摘 要:从混凝土结构设计及施工监理的角度出发,就水泥质量和水泥选用方面的问题以及混凝土耐久性对水泥的技术要求等做了一些研讨。
关键词:旋窑;立窑;混凝土;耐久性;工程质量
中图分类号:TQ172
在我国基础设施和工业与民用建筑中,混凝土已成为应用面最广、应用量最大的建筑材料1998 年我国水泥产量已达5. 3 亿t ,以每立方米硅水泥用量0. 25t 计,该年度全国混凝土浇筑21 亿t . 随着我国建筑事业的发展,今后混凝土的用量还会不断增加。
当前我国相当多的混凝土工程存在质量问题,全国恶性工程事故不断,而尚未暴露出来的质量隐患则更是令人担忧。建筑物结构设计要求的目标使用期一般都在50 年以上,那些关乎结构安全的质量隐患如果得不到有效控制,将为后人埋下无数祸根。
广大工程技术人员越来越认识到: 工程质量必须“标”、“本”兼治。笔者多年从事结构设计和建设监理工作,经常深人施工现场。在工程实践中体会到水泥的确堪称混凝土工程质量之“本”。现提出几点个人意见供水泥生产主管部门、科研单位和制定设计、施工、建材规范以及建设主管部门的有关人员参考。
1 改变“回转窑水泥不足立窑补”的现状,确
保工程质量
试验结果表明[ t1. 27 ] 立窑水泥与回转窑水泥配制的硅在质量稳定性、耐久性、施工适应性及力学性能方面是有差别的,立窑水泥的各项性能明显不如回转窑水泥。历史原因造成了目前我国立窑水泥生产过剩,回转窑水泥产量又严重不足的尴尬局面。然而,近些年我们却从未听说有哪个工程因缺水泥而停工。很多工程的结构关键部位由于一时买不到回转窑水泥或因某些施工单位为降低成本而有意使用了(或部分使用) 立窑水泥,加之目前我国建筑材料准用制度不健全,便给一些不合格的立窑水泥有可乘之机,为混凝土工程质量留下了隐患。
1997 年以来,笔者托同行在全国各地对数十例因材料引起的工程事故做了一些调查,问题大多出在水泥上,几乎又全是立窑水泥,教训是深刻的。
从结构设计的角度看,设计人员除特殊情况外,一般仅对硅的强度(等级) 提出明确要求,至于采用何种水泥配制混凝土则由施工单位决定。由于目前我国建筑材料准用制度尚不完善,建设监理无法根据法规来限定出自不同厂家水泥的使用范围。用于检查结构件质量的硅试件(现场浇筑时取样) 需养护28 d 才能测试,而施工进度又不能耽搁,因此监理人员实际上是“事后”检查硅工程的质量,很难做到“事前”控制。举一个典型例子:某一高层写字楼的施中,设计要求底层柱需用C60 混凝土,但现场批量留取的试件在28 d 后测试的结果为:绝大多数不能达到C60 强度,事后查明是由于采用了质量不过关的立窑产水泥。此时该处混凝土已浇筑了数百立方米(2 层) 。后采取柱截面外扩补强措施处理,不仅耽误了工期,还影响了建筑物伸用寿命。施工单位为此付出了经济代价。
笔者认为,混凝土工程质量,首先要抓水泥质量。有关调查材料表明:我国目前优质立窑水泥熟料的年产量约在6000 万t 左右,但持有生产许可证的立窑厂家年总产量却有4 亿t . 由于优质水泥产量的严重不足,使得非优质甚至劣质的立窑水泥大量占有市场并用于结构关键部位。因此,大力发展工艺先进的窑外分解新型干法生产技术,按照三部委的已定方针尽快淘汰工艺落后、质量不稳定、能耗高、污染重的土立窑和小型机立窑是当务之急。“回转窑不足立窑补”的状况必须改变,如果不解决当前水泥质量中存在的问题,混凝土工程质量的“根治”无从谈起。
2 选用水泥必须考虑混凝土结构的耐久性
由于混凝土建构筑物要求有足够长的使用寿命,因此硅的耐久性逐渐引起人们的重视。世界上许多国家已经把耐久性作为衡量混凝土质量的首要指标,他们或者编制关于结构耐久性的设计、施工专项规范或者推出一些指导性文献、手册[3 ] [4 ] 等。
水泥品质直接影响混凝土的耐久性能。实验结果表明2 :就是用优质立窑水泥(525 # ) 配制的硅,其抗渗、抗碳化、抗海水腐蚀性能亦均不如同标号回转窑水泥,抗冻、干燥收缩、钢筋锈蚀等与回转窑水泥相近。而采用烧粘土作混合材的# 425 立窑水泥则对硅的耐久性能非常不利。值得注意的是:用立窑烧制熟料,由于窑内通风条件差,热力强度不如回转窑,且窑内热工制度不稳定,物料受热不均匀,难免出现熟料轻烧、欠烧等现象,故熟料质量波动较大。目前我国能够生产# 525 优质水泥的机立窑厂家并不多,而能生产质量稳定性上能与回转窑水泥相近的厂家则更少。
在实际工程中对混凝土的耐久性必须进行“事前”控制。等到建筑物在使用阶段出了问题再去弥补,将造成不可估量的损失。但遗憾的是:我国现行(混凝土结构设计规范) ( GBJ 1o 一89) 仅在构造措施和对正常使用极限状态下的验算方面考虑了结构的耐久性要求,并未引人结构耐久性设计的概念。
我国现行《混凝土结构工程施工及验收规范》( GB50204 一92) 未考虑水泥品质对混凝土耐久性的影响,而我国(混凝土质量控制标准》( GB50164一92) 对混凝土耐久性的要求又偏低且欠具体。这就是说,我国硅工程从设计到施工均未有效地进行结构耐久性的“事前”控制,而工程验收又未对此做出专门规定(一般仅做外观评价、回弹法检测砖强度等) 。所以,如何评价一个新建工程的结构耐久性,只有让时间来做出回答了。我国已建成工程的返修率高居不下,被评为“优质工程”的项目在使用阶段混凝土开裂,甚至发生重大事故的事例层出不穷,除了管理体制上诸多弊端外,水泥本身的质量问题以及对水泥品种选用不当恐怕也是主要原因之一。
参考文献:
[1 ] 徐同济. 混凝土质量控制标准. 中国建筑工业出版社
[2 ] 刘浩. 混凝土常用标准汇编. 中国建筑工业出版社
[3 ] 魏忠荣. 水泥与混凝土工艺. 中国建筑工业出版社
[4 ] 高斌. 综述建筑工程混凝土质量问题及防治. 中国建筑工业出版社
