朱效荣  1970出生,教授、研究员级高级工程师,北京城建集团高级顾问,冀东发展集团首席科学家。
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寒风中迎接2018
 

寒风中迎接2018

 

朱效荣  100007  混凝土科技网

 

    寒冬季节,万物沉睡,寒风吹面,略感湿寒。一年一度的新年又要到了,告别2017,喜迎2018,回顾过去的一年,有欢喜也有忧愁,展望未来的一年,有期待也有迷茫,选择了从事这个行业,有委屈也有快乐,有苦闷也有甘甜,庆幸有一帮志同道合者一路同行,感谢有这么多人关心关注我们,感恩有那么多不同行业的人鼓励我们!

    预拌混凝土发展了二十年,对一个行业而言如白驹过隙,转瞬即逝,无足挂齿;对一个人而言却是一生的青春年华,弥足珍贵,怀念终身?;炷列幸荡悠鸩?、快速发展到全盛,现在开始调整达到新的平衡,是自然规律。

    我对国内外混凝土行业的理解,中国在地球7%的耕地之中建设了全世界60%的建筑,建筑密度=60/7=8.57,而其他国家在地球93%的耕地之中建设了全世界40%的建筑,建筑密度=40/93=0.43。我们国家是世界平均值的8.57/0.43=20倍,况且发达国家从70年代就结束了大规模建设,我国水泥产量和用量世界最大,发达国家没有参与我国这么大项目的经验,应该创立自己的理论,外国人怎么会提出符合中国国情且正确的理论和指导意见呢。特别是北京新机场杨文科先生对美国梅塔教授著作的批注意见,非常符合中国实际,许多人把梅塔当做神了,我觉得梅塔的书中观点严重脱离中国实际,假设和猜想的成分过多,前茅后盾。用于指导混凝土生产,如同看待30年代共产国际顾问李德指导中国革命,严重脱离中国实际,这样看待书中内容就不会当真了。研究混凝土技术的核心是我们要有民族自信,相信符合实际的混凝土技术出自我们中国人自己的手,如同中国革命的指导思想来自于毛泽东思想,是根据中国国情总结出来的,符合实际的。而不要像某些专家,得了软骨病,崇洋媚外,一提外国的都是好的,只要是中国自创的他们就看不起,国内生产一线技术人员发表真实的观点就被质疑。在创立新的理论方面,国外我不太清楚,国内我们在2006年通过鉴定的多组分混凝土理论是站在纯混凝土材料角度的,多组分混凝土理论由孙伟院士命名。2008年获得建设部科学技术奖,我觉得关于最佳配合比设计和最佳耐久性的设计方法,我们已经有了正确的理论以及准确的技术方案和技术措施,比国外先进多了,其实许多问题早都有了解决的理论,只是不被主流观点认可而已。

    本人认为制约行业发展的重要理论观点包括三个方面,一个是水灰比决定强度这一错误的的观点??凸鄣厮?,水泥强度和用量决定混凝土强度,水灰比只能影响混凝土强度,从零开始,随着水灰比的增加,混凝土强度提高,在标准稠度对应的水灰比时,混凝土强度最高,当水灰比大于这一数值时,水灰比越大,混凝土强度越低。配制混凝土时,最佳的水灰比只有这一个值。二是配合比设计中用砂率控制包裹性是错误的。由于砂率是砂石骨料用量的质量百分比,属于衡器确定的数据,包裹性是体积问题,属于尺寸问题,是量器确定的数据。用砂率解决包裹性问题,就像用称称量身高,驴唇不对马嘴的事情,解放70年了,这个观念是否要改变呢。真正重视技术,重视创新,就要研究材料技术指标和混凝土性能之间的对应关系,实事求是,探本朔源,勇于追求。三是外加剂用于减水是错误的。外加剂在混凝土中合理的作用是增加流动性改善耐久性。正常的混凝土如同一个正常的人,胶凝材料浆体和肉一样,砂石像骨头一样,拌合水就像身体里的水一样,合理的量是最佳值,多了引起副作用浮肿就要排出了,外加剂如同关节中的润滑液,正常的混凝土如同一个正常的人一样。正常的人不需要减肥,正常合理的混凝土不需要减水。正常的人减肥过度就会眼花,眩晕,达到骨感的时候营养不良走不动路,影响健康。正常的混凝土外加剂合理的作用是增加流动性,改善耐久性。外加剂一旦发挥减水作用,增加的外加剂就会像正常人吃了减肥药一样,离析、抓地、扒底和粘罐堵泵的情况,同时影响强度和耐久性。

    由于现实条件下原材料我们无法改变,水泥、砂石、掺合料以及外加剂,除了外加剂好改变,其余的我们技术人员都没有太大的选择权,既然已经无法改变,那我们只能改变自己去适应环境。以前的观念:用优质的原材料配制出优质的混凝土,不合格的原材料坚决不能用,说起来容易做起来难??!我们改变不了。因此我们反其道而行之,研究新技术新工艺新理论,用比现在市场上销售的水泥、掺合料、较低品位的砂石和外加剂,配制出优质的混凝土,满足工程所需要的工作性、强度和耐久性,这是我们追求的目标,也是我们在行业中扩大生存空间和战胜任何困难的法宝。

