現(xiàn)代混凝土以高效減水劑等外加劑及摻和料的普遍使用為特征，正在由此而經(jīng)歷一場深刻的變革，極大地改變并提升了混凝土的技術(shù)與性能,改變了混凝土和水泥單一的依從關(guān)系,得以摻入大量礦物摻和料（水泥廠稱混合材）,外加劑及摻和料已成為配制高性能混凝土必不可缺的重要組分，而不僅僅是降低成本,而是進(jìn)入了現(xiàn)代混凝土?xí)r代。水泥只能做為原材料用于混凝土，是不可能脫離混凝土而單獨(dú)存在的產(chǎn)品。離開砼談水泥產(chǎn)品質(zhì)量、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)型升級(jí)就沒任何意義！水泥和混凝土一直分屬于兩個(gè)行業(yè)，存在嚴(yán)重的隔離現(xiàn)象，兩產(chǎn)業(yè)(相互)之間的矛盾、問題日益凸顯,加上受傳統(tǒng)觀念、從眾思維的影響，也導(dǎo)致產(chǎn)生了許多認(rèn)識(shí)誤區(qū)和對(duì)發(fā)展問題的困惑，所存在的一些片面理解、導(dǎo)向甚至是錯(cuò)誤觀點(diǎn)和行動(dòng),已嚴(yán)重阻礙了水泥及砼產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，并嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，還造成能源、資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的破壞，亟待澄清、糾正與厘清，以科學(xué)引導(dǎo)水泥及砼行業(yè)健康有序發(fā)展。
正確理解高性能混凝土與提高水泥的適用性
提高我國水泥產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)的適用性、開放包容性，正確理解高性能混凝土的理念與生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)措施，對(duì)推廣高性能混凝土有很大作用與意義。
眾多權(quán)威專家反復(fù)強(qiáng)調(diào)指岀：高性能混凝土是以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，主要針對(duì)耐久性而言的,而不是強(qiáng)度。然而不容忽視的是，國內(nèi)不少從業(yè)者對(duì)高性能混凝土的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用仍然存在不少誤區(qū),其中，最為突出的就是將高強(qiáng)度與高性能混凝土畫上等號(hào)或者把高強(qiáng)度作為高性能混凝土必不可少的一部分，而事實(shí)卻并非如此。我國標(biāo)準(zhǔn)CECS207-2006《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》及住建部工信部建標(biāo)[2014]117號(hào)文等規(guī)范將高性能混凝土定義為：采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn)，具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性,滿足建設(shè)工程特定要求。主要特征“三高”并沒有高強(qiáng)度；美國ACI定義為：高性能混凝土是符合特殊性能組合和勻質(zhì)性要求的混凝土。并不是一個(gè)混凝土的品種，而是強(qiáng)調(diào)混凝土的“性能”或者質(zhì)量、狀態(tài)、水平，不同的工程要求不同的強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，即特殊性能組合。
推廣高性能混凝土將極大地促進(jìn)預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與差異化發(fā)展,其中礦物摻和料應(yīng)用技術(shù)是推廣高性能混凝土的重要措施之一,將有效提升混凝土質(zhì)量，延長建筑使用壽命,又可降低生產(chǎn)成本,并具有減排、利廢、節(jié)能等巨大社會(huì)效益。
美國水泥標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1157--2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)性能規(guī)范》對(duì)水泥組分、化學(xué)成分和細(xì)度沒有任何規(guī)定、限制，只對(duì)性能進(jìn)行規(guī)定，增設(shè)了耐久性及其它選擇性指標(biāo)，將通用硅酸鹽水泥分為6個(gè)品種。只有普通型(GU)、高抗硫酸鹽型(HS)、低熱型(LH型)規(guī)定了28天強(qiáng)度指標(biāo),分別僅為28、25和21MPa。其中LH型7、28天強(qiáng)度指標(biāo)分別為11、21MPa(由于目前國內(nèi)未對(duì)中美近幾年水泥實(shí)物樣品進(jìn)行系統(tǒng)比對(duì)分析，經(jīng)向水泥標(biāo)準(zhǔn)研制單位權(quán)威專家征詢，分別約相當(dāng)于我國檢測方法強(qiáng)度值14.8、28.5MPa)。其它三品種即早強(qiáng)型(HE型)、中熱型(MH)、中抗硫型(HS),則只規(guī)定1天或3天、7天強(qiáng)度，沒有規(guī)定28天強(qiáng)度要求，其中MH型3天、7天抗壓強(qiáng)度指標(biāo)分別為5、11MPa,且使用0.5的水膠比。