1問題的提出
產(chǎn)品為用戶服務(wù),這是商品經(jīng)濟(jì)的鐵律。但“服務(wù)”并不是簡單的“你要什么我賣什么”,而是要為用戶的根本利益著想。用戶對(duì)產(chǎn)品的需要是隨著客觀世界的發(fā)展和自身的認(rèn)識(shí)而變化的。但是認(rèn)識(shí)往往滯后于實(shí)踐。對(duì)于用戶個(gè)體或個(gè)別群體的人來說,由于認(rèn)識(shí)水平的差異,未必都了解其自身的實(shí)際需要,產(chǎn)品生產(chǎn)者常會(huì)受到用戶無意間的誤導(dǎo)。作為兩個(gè)獨(dú)立生產(chǎn)和經(jīng)營的行業(yè),水泥和混凝土也存在這樣的問題。
由于生產(chǎn)工藝的限制,硅酸鹽水泥和混凝土在問世后的早期,相對(duì)于工程建設(shè)發(fā)展的需要,強(qiáng)度問題突出。眾所周知,Bolomy灰水比定則近100年來一直指導(dǎo)著傳統(tǒng)混凝土配合比的設(shè)計(jì)。Bolomy公式明確表明,混凝土28d抗壓強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度成正比,與水灰比倒數(shù)成正比。于是給水泥生產(chǎn)者的信息就是“需要提高水泥強(qiáng)度”。20世紀(jì)20年代,歐美國家水泥中C3S約為35%,如今達(dá)50%~70%;水泥細(xì)度從220m2/kg到現(xiàn)今的340~600m2/kg[1];圖1是美國從1920年到1990年70年間水泥7d抗壓強(qiáng)度提高的情況[2]。
我國水泥在30年前最高強(qiáng)度(GB175—63)相當(dāng)于20世紀(jì)末的425號(hào)(GB175—92),相當(dāng)于目前的32.5級(jí);相同水泥的標(biāo)稱強(qiáng)度下降了,實(shí)際強(qiáng)度是相當(dāng)?shù)?標(biāo)稱強(qiáng)度相同的水泥,如果用30年前的水灰比檢測(cè),則現(xiàn)在我國水泥28d抗壓強(qiáng)度提高了約20MPa。水泥的水灰比越大,早期強(qiáng)度與后期強(qiáng)度的比值(例如3d/28d或7d/28d)越小,而我國現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)在檢測(cè)水泥強(qiáng)度的水灰比增大后,對(duì)水泥3d標(biāo)稱強(qiáng)度的規(guī)定卻仍與修訂前水灰比較低時(shí)的一樣,因而實(shí)際上的早期強(qiáng)度提高得更多。不斷提高水泥強(qiáng)度的技術(shù)路線主要是增加C3S和C3A和提高比表面積。那些技術(shù)力量達(dá)不到要求的水泥廠增加C3S和C3A有困難,則主要依靠提高比表面積和想方設(shè)法在水泥中添加按標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)不出來的什么“增強(qiáng)劑”。由于行業(yè)的隔離,生產(chǎn)者和使用者都不知道這些措施對(duì)混凝土?xí)a(chǎn)生什么后果。相互不了解,自己對(duì)自己也不了解,以至于互相誤導(dǎo)。工程中發(fā)生問題時(shí)很少能從根本上找出原因。 圖11920~1990年美國水泥7d抗壓強(qiáng)度的增長[2]
互相以強(qiáng)度為第一需求誤導(dǎo)的結(jié)果是,水泥中高強(qiáng)和早強(qiáng)組分越來越多,比表面積由于沒有上限而越來越大,水化熱越來越大,抗裂性、抗腐蝕性越來越差,混凝土強(qiáng)度的后期增長率下降甚至倒縮,作為混凝土的主要組分,嚴(yán)重影響了混凝土結(jié)構(gòu)抵抗環(huán)境作用的耐久性能。 圖2不同水泥配制的混凝土在室外暴露50年后強(qiáng)度變化[1]
