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  2014-12-19  

水泥VS混凝土:從漸行漸遠(yuǎn)到相輔相成

  水泥與混凝土是關(guān)聯(lián)度非常緊密的相鄰產(chǎn)業(yè),從市場角度看,一榮俱榮,一損俱損。近年來,在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的過程中,又都同樣面臨著環(huán)保、能源的巨大壓力,都同樣面臨著產(chǎn)能過剩的市場考驗(yàn)。在水泥產(chǎn)業(yè)不斷獲得新技術(shù)支撐的發(fā)展歷程中,傳統(tǒng)混凝土也由于外加劑的飛速進(jìn)步而從經(jīng)典的四組分發(fā)展到由六組分組成的現(xiàn)代混凝土。水泥與混凝土在從各自技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下獲取行動(dòng)力的同時(shí),也積累了不少新的問題。

前言

  而今,越來越多不再耐久的混凝土工程在時(shí)刻威脅著我們生命安全:2013年2月1日9時(shí)許,連霍高速洛三段南半幅741+900M處義昌大橋發(fā)生垮塌事故,坍塌橋面長80M;事故已經(jīng)導(dǎo)致13人死亡。原因?yàn)楸癖ǎ≡谶@之前,2012年8月24日晨5點(diǎn)30分許,哈爾濱陽明灘大橋發(fā)生坍塌造成4輛大貨車墜落人員3死5傷……
  溫斯頓·丘吉爾說過:你能看到多遠(yuǎn)的過去,就能看到多遠(yuǎn)的未來。那么,看看這些曾經(jīng)耐久的建筑物,這些明晃晃的數(shù)字足以讓我們當(dāng)代人震驚不已:萬神殿,建于公元前27-25年,距今2000年 ;古羅馬斗獸場,建于公元72-82年,距今1900年;趙州橋,建于公元605年-618年隋大業(yè)年間,距今1400年;萬里長城,建于公元1500年-1600年的明代,距今400-500年……
  那么,在我們不斷積極研究和實(shí)踐混凝土耐久性的今天,混凝土的開裂情況反而比之前更加嚴(yán)重?使混凝土耐久性變差的諸多原因之中是否包含水泥?

專家觀點(diǎn)