這樣寬松而實(shí)事求是的要求，為大摻量應(yīng)用混合材、改善混凝土后期性能及耐久性提供了很大的余地。ASTMC1157直接而簡潔地體現(xiàn)了水泥標(biāo)準(zhǔn)的本質(zhì)和功能，較好地克服了標(biāo)準(zhǔn)滯后性的缺點(diǎn)，能夠開放性地包容材料和技術(shù)發(fā)展。20多年來該標(biāo)準(zhǔn)已修訂多次，除部分公路工程外,已在北美廣泛接受和采用，并成為大多數(shù)工程結(jié)構(gòu)規(guī)范釆納的水泥標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)代表了國際水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向，將會(huì)有越來越多的國家借鑒釆用,尤其對(duì)目前我國水泥及混凝土工業(yè)有很大的啟示、借鑒意義。標(biāo)準(zhǔn)本身不是法律，所有國際標(biāo)準(zhǔn)都是推薦性的，只有供需雙方協(xié)商采用并在合同中注明，才具法律效力。市場需求是引導(dǎo)制定標(biāo)準(zhǔn)的最主要依據(jù)之一，產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)主要作用與目的：提高產(chǎn)品及服務(wù)的適用性，增強(qiáng)可操作性和有效性，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、公平貿(mào)易與合理利用資源。因此，提高我國水泥產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)的適用性、開放包容性對(duì)推廣高性能混凝土有很大作用與意義。
關(guān)于水泥、砼強(qiáng)度與使用混合材的傳統(tǒng)思維及片面認(rèn)識(shí)
片面認(rèn)為純硅水泥是好的，摻加混合材的水泥是不好的；仍有不少業(yè)內(nèi)人土、水泥廠技術(shù)人員主觀地認(rèn)為或主張高性能及高強(qiáng)砼通過采用高標(biāo)號(hào)水泥加集料而不摻摻和料直接配制等等。由于受一些傳統(tǒng)觀念、從眾思維的影響，目前業(yè)內(nèi)對(duì)有關(guān)水泥、砼強(qiáng)度的概念與混合材的使用，仍存在很多認(rèn)識(shí)誤區(qū)，并根深蒂固，對(duì)水泥及混凝土技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生了很大負(fù)面影響。
中國建材聯(lián)合會(huì)副會(huì)長、中國混凝土與水泥協(xié)會(huì)會(huì)長、著名水泥混凝土專家徐永模指岀：混凝土的原材料是多元材料組分，水泥是混凝土的一個(gè)原材料組分，即膠凝材料，混凝土性能取決于組分的均化程度，其綠色制造技術(shù)的重點(diǎn)也是均化。在粉體均化方面要解決攪拌站分散且小規(guī)模生產(chǎn)方式與水泥廠大規(guī)模集中生產(chǎn)供應(yīng)的矛盾，礦粉、固廢種類多，成分波動(dòng)與水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化要求的矛盾，混凝土以性能要求為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)和個(gè)性化柔性生產(chǎn)方式與水泥產(chǎn)品的矛盾較小。
著名混凝土學(xué)者、清華大學(xué)教授廉慧珍為推進(jìn)水泥產(chǎn)業(yè)鏈延伸、混凝土產(chǎn)業(yè)融合和技術(shù)進(jìn)步，以及推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)變陳舊、錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)與錯(cuò)誤導(dǎo)向，撰寫了大量文章、報(bào)告，做了大量工作，廉教授專門以“思維方法和觀念的轉(zhuǎn)變比技術(shù)更重要”為題論述的報(bào)吿就有6篇，在其中之二《傳統(tǒng)思維和從眾思維對(duì)混凝土技術(shù)進(jìn)步的影響》中指出：目前對(duì)混凝土技術(shù)進(jìn)步影響或阻礙最大的傳統(tǒng)思維或者說誤區(qū)是“強(qiáng)度第一(甚至唯一)”，以強(qiáng)度高低作為水泥和混凝土“好”、“差”之分，誤認(rèn)為抗壓強(qiáng)度高的混凝土，其性能就好；早強(qiáng)高的水泥或砼是好的，高強(qiáng)度或高性能混凝土必須用高強(qiáng)度(標(biāo)號(hào))水泥，建議取消低級(jí)別水泥；純的水泥混凝土是真貨，摻用摻和料的是假冒偽劣的；純硅酸鹽水泥和普通水泥是正品，其他是次等品。
廉慧珍教授反復(fù)強(qiáng)調(diào)：“單純以強(qiáng)度評(píng)價(jià)水泥和混凝土的‘好’、‘壞’是傳統(tǒng)思維造成的誤區(qū)，應(yīng)當(dāng)把將這種傳統(tǒng)觀念加以糾正，即水泥強(qiáng)度的高限比低限還重要，抗裂性比強(qiáng)度更重要，最重要的是質(zhì)量均勻。好的混凝土是具有滿足工程特定要求的各項(xiàng)性能并具有最大的勻質(zhì)性，體積穩(wěn)定而不開裂。”
