【學員問題】合理使用的水泥確保混凝土工程質(zhì)量？

　　【解答】引言

　　在我國基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)與民用建筑中，混凝土已成為應(yīng)用面最廣、應(yīng)用量最大的建筑材料1998年我國水泥產(chǎn)量已達5.3億t，以每立方米硅水泥用量0.25t計，該年度全國混凝土澆筑21億t.隨著我國建筑事業(yè)的發(fā)展，今后混凝土的用量還會不斷增加。

　　當前我國相當多的混凝土工程存在質(zhì)量問題，全國惡性工程事故不斷，而尚未暴露出來的質(zhì)量隱患則更是令人擔憂。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的目標使用期一般都在50年以上，那些關(guān)乎結(jié)構(gòu)安全的質(zhì)量隱患如果得不到有效控制，將為后人埋下無數(shù)禍根。廣大工程技術(shù)人員越來越認識到：工程質(zhì)量必須“標”、“本”兼治。筆者多年從事結(jié)構(gòu)設(shè)計和建設(shè)監(jiān)理工作，經(jīng)常深人施工現(xiàn)場。在工程實踐中體會到水泥的確堪稱混凝土工程質(zhì)量之“本”�，F(xiàn)提出幾點個人意見供水泥生產(chǎn)主管部門、科研單位和制定設(shè)計、施工、建材規(guī)范以及建設(shè)主管部門的有關(guān)人員參考。

　　1.改變“回轉(zhuǎn)窯水泥不足立窯補”的現(xiàn)狀確保工程質(zhì)量

　　試驗結(jié)果表明[t1.[27立窯水泥與回轉(zhuǎn)窯水泥配制的硅在質(zhì)量穩(wěn)定性、耐久性、施工適應(yīng)性及力學性能方面是有差別的，立窯水泥的各項性能明顯不如回轉(zhuǎn)窯水泥。歷史原因造成了目前我國立窯水泥生產(chǎn)過剩，回轉(zhuǎn)窯水泥產(chǎn)量又嚴重不足的尷尬局面。然而，近些年我們卻從未聽說有哪個工程因缺水泥而停工。很多工程的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位由于一時買不到回轉(zhuǎn)窯水泥或因某些施工單位為降低成本而有意使用了（或部分使用）立窯水泥，加之目前我國建筑材料準用制度不健全，便給一些不合格的立窯水泥有可乘之機，為混凝土工程質(zhì)量留下了隱患。

　　1997年以來，筆者托同行在全國各地對數(shù)十例因材料引起的工程事故做了一些調(diào)查，問題大多出在水泥上，幾乎又全是立窯水泥，教訓是深刻的。

　　從結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度看，設(shè)計人員除特殊情況外，一般僅對硅的強度（等級）提出明確要求，至于采用何種水泥配制混凝土則由施工單位決定。由于目前我國建筑材料準用制度尚不完善，建設(shè)監(jiān)理無法根據(jù)法規(guī)來限定出自不同廠家水泥的使用范圍。用于檢查結(jié)構(gòu)件質(zhì)量的硅試件（現(xiàn)場澆筑時取樣）需養(yǎng)護28d才能測試，而施工進度又不能耽擱，因此監(jiān)理人員實際上是“事后”檢查硅工程的質(zhì)量，很難做到“事前”控制。舉一個典型例子：某一高層寫字樓的施中，設(shè)計要求底層柱需用C60混凝土，但現(xiàn)場批量留取的試件在28d后測試的結(jié)果為：絕大多數(shù)不能達到C60強度，事后查明是由于采用了質(zhì)量不過關(guān)的立窯產(chǎn)水泥。此時該處混凝土已澆筑了數(shù)百立方米（2層）。后采取柱截面外擴補強措施處理，不僅耽誤了工期，還影響了建筑物伸用壽命。施工單位為此付出了經(jīng)濟代價。

　　筆者認為，混凝土工程質(zhì)量，首先要抓水泥質(zhì)量。有關(guān)調(diào)查材料表明：我國目前優(yōu)質(zhì)立窯水泥熟料的年產(chǎn)量約在6000萬t左右，但持有生產(chǎn)許可證的立窯廠家年總產(chǎn)量卻有4億t.由于優(yōu)質(zhì)水泥產(chǎn)量的嚴重不足，使得非優(yōu)質(zhì)甚至劣質(zhì)的立窯水泥大量占有市場并用于結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位。因此，大力發(fā)展工藝先進的窯外分解新型干法生產(chǎn)技術(shù)，按照三部委的已定方針盡快淘汰工藝落后、質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、污染重的土立窯和小型機立窯是當務(wù)之急。“回轉(zhuǎn)窯不足立窯補”的狀況必須改變，如果不解決當前水泥質(zhì)量中存在的問題，混凝土工程質(zhì)量的“根治”無從談起