    将预拌混凝土配制成自密实自流平混凝土是当前施工的需要,我觉得自密实混凝土配制出来后石子在混凝土拌合物中是“悬浮”状态且均匀分布。成型后的试件在初凝前收面时用食指伸进混凝土中,指甲盖不能进入混凝土浆体,可以明显感觉的到石子悬浮于浆体中,浆体厚度为5mm,砂子表面粘1-2mm胶凝材料浆体,指头肚正好能够摸着石子。这样的混凝土匀质性正好,不离析不分层,凝固后强度最高,抗渗、抗冻指标最佳,基本不用振捣。总胶凝材料与混凝土配制强度成正比、胶凝材料用水量、外加剂的相容性及掺量取标准稠度对应的水量,外加剂不能用于减水,只用于增加流动性,控制坍落度,坍落度损失通过外加剂和胶凝材料现场试验确定,砂石骨料的用水量按照砂石骨料达到表面润湿时本身的吸水率确定,这样就可以准确把握胶凝材料、水和外加剂的量之间的对应关系。

    现实环境下我对大流动性混凝土的思维与理解,现代的大流动性混凝土,属于悬浮结构,为了实现混凝土工作性,在配合比设计的时候主要解决混凝土拌合物的匀质性,当混凝土中的水泥混合砂浆特别均匀的时候,石子悬浮于这种水泥混合砂浆当中,当这种砂浆具有流动性的时候就带动石子一起流动。而石子是否能够均匀稳定地悬浮于水泥混合砂浆之中,从物理学的角度看,石子受到的浮力等于石子的重量的时候石子就不会下沉,因此配制混凝土的时候主要考虑水泥混合砂浆形成的浆体的密度,就像制造潜水艇的原理一样,由于海水的密度是固定的,潜水艇通过调整自身的储水量改变自重解决上浮和下沉问题。而混凝土中石子的密度是固定的,是否能够悬浮是通过调整浆体的密度实现石子的悬浮的。合理的水泥混合砂浆密度是保证石子悬浮的必备条件,而连续均匀稳定的水泥混合砂浆是保证混凝土好的工作性、稳定的强度、良好的耐久性的关键。大流动性混凝土的几何模型不同于紧密堆积模型,其中砂浆体系需要给混凝土提供的应该是浮力而不是粘滞阻力。这样考虑的话,对于固定强度等级的混凝土,水泥混合砂浆胶砂比是一个定值,砂石骨料吸水的多少可以改变砂石自身的储水量最终改变了自身重量,外加剂的加入(特别是引气剂)通过调整粘稠度和密度最终在一定的范围内改变了水泥混合砂浆的平均密度,实现对石子浮力的改变。保证石子悬浮于水泥混合砂浆之中。这个是配制优质混凝土的核心所在,至于什么样的混凝土是优质的大流动性混凝土,我的理解就是:在工作性方面,浆体均匀稳定,无分层和离析现象,泵送前后状态一致,可以顺利实现自密实自流平的混凝土。在强度方面,表面碳化几乎没有,回弹测试不同部位的强度值均匀稳定,抗压检测平均值达到设计控制值,均方差小于1MPA,数据无离散性。耐久性方面,抗渗检测达到P12以上,抗冻检测慢冻达到D100以上。其他指标基本就可以实现优质化。

      如果混凝土企业做的混凝土都达到现场不加水就能够顺利泵送,不振捣就能够自动密实,不浇水养护照样可以和标养强度相同,回弹强度全部达到设计要求,还有什么好讨论的问题,关键问题是提高技术和管理水平,不要抱怨原材料质量,因为资源紧缺,原材料只能一天比一天差,过去的废料变成了现在的资源,现在的废料明天就是稀缺资源,混凝土行业需要提高的是技术人员的主动学习的态度和勇于面对新问题提出解决问题的精神,这么大的中国,这么多的混凝土,不可能没有问题,我们应该有一个简单易行的诊断问题的方法,解决问题的方法以及处理质量问题的方法。我的想法就是让搅拌站的所有人员学习数字量化混凝土实用技术,使用最简单的工具配制出优质的低成本混凝土,用最简单的方法解决最复杂的技术问题,这是技术人员的终极目标。采用多组分混凝土理论配制混凝土,由于采用的有效水胶比就是标准稠度用水量对应的水胶比,收缩完全可以控制,界面粘结的问题采用预湿骨料技术后根本就不会出现,配制出工作性优异的拌合物状态,是实现混凝土合理强度值和优异耐久性的重要途径。不离析不泌水不抓底不扒地是优质高性能混凝土工作性的表现,也是减少收缩,预防碳化和氯离子扩散,提高抗渗、抗冻以及碱集料反应的重要措施。

    锐意进取,吸取生产一线新经验,提高专业技术水平,推广应用新技术,是提高产品质量,降低生产成本的关键。我们研究混凝土技术,要深入一线,探本朔源,不耻下问,勇于创新,期待新的一年有新的进步!

 

 
 

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