該報(bào)吿進(jìn)一步論述：目前已將礦物摻和料稱為“輔助性膠凝材料”，現(xiàn)在或?qū)砑词狗勖夯覂r(jià)格比水泥價(jià)格高，也必須用，國內(nèi)外部分地區(qū)或少量工程目前已使其成為事實(shí)。又如，現(xiàn)國內(nèi)很多地區(qū)礦粉比水泥熟料價(jià)格高，但為調(diào)節(jié)水泥及砼性能，水泥廠與攪拌站也須摻用礦粉。摻和料能補(bǔ)償硅酸鹽水泥的劣勢，如降低砼升溫、提高抗化學(xué)腐蝕的能力和后期強(qiáng)度，尤其是粉煤灰抗裂性能好。我們應(yīng)排斥假冒偽劣產(chǎn)品，正確使用摻和料能極大改善砼性能及耐久性，混凝土如不用摻和料其耐久性的問題將難以保證。現(xiàn)代混凝土以高效外加劑及礦物摻和料的普遍使用為特征，正在由此而經(jīng)歷著一場深刻的科學(xué)變革，改變了混凝土的一切，得以摻入大量礦物摻和料而不影響強(qiáng)度。
高效外加劑和礦物摻和料的應(yīng)用與發(fā)展是現(xiàn)代混凝土中最突出的成就。減水劑是實(shí)現(xiàn)高性能混凝土生產(chǎn)的重要組成，在改善混凝土的性能方面起著決定性的作用，低水膠比可以大幅提升混凝土強(qiáng)度。礦物摻和料的應(yīng)用意義不再僅是節(jié)約水泥的經(jīng)濟(jì)意義和利用廢棄物的環(huán)保意義，其更重要的是全面提高混凝土的各項(xiàng)性能，提高混凝土的耐久性；改善混凝土的和易性、粘聚性和保水性；降低混凝土水化溫度；增進(jìn)后期強(qiáng)度；改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高密實(shí)度和抗腐蝕能力；提高混凝土的抗裂能力等。
目前國內(nèi)攪拌站配制的砼其水硬性膠凝材料實(shí)質(zhì)是經(jīng)二次配料工序制備的，岀廠水泥標(biāo)號(hào)或表觀強(qiáng)度，也是由熟料摻混合材、石膏配制的。如水泥與砼產(chǎn)業(yè)融合或條件具備，部分區(qū)域兩產(chǎn)業(yè)分工協(xié)作良好，最終的砼中水泥組分當(dāng)然可在水泥廠配制，在這種情況下，不充分考慮應(yīng)用條件而過分追求或強(qiáng)調(diào)岀廠配制水泥高強(qiáng)高標(biāo)號(hào)化是另一個(gè)誤區(qū)。
科學(xué)客觀看待混凝土及水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
國內(nèi)42.5及以上水泥比例幾乎與預(yù)拌砼比例等同，若追求提高42.5及以上水泥出廠比例，重點(diǎn)應(yīng)是發(fā)展預(yù)拌混凝土。
2013年，我國混凝土總量約達(dá)80億立方米，預(yù)拌混凝土產(chǎn)量僅占30%左右。江蘇省預(yù)拌混凝土供應(yīng)量連續(xù)8年位居全國第一，2013年全省C10～C30強(qiáng)度等級(jí)的混凝土占總供應(yīng)量的71.8%，其中用量最大的C30混凝土占53.6%，C35砼及以上占28.2%(其中絕大部分是C35砼)。
國內(nèi)高強(qiáng)混凝土如C50及以上實(shí)際應(yīng)用占比很少，從我國目前總體情況來看，最大量的商品混凝土在C30左右。不同地區(qū)對(duì)混凝土標(biāo)號(hào)的“偏好”取決于當(dāng)?shù)亟ㄖ膶痈撸行┑貐^(qū)最多是平均C25，有些則是C30最多或者個(gè)別市區(qū)C35稍多。因此，目前推廣應(yīng)用高性能砼，一方面要全面提高結(jié)構(gòu)工程用混凝土等級(jí)。另外，如何把普通型號(hào)混凝土(C25～C35)高性能化是重點(diǎn)，對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)會(huì)更大、更迫切。混凝土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的一個(gè)重要內(nèi)容或方向是解決同質(zhì)化問題，差異化發(fā)展戰(zhàn)略是指混凝土企業(yè)以國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和市場發(fā)展趨勢為導(dǎo)向，以提高混凝土結(jié)構(gòu)工程耐久性為目標(biāo)，以提高混凝土工程質(zhì)量為重點(diǎn)，滿足建設(shè)工程提供高、中、低端結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量要求，向市場提供生產(chǎn)差異化、技術(shù)含量高、附加值高的混凝土拌和物。
2013年全囯水泥產(chǎn)量24.14億噸，其中32.5水泥約占67％，42.5普通及復(fù)合水泥約占30％，52.5級(jí)及特種水泥約占3.0％。以湖南省為例，2013年水泥產(chǎn)量1.13億噸，水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及質(zhì)量等級(jí)與全國平均水平接近，但砌筑水泥等強(qiáng)度低級(jí)別水泥產(chǎn)量極少，以至在統(tǒng)計(jì)部門的公告中甚至無產(chǎn)量數(shù)，國內(nèi)整體情況也差不多，此乃我國水泥生產(chǎn)消費(fèi)極不合理的狀況。
比爾·蓋茨最近在個(gè)人博客上，為了讓大家對(duì)中國在21世紀(jì)對(duì)水泥消耗的“狼吞虎咽”有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)，他做了一個(gè)令人震撼的對(duì)比。2011~2013年，中國消耗了66億噸水泥，超過美國在整個(gè)20世紀(jì)的消耗量。但是看看美國在1901~2000年建造了哪些工程：各種摩天大樓、洲際公路、胡佛水壩等等，其消耗的水泥總共只有45億噸。
近年來，歐、美、日水泥工業(yè)顯著減少了普通波特蘭水泥產(chǎn)量，降低水泥產(chǎn)品中熟料的比例，目前歐洲波特蘭復(fù)合水泥約占總產(chǎn)量的65％。
