律規(guī)范方面,廖肇昌認為:“一方面,建筑法、建筑技術規(guī)則、國家標準需要根據(jù)現(xiàn)場施工需要科學制定;另一方面,施工圖內(nèi)容、施工品質(zhì)查驗、采購法令必須得到有效執(zhí)行,真正落實到實際工程施工過程中,并發(fā)揮作用?!?
事實上,由于臺灣地區(qū)地震高發(fā),工程質(zhì)量問題歷來是各方最為關注的問題,而受此影響,相關制度建立也相對完善,并對建筑物質(zhì)量提升發(fā)揮了重要作用。
高性能混凝土是現(xiàn)代建筑施工的需要更是節(jié)能減排的需要
有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,當前我國建筑平均壽命僅35年,遠低于發(fā)達國家平均水平。以英國為例,建筑平均壽命達到了132年,而美國建筑壽命也達到74年。相比之下,國內(nèi)建筑物壽命差距明顯,而由此帶來的問題是重復建設、資源浪費,嚴重制約行業(yè)健康發(fā)展。
導致當前國內(nèi)建筑物壽命偏低的原因有很多,其中傳統(tǒng)混凝土性能不能適應現(xiàn)代建筑施工要求是主要原因之一,為此如何有效提升混凝土性能,成為提升建筑物使用壽命的關鍵。
高性能混凝土是一種新型高技術混凝土,在普通混凝土性能的基礎上采用現(xiàn)代制作技術大幅提升了混凝土性能。
據(jù)了解,由于高性能混凝土采用低水膠比,選用優(yōu)質(zhì)原材料,摻和足夠數(shù)量的礦物摻合料和高效外加劑,在耐久性、工作性、實用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性方面都具有傳統(tǒng)混凝土無法比擬的優(yōu)勢,因而為解決現(xiàn)代工程施工中存在的混凝土應用難題提供了有效途徑。
臺灣高性能混凝土發(fā)展最早始于上世紀80年代,經(jīng)過30多年的發(fā)展,目前在高強度混凝土、自充實混凝土、活性混凝土等方面已經(jīng)取得了較大發(fā)展,并在眾多工程中得到實際應用。
以高強度混凝土為例,1988年臺灣“國科會”將高強度混凝土研究列為重點計劃,標志著臺灣高性能混凝土研究和應用工作進入實質(zhì)性階段。
根據(jù)1983年ACI363-83的定義,抗壓強度大于420kgf/cm2的混凝土可以稱之為高強度混凝土,而近年來,隨著混凝土科技技術的進步,目前高強度混凝土多數(shù)已經(jīng)達到1000kgf/cm2以上。
高強度混凝土的應用為建設大型高層建筑提供了可能,并在減少斷面尺寸,增加建筑物使用空間方面起到重要作用。
[Page]臺北雙子星大樓位于臺北市臺北車站特定專用區(qū)域內(nèi),是近期臺灣高強度混凝土應用的典型案例。該大樓由一棟76層與另一棟56層建筑構成,最高達到320.7公尺,為解決建筑物結構穩(wěn)定性問題,高強度混凝土將發(fā)揮關鍵作用。
臺灣營建研究院院長詹穎雯
根據(jù)臺灣那營建研究院院長詹穎雯提供的數(shù)據(jù)顯示,臺北雙子大樓鋼柱內(nèi)灌漿混凝土強度達到12000psi開創(chuàng)了臺灣先河,不僅如此,該大樓基礎、側墻及其它結構物強度也分別達到6000psi、6000psi和4000psi,大大提高了墻體強度和耐久性。
目前,臺灣高性能混凝土已經(jīng)走向成熟,大陸也正處于高速發(fā)展時期,各種新技術不斷推出,為高性能混凝土的日益完善提供了幫助,但是作為一種極為復雜的建筑材料,無論是臺灣還是大陸,對高性能混凝土的認識還有很長的路要走。
一方面,耐久性是高性能混凝土的主要指標,但絕非唯一?;诓煌猛疽?,通過科學配比,針對具體應用和環(huán)境,對耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性做出平衡是高性能混凝土科學應用的前提。
另一方面,現(xiàn)代建筑施工追求高速度,高性能混凝土制備技術應該克服過度追求高早強,保證混凝土體積穩(wěn)定性,而在礦物摻合料應用方面也需要根據(jù)實際需求合理搭配。
“綠色、環(huán)?!薄袠I(yè)發(fā)展的必然
近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,環(huán)保成為時下熱點,在這樣的行業(yè)趨勢影響下,臺灣混凝土行業(yè)的綠色發(fā)展逐步走向深化。
詹穎雯將綠色混凝土簡單概括為:“更低的用水量、更高的強度、更好地施工性、更少的水泥量、更多的廢棄物利用和更具耐久性,綠色混凝土,混凝土材料及構造物,除符合使用功能外,本身亦應具有綠色特征(綠色混凝土構造物、混凝土預制化、構造物快速施工及自動化)?!?
