摘 要:從混凝土結構設計及施工監理的角度出發,就水泥質量和水泥選用方面的問題以及混凝土耐久性對水泥的技術要求等做了一些研討。
關鍵詞:旋窯;立窯;混凝土;耐久性;工程質量
中圖分類號:TQ172
在我國基礎設施和工業與民用建筑中,混凝土已成為應用面最廣、應用量最大的建筑材料1998 年我國水泥產量已達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 . 隨著我國建筑事業的發展,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量問題,全國惡性工程事故不斷,而尚未暴露出來的質量隱患則更是令人擔憂。建筑物結構設計要求的目標使用期一般都在50 年以上,那些關乎結構安全的質量隱患如果得不到有效控制,將為后人埋下無數禍根。
廣大工程技術人員越來越認識到: 工程質量必須“標”、“本”兼治。筆者多年從事結構設計和建設監理工作,經常深人施工現場。在工程實踐中體會到水泥的確堪稱混凝土工程質量之“本”。現提出幾點個人意見供水泥生產主管部門、科研單位和制定設計、施工、建材規范以及建設主管部門的有關人員參考。
1 改變“回轉窯水泥不足立窯補”的現狀,確
保工程質量
試驗結果表明[ t1. 27 ] 立窯水泥與回轉窯水泥配制的硅在質量穩定性、耐久性、施工適應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窯水泥。歷史原因造成了目前我國立窯水泥生產過剩,回轉窯水泥產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。很多工程的結構關鍵部位由于一時買不到回轉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,為混凝土工程質量留下了隱患。
1997 年以來,筆者托同行在全國各地對數十例因材料引起的工程事故做了一些調查,問題大多出在水泥上,幾乎又全是立窯水泥,教訓是深刻的。
從結構設計的角度看,設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,建設監理無法根據法規來限定出自不同廠家水泥的使用范圍。用于檢查結構件質量的硅試件(現場澆筑時取樣) 需養護28 d 才能測試,而施工進度又不能耽擱,因此監理人員實際上是“事后”檢查硅工程的質量,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,設計要求底層柱需用C60 混凝土,但現場批量留取的試件在28 d 后測試的結果為:絕大多數不能達到C60 強度,事后查明是由于采用了質量不過關的立窯產水泥。此時該處混凝土已澆筑了數百立方米(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濟代價。
筆者認為,混凝土工程質量,首先要抓水泥質量。有關調查材料表明:我國目前優質立窯水泥熟料的年產量約在6000 萬t 左右,但持有生產許可證的立窯廠家年總產量卻有4 億t . 由于優質水泥產量的嚴重不足,使得非優質甚至劣質的立窯水泥大量占有市場并用于結構關鍵部位。因此,大力發展工藝先進的窯外分解新型干法生產技術,按照三部委的已定方針盡快淘汰工藝落后、質量不穩定、能耗高、污染重的土立窯和小型機立窯是當務之急?！盎剞D窯不足立窯補”的狀況必須改變,如果不解決當前水泥質量中存在的問題,混凝土工程質量的“根治”無從談起。
2 選用水泥必須考慮混凝土結構的耐久性
由于混凝土建構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把耐久性作為衡量混凝土質量的首要指標,他們或者編制關于結構耐久性的設計、施工專項規范或者推出一些指導性文獻、手冊[3 ] [4 ] 等。
水泥品質直接影響混凝土的耐久性能。實驗結果表明2 :就是用優質立窯水泥(525 # ) 配制的硅,其抗滲、抗碳化、抗海水腐蝕性能亦均不如同標號回轉窯水泥,抗凍、干燥收縮、鋼筋銹蝕等與回轉窯水泥相近。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,由于窯內通風條件差,熱力強度不如回轉窯,且窯內熱工制度不穩定,物料受熱不均勻,難免出現熟料輕燒、欠燒等現象,故熟料質量波動較大。目前我國能夠生產# 525 優質水泥的機立窯廠家并不多,而能生產質量穩定性上能與回轉窯水泥相近的廠家則更少。
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:我國現行(混凝土結構設計規范) ( GBJ 1o 一89) 僅在構造措施和對正常使用極限狀態下的驗算方面考慮了結構的耐久性要求,并未引人結構耐久性設計的概念。
我國現行《混凝土結構工程施工及驗收規范》( GB50204 一92) 未考慮水泥品質對混凝土耐久性的影響,而我國(混凝土質量控制標準》( GB50164一92) 對混凝土耐久性的要求又偏低且欠具體。這就是說,我國硅工程從設計到施工均未有效地進行結構耐久性的“事前”控制,而工程驗收又未對此做出專門規定(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構耐久性,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“優質工程”的項目在使用階段混凝土開裂,甚至發生重大事故的事例層出不窮,除了管理體制上諸多弊端外,水泥本身的質量問題以及對水泥品種選用不當恐怕也是主要原因之一。
參考文獻:
[1 ] 徐同濟. 混凝土質量控制標準. 中國建筑工業出版社
[2 ] 劉浩. 混凝土常用標準匯編. 中國建筑工業出版社
[3 ] 魏忠榮. 水泥與混凝土工藝. 中國建筑工業出版社
[4 ] 高斌. 綜述建筑工程混凝土質量問題及防治. 中國建筑工業出版社