美國的Withy分別于1910、1923和1937年成型了5000多個(gè)水泥凈漿、砂漿和混凝土試件,在室外暴露,1975年由Washa和Wendt發(fā)表了暴露試驗(yàn)的結(jié)果如圖2所示[1]。圖2表明,用7M水泥配制的混凝土50年后抗壓強(qiáng)度達(dá)到52MPa,而用I型水泥(當(dāng)時(shí)的快硬水泥)配制的混凝土10年后強(qiáng)度開始倒縮;1937年按快硬水泥生產(chǎn)的I型水泥與現(xiàn)今水泥的平均水平很相似。Lemish和Elwell1996年在對(duì)依阿華州劣化的公路路面鉆芯取樣的一項(xiàng)研究中,也發(fā)現(xiàn)10~14年強(qiáng)度倒縮而得出結(jié)論:性能良好的混凝土與其強(qiáng)度增長慢相關(guān)[1]。
此外,水泥廠目前所采取提高水泥強(qiáng)度的技術(shù)路線還導(dǎo)致混凝土使用上的困難。這是造成目前水泥產(chǎn)品不能滿足用戶要求更直接的原因。而水泥廠卻從另一方面誤解了混凝土的需求。某些水泥科技人員不了解當(dāng)前供需關(guān)系的癥結(jié)所在,誤以為混凝土摻礦物摻和料后強(qiáng)度會(huì)下降,應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)更高強(qiáng)度的水泥來提供混凝土增大礦物摻和料用量的條件,因此仍然執(zhí)意于繼續(xù)提高硅酸鹽水泥的強(qiáng)度。
面臨可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn),水泥和混凝土雙方能否轉(zhuǎn)變思想方法和傳統(tǒng)觀念,互相溝通、互相了解、互相支持、共同前進(jìn),已經(jīng)關(guān)系到我國工程建設(shè)長久大計(jì)。出現(xiàn)當(dāng)前水泥和混凝土雙方的矛盾,主要原因在于近100年來,尤其是最近十幾年,混凝土結(jié)構(gòu)工程技術(shù)有很大的變化和發(fā)展,而水泥則主要是因工藝上的進(jìn)步促使高強(qiáng)和早強(qiáng)組分的不斷增加、強(qiáng)度的不斷提高。思維方法和觀念依然陳舊,尚未從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代真正轉(zhuǎn)變到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)中來,不了解因而不能為最終用戶──建設(shè)工程的根本利益服務(wù)。
為了使本來應(yīng)當(dāng)是一家的水泥和混凝土互相了解、和諧相處,共同進(jìn)步,在此提供一些雙方的信息和觀點(diǎn),一己之見,歡迎討論。 2現(xiàn)代混凝土的特點(diǎn)及其存在的問題
2.1現(xiàn)代混凝土的特點(diǎn)
1850年法國人取得鋼筋混凝土專利以后,使混凝土在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中得以物盡其用,是混凝土應(yīng)用技術(shù)的第一次飛躍;1928年法國的E.Freyssinet發(fā)明預(yù)應(yīng)力錨具是混凝土應(yīng)用技術(shù)又一次的飛躍性發(fā)展;就混凝土材料本身來說,1918年美國的D.Abrams提出著名的水灰比定則,使混凝土的配合比選擇和制備工藝有了依據(jù),成為混凝土技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)里程碑;直到化學(xué)外加劑特別是超塑化劑(高效減水劑)的大規(guī)模使用后,大大改變了混凝土的配制、性能和工藝。高效減水劑使混凝土能在比檢測(cè)水泥強(qiáng)度所用低得多的水灰比下達(dá)到比水泥強(qiáng)度高得多的強(qiáng)度,而施工性能卻很好,改變了傳統(tǒng)上混凝土的強(qiáng)度不能高于水泥強(qiáng)度而依賴于水泥強(qiáng)度的規(guī)律。水泥強(qiáng)度對(duì)混凝土的強(qiáng)度不再起主導(dǎo)作用,水泥的性質(zhì)也不再代表混凝土的性質(zhì)。由此帶來現(xiàn)代混凝土的特點(diǎn)如下:
1)工廠化的集中生產(chǎn)。區(qū)別于傳統(tǒng)上分散在工地現(xiàn)場(chǎng)拌制和吊斗澆筑的塑性混凝土,現(xiàn)代混凝土首先在工藝上是在工廠集中預(yù)拌,輸送至現(xiàn)場(chǎng)泵送澆筑,因此需要很好的施工性能,目前的預(yù)拌混凝土的坍落度普遍較大。