我國人口基數(shù)大，人均收入遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，但人均年消耗水泥1.775噸(按可比水泥產(chǎn)量計(jì)，折算成42.5普通水泥，人均年消耗水泥也達(dá)1.61噸)，遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國家高速發(fā)展時(shí)期人均年消耗700公斤左右的水平，除了大規(guī)模建設(shè)因素外，不科學(xué)、不合理地使用造成浪費(fèi)是主要原因之一。
發(fā)展預(yù)拌砼則取決于國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、體制、勞動(dòng)生產(chǎn)率、政策與應(yīng)用規(guī)范、措施等。不少地區(qū)為什么32.5水泥比42.5水泥售價(jià)高？如湖南省株洲某企業(yè)一日產(chǎn)5000噸線，其銷售產(chǎn)品中占40％的32.5水泥總利潤比占60％的42.5水泥還要高。市場需求與應(yīng)用條件是決定生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)最主要的因素。因此，我國水泥高標(biāo)號(hào)化出廠是漸進(jìn)式的，僅靠水泥企業(yè)努力其作用甚小，目前其結(jié)果只是將更多的部分混合材轉(zhuǎn)移到攪拌站添加而已，從而將該效益由水泥廠轉(zhuǎn)移到攪拌站，關(guān)于該問題及其具體原因本文有一節(jié)詳細(xì)分析。
水泥廠和攪拌站摻加摻和料現(xiàn)狀及其對(duì)比分析
砼攪拌站使用42.5級(jí)水泥配制C25～C40砼需再摻20％～60％混合材粉。
目前國內(nèi)砼其摻和料組分由兩部分構(gòu)成或摻入，即水泥岀廠前作為混合材與熟料共同粉磨中或分別粉磨后在水泥配制摻加一部分，國內(nèi)目前42.5級(jí)水泥其混合材實(shí)際平均摻入量約15％(不含緩凝劑)，32.5級(jí)水泥平均摻入量約34％左右，配制砼時(shí)再摻入一部分，目前使用復(fù)合或普通(P.O42.5、P.C32.5)配制每立方C25～C40砼普遍摻加80～160公斤左右礦粉、粉煤灰、石灰石粉等摻和料(混合材粉)，約占水泥總質(zhì)量的20％～60％。摻和料與水泥組分統(tǒng)稱膠凝材料，以改善砼施工性能和耐久性，又可以降低成本等。若配制C50、C60高性能砼，為改善砼性能和耐久性也必須摻加摻和料。
清華大學(xué)閻培渝教授指岀：使用量最大的C30普通混凝土其膠凝材料中水泥熟料占比在0.5以下，其他是摻和料即混合材，不同強(qiáng)度的水泥很容易通過調(diào)整砼配比來制備不同標(biāo)號(hào)的砼。國際能源機(jī)構(gòu)和水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展促進(jìn)委員會(huì)擬定的《2050世界水泥工業(yè)發(fā)展技術(shù)路線圖》中，提出了水泥發(fā)展最重要的方向是由生產(chǎn)普通波特蘭水泥轉(zhuǎn)向生產(chǎn)混合水泥，其重點(diǎn)是研究采用具有水硬性或膠凝性潛質(zhì)的各種混合材，替代部分熟料。
因此，水泥企業(yè)關(guān)鍵是提高熟料質(zhì)量，滿足配制良好適應(yīng)性水泥及高性能混凝土的需要。另一個(gè)關(guān)鍵問題或工序是：混凝土所需的膠凝材料即水泥到底是在水泥廠配制還是在砼攪拌站配制？該問題還涉及水泥與混凝土產(chǎn)業(yè)鏈各方的經(jīng)濟(jì)效益、兩產(chǎn)業(yè)的融合，更與工程質(zhì)量緊密相關(guān)。
由于部分業(yè)內(nèi)人土沒有深入了解混凝土特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝，特別是沒認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代砼摻加高效外加劑后的特征及其配比、性能的極大改變，錯(cuò)誤地認(rèn)為直接用高標(biāo)號(hào)水泥加砂、石子即可配制砼，且誤認(rèn)為如此配制的砼質(zhì)量、強(qiáng)度好些，可不加摻和料或覺得加摻和料不利于砼強(qiáng)度及性能，加上一些傳統(tǒng)觀念、思維甚至是想當(dāng)然等原因，由此產(chǎn)生許多對(duì)水泥及砼產(chǎn)品質(zhì)量、結(jié)構(gòu)及升級(jí)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)或片面理解甚至是一些極端的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。
通過對(duì)該問題的討論，對(duì)澄清部分誤區(qū)與一些錯(cuò)誤觀點(diǎn)很有益處，對(duì)厘清、反思、完善乃至修正通用水泥及砼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)思想，科學(xué)表達(dá)通用水泥及砼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、質(zhì)量發(fā)展方向與目標(biāo)，推進(jìn)水泥與混凝土產(chǎn)業(yè)的融合、轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快推廣應(yīng)用高性能砼，提高建設(shè)工程質(zhì)量也很有意義。
國內(nèi)高標(biāo)號(hào)水泥及砌筑水泥占比低的主要原因