NO.1混凝土行業(yè):
四川鑫統(tǒng)領(lǐng)總建材科技有限公司總工程師張大康:
  半個(gè)世紀(jì)以來,人們幾乎將水泥質(zhì)量與水泥強(qiáng)度等同,同時(shí)又將水泥活性與水泥強(qiáng)度等同。 張大康認(rèn)為,對(duì)水泥質(zhì)量發(fā)展方向的修正,重要的有兩項(xiàng)即降低水泥早期水化速率和減小水泥化學(xué)收縮。他強(qiáng)調(diào),最近幾十年混凝土耐久性劣化,很大一部分原因源于水泥強(qiáng)度特別是早期強(qiáng)度提高,細(xì)度變細(xì)。但水泥強(qiáng)度為什么會(huì)提高呢?細(xì)度為什么會(huì)變細(xì)呢?主要來自于混凝土行業(yè)的誤導(dǎo)。
  以當(dāng)前水泥行業(yè)的技術(shù)條件而言水泥早期強(qiáng)度高,細(xì)度細(xì)導(dǎo)致混凝土耐久性劣化是正確的。但混凝土行業(yè)要求水泥行業(yè)一定要降低水泥早期強(qiáng)度高和細(xì)度將可能再一次對(duì)水泥行業(yè)造成誤導(dǎo)。事實(shí)上導(dǎo)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,水泥中熟料細(xì)顆粒多。
  張大康強(qiáng)調(diào),目前過多依賴粉煤灰和礦渣的摻入來解決混凝土的耐久性問題,但最近的研究表明這些材料對(duì)混凝土耐久性的改善沒有預(yù)想的有效,這提示我們必須更加重視水泥的性能。
清華大學(xué)教授廉慧珍:
  傳統(tǒng)觀念的轉(zhuǎn)變比技術(shù)更重要。一直以來,水泥和混凝土一直分屬于兩個(gè)學(xué)科體系,在生產(chǎn)中存在嚴(yán)重的行業(yè)隔離現(xiàn)象。在過去水泥強(qiáng)度和混凝土總體強(qiáng)度等級(jí)多較低、混凝土結(jié)構(gòu)服役環(huán)境相對(duì)簡單的情況下,水泥和混凝土之間的相互矛盾并不明顯。而如今,隨著社會(huì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,水泥業(yè)和作為用戶的混凝土業(yè)之間的矛盾不斷凸顯。
  水泥就是為混凝土而生產(chǎn)的,不可能脫離混凝土而單獨(dú)存在。但水泥為混凝土服務(wù)的概念一直以來都沒有建立起來。她認(rèn)為,思想觀念指導(dǎo)行動(dòng),改變生產(chǎn)關(guān)系是最難的。不改變生產(chǎn)關(guān)系,產(chǎn)能過剩等問題將無法解決。在執(zhí)行水泥標(biāo)準(zhǔn)的過程中,國標(biāo)是最低的要求,如果提出高標(biāo)準(zhǔn)的水泥,那么在全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的形勢(shì)下,各地區(qū)承諾的指標(biāo)是否要求是否達(dá)到是關(guān)鍵的問題。
北京建筑大學(xué)教授宋少民:
  隨著時(shí)代的發(fā)展,水泥對(duì)于混凝土的需求的變化發(fā)生了改變。他認(rèn)為,水泥行業(yè)與混凝土行業(yè)要進(jìn)行很好的融合,水泥作為混凝土的一個(gè)組分,若站在粉體角度考慮,其可能會(huì)迎來一個(gè)新時(shí)期。水泥行業(yè)應(yīng)該意識(shí)到,在現(xiàn)代混凝土技術(shù)的推動(dòng)下,水泥迎來了一個(gè)重要的發(fā)展機(jī)遇,或者說走到了十字路口。何去何從值得思考和抉擇。其實(shí)水泥應(yīng)該走和混凝土融合的道路,水泥曾經(jīng)是混凝土的“核心”和“靈魂”,今后還可能重新回歸這一位置。關(guān)鍵看水泥同仁怎么想,怎么做。
  中國大陸混凝土工程中的許多問題不是技術(shù)問題,而是思維方式的問題,破解的方法自然是擺脫錯(cuò)誤的思維方式,實(shí)現(xiàn)思維方法的轉(zhuǎn)變。廉慧珍教授近年來一直倡導(dǎo)思維方式的重要性。強(qiáng)調(diào)質(zhì)疑是科學(xué)精神的靈魂:外國的不一定都先進(jìn);專家的不一定都正確;存在的不一定都合理。

