摘要：2015年3月20日下午，“全國高性能混凝土新型建材發展論壇”在貴州省畢節市隆重召開。論壇上，中國建筑材料研究總院建筑材料研究所總工程師冷發光博士指出，要想弄清高性能混凝土推廣和應用存在的最大“困難”，首先要明白為什么要推廣高性能混凝土。
2015年3月20日下午，“全國高性能混凝土新型建材發展論壇”在貴州省畢節市隆重召開。本次論壇圍繞混凝土行業發展，共同探討行業轉型升級新形勢、科技創新新趨勢、綠色發展新理念和互利共贏新模式。
眾所周知，高品質機制砂對于混凝土、特別是高性能混凝土的生產和應用有著舉足輕重的意義。而作為綠色建材，高性能混凝土的大力推廣，對發展循環經濟、促進技術進步、推進混凝土結構調整等都具有重要作用。去年3月份，兩部委組織多方專家和技術力量，聯合推廣應用高性能混凝土，那么在這過去的一年里，高性能混凝土推廣和應用最大的困難是什么？高性能混凝土的質量控制要領主要是哪些？砂石骨料的品質對高性能混凝土有哪些影響？對此，
中國建筑材料研究總院建筑材料研究所總工程師冷發光博士指出，要想弄清存在的 “困難”，首先要明白為什么要推廣高性能混凝土。冷博士表示，混凝土發展到現在已有將近200年歷史，目前已經成為全世界用量最大、用途最廣的建筑工程材料，據統計，2014年我國混凝土產量將近40億立方米，占全球混凝土產量的50%多。而混凝土主要由砂石、水泥、水、外加劑、摻合料組成，其中砂石骨料占混凝土質量的70%-80%。經粗略計算，混凝土和砂漿消耗的水泥、砂石和淡水資源（不含養護和施工用水）將近20億噸、100億噸和10億噸！據專家測算，如果按照這種速度，我國可開采的石灰石等資源將在三十年內消耗殆盡。
另外，由于我國混凝土行業的生產和施工比較粗放，加上設計、施工和監督等行業分割和一定程度上的缺位，造成目前我國混凝土行業尚存在眾多問題：如原材料質量差（尤其是砂石質量比較差）；強度等級偏低；產能嚴重過剩；綠色生產水平不高；基礎研究滯后；質量通病多，例如混凝土開裂、麻面、氣泡、耐久性不合格等；行業多頭管理；過程監督不到位；進入門檻低；混凝土技術人才緊缺等。
而高性能混凝土是以建設工程設計、施工和使用對混凝土性能的特定要求為總體目標，選用優質原材料，合理摻加外加劑和礦物摻合料，采用較低水膠比并優化配合比，通過預拌和綠色生產方式以及嚴格的施工措施，制成具有優異的拌和物性能、力學性能、耐久性能和長期性能的混凝土。推廣應用高性能混凝土不僅可以強化有關混凝土技術的先進理念（包括設計、生產和施工等各環節），還可以從根本上解決混凝土行業存在的上述眾多問題，落實國家環保戰略，實現混凝土行業和建筑業的可持續發展。
2014年8月，住房城鄉建設部和工業信息化部牽頭，聯合發布了“住房城鄉建設部工業和信息化部關于推廣應用高性能混凝土的若干意見”。由于高性能混凝土的推廣應用涉及原材料、設計、生產、施工等各環節；涉及政府、工商、稅務、質量監督等多部門；涉及技術、產品、裝備等多層次；涉及研究院所、高等學校、企業各主體單位；涉及全國不同地域、資源稟賦條件等；涉及標準規范、政策法規等約束條件，需要各環節、各單位、各鏈條的相關部門、人員緊密配合，協同工作，才能取得預期成果，達到預期目的。
因此，在推廣應用過程中，有幾個問題是必須要解決的：
明確高性能混凝土的內涵和定義；如何界定其性能指標或者表征方法是什么；如何評價高性能混凝土或者其評價方法和指標；如何跟現行標準和體制融合，是否需要另其爐灶；如何破解多頭管理的難題；如何管理混凝土這個系統工程；如何解決混凝土原材料的質量問題；結構設計中如何實現按照耐久性設計；如何貫徹高性能混凝土應有的先進理念；政策如何導向等。