現(xiàn)階段若不顧客觀條件大力推動(dòng)水泥高強(qiáng)高標(biāo)號(hào)化，對(duì)提高砼質(zhì)量遠(yuǎn)沒達(dá)到水泥工作者的預(yù)期作用，或許一時(shí)得利的只是砼攪拌站生產(chǎn)商。
目前我國預(yù)拌砼比例低是造成高標(biāo)號(hào)水泥出廠比例低的主要原因。砌筑水泥產(chǎn)量極少則由于科學(xué)、合理使用及引導(dǎo)、應(yīng)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等方面問題造成的。
目前我國預(yù)拌混凝土產(chǎn)量僅占混凝土總量30%左右，C10-C30混凝土占總供應(yīng)量約75%左右。配制每立方C30、C40，如從滿足砼強(qiáng)度等級(jí)或標(biāo)號(hào)而言，強(qiáng)度等級(jí)為32.5的水泥完全可配制C40甚至更高等級(jí)高性能砼、普通砼來用于結(jié)構(gòu)工程。
目前國內(nèi)現(xiàn)狀是，絕大多數(shù)攪拌站選購42.5復(fù)合或普通水泥配制砼，也有選購32.5等級(jí)水泥的。實(shí)際情況是摻和料(混合材)由水泥廠、砼攪拌站各摻一部分。因所選水泥等級(jí)不同及砼性能要求，兩者摻加比例相應(yīng)變化。
對(duì)于使用水泥超過總量一半的農(nóng)村、城鎮(zhèn)等，由于不是預(yù)拌混凝土或計(jì)量以及現(xiàn)場拌制條件不具備，加上混合材粉資源、生產(chǎn)、專用車輛、儲(chǔ)存等條件限制，不便摻加摻和料，就只能由水泥廠全部摻加摻和料了，并提供相應(yīng)較低級(jí)別的適用水泥品種，目前絕大部分是32.5水泥。國內(nèi)約70％左右的水泥用于廣闊、分散的工程現(xiàn)場拌制混凝土，也就是說預(yù)拌混凝土比例低是造成我國32.5級(jí)水泥占比高的主要原因。
由于傳統(tǒng)觀念、習(xí)慣及從眾思維和片面導(dǎo)向、宣傳的影響，加上科學(xué)、合理使用及應(yīng)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等方面問題，本來完全可使用22.5砌筑水泥等低等級(jí)水泥用在農(nóng)村市場上，反而選用了32.5甚至等級(jí)更高的水泥，造成了極大的浪費(fèi)，增加了全社會(huì)能耗與排放，與現(xiàn)今國內(nèi)外大力強(qiáng)化節(jié)能減排的政策環(huán)境也極不相符，也導(dǎo)致造了我國多年來砌筑水泥產(chǎn)量極低的不合理現(xiàn)象。從科學(xué)發(fā)展及環(huán)境要求的角度，降低單位水泥砼的硅酸鹽熟料消耗是必然趨勢，并有利于改善砼耐久性與長期性能。就單個(gè)工程而言，水泥的過量使用對(duì)工程質(zhì)量尤其是開裂也不利。
若拋開市場需求因素，如采取行政手段推廣高標(biāo)號(hào)水泥，極不利于廣大農(nóng)村和城鎮(zhèn)市場應(yīng)用。除造成極大浪費(fèi)外，引發(fā)的工程質(zhì)量尤其是耐久性問題只會(huì)加劇，能耗肯定會(huì)非正常增加，對(duì)節(jié)能減排帶來很大負(fù)面影響。釆取加大資源浪費(fèi)的辦法去推廣高標(biāo)號(hào)水泥也注定行不通。此外，施工方及攪拌站摻加摻和料相對(duì)來講更難監(jiān)管，如預(yù)拌砼行業(yè)中普遍存在著“陰陽配合比”的現(xiàn)象，因?yàn)橹瞥苫炷亮耍^難檢測驗(yàn)收。
目前要調(diào)整提高水泥廠出廠水泥等級(jí)(實(shí)則是相對(duì)標(biāo)號(hào))，關(guān)健是提高預(yù)拌砼比例。深入分析現(xiàn)狀，國內(nèi)高標(biāo)號(hào)水泥比例幾乎與預(yù)拌砼比例等同，而攪拌站配制砼使用42.5水泥時(shí)，因大量加入摻和料而將42.5水泥實(shí)際變成了32.5甚至是32.5以下水泥，C10~C30強(qiáng)度等級(jí)的混凝土所用水泥（包括32.5等級(jí)水泥）普遍摻入了比例不低的摻和料。
若要提升出廠高標(biāo)號(hào)水泥的應(yīng)用效果，即提升水泥高強(qiáng)高標(biāo)號(hào)化的社會(huì)效果，真正用來配制與提高砼質(zhì)量，則是系統(tǒng)工程了，涉及法制、法規(guī)、社會(huì)信用與環(huán)境監(jiān)管，還與體制、應(yīng)用、設(shè)計(jì)規(guī)范等密切相關(guān)。以目前國內(nèi)實(shí)際狀況，有可能只是將更多的混合材轉(zhuǎn)移到攪拌站添加，將水泥廠一部分效益讓給攪拌站而已。現(xiàn)階段水泥廠若不顧客觀條件大力推動(dòng)水泥高標(biāo)號(hào)化，或許最得利的將是砼攪拌站生產(chǎn)商，是否值得業(yè)內(nèi)反思。
雖然片面或不顧應(yīng)用條件提升高標(biāo)號(hào)水泥比例所帶來的弊端被部分水泥企業(yè)所忽視，但攪拌站與混凝土專家顯然對(duì)此了然于胸，并成功地將此誤區(qū)化解，引導(dǎo)實(shí)際工程加大摻和料的配比。其具體措施十分精準(zhǔn)：在制定的混凝土應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中，除對(duì)地下防水和冬季施工等特殊工程的最低水泥用量做出要求外，其他工程均只對(duì)總膠凝材料的最小用量作出限制，也就肯定了32.5及以下水泥的實(shí)際使用的科學(xué)性和適用性，認(rèn)可了水泥廠由于少摻混合材的效益損失向攪拌站轉(zhuǎn)移的事實(shí)。不少水泥企業(yè)直截了當(dāng)指岀，現(xiàn)階段建設(shè)工程管理部門要求商混站使用42.5以上水泥的規(guī)定，實(shí)質(zhì)上起到了維護(hù)商品砼攪拌站利益的作用。在“關(guān)于混凝土的陰陽配合比問題”研討會(huì)上，有關(guān)專家甚至直述：對(duì)混凝土中水泥或膠凝材料最小用量的限制，其實(shí)際是對(duì)人的限定，阻礙了混凝土技術(shù)的發(fā)展。