2)使用外加劑。不依靠水泥的品種而用外加劑進(jìn)行改性已越來越普遍,例如對(duì)需水性、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度發(fā)展、變形性質(zhì)、含氣量等。特別是高效減水劑改變了水泥本身的流變性能。
3)較低的水膠比。由于礦物摻和料對(duì)混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)顯著依賴于水膠比,則當(dāng)混凝土水膠比≥0.5時(shí),摻和料的作用不能得以發(fā)揮。因此除了不考慮耐久性的結(jié)構(gòu),常用的C30、C40混凝土水膠比一般都低于0.5。較低水膠比和較大坍落度造成混凝土較大的水泥(膠凝材料)用量。
4)摻用礦物摻和料。為了降低現(xiàn)代高強(qiáng)度水泥及其較大用量造成的混凝土內(nèi)部較高溫升,也由于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,礦物摻和料已逐漸成為現(xiàn)代混凝土必需的組分,而且有加大摻量的趨勢(shì)──尤其是用于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì),礦物摻和料是必需的組分,而且摻量要大于20%[3]。加拿大已將大摻量礦物摻和料(粉煤灰和礦渣)列入2004年12月頒布的混凝土規(guī)范[4],其中粉煤灰和礦渣單摻時(shí)最低摻量分別為30%和35%,沒有上限。
2.2存在的問題
任何事物都有其利必有其弊,現(xiàn)代混凝土是水泥和混凝土技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的體現(xiàn),但是在前進(jìn)過程中難免會(huì)出現(xiàn)另一方面的問題,主要表現(xiàn)在以下方面:
1)組分多增加了過程控制的復(fù)雜性。在混凝土生產(chǎn)時(shí)除了水、水泥、砂、石4種傳統(tǒng)材料之外,為了工程的需要,摻入的有機(jī)或無機(jī)添加物質(zhì)已成為必需的其他組分,有時(shí)外加劑還不止一種,礦物摻和料也不止一種。例如日本的明石大橋所用外加劑包括超塑化劑、引氣劑和引氣減水劑,膠凝材料使用磨細(xì)礦渣、粉煤灰和少量石灰石粉。這無疑增加了原材料管理和上料控制的工作量。近10年間,在我國,把粉煤灰誤用作水泥的事故曾多次發(fā)生。
2)現(xiàn)行攪拌機(jī)攪拌時(shí)間太短存在的勻質(zhì)性問題。在攪拌機(jī)中添加多種物質(zhì),增加質(zhì)量控制的難度和拌和物勻質(zhì)性的問題。目前的攪拌時(shí)間一般只有30s,這是大多數(shù)攪拌站按購進(jìn)設(shè)備的說明書設(shè)定的。實(shí)際上這個(gè)攪拌時(shí)間原本是針對(duì)不用摻和料的傳統(tǒng)混凝土設(shè)定的,對(duì)于摻用摻和料和外加劑、水膠比又較低的拌和物,在強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間至少應(yīng)達(dá)到1min以上,否則難以保證勻質(zhì)性。曾經(jīng)有施工單位反映過:為什么預(yù)留的摻膨脹劑混凝土試件有的會(huì)脹裂?顯然這是攪拌不均勻?qū)е屡蛎泟┰诰植窟^量所造成的。
3)同摻法影響外加劑的效率。外加劑的摻入方法有以下幾種:①同摻法:與拌和水同時(shí)摻入。目前我國絕大多數(shù)攪拌站都這樣使用;②后摻法:在達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)摻入;③分次摻法:先摻一部分,隔一段時(shí)間后再摻其余部分。效果見圖3所示??倱搅肯嗤瑫r(shí),分次摻法比同摻法效果好得多;同摻法想要達(dá)到和分次摻法相當(dāng)?shù)男Ч麜r(shí),摻量要加大。絕大多數(shù)攪拌站現(xiàn)行將外加劑溶于拌和水一次性摻入的方法是外加劑效率最低的摻法。國外使用外加劑大多采用分次摻入法──例如,初始摻入一半,隨后通過安裝在攪拌車上測(cè)拌和物黏度的傳感器控制自動(dòng)續(xù)摻,以保持到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)拌和物的坍落度。目前在我國難以改變現(xiàn)行外加劑的摻法。