目前推廣高性能混凝土遇到的困難，也是跟這幾個問題有關：
首先是：對高性能混凝土的認識（尤其是內涵的認識）有分歧，如何統一各層次、各領域人士對高性能混凝土的認識是第一重困難；要讓大家都認識到推廣高性能混凝土的重大意義，需要做艱苦細致的工作。
其次，高性能混凝土是一個系統工程，包括原材料、結構設計、混凝土配合比設計、混凝土生產、混凝土施工和養護等。其評價指標既包含過程指標，也包括最終的工程實體結果指標。高性能混凝土是在工程驗收合格的基礎進行評定的，不只是針對攪拌站生產的混凝土拌和物。所以，要實現高性能混凝土，必須各環節均滿足相關要求。這么多環節要匹配、協調，確實有很大難處，需要相關部門統籌協調，強力推進。
第三，我們國家建設規模大，速度快。很多時候來不及按照技術要求做事情。或者說為了趕進度，不按要求做事情。這就很難實現高性能混凝土推廣的預期目標。推廣高性能混凝土，需要加強過程控制，嚴把工程質量關。由于建設工程的特殊性，不可能對工程實體的整體進行破壞性檢驗，只能以控制過程質量、預防質量缺陷的方法來保證最終的工程質量。
第四，我們國家建設項目采取的是低價中標制度。大家知道，一分價錢一分貨。要保證質量、提高耐久性、實現節能環保，必然要付出一定的代價，需要一定投入。但是各環節為了追求各自的最高利潤，拼命壓低成本。很多時候很難滿足質量要求。這就要求我們對成本有一個正確的認識，應該算整個壽命周期的綜合成本，不能只算某個環節的成本。這件事情需要政府來強力推動。
第五，我國這么大規模的經濟建設，很多環節的技術人員非常緊缺。很多生產、施工人員對混凝土及其原材料應用技術和知識的掌握非常淺顯。比如：認為水泥用量越多越好/越細越好、混凝土越稀越好/坍落度越大越好、過分依賴外加劑來解決工程問題、什么東西都往混凝土中摻等。我們知道，混凝土是人做出來的，人的素質不保證，怎么能保證混凝土質量？
第六，設計、結構和施工技術人員和專家，對材料和混凝土技術的進展、混凝土知識的了解不夠，專業之間缺乏有效溝通和交叉滲透。有些設計參數落后于混凝土技術進步的水平。結構耐久性設計理念、方法和技術有待于更新和提高。
第七，推廣高性能混凝土的一些標準還缺乏，標準體系還需要進一步完善。如施工質量驗收規范，應該涉及混凝土的一些重要性能指標。設計規范，應該強化耐久性設計。好在耐久性設計規范正在修訂。
第八，政策引導不夠。這方面，國家主管部門，尤其是住建部和工信部正在牽頭做這個事情。
第九，有些應用研究沒跟上。材料質量不過關。而有些材料的質量跟裝備水平有很大關系。如，我們的砂石骨料。以前的大部分裝備檔次比較低，生產的砂石骨料不能滿足規范要求。原材料、生產、施工應該作為一個系統工程來考慮，工程項目建設過程中，應該由科研院所和高等院校等作為一個重要環節，為工程項目的建設全過程提供技術支撐。
關于高性能混凝土的技術要點，冷博士指出，高性能混凝土并不是一個多么與眾不同的品種，只是對現有的有關環節的操作要求更加規范、更加明確、更加嚴格。其質量控制要點包括以下幾個方面：一、結構設計的質量控制。針對特定工程的混凝土性能要求，在設計階段要明確、具體；設計參數取值要科學、合理；計算和驗算要正確和滿足要求；構造要求應同時滿足強度、施工和耐久性的需要。設計階段要針對特定工程，明確其耐久性設計指標和驗收要求。二、原材料要求。各種原材料要滿足高性能混凝土的最低要求。進場控制要按照有關規范進行。三、配合比設計要根據高性能混凝土不同品種，按照相關要求進行設計。四、生產和施工要滿足預拌混凝土生產和施工的相關標準規定。五、檢驗和驗收，按照相關標準進行。六、高性能混凝土評定，要在混凝土工程驗收合格的基礎上，按照《高性能混凝土評價標準》進行。七、有關高性能混凝土的技術要求，可以參考《高性能混凝土應用技術指南》（2015年1月，建工出版社出版）。