目前由攪拌站摻加摻和料有很多弊端
近20年來，清華大學(xué)教授廉慧珍大量報(bào)告、文章及在全國砼行業(yè)會(huì)上反復(fù)呼吁并闡述其觀點(diǎn)：水泥就是為混凝土而生產(chǎn)的，一直以來，水泥和混凝土分屬于兩個(gè)學(xué)科體系，在過去水泥強(qiáng)度和混凝土總體強(qiáng)度等級(jí)多較低、混凝土結(jié)構(gòu)服役環(huán)境相對(duì)簡單的情況下，水泥和混凝土之間的相互矛盾沒如今明顯、突岀。隨著社會(huì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水泥業(yè)和作為用戶的混凝土業(yè)之間的矛盾不斷凸顯。水泥為混凝土服務(wù)的概念沒有有效建立起來，信息不對(duì)稱造成各方職責(zé)無法到位，難以確定混凝土工程的責(zé)任者，出現(xiàn)工程質(zhì)量問題時(shí)，必然糾紛不止。這種水泥——混凝土——施工的生產(chǎn)關(guān)系已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了混凝土工程技術(shù)和建設(shè)的健康發(fā)展，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，造成能源、資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的破壞沖擊，改革是必須的。
廉慧珍教授論述并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：水泥和混凝土行業(yè)的隔離狀況所造成的突岀問題之一，目前由攪拌站摻加摻和料有很多弊端，難以用現(xiàn)行工藝攪拌均勻，使本質(zhì)上的非勻質(zhì)體更增加了不均勻性。傳統(tǒng)混凝土拌和物達(dá)到變異系數(shù)穩(wěn)定所需攪拌時(shí)間約為75秒，現(xiàn)今摻入摻和料和外加劑的拌和物，全程攪拌達(dá)到均勻的時(shí)間（包括加水前的干拌）為150秒。而目前我國預(yù)拌混凝土通常攪拌時(shí)間是30秒，個(gè)別最長的也不過60秒，延長攪拌時(shí)間勢必影響產(chǎn)量，所以至今基本不能做到。石膏對(duì)摻和料及水泥熟料有調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間和激發(fā)摻和料活性的作用，攪拌站用水泥摻用礦物摻和料時(shí)，稀釋了水泥中的石膏含量，又不可能對(duì)石膏摻量再進(jìn)行優(yōu)化，因而稀釋了水泥中的石膏而影響需水性、變形性以及抗壓、抗拉強(qiáng)度值。對(duì)外加劑，發(fā)達(dá)國家一般采取外加劑分次摻人的方式，在攪拌機(jī)中上料時(shí)先摻入一半，然后通過輸送車上攪拌機(jī)中的傳感器，自動(dòng)添加其余部分。我國混凝土攪拌站一律將外加劑溶入拌和水中一起投人，這是外加劑使用效果最差的方式。
廉慧珍教授極力主張摻和料由水泥廠摻加，并強(qiáng)調(diào)指岀：就組分復(fù)雜的現(xiàn)代混凝土的實(shí)際需要來說，把混凝土所需要用的膠凝材料放回到工廠去生產(chǎn)，在共同粉磨中做到原材料的預(yù)均化，就能夠不增加現(xiàn)行攪拌時(shí)間而大大提高混凝土的勻質(zhì)性。攪拌站總體成本不會(huì)增加，反而對(duì)節(jié)約能源和資源、降低質(zhì)量管理成本都會(huì)產(chǎn)生明顯的效益。從整體來講，不僅可以實(shí)現(xiàn)水泥廠和攪拌站雙贏，而且更重要的是有利于建設(shè)工程的質(zhì)量和耐久性。水泥廠生產(chǎn)混凝土需要的膠凝材料是符合客觀規(guī)律的。
水泥企業(yè)進(jìn)入混凝土行業(yè)的困惑，關(guān)鍵就是要改變生產(chǎn)關(guān)系，真正實(shí)現(xiàn)二者融合。國外兩者一直是一體的，而國內(nèi)比較特殊，是“兩層皮”，糾紛不斷甚至還加劇，造成了極大弊端，極不利于建設(shè)工程質(zhì)量和耐久性。
水泥廠由于生產(chǎn)控制、管理體系等條件更完善，預(yù)均化、拌和、空氣攪拌、倒庫等均化設(shè)施更完善，且可采用共同粉磨方式，取得更好的均化效果，又可隨時(shí)依據(jù)原燃材料、熟料質(zhì)量、有害成分等隨時(shí)調(diào)整混合材、水泥熟料、外加劑的比例甚至砼配比，可確保配比更均勻，顆粒級(jí)配更合理，質(zhì)量更有保障。因此，摻和料由水泥廠摻加是發(fā)展方向，水泥產(chǎn)業(yè)延伸與預(yù)拌混凝土業(yè)融合為一體是發(fā)展趨勢。
目前水泥企業(yè)岀廠的高標(biāo)號(hào)水泥，仍屬中間產(chǎn)品，絕大多數(shù)砼如C30及攪拌站實(shí)際又添加約相當(dāng)于岀廠的高標(biāo)號(hào)水泥中2.5倍左右的摻和料，還不利于提高砼質(zhì)量，較難取得一些人士所預(yù)想的效果，相反水泥產(chǎn)業(yè)還減少了效益。
混凝土及水泥質(zhì)量突出的問題和原因
目前國內(nèi)混凝土早期開裂、強(qiáng)度倒縮和水泥混凝土對(duì)工程的適應(yīng)性等導(dǎo)致砼耐久性（抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化性、抗侵蝕行）差的問題非常普遍，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)及投資損失。對(duì)其具體原因進(jìn)行科學(xué)分析、采取措施才是解決問題的關(guān)鍵。
