水泥和混凝土的強度越來越高，有得必有失！


我國混凝土工程已經(jīng)蓬勃發(fā)展起來。然而，任何舉措都有得必有失：當出現(xiàn)一種傾向時，必然會隱含著另一種傾向。我們在做我們的前人沒有做過的事，盡管外國人做過，未必符合我們的國情，前進中出現(xiàn)一些問題是正常的。發(fā)現(xiàn)問題，才能去解決問題而繼續(xù)前進。只能見陽光，見不得陰影，就是諱疾忌醫(yī)?？茖W地分析行業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)的問題，找出原因并加于解決才是正確的態(tài)度而當前的預拌混凝土確實存在一些問題。

一、現(xiàn)在的混凝土工程質(zhì)量是進步了還是退步了？

隨著我國機、電和電子工業(yè)的發(fā)展，適應預拌混凝土的發(fā)展的計量、攪拌、運輸?shù)裙に嚧蟠蟮剡M步，高效減水劑的普遍使用和發(fā)展改變了混凝土的一切：高強、高流態(tài)、高程泵送、在狹窄空間的澆筑等等，都已成為可能和現(xiàn)實；拌和物勻質(zhì)性提高，施工方便，因振搗不善而造成的缺陷得以避免，建設速度大大地加快。另一方面，從總體上看，從業(yè)人員的素質(zhì)低，質(zhì)量管理和控制水平差，以致混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故和裂縫比過去出現(xiàn)得多了，因質(zhì)量而造成供需雙方的糾紛多了。即使眼前沒有發(fā)生問題，也已存在不少隱患：混凝土配合比的報告大部分失真；混凝土拌和料運到工地后，加水現(xiàn)象普遍；10年前混凝土的骨料都用水洗，現(xiàn)在一部分砂子含泥量高達7%等等。看來，不是進步不進步的問題，而是有得必有失！

二、水泥和混凝土的強度越來越高是進步了還是退步了？

1）上世紀70年代水泥最高標號是500#，相當于現(xiàn)在強度等級的32.5；現(xiàn)在52.5的水泥從強度來說相當于20年前的625#水泥。但是，過去規(guī)定水泥的儲存期為三個月；而今不再提儲存期，除了必要性外，重要的在于，儲存期不到一個月后，52.5水泥的強度就會和42.5水泥的強度相差無幾，而且用戶反映“不好用了”。

2）有了高效減水劑，實現(xiàn)混凝土的高強已經(jīng)不是難事，混凝土得以用到高層和大跨結(jié)構(gòu)。人們對高強混凝土覺得還不夠過癮，時尚的是崇拜和追求“超高強”、“特超高強”。混凝土7天甚至3天，強度達到28天設計強度值的100%，一般都能做到，但是后期強度不增長了，開裂敏感性增大了，對缺陷的自愈能力下降了，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性又將如何保證？

圖1是傳統(tǒng)的混凝土強度正常發(fā)展規(guī)律：相對于28天的100%，3天約30%；7天約60%。圖2中，C50以上的混凝土強度3天就可達約70%，14天可達90%；如果混凝土7天強度就達到100%，則到了28天就增長的很少，甚至幾乎不增長；如果3天就達100%，則7天還能長一點，28天就基本不長了，甚至會倒縮。

美國的Withy在威斯康辛大學從1910年開始了50年水泥凈漿、砂漿和混凝土的實驗計劃，澆筑了室內(nèi)和室外混凝土。分別于1910年、1923年和1937年3個不同時間成型了5000多個試件。Washa和Wendt于1975年發(fā)表了這些試件觀測50年的結(jié)果。結(jié)果是：1923年用Blaine細度為5775px2/kg的水泥配制的混凝土28天強度為21MPa，25年強度達到52MPa；1937年用當時的快硬水泥配制的混凝土28天強度為35MPa，5年達到53MPa，10年后強度開始倒縮，25年強度就倒縮至45MPa，比水化慢的混凝土25年強度還低。當時的快硬水泥與當今美國的I型水泥和II型水泥礦物組成與細度相當（C3S為57%，勃氏比表面積為380㎡/kg，我國常用水泥也如此）見圖3。

3）凡是提高早期強度的措施對混凝土后期性能都會有損害，這已是國內(nèi)外專家的共識。前RILEM主席、德國混凝土專家RupertSpringenschmid證明控制混凝土12小時抗壓強度不超過6MPa，就可以避免混凝土的早期開裂；我國混凝土專家黃士元經(jīng)過試驗得出結(jié)論：可用混凝土24小時抗壓強度不超過12MPa來控制混凝土的早期開裂（見圖4）。

4）高強是為了減小構(gòu)件斷面，例如高度一定的混凝土柱子，強度越高，柱子可做得越細，但是，柱子的高度與其最小斷面尺寸的比例還受“壓桿穩(wěn)定”問題的限制（見圖5的示意）。對一定高度的柱子來說，有個最小斷面的要求，也就是說，對強度的要求是有限的。有人說，“目前房屋建筑應用的超高強混凝土達到180MPa”，這有必要嗎？看來不是進步不進步的問題，而是有利必有弊，各有各的用途，需要具體問題具體對待。

5）水泥現(xiàn)在“不好用”，應當說主要是用戶誤導的結(jié)果。由于提高混凝土的強度的要求，100多年來水泥的發(fā)展目標除了降低能耗之外，主要就是追求強度。從煅燒工藝上提高熟料強度已取得成效，但是畢竟有限，當前水泥強度的提高還離不開粉磨得過細和五花八門的助磨劑、增強劑。于是在為混凝土提高強度的同時，也帶來了損害耐久性的隱患。解鈴還須系鈴人！關鍵的是需要從用戶這里轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念。

6）無論如何，既然有利有弊、有得有失，我們總是應當看見并盡量避免或減少弊和失，取得更大的進步，盡量避免進一步退兩步。