圖3高效減水劑用不同摻入法時(shí)拌和物坍落度經(jīng)時(shí)變化
4)大摻量礦物摻和料使膠凝材料中SO3不足。礦物摻和料的活性需要CaO和SO3激發(fā),故水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許礦渣水泥中SO3最大摻量可達(dá)4%。而在混凝土中使用大摻量礦物摻和料會(huì)稀釋水泥中的SO3,摻量越大,SO3越不足。因此混凝土早期強(qiáng)度低、凝結(jié)緩慢、收縮大。如圖4所示,礦渣和粉煤灰總摻量為40%時(shí),水泥中的SO3被稀釋至1.3%后,砂漿水養(yǎng)護(hù)14d后存放于空氣中76d收縮值達(dá)0.036%,補(bǔ)充石膏后,同齡期收縮值隨SO3的增加而減少,而且從在水中膨脹到隨后在空氣中收縮的差值(稱作膨脹率的落差,低落差對(duì)砂漿或混凝土的體積穩(wěn)定性很重要)也隨之減小。圖5是礦物摻和料總量50%時(shí)相同流動(dòng)度砂漿的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度與SO3摻量的關(guān)系。在20世紀(jì)80年代我國水泥中的SO3一般都在1.7%左右,現(xiàn)在隨著熟料中C3A的增加,已提高到2.3%左右。在傳統(tǒng)上,生產(chǎn)水泥時(shí)對(duì)石膏的優(yōu)化主要是為了調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間,基本上未考慮其他影響。在混凝土中摻入摻和料稀釋SO3的同時(shí)當(dāng)然也稀釋C3A,但是石膏在有摻和料的漿體中的作用并不只涉及C3A,對(duì)大摻量摻和料混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響機(jī)理不同于和C3A的關(guān)系?;炷林袚胶土现灰獡搅看笥?0%,則SO3不足的影響就會(huì)有表現(xiàn),摻量越大影響越大。
圖4SO3含量對(duì)砂漿體積穩(wěn)定性的影響
圖5SO3含量對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響
3水泥品質(zhì)現(xiàn)狀對(duì)混凝土生產(chǎn)和質(zhì)量的影響
對(duì)混凝土影響的水泥現(xiàn)狀主要是:因現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不設(shè)強(qiáng)度的上限和比表面積的上限,水泥比表面積太大,早期強(qiáng)度太高而長期增長率低甚至倒縮,實(shí)際強(qiáng)度浮動(dòng)幅度太大;不控制堿含量、氯離子含量;不檢測(cè)開裂敏感性;無法提供在混凝土中與外加劑的相容性;出廠水泥溫度太高,難以控制混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力。
3.1水泥細(xì)度的影響
水泥流變性能對(duì)混凝土施工性能有重要影響,而施工性能是硬化后混凝土質(zhì)量的重要保證。粗細(xì)顆粒級(jí)配恰當(dāng)?shù)乃?可得到良好的流變性能。水泥中3~30μm的顆粒起強(qiáng)度增長的主要作用,>60μm的顆粒則對(duì)強(qiáng)度不起作用,但起穩(wěn)定體積的作用。因此3~30μm的顆粒應(yīng)當(dāng)約占90%[5];<10μm的顆粒起早期強(qiáng)度的作用,且需水量大,而其中<3μm的顆粒只起早強(qiáng)作用,因此流變性能好的水泥<10μm的顆粒應(yīng)當(dāng)<10%。我國多數(shù)水泥的生產(chǎn)則基本上只關(guān)心細(xì)度,很少注重水泥顆粒的級(jí)配。在我國目前多數(shù)生產(chǎn)條件下,水泥磨得越細(xì),細(xì)顆粒越多,早期強(qiáng)度發(fā)展很快,而又很快被耗盡,后期增長余地就會(huì)減少。有人認(rèn)為提高水泥強(qiáng)度最簡單的技術(shù)就是增加比表面積。