NO.2水泥行業(yè):
水泥行業(yè)實(shí)戰(zhàn)專家謝克平:
  對(duì)于提高水泥性能必要性,謝克平認(rèn)為盡管水泥為免檢產(chǎn)品,但強(qiáng)調(diào)質(zhì)量‘同質(zhì)化’是錯(cuò)誤觀念,當(dāng)導(dǎo)致水泥供大于求時(shí),企業(yè)不在性能上進(jìn)取,而只靠降價(jià)競爭,或聯(lián)合限產(chǎn)保價(jià),在違背市場競爭法則;混凝土行業(yè)對(duì)水泥現(xiàn)有性能不滿意,應(yīng)用外加劑后,對(duì)水泥強(qiáng)度的要求不再是第一位,且不完全依賴水泥。對(duì)提升水泥性能的要求迫在眉睫。
  他強(qiáng)調(diào),現(xiàn)代混凝土不再要求水泥有過高強(qiáng)度,用32.5等級(jí)的水泥生產(chǎn)C50砼并無難點(diǎn)。而我國水泥若只滿足國家標(biāo)準(zhǔn),必將延緩水泥性能的提高。這說明水泥標(biāo)準(zhǔn)要不斷修訂,也說明國家標(biāo)準(zhǔn)只是對(duì)產(chǎn)品的最低要求,企業(yè)不應(yīng)為其束縛。相反,大有作為者應(yīng)當(dāng)敢于創(chuàng)新,生產(chǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)、且滿足用戶要求的產(chǎn)品,以引領(lǐng)市場。
  謝克平還談到了水泥性能提高的出路,他認(rèn)為,要生產(chǎn)高性能水泥,要它穩(wěn)定、且需水量少,就必須重視兩大環(huán)節(jié),一是熟料燒成中對(duì)晶相結(jié)構(gòu)的控制,二是粉磨環(huán)節(jié)中對(duì)粒徑組成的控制。
華南理工大學(xué)教授吳笑梅:
  水泥品質(zhì)現(xiàn)狀及存在問題?優(yōu)質(zhì)水泥的品質(zhì)?生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的關(guān)鍵技術(shù)?她表示,目前水泥品質(zhì)現(xiàn)狀和存在問題表現(xiàn)為施工快速的需求,過分追求水泥早強(qiáng);為節(jié)約粉磨電耗,造成水泥顆粒分布集中,性能較差;過分追求窯臺(tái)產(chǎn)(僅看f-CaO,升重),造成水泥與外加劑相容性差;只看水泥強(qiáng)度、成本,濫用混合材,造成水泥性能較差。
  吳笑梅認(rèn)為,優(yōu)質(zhì)水泥的品質(zhì)首先要有良好的外加劑相容性;第二是合理的強(qiáng)度性能,即適當(dāng)?shù)脑缙趶?qiáng)度、較高的后期及遠(yuǎn)齡期強(qiáng)度;第三是水泥的礦物組成及顆粒組成合理,有利于提高混凝土的各項(xiàng)性能。而生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的關(guān)鍵則是要根據(jù)混凝土性能的需要做好水泥熟料配方的設(shè)計(jì),優(yōu)化燒成制度及水泥粉磨工藝。
華南理工大學(xué)教授韋江雄:
  他認(rèn)為,提高熟料效能的常采用是提高水泥熟料細(xì)度、提供混合材粉磨細(xì)度以及采用外加劑激發(fā)等措施。那么,是否水泥熟料越細(xì),越能摻入輔助性膠凝材料?能否超越經(jīng)驗(yàn),理論指導(dǎo)輔助性膠凝材料的使用? 韋江雄在談到,熟料和輔助性膠凝材料的匹配從社會(huì)角度來講,能夠減少對(duì)生存環(huán)境的破壞;從科研角度,提高體積穩(wěn)定性;從企業(yè)角度,降低生產(chǎn)成本。
華南理工大學(xué)教授樊粵明:
  水泥使用性能、力學(xué)性耐久性等在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中得到解決是很困難的。他強(qiáng)調(diào),水泥的問題不是標(biāo)準(zhǔn)的問題?梢哉f,符合標(biāo)準(zhǔn)的水泥只是合格品,而合格品不一定是優(yōu)質(zhì)的,但是越復(fù)合市場要求的水泥銷售情況越好。他認(rèn)為,強(qiáng)度高的水泥要有良好的實(shí)用性,要與減水劑融合性、穩(wěn)定性好,強(qiáng)度高。
中國建筑材料科學(xué)研究總院副院長顏碧蘭:
  水泥基材料的發(fā)展以及其發(fā)展方向是個(gè)重要的問題。通用水泥不需要摻加混合材料,要通過制定專用的水泥標(biāo)準(zhǔn),來避免水泥企業(yè)同質(zhì)化嚴(yán)重,缺乏競爭優(yōu)勢(shì)的情況,這樣才能體現(xiàn)水泥企業(yè)的個(gè)性化和差異化。

