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水泥VS混凝土:從漸行漸遠到相輔相成
作者:SystemMaster    發布於:2014-12-31 10:09:30    文字:【】【】【

【背景】

水泥與混凝土是關聯度非常緊密的相鄰產業,從市場角度看,一榮俱榮,一損俱損。近年來,在經濟轉型的過程中,又都同樣麵臨著環保、能源的巨大壓力,都同樣麵臨著產能過剩的市場考驗。在水泥產業不斷獲得新技術支撐的發展曆程中,傳統混凝土也由於外加劑的飛速進步而從經典的四組分發展到由六組分組成的現代混凝土。水泥與混凝土在從各自技術進步的推動下獲取行動力的同時,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刻威脅著我們生命安全:2013219許,連霍高速洛三段南半幅741+900M處義昌大橋發生垮塌事故,坍塌橋麵長80M;事故已經導致13人死亡。原因為爆竹爆炸!在這之前,2012824日晨530許,哈爾濱陽明灘大橋發生坍塌造成4輛大貨車墜落人員35……
  溫斯頓·丘吉爾說過:你能看到多遠的過去,就能看到多遠的未來。那麽,看看這些曾經耐久的建築物,這些明晃晃的數字足以讓我們當代人震驚不已:萬神殿,建於公元前27-25年,距今2000 ;古羅馬鬥獸場,建於公元72-82年,距今1900年;趙州橋,建於公元605年-618年隋大業年間,距今1400年;萬裏長城,建於公元1500年-1600年的明代,距今400-500……
  那麽,在我們不斷積極研究和實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】

 

NO.1混凝土行業:


四川鑫統領總建材科技有限公司總工程師張大康:
  半個世紀以來,人們幾乎將水泥質量與水泥強度等同,同時又將水泥活性與水泥強度等同。 張大康認為,對水泥質量發展方向的修正,重要的有兩項即降低水泥早期水化速率和減小水泥化學收縮。他強調,最近幾十年混凝土耐久性劣化,很大一部分原因源於水泥強度特別是早期強度提高,細度變細。但水泥強度為什麽會提高呢?細度為什麽會變細呢?主要來自於混凝土行業的誤導。
  以當前水泥行業的技術條件而言水泥早期強度高,細度細導致混凝土耐久性劣化是正確的。但混凝土行業要求水泥行業一定要降低水泥早期強度高和細度將可能再一次對水泥行業造成誤導。事實上導致混凝土耐久性劣化的是水泥的早期水化速率高,熟料的C3AC3S高,水泥中熟料細顆粒多。
  張大康強調,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混凝土耐久性的改善沒有預想的有效,這提示我們必須更加重視水泥的性能。


清華大學教授廉慧珍:
  傳統觀念的轉變比技術更重要。一直以來,水泥和混凝土一直分屬於兩個學科體係,在生產中存在嚴重的行業隔離現象。在過去水泥強度和混凝土總體強度等級多較低、混凝土結構服役環境相對簡單的情況下,水泥和混凝土之間的相互矛盾並不明顯。而如今,隨著社會與科學技術的發展,水泥業和作為用戶的混凝土業之間的矛盾不斷凸顯。
  水泥就是為混凝土而生產的,不可能脫離混凝土而單獨存在。但水泥為混凝土服務的概念一直以來都沒有建立起來。她認為,思想觀念指導行動,改變生產關係是最難的。不改變生產關係,產能過剩等問題將無法解決。在執行水泥標準的過程中,國標是最低的要求,如果提出高標準的水泥,那麽在全國經濟發展不平衡的形勢下,各地區承諾的指標是否要求是否達到是關鍵的問題。


北京建築大學教授宋少民:
  隨著時代的發展,水泥對於混凝土的需求的變化發生了改變。他認為,水泥行業與混凝土行業要進行很好的融合,水泥作為混凝土的一個組分,若站在粉體角度考慮,其可能會迎來一個新時期。水泥行業應該意識到,在現代混凝土技術的推動下,水泥迎來了一個重要的發展機遇,或者說走到了十字路口。何去何從值得思考和抉擇。其實水泥應該走和混凝土融合的道路,水泥曾經是混凝土的核心靈魂,今後還可能重新回歸這一位置。關鍵看水泥同仁怎麽想,怎麽做。
  中國大陸混凝土工程中的許多問題不是技術問題,而是思維方式的問題,破解的方法自然是擺脫錯誤的思維方式,實現思維方法的轉變。廉慧珍教授近年來一直倡導思維方式的重要性。強調質疑是科學精神的靈魂:外國的不一定都先進;專家的不一定都正確;存在的不一定都合理。

 

NO.2水泥行業:


水泥行業實戰專家謝克平:
  對於提高水泥性能必要性,謝克平認為盡管水泥為免檢產品,但強調質量同質化是錯誤觀念,當導致水泥供大於求時,企業不在性能上進取,而隻靠降價競爭,或聯合限產保價,在違背市場競爭法則;混凝土行業對水泥現有性能不滿意,應用外加劑後,對水泥強度的要求不再是第一位,且不完全依賴水泥。對提升水泥性能的要求迫在眉睫。
  他強調,現代混凝土不再要求水泥有過高強度,用32.5等級的水泥生產C50砼並無難點。而我國水泥若隻滿足國家標準,必將延緩水泥性能的提高。這說明水泥標準要不斷修訂,也說明國家標準隻是對產品的最低要求,企業不應為其束縛。相反,大有作為者應當敢於創新,生產高於國家標準、且滿足用戶要求的產品,以引領市場。
  謝克平還談到了水泥性能提高的出路,他認為,要生產高性能水泥,要它穩定、且需水量少,就必須重視兩大環節,一是熟料燒成中對晶相結構的控製,二是粉磨環節中對粒徑組成的控製。


華南理工大學教授吳笑梅:
  水泥品質現狀及存在問題?優質水泥的品質?生產優質水泥的關鍵技術?她表示,目前水泥品質現狀和存在問題表現為施工快速的需求,過分追求水泥早強;為節約粉磨電耗,造成水泥顆粒分布集中,性能較差;過分追求窯台產(僅看f-CaO,升重),造成水泥與外加劑相容性差;隻看水泥強度、成本,濫用混合材,造成水泥性能較差。
  吳笑梅認為,優質水泥的品質首先要有良好的外加劑相容性;第二是合理的強度性能,即適當的早期強度、較高的後期及遠齡期強度;第三是水泥的礦物組成及顆粒組成合理,有利於提高混凝土的各項性能。而生產優質水泥的關鍵則是要根據混凝土性能的需要做好水泥熟料配方的設計,優化燒成製度及水泥粉磨工藝。


華南理工大學教授韋江雄:
  他認為,提高熟料效能的常采用是提高水泥熟料細度、提供混合材粉磨細度以及采用外加劑激發等措施。那麽,是否水泥熟料越細,越能摻入輔助性膠凝材料?能否超越經驗,理論指導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角度來講,能夠減少對生存環境的破壞;從科研角度,提高體積穩定性;從企業角度,降低生產成本。


華南理工大學教授樊粵明:
  水泥使用性能、力學性耐久性等在一個標準中得到解決是很困難的。他強調,水泥的問題不是標準的問題。可以說,符合標準的水泥隻是合格品,而合格品不一定是優質的,但是越複合市場要求的水泥銷售情況越好。他認為,強度高的水泥要有良好的實用性,要與減水劑融合性、穩定性好,強度高。


中國建築材料科學研究總院副院長顏碧蘭:
  水泥基材料的發展以及其發展方向是個重要的問題。通用水泥不需要摻加混合材料,要通過製定專用的水泥標準,來避免水泥企業同質化嚴重,缺乏競爭優勢的情況,這樣才能體現水泥企業的個性化和差異化。

 

【企業心聲】

 

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時間是大問題。建設工程項目的開裂現象嚴重,水泥是重要的原因。那麽,水泥進入混凝土攪拌站後,收縮率的大小、放熱量和顆粒組成如何測量呢?她認為,目前水泥的標準均是實驗室試驗,所以現場標準應該進一步推進。她提出要生產商品混凝土專用水泥來體現水泥的個性要求。


華新混凝土公司總工齊廣華:
  適應性、工作性和耐久性好的水泥是混凝土所需要的。他認為,水泥的標準是一個基本的標準,而水泥若完全適應混凝土也是不可能的。在水泥標準修訂過程中,要更多聽取用戶的意見,水泥企業要在現有的基礎上增加水泥的種類,比如綠色低碳型的水泥。在水泥標準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:
  市場的競爭正在逼迫水泥的3d強度提高。而通過混合材的粉磨摻入,如今水泥的實際質量已遠超出標準規定。她指出,混凝土的配合設計方麵應盡量降低水泥用量,增加礦物摻合料用量,提高砂石骨料的質量。她認為,水泥等級的設立要合理化,要有一定的上限和下限,而水泥的混合材的摻加量要單一。

 

行業建議

四川鑫統領總建材科技有限公司總工程師張大康認為,混凝土耐久性越來越差,水泥是重要因素之一。半個多世紀以來水泥的質量變遷值得我們反思。水泥質量在混凝土耐久性方麵已是漸行漸遠,其原因主要來自反科學的利益驅動和認識的局限。水泥與混凝土需要良好的溝通,隔閡很誤事。以往對混凝土耐久性的研究很少將水泥質量改進作為內容之一,而這是迫切需要的。

北京建築大學教授宋少民則建議,水泥行業應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代。他希望,水泥行業同仁應重新學習和認識混凝土-全新的現代混凝土,站在資源合理利用、產業可持續發展、結構長壽命和生態恢複和維持的角度去打破水泥的舊範式,規定水泥或膠凝材料體係的新概念和新內涵。樹立圍繞混凝土、服務於混凝土的意識,如此,水泥行業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。實迷途其未遠,覺今是而昨非。過去不可挽回,未來則可把握。陶淵明這一、一、一,便清楚地把握了自己,獲得了新生。那麽,在經曆了種種考驗和困惑之後,水泥和混凝土行業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,未來水泥行業能夠與混凝土行業做到相輔相成,不要將水泥的質量距離混凝土耐久性的目標漸行漸遠

 

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