近年來許多質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)室用篩析法檢測(cè)水泥細(xì)度時(shí),大多篩余量都小于3%,甚至沒有篩余,水泥比表面積已高達(dá)400m2/kg。越細(xì)的水泥需水量越大,與外加劑相容性越差,水化熱越大,開裂敏感性越大。 1)越細(xì)的水泥與外加劑相容性越差。天津雍陽外加劑廠邱漢用該廠生產(chǎn)的萘系高效減水劑UNF-5與不同細(xì)度的水泥進(jìn)行相容性試驗(yàn)。用相同水灰比的凈漿,改變外加劑摻量,分別于攪拌后5min和60min檢測(cè)流動(dòng)度,試驗(yàn)外加劑對(duì)不同細(xì)度水泥的飽和點(diǎn)、1h后的流動(dòng)度損失以及使流動(dòng)度不損失的摻量點(diǎn)。結(jié)果見圖6。 圖6水泥細(xì)度對(duì)其與高效減水劑相容性的影響
由圖6可見,水泥比表面積為3014cm2/g時(shí),高效減水劑飽和點(diǎn)為0.8%,流動(dòng)度無損失的摻量為1.6%;水泥比表面積為3982cm2/g時(shí),高效減水劑飽和點(diǎn)為1.2%,流動(dòng)度無損失的摻量為1.82%;比表面積為4445cm2/g時(shí),高效減水劑飽和點(diǎn)為1.6%,找不到流動(dòng)度的無損失點(diǎn);當(dāng)水泥比表面積達(dá)5054cm2/g時(shí),則高效減水劑飽和點(diǎn)為2.0%,同樣找不到流動(dòng)度的無損失點(diǎn)。該試驗(yàn)表明,水泥比表面積的增大,外加劑與水泥的相容性隨之下降。著名水泥化學(xué)家T.C.Powers早在40年前就指出過,并非水化越充分的水泥漿體強(qiáng)度越高,因?yàn)樗嗨飶?qiáng)度和體積穩(wěn)定性都比熟料的低。因此需要有一部分未水化顆粒來保持強(qiáng)度和穩(wěn)定體積[6],這就是“化學(xué)成分通過結(jié)構(gòu)起作用”。水泥比表面積增加后,對(duì)砂漿長期抗拉強(qiáng)度的影響更明顯,如圖7所示[1]。圖7表明,砂漿抗拉強(qiáng)度隨水泥比表面積的增加而呈線性下降,碳化深度總的趨勢(shì)是隨水泥比表面積增大而減小。粗水泥碳化深度大但強(qiáng)度高,可能是表面的碳化對(duì)水泥有增強(qiáng)作用。
圖7水泥細(xì)度對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響[1] 2)有研究者(Heam1949年,Mather1993年)報(bào)道粗水泥的滲透性隨齡期而下降,表明其具有自愈能力[1]?;炷量箖鲂噪S水泥比表面積減小而提高(見圖8)可能也和碳化降低滲透性有關(guān)[1]。
圖8抗凍性與水泥比表面積的關(guān)系[1] 3)過細(xì)的水泥具有更大的開裂敏感性,如圖9和圖10所示[1]。圖9中用收縮開裂環(huán)檢測(cè)水泥開裂的敏感性,從成型到開裂經(jīng)過的時(shí)間越短,抗裂性越差。從圖9可以看出,開裂敏感性隨水泥比表面積的增大而增大。在圖10中可見,水泥漿體因干燥而開裂的程度隨水泥比表面積增大而嚴(yán)重;水泥比表面積只有220m2/kg時(shí),混凝土中微裂縫極少;當(dāng)水泥比表面積增加到490m2/kg時(shí),則混凝土中密布微裂縫。這些肉眼不可見微裂縫在早期可能是不連通和不開放的,但卻是在服役期間受到溫度、濕度的反復(fù)作用出現(xiàn)可見裂縫的開裂源,成為侵蝕型介質(zhì)侵入的通道,響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
圖9水泥細(xì)度和開裂敏感性的關(guān)系[1]
圖10水泥細(xì)度對(duì)水泥漿體和混凝土開裂的影響[1]
3.2水泥的強(qiáng)度