企業(yè)心聲

中建八局副總工程師王桂玲:
  從混凝土角度考慮,水泥與混凝土的匹配性和凝結(jié)時(shí)間是大問題。建設(shè)工程項(xiàng)目的開裂現(xiàn)象嚴(yán)重,水泥是重要的原因。那么,水泥進(jìn)入混凝土攪拌站后,收縮率的大小、放熱量和顆粒組成如何測量呢?她認(rèn)為,目前水泥的標(biāo)準(zhǔn)均是實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),所以現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該進(jìn)一步推進(jìn)。她提出要生產(chǎn)“商品混凝土專用水泥”來體現(xiàn)水泥的個(gè)性要求。
華新混凝土公司總工齊廣華:
  適應(yīng)性、工作性和耐久性好的水泥是混凝土所需要的。他認(rèn)為,水泥的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)基本的標(biāo)準(zhǔn),而水泥若完全適應(yīng)混凝土也是不可能的。在水泥標(biāo)準(zhǔn)修訂過程中,要更多聽取用戶的意見,水泥企業(yè)要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增加水泥的種類,比如綠色低碳型的水泥。在水泥標(biāo)準(zhǔn)的討論過程要考慮需求。
北京金隅混凝土有限公司總工程師徐景會(huì):
  市場的競爭正在“逼迫“水泥的3d強(qiáng)度提高。而通過混合材的粉磨摻入,如今水泥的實(shí)際質(zhì)量已遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。她指出,混凝土的配合設(shè)計(jì)方面應(yīng)盡量降低水泥用量,增加礦物摻合料用量,提高砂石骨料的質(zhì)量。她認(rèn)為,水泥等級(jí)的設(shè)立要合理化,要有一定的上限和下限,而水泥的混合材的摻加量要單一。

行業(yè)建議

  四川鑫統(tǒng)領(lǐng)總建材科技有限公司總工程師張大康認(rèn)為,混凝土耐久性越來越差,水泥是重要因素之一。半個(gè)多世紀(jì)以來水泥的質(zhì)量變遷值得我們反思。水泥質(zhì)量在混凝土耐久性方面已是漸行漸遠(yuǎn),其原因主要來自反科學(xué)的利益驅(qū)動(dòng)和認(rèn)識(shí)的局限。水泥與混凝土需要良好的溝通,隔閡很誤事。以往對(duì)混凝土耐久性的研究很少將水泥質(zhì)量改進(jìn)作為內(nèi)容之一,而這是迫切需要的。
  北京建筑大學(xué)教授宋少民則建議,水泥行業(yè)應(yīng)該站在新的高度重新整合混凝土中的粉體,樹立新觀念,迎接大膠凝材料的新時(shí)代。他希望,水泥行業(yè)同仁應(yīng)重新學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)混凝土-全新的現(xiàn)代混凝土,站在資源合理利用、產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、結(jié)構(gòu)長壽命和生態(tài)恢復(fù)和維持的角度去打破水泥的舊“范式”,規(guī)定水泥或膠凝材料體系的新概念和新內(nèi)涵。樹立圍繞混凝土、服務(wù)于混凝土的意識(shí),如此,水泥行業(yè)將迎接新的輝煌未來。

小編寄語

  “悟已往之不諫,知來者之可追。實(shí)迷途其未遠(yuǎn),覺今是而昨非”。過去不可挽回,未來則可把握。陶淵明這一“悟”、一“知”、一“覺”,便清楚地把握了自己,獲得了新生。那么,在經(jīng)歷了種種考驗(yàn)和困惑之后,水泥和混凝土行業(yè)是否能夠正確審視自己的過去,更好的把握未來呢?小編希望,未來水泥行業(yè)能夠與混凝土行業(yè)做到相輔相成,不要將水泥的質(zhì)量距離混凝土耐久性的目標(biāo)漸行漸遠(yuǎn)。

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本期責(zé)任編輯:王欣欣
郵箱:news@ccement.com
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