首先，混凝土早期開裂和強(qiáng)度倒縮更多地與使用細(xì)磨的普通水泥與早強(qiáng)高強(qiáng)水泥有關(guān)。部分施工單位認(rèn)為水泥的早期強(qiáng)度越高，混凝土強(qiáng)度發(fā)展得越快，其質(zhì)量越有保證；而且水泥早期強(qiáng)度越高，施工速度可以加快，成本可大幅度下降。而早強(qiáng)水泥主要通過提高熟料配比、增加熟料的早強(qiáng)礦物和比表面積來實(shí)現(xiàn)的，這種水泥制成的早強(qiáng)混凝土由于初期水化所形成的可見與不可見的內(nèi)部缺陷因水泥的早期水化產(chǎn)物消耗殆盡，而無后期水化產(chǎn)物去修復(fù)，加之水化放熱不均，溫濕度等環(huán)境因素交差變化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大、早期開裂增多、耐久性較差。
著名水泥及砼專家張大康在有關(guān)文章、報(bào)告中指岀：半個(gè)世紀(jì)以來我們幾乎將水泥質(zhì)量與水泥強(qiáng)度等同，同時(shí)又將水泥活性與水泥強(qiáng)度等同。我國水泥在近50年來發(fā)生了一系列不利于砼工程耐久性的變化趨勢，包括熟料的C3S提高，水泥的強(qiáng)度特別是早期強(qiáng)度提高，水泥細(xì)度過細(xì)，水泥堿含量提高，出廠水泥溫度提高。
其次，配制混凝土?xí)r，過多地強(qiáng)調(diào)水泥用量也是導(dǎo)致混凝土開裂的重要因素。由于將混凝土強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度等同看待，對(duì)礦物摻和料的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。因此，過分強(qiáng)調(diào)水泥用量，以保證混凝土強(qiáng)度，使得混凝土的需水量增大、水化熱高、收縮增大，引起混凝土的體積變化不穩(wěn)定。
再者，水泥和混凝土對(duì)工程的適應(yīng)性差，也是造成工程耐久性差的特殊要素。不同工程的環(huán)境條件和環(huán)境變化不盡相同，如大體積工程、地下工程、低溫環(huán)境下的工程、環(huán)境侵蝕工程等。
總之，影響混凝土耐久性的因素較多，諸如原材料質(zhì)量、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝、施工環(huán)境條件、制作過程控制條件和后期使用維護(hù)管理等，每一環(huán)節(jié)都是緊密相連，必須環(huán)環(huán)相扣，相互配合，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑物質(zhì)量的提升。
現(xiàn)代混凝土科技與大量而普遍的工程表明：低強(qiáng)度等級(jí)水泥也可配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，提高混凝土的長期性能的根本手段是：最大限度地降低水泥用量和水膠比；使用有機(jī)外加劑和礦物摻和料；提高混凝土的遠(yuǎn)齡期強(qiáng)度，使其結(jié)構(gòu)密實(shí)、孔隙率低，改善水泥水化產(chǎn)物的組成。應(yīng)提高其技術(shù)和管理水平，優(yōu)化配比及原料，強(qiáng)化施工過程控制等。歷經(jīng)2000年自然環(huán)境侵蝕的古羅馬建筑能完整保存，其石灰——火山灰混凝土的特征是：混凝土凝結(jié)硬化緩慢、早期強(qiáng)度低。同時(shí)，應(yīng)提高對(duì)混凝土應(yīng)用環(huán)境的客觀條件和變化的預(yù)見性，以提高其對(duì)工程的適應(yīng)性。應(yīng)根據(jù)工程需要生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品，避免過分強(qiáng)調(diào)簡單的同質(zhì)化。
專家對(duì)澄清有關(guān)認(rèn)識(shí)誤區(qū)的觀點(diǎn)和建議
中國混凝土與水泥協(xié)會(huì)會(huì)長徐永模指岀：混凝土本不是一種標(biāo)準(zhǔn)化的材料制品，其性能取決于設(shè)計(jì)要求、組分的均化程度和施工質(zhì)量。在混凝土設(shè)計(jì)正確的前提下，性能質(zhì)量的改善取決于微觀結(jié)構(gòu)均化。微觀結(jié)構(gòu)的改善取決于組分分布均化，組分分布的改善取決于原料混合均化。因此，我們可以通過改善原材料的均化來提高混凝土的性能質(zhì)量。首先要進(jìn)行砂石均化，包括含水率的均化、級(jí)配的均化、雜質(zhì)含量的均化、粒形的均化。
談到使用高強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí)，廉慧珍表示：“強(qiáng)度高的水泥不一定是好水泥，能打出好混凝土的水泥才是好水泥。很多問題是過度追求強(qiáng)度指標(biāo)所致，強(qiáng)度高的水泥不一定配出好的混凝土，因?yàn)槠焚|(zhì)好的水泥除強(qiáng)度高外，在顆粒級(jí)配、泌水性、耐久性等方面也要有好的表現(xiàn)。”