任何水泥基材料的強(qiáng)度都是在一定的標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)得的。如果水灰比、試件尺寸、養(yǎng)護(hù)條件、試驗(yàn)方法都相同,則凈漿強(qiáng)度高于砂漿強(qiáng)度,砂漿強(qiáng)度高于混凝土強(qiáng)度。然而,事實(shí)是水泥強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度的定義不同,也就是檢測(cè)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)條件不同。在高效減水劑問世之前,由于施工的需要,混凝土的水灰比受到限制,必然大于檢測(cè)水泥強(qiáng)度的水灰比,因此混凝土強(qiáng)度依賴于水泥強(qiáng)度,混凝土標(biāo)稱強(qiáng)度也必然不會(huì)超過水泥的標(biāo)稱強(qiáng)度?,F(xiàn)在高效減水劑的使用打破了這一傳統(tǒng)的常規(guī):混凝土的水灰比可以減小到比檢測(cè)水泥的水灰比低得很多,老規(guī)范中“水泥強(qiáng)度應(yīng)是混凝土強(qiáng)度的1.5~2倍”的規(guī)定已成為歷史,現(xiàn)今的32.5級(jí)水泥能配制C60混凝土已是現(xiàn)實(shí)。
就提高水泥強(qiáng)度的技術(shù)路線來看,將近200年來水泥強(qiáng)度的發(fā)展已步入盡頭:高強(qiáng)和早強(qiáng)的礦物以及過大的比表面積給混凝土帶來的后果已是弊大于利。過去只有水工的大壩混凝土被稱為大體積而需要控制溫度,而今由于水泥的水化熱增大、混凝土水泥用量增多、早期強(qiáng)度提高,最小斷面只有20~30cm的構(gòu)件,其早期開裂也有約60%來自溫度應(yīng)力?;炷翗?gòu)件斷面可因混凝土強(qiáng)度的提高而減小,但是構(gòu)件斷面不可小到超過保證穩(wěn)定的極限,因此對(duì)強(qiáng)度的需要也有限,當(dāng)前的水泥強(qiáng)度已足夠。至于有特殊用途的所謂“超高強(qiáng)混凝土”(例如無粗集料而由活性粉末和細(xì)顆粒級(jí)配制成的RPC,抗壓強(qiáng)度可達(dá)200MPa),其所用的水泥強(qiáng)度等級(jí)也是現(xiàn)行的42.5即可[8]。因此水泥生產(chǎn)實(shí)在不必再追求更高的強(qiáng)度。現(xiàn)在的問題是,配制高強(qiáng)混凝土,乃至C100的混凝土已不是難事,倒是能保證28d抗壓強(qiáng)度不超過30MPa、拌和物施工性能良好(不泌水、不離析)的C25以下混凝土做不出來。雖然總的趨勢(shì)是混凝土強(qiáng)度都普遍提高了,但是對(duì)于像需要很大斷面的鐵路或公路橋墩、某些小開間樓板、基礎(chǔ)墊層以及其他一些素混凝土構(gòu)件,按承載力計(jì)算確實(shí)只需要很低的強(qiáng)度(雖 然能通過加大活性的或非活性礦物摻和料來解決,但又受到傳統(tǒng)觀念和現(xiàn)行規(guī)范的限制)。保留一些低強(qiáng)度等級(jí)的水泥,商家雖然單位產(chǎn)品利潤低,但是目前C30以下的混凝土需求量仍然很大,薄利多銷是市場(chǎng)經(jīng)營的重要策略之一。
有證據(jù)表明,高強(qiáng)度水泥的耐儲(chǔ)存性能很差,現(xiàn)行的52.5級(jí)水泥與42.5級(jí)水泥的28d實(shí)際強(qiáng)度差別不大,越存放差別越小,甚至?xí)惯^來。過去水泥的保質(zhì)期是3個(gè)月,而今52.5級(jí)水泥可能只有1個(gè)月了吧?主要是因?yàn)槟壳捌毡橐栽黾颖缺砻娣e作為提高強(qiáng)度的主要手段。
3.3其他影響
1)現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)定水泥出廠前檢測(cè)含堿量(不僅當(dāng)混凝土集料有活性時(shí)影響混凝土堿-集料反應(yīng),而且即使集料沒有堿活性,含堿量過大時(shí)還影響水泥的抗裂性)和氯離子含量,使有的水泥廠添加“不知道成分”的“增強(qiáng)劑”有了空子可鉆,給混凝土結(jié)構(gòu)耐久性增加了隱患。
2)試驗(yàn)和實(shí)踐表明,不同廠家生產(chǎn)的相同強(qiáng)度等級(jí)、相同品種水泥在開裂敏感性上可能有很大差別,水泥出廠前不做抗裂性檢驗(yàn),增加了混凝土抗裂性能的不可知性和控制裂縫的難度。
3)由于現(xiàn)代混凝土普遍使用高效減水劑,水泥與高效減水劑相容性問題和水泥的品質(zhì)有很大關(guān)系,目前水泥廠不檢測(cè)水泥與外加劑相容性,影響混凝土對(duì)水泥的選用。