其實保證高性能混凝土質量最核心的就是幾條：（1）配制強度滿足要求；（2）耐久性指標滿足要求；（3）勻質性有保證（生產控制水平高）；（4）坍落度合適；（5）運輸時間越短越好，及時澆注；（6）攪拌后不能加水；（7）原材料質量好：水泥細度、強度、凝結時間和安定性合適，中砂或粗砂，粒形好、母巖強度合適且級配連續的石子，外加劑減水率高、相容性好、收縮小、對耐久性無有害影響，摻合料品種和產量合適、相容性好，同時，保證混凝土生產過程中，原材料的品質穩定和均勻性非常重要；（8）生產控制水平穩定，標準差小、變形系數小；（9）配合比事先設計和優化，有備用；（10）監督砂石含水變化；（11）施工分層、振搗、澆注方向、養護都務必嚴格按照要求進行。
此外，關于砂石骨料的品質對高性能混凝土的影響問題，冷博士表示，砂石骨料作為混凝土組成材料中占比最大的部分，多年來一直沒有得到充分的重視。砂石骨料對混凝土性能的影響非常大，至少包括以下方面：（1）對混凝土工作性能有顯著影響：混凝土勻質性、離析泌水、可泵性、自密實性、坍落度損失、凝結時間、含氣量、有害物質含量等，都跟砂石質量的高低、品質的好壞有直接或者間接關系。（2）對混凝土力學性能的影響顯著：砂石的粒形、級配、母巖品種、母巖強度、母巖的節理特征、含泥量、泥塊含量、石粉含量，以及砂石中的有害雜質含量，都會嚴重影響混凝土的各種力學性能，如：抗壓強度、抗折強度、彈性模量、應力應變性能等。（3）對混凝土長期性能和耐久性能的影響。砂石的粒形、級配、母巖品種、母巖強度、母巖的節理特征、含泥量、泥塊含量、石粉含量，以及砂石中的有害雜質含量等，同樣對混凝土長期性能和耐久性能會有嚴重的影響。尤其是對混凝土抗裂性能、收縮、抗凍、抗硫酸鹽侵蝕、堿骨料反映、抗氯離子滲透等，都有顯著影響。（4）高品質的骨料是指針對特定工程應用場合，滿足砂石質量標準且滿足有關應用技術標準的砂石骨料。品質高的砂石一般具有粒形較好、級配合理、空隙率低、有害物質含量少、母巖強度合適、含泥量低等特點。（5）砂石的品質要放在混凝土整個原材料體系中總體考慮。既要滿足相關砂石標準和有關應用標準，又要跟其他原材料相匹配，以降低成本，混凝土質量也才能得到保證。
冷博士還對高性能混凝土的推廣應用進展進行了介紹，表示在前期工作基礎上，下一步工作重點主要是落實建標[2014]117號文件提出的有關要求。2015年是關鍵年份，重點工作主要有以下幾項：
（1）標準：盡快完成并發布實施《高性能混凝土評價標準》；（2）宣傳：要利用各種途徑，就高性能混凝土推廣應用的目的意義、目標任務和實施措施等，在全社會進行廣泛的宣傳、引導；（3）培訓：針對混凝土相關的技術人員、管理人員、質量執法人員等，進行高性能混凝土相關的政策、技術、標準、基礎知識等全面、系統和持續的培訓；（4）示范和試點：研究制訂推廣示范方案，選擇和落實示范地區、示范工程、示范企業；（5）技術和產品推廣：重點包括原材料品質優化；混凝土配合比優化、耐久性設計和試驗評價、特種混凝土施工、摻合料應用、外加劑應用、過程質量監督、結構質量檢測以及相關產品等。（6）綠色生產星級評價：按照即將發布實施的預拌混凝土綠色生產星級評價標識管理辦法，組織針對混凝土生產企業的綠色生產星級評價工作。
編輯：金哲