可以看出,綠色混凝土是現(xiàn)代建筑工程的新要求,也是行業(yè)發(fā)展走向成熟的必經(jīng)之路。而在環(huán)保成為時代發(fā)展主題的背景下,混凝土應該做出更多的變革,通過自身的完善和升級,為人類創(chuàng)造美好生活空間。
詹穎雯認為,與環(huán)境和諧共融將是混凝土行業(yè)未來發(fā)展的新趨勢。在實現(xiàn)混凝土綠色發(fā)展的同時,使混凝土施工對環(huán)境更加友善。首先,改變建筑物結構性設計,提升使用性能和耐久性;其次,使用各種營建及維護策略,保證建筑使用壽命;最后,依構造物生命周期,基于各階段中使用策略,達到降低對環(huán)境危害的目的。
對于混凝土構造物而言,整個生命周期應該遵循設計-施工-維護-修繕-構件替換-拆除的循環(huán)過程,實現(xiàn)資源的綜合利用,降低建筑污染甚至實現(xiàn)零排放,這應該作為混凝土行業(yè)綠色發(fā)展的基本目標。
對于如何實現(xiàn)混凝土的綠色發(fā)展,詹穎雯提出了自己的看法。首先,綠色發(fā)展觀念必須深入到混凝土工程整個生命周期,并以可持續(xù)發(fā)展作為工程施工過程中的指導思想;其次,混凝土配比技術實現(xiàn)最佳化,將人類歷史上最為復雜的建筑材料使用注入科學的力量,滿足各種工程建設對混凝土材料的特殊需求,將混凝土材料運用到極致;再次,混凝土工程施工對環(huán)境友好化,從源頭開始注重對生態(tài)環(huán)境的保護,避免環(huán)境污染;最后,建立及推動綠色混凝土及綠色混凝土構造物標準,為行業(yè)綠色發(fā)展提供制度保障。
而作為混凝土行業(yè)綠色發(fā)展的重要組成部分,再生混凝土的使用顯得尤為重要。
真正的再生混凝土應該是將混凝土廢棄物加以妥善回收處理,制成再生粒料,作為混凝土的一部分,但是作為一種再生材料,其本身就存在諸多不可控因素,對再生混凝土使用形成制約。
[Page]尤其需要指出的是,由于混凝土建筑物建設企業(yè)和使用材料不同,強度差別較大,造成再生粒料質(zhì)量不盡相同,因此強度及品質(zhì)穩(wěn)定性變得難以掌控,受此影響再生混凝土強度普遍較低。
在臺灣,再生混凝土規(guī)格受到嚴格控制,這也成為合理使用再生混凝土的前提。
根據(jù)介紹,臺灣再生混凝土在抗壓強度方面,結構用混凝土強度應≥210kgf/cm2,≤245kgf/cm2;次要結構物混凝土強度<210kgf/cm2。高等級再生粗粒料占總粗粒料之比,結構物≤20%,次要結構物≤100%;基本級再生粗粒料占總粗粒料之比,結構物≤0%,次要結構物≤50%;
而在再生粒料規(guī)格方面也從吸水率、比重(OD)、磚瓦及陶瓷塊含量、不純物含量等方面同樣有嚴格的標準限制。
可以看出,再生混凝土的使用雖然對于混凝土行業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義,但絕非簡單的破碎混合,盲目應用造成的危害往往會適得其反,因此通過科學的標準制定,優(yōu)化配比,合理使用再生混凝土是未來行業(yè)發(fā)展必須重視的問題。
再生混凝土使用中存在的規(guī)范問題只是混凝土行業(yè)綠色發(fā)展進程中的一個典型,從古代埃及最早使用混凝土材料到現(xiàn)在,人類文明對混凝土的使用已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)千年的歷史,但目前仍然不能說完全掌握了這種材料的性能?!熬G色”是當前行業(yè)發(fā)展的新課題,需要做的工作還有很多,臺灣的做法正好提供了一個參考。
混凝土應該是有生命的,遵循自己的“生老病死”,偶爾也會生生“小病”。因此,無論是品質(zhì)管理、高性能混凝土還是綠色混凝土,都應該認識到整個生命周期內(nèi)混凝土性能的變化規(guī)律,以此為前提,行業(yè)發(fā)展走向健康穩(wěn)定就不會遙遠。
注: Kgf/cm2、Kgf/cm3為臺灣慣用單位,換算成Mpa可按下式
1Mpa=10Kgf/cm2
1kgf/cm3=0.098Mpa
1psi=6.895KPa=0.0689476bar =0.006895Mpa
編輯:曾家明
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