4)散裝水泥的好處不言而喻,但是水泥廠只“用其利”卻未能對(duì)“棄其弊”做出貢獻(xiàn)。近年來散裝水泥出廠的溫度普遍過高,運(yùn)至攪拌站入倉后又散熱困難,造成水泥上料時(shí)仍有很高的溫度,混凝土澆筑溫度居高不下,增加了混凝土因溫度應(yīng)力而早期開裂的傾向。還要采取措施降低因此而造成的混凝土的澆筑溫度,在水資源和能源匱乏的今天,從總體來看不能說不有悖于發(fā)展散裝水泥以節(jié)約水泥包裝資源和環(huán)保的初衷。
4結(jié)論 1)影響混凝土質(zhì)量的水泥現(xiàn)狀主要是:水泥比表面積太大,早期強(qiáng)度太高而長期強(qiáng)度增長率低甚至倒縮,實(shí)際強(qiáng)度浮動(dòng)幅度太大,不利于質(zhì)量的均勻控制;不控制堿和氯離子含量;不檢測(cè)開裂敏感性;不提供與外加劑的相容性,工程無法選定合適的水泥;出廠水泥溫度太高,難以控制混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力。
2)現(xiàn)代混凝土普遍使用減水劑以降低水灰比,故其強(qiáng)度不再依賴于水泥強(qiáng)度,現(xiàn)行提高水泥強(qiáng)度的技術(shù)路線不利于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的穩(wěn)定和長期性能,不必再追求水泥向更高的強(qiáng)度發(fā)展;水泥品種單一化不僅不利于水泥的發(fā)展,而且也不利于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
3)現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)需要水泥具有良好的勻質(zhì)性和穩(wěn)定性、低的開裂敏感性、與外加劑良好的相容性、有利于混凝土結(jié)構(gòu)長期性能的發(fā)展以及無損害混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的超量成分。
4)思維方法和觀念應(yīng)當(dāng)適應(yīng)客觀世界的發(fā)展而轉(zhuǎn)變,產(chǎn)品應(yīng)為用戶長遠(yuǎn)利益的需要服務(wù);現(xiàn)代混凝土已大不同于傳統(tǒng)混凝土,作為產(chǎn)品的水泥應(yīng)當(dāng)按混凝土的需要生產(chǎn),并按混凝土的規(guī)律檢驗(yàn)。
參考文獻(xiàn): [1]PKMehta,RWBurrows.Buildingdurablestructurein21stcentury[J].Concrete International,2001,(3).
[2]RWBurrows.Thevisibleandinvisiblecrackingofconcrete[J].ACIMonographNo.11.
[3]土木工程學(xué)會(huì).CCES01-2004《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.
[4]CSAStandardA23.1-04/A23.2-04《Concretematerialsandmethodsforconcreteconstruction/methodsoftestand standardpracticesfor concrete》[S].Dec.2004.
[5]羅帆.不同粒級(jí)的水泥性能及其強(qiáng)度作用[J].四川水泥,1989, (5):28-31.
[6]TCPowers.Physicalpropertiesofcementpaste[A]//FourthICCC WashingtonD.C.,1960.
[7]ACI363Committee.Stateoftheartsonhighstrengthconcret[A]// Manualofconcretepractice,1992.
[8]曹峰.粉煤灰活性粉末混凝土研究[D].北京:清華大學(xué),1999.
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