　　2.選用水泥必須考慮混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性

　　由于混凝土建構(gòu)筑物要求有足夠長的使用壽命，因此硅的耐久性逐漸引起人們的重視。世界上許多國家已經(jīng)把耐久性作為衡量混凝土質(zhì)量的首要指標，他們或者編制關(guān)于結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計、施工專項規(guī)范或者推出一些指導性文獻、手冊[3].[4]等。

　　水泥品質(zhì)直接影響混凝土的耐久性能。實驗結(jié)果表明[2]：就是用優(yōu)質(zhì)立窯水泥（#525）配制的硅，其抗?jié)B、抗碳化、抗海水腐蝕性能亦均不如同標號回轉(zhuǎn)窯水泥，抗凍、干燥收縮、鋼筋銹蝕等與回轉(zhuǎn)窯水泥相近。而采用燒粘土作混合材的#425立窯水泥則對硅的耐久性能非常不利。值得注意的是：用立窯燒制熟料，由于窯內(nèi)通風條件差，熱力強度不如回轉(zhuǎn)窯，且窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定，物料受熱不均勻，難免出現(xiàn)熟料輕燒、欠燒等現(xiàn)象，故熟料質(zhì)量波動較大。目前我國能夠生產(chǎn)#525優(yōu)質(zhì)水泥的機立窯廠家并不多，而能生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性上能與回轉(zhuǎn)窯水泥相近的廠家則更少。因此，質(zhì)量不穩(wěn)定的立窯水泥將在實際工程中影響混凝土的耐久性能。

　　在實際工程中對混凝土的耐久性必須進行“事前”控制。等到建筑物在使用階段出了問題再去彌補，將造成不可估量的損失。但遺憾的是：我國現(xiàn)行（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范）（GBJ1o一89）僅在構(gòu)造措施和對正常使用極限狀態(tài)下的驗算方面考慮了結(jié)構(gòu)的耐久性要求，并未引人結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的概念。我國現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204一92）未考慮水泥品質(zhì)對混凝土耐久性的影響，而我國（混凝土質(zhì)量控制標準》（GB50164一92）對混凝土耐久性的要求又偏低且欠具體。這就是說，我國硅工程從設(shè)計到施工均未有效地進行結(jié)構(gòu)耐久性的“事前”控制，而工程驗收又未對此做出專門規(guī)定（一般僅做外觀評價、回彈法檢測磚強度等）。所以，如何評價一個新建工程的結(jié)構(gòu)耐久性，只有讓時間來做出回答了。我國已建成工程的返修率高居不下，被評為“優(yōu)質(zhì)工程”的項目在使用階段混凝土開裂，甚至發(fā)生重大事故的事例層出不窮，除了管理體制上諸多弊端外，水泥本身的質(zhì)量問題以及對水泥品種選用不當恐怕也是主要原因之一。

　　在目前條件下，為保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能，筆者提出以下幾點建議供有關(guān)部門參考：

　�。�1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工在選用水泥方面應(yīng)有明確規(guī)定。據(jù)悉，建設(shè)部已把“混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究及耐久性設(shè)計”列為國家重點科技攻關(guān)項目，并由清華大學、中國建筑科學研究院等單位共同承擔此項任務(wù)。參加這一項目的有關(guān)人員已拿出“混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計及施工建議”的初稿供討論，估計不久的將來會有相應(yīng)的規(guī)范出臺。在制定這類規(guī)范時建議專門增加有關(guān)水泥選用的章節(jié)，明確規(guī)定：某類工程或某結(jié)構(gòu)部位等“須”、“應(yīng)”、“宜”選用某種類（或標號）水泥。

　�。�2）要盡快健全、完善我國的水泥準用制度。建議建設(shè)部會同國家建材局出臺一些法規(guī)，規(guī)定水泥出廠必須附有“準用證”。該證應(yīng)明確交代哪些水泥“可”、“不可”用于某類工程或某結(jié)構(gòu)部位等。在水泥包裝袋上也應(yīng)標明：出廠日期、使用期限、存放條件、使用要求、應(yīng)用范圍及其它注意事項等，以利建設(shè)監(jiān)理現(xiàn)場檢查。

　　以上內(nèi)容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。