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2019/05/14 来源:宁德信息港

导读

论我国通用水泥产品及等级发展趋势应用高性能混凝土是发展方向,目前砼早期开裂、耐久性变差的问题突岀而普遍存在。因此,采取得力措施推广高性能

论我国通用水泥产品及等级发展趋势

应用高性能混凝土是发展方向,目前砼早期开裂、耐久性变差的问题突岀而普遍存在。因此,采取得力措施推广高性能砼及高性能水泥显得非常迫切与重要。为推进高性能硅酸盐水泥开发应用,水泥企业如何主动应对? 推广高性能砼可否理解成推广高强砼及高标号水泥? 如何提高高标号水泥适应性与竞争力?如何满足工程用户个化性、差异化要求?长期以来, 通用水泥产品结构调整过多期待或片面强调提高42.5及以上水泥比例,甚至将其作为指标,其指导思想是否需要反思、完善乃至修正?如何科学表达或准确描述通用水泥产品结构调整方向与目标?结合目前正在编制“十三五”水泥工业发展规划与结构调整方案,作者提出了一些思考与建议,与业内人士交流探讨,以进一步厘清通用水泥产品开发方向与指导思想,促进水泥工业持续健康发展。

1 目前对水泥及砼质量的认识误区

1.1认为早强及28天强度越高水泥质量越好

水泥胶砂强度高是水泥实物质量一方面的体现,却不是混凝土质量的保证。部分施工单位与人士误认为:水泥的早期及28天强度越高,混凝土强度增进越快,其质量越有保证;水泥早强越高,施工周期可以加快与节约成本。水泥企业受片面导向及传统认识的影响,或为了迎合施工单位的不合理需求,对水泥胶砂强度的追求已远超出标准要求,早强与高强被视为优质水泥的要求。正是这种对优质水泥的片面认识严重误导着水泥企业,给水泥生产与砼工程带来了一系列的严重问题,熟料中C3S 、C3A过高,水泥细度更细,不仅增加了能耗及排放。导致更突岀的问题是:高强早强水泥是造成混凝土温升大、结构应力增大、早期开裂增多与耐久性变差的主要原因。

1.2过分期待符合标准要求的水泥产品对混凝土性能的影响

由于历史与体制的原因,水泥和混凝土分属两个行业,导致生产者和使用者缺乏充分沟通、了解,以至于互相误导甚至排斥。突出表现在:过分期待水泥能满足工程的全部要求或主导混凝土的功能,混凝土一旦出现质量问题,便主观或潜意识地推断是水泥质量问题引起的,较少全面系统查找影响混凝土质量的其它原因。

首先,水泥生产和应用双方要多了解对方的相关知识。水泥是半成品,混凝土及其制品是成品,相关水泥标准所列技术指标只是其基本要求与保证,而不是对优质水泥的要求标准。对水泥生产者的要求是,水泥品质的优劣应从其配制现代混凝土的性能要求来衡量。对混凝土制造商的要求是,应提高其技术和管理水平,优化砼配比及原料,强化施工过程控制等。生产方应考虑混凝土综合性能的要求提供合适及差异化的产品,使用方应根据混凝土工程的特点、环境及施工条件,考虑到不同种类和品种的水泥具有不同的性能和用途,选择满足要求的相应产品。不少人士错误地理解为:高性能水泥就是高标号水泥,继而错误地认为推广高性能砼就是推广高标号水泥与高强砼。

2高性能混凝土的定义与影响砼耐久性的主要因素

2.1高性能混凝土的科学定义

能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的砼,能限度地延长混凝土结构的使用年限。有以下特点:1)高性能砼具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。2)具有良好的工作性,砼拌和物应具有较高的流动性,成型过程中不分层、不离析;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。3)高性能砼的使用寿命长,对于一些工程,控制结构设计的不是砼的强度,而是耐久性。砼结构能安全可靠地工作50~100年以上,是高性能砼应用的主要目的。4)具有较高的体积稳定性,即砼硬化早期具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。

2.2影响混凝土耐久性的主要因素与措施

影响混凝土质量及耐久性的因素很多,首先,从混凝土的制造来分析,主要包括配合比设计、原材料质量、施工工艺及环境条件、制作过程控制条件和后期使用维护管理等。其次,体制的原因,如短期行为严重及规划设计要求低,建筑物的使用与未到使用寿命的拆建, 偷工减料及盲目降低成本,加上监管和信用缺失等方面问题。建设工程各个环节均有相应验收程序、验收标准与规范, 将国内建筑质量及耐久性问题简单地归咎于水泥质量及32.5水泥是极不客观的,纯属主观臆断。JGJ《普通混凝土配合比设计规程》强调应满足耐久性要求是本次修订內容的重点之一。

现代混凝土科技与大量而普遍的工程均表明:32.5级水泥完全可配制高性能砼,目前提高砼耐久性及长期性能的主要途径有:限度地降低其水胶比,使用有机外加剂和矿物掺合料,提高砼的长龄期强度及致密性;改善水泥水化产物的组成;其中,通过减少水灰比的方法更为科学和经济。

因此,在实际应用中,配制高强度等级的砼应选用强度等级高的水泥,配制低强度等级砼,则应选用强度等级低的水泥。选择保水性较好的水泥,配制砼时有利于减少内部的泌水腔和表面的泌水层,改善混凝土的界面结构与表面硬度,可提高砼的匀质性、强度及耐久性能。目前用户重点关注是水泥的匀质性、适应性与施工性能,近二十年水泥混凝土技术进步的重要体现之一是高性能外加剂的应用。

3目前国内外混凝土面临的突岀问题

我国着名混凝土学者—清华大学廉慧珍教授近向业界推荐了《我们是否误入了歧途—混凝土开裂观察与思考》(美国学者rrows在ASTM CO的报告摘要,刊发在《水泥标准化技术通讯》2014.1期),其核心观点与论述摘要如下:“混凝土开裂情况比50年前更加严重。其原因有二种,一是使用的水泥过量,二是波特兰水泥变得更易开裂。过分强调高强早强与低渗透性的重要性而导致现代砼容易开裂,这根本不是进步。当砼强度由21MPa提高到28MPa,桥面开裂概率从11%增加到29%~52%。”

该报告很有针对性,对目前我国水泥工业如何提升产品技术指标与性能, 如何优化并厘清通用硅酸盐水泥开发方向等方面,满足高性能砼的要求,具有重要参考价值,更具现实意义。目前国内混凝土早期开裂、强度倒缩等导致砼耐久性差的问题非常普遍,造成了巨大的经济及投资损失。其主要原因恰恰是更多地与使用普通水泥等早强高强水泥有关,也是导致砼工程质量问题、纠纷越来越多越严重的主要因素。

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