就此問題聯(lián)系到目前水泥品質(zhì)檢測與混凝土實(shí)踐應(yīng)用不完全對(duì)應(yīng)的問題時(shí)，廉慧珍指出：“水泥通常是用較高的水膠比、不摻減水劑測試，固定水膠比。而從高效減水劑普遍使用，砼強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度之間不再有簡單的線性相關(guān)性，不論釆用固定水膠比檢測的水泥強(qiáng)度是多少，砼都可以按照工程所需要的強(qiáng)度來設(shè)置水膠比。也就是說，即使采用低強(qiáng)度等級(jí)如32.5水泥都能配出高強(qiáng)混凝土如C60，現(xiàn)行水泥國標(biāo)規(guī)定的其他指標(biāo)，也只是供用戶選擇水泥的一種相對(duì)指標(biāo)，不能將其看成是“真值”，現(xiàn)在使用高效減水劑配制的砼相比，無論硬化前后都有較大的差異。”
談到對(duì)水泥質(zhì)量發(fā)展方向的修正時(shí)，張大康認(rèn)為：首先要提高混凝土耐久性對(duì)水泥的質(zhì)量要求；其次，以提高混凝土耐久性為目的的水泥質(zhì)量改進(jìn)技術(shù)路線為降低水泥早期水化速率和減少水泥化學(xué)收縮；第三，需要厘清的若干有關(guān)水泥質(zhì)量的概念；第四，提高混凝土耐久性的水泥生產(chǎn)的技術(shù)措施。混凝土之所以耐久性越來越差，水泥是重要因素之一，使用的水泥過量，水泥變得更易開裂。半個(gè)多世紀(jì)以來水泥的質(zhì)量變遷則值得我們?nèi)シ此迹L期以來，水泥和混凝土質(zhì)量都以強(qiáng)度為第一標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量還是強(qiáng)度至上的嗎？
張大康進(jìn)一步指出：“水泥質(zhì)量在混凝土耐久性方面已是漸行漸遠(yuǎn)，其原因主要來自違反科學(xué)規(guī)律的利益驅(qū)動(dòng)和認(rèn)識(shí)的局限。所以，水泥與混凝土需要良好的溝通，而以往對(duì)混凝土耐久性的研究很少將水泥質(zhì)量改進(jìn)作為內(nèi)容之一，而這正是迫切需要解決的，不再是簡單的強(qiáng)度越高越好。”
談到如何正確理解高性能混凝土?xí)r，廉慧珍、吳笑梅強(qiáng)調(diào)：高性能混凝土不是一個(gè)品種，而是一個(gè)概念，而是強(qiáng)調(diào)混凝土的“性能”或者質(zhì)量、狀態(tài)、水平，不同的工程要求不同的強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)即特殊性能組合。其配比精度、原料質(zhì)量、施工、養(yǎng)護(hù)要求更高，摻加大量活性混合材，對(duì)普通不敏感因素變得更敏感，影響因素多。由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，脆性就越大，同時(shí)其他方面的缺點(diǎn)也會(huì)逐一顯現(xiàn)。因而高強(qiáng)混凝土需要基于這些不足考慮如何增韌，在其工作性能上研究如何達(dá)到“高強(qiáng)混凝土的高性能化”。基礎(chǔ)建設(shè)的工程壽命是最大的節(jié)能減排，如果能使整個(gè)工程的耐久和壽命得到延長，甚至不惜在生產(chǎn)該混凝土或者水泥品種時(shí)能耗水平高一點(diǎn)。
無論對(duì)水泥和混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)如何理解，歸根到底，必須回答如何在科學(xué)、合理、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)地利用各種資源的前提下，保證以耐久性為主要特征的混凝土的性能，這是所有產(chǎn)業(yè)者義不容辭的共同責(zé)任。
必須研究解決傳統(tǒng)混凝土面臨的具體問題：現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，荷載大，所處環(huán)境嚴(yán)酷。人類開發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向高層建筑、大跨橋梁、地下工程和海洋、沙漠、高原、兩極工程；混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題突出；混凝土對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)水泥熟料大量排放CO2、氮氧化物等。
因此，現(xiàn)代混凝土勢必滿足以下要求：未來的混凝土必須從根本上減少水泥熟料用量，必須更多地利用多種工業(yè)廢料作為其原材料；未來的混凝土又必須是高性能的，尤其是耐久的，耐久同樣意味著資源的節(jié)約；未來的混凝土生產(chǎn)必須促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展，減少溫室氣體的排放，減少資源和能源的消耗，綜合利用工業(yè)廢渣。
通過梳理專家的觀點(diǎn)，結(jié)合自身體會(huì)，筆者提出如下思考，相信讀者自會(huì)厘清疑惑，尋求屬于自己的答案。
從混凝土的角度如何正確認(rèn)識(shí)和要求水泥的質(zhì)量？水泥標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該突出什么性能？水泥的品質(zhì)如何體現(xiàn)？面對(duì)混凝土摻和料技術(shù)更重于改善性能的事實(shí)，是否應(yīng)當(dāng)改變摻混合材只是為降低成本的觀念？混凝土對(duì)原料的粒徑組成嚴(yán)格要求，是提高性能、減少水泥用量的重要舉措，水泥用篩余和比表面積控制細(xì)度的目的和手段是否還適用？水泥標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)用什么指導(dǎo)思想進(jìn)行修訂？圍繞現(xiàn)代混凝土的技術(shù)發(fā)展趨勢以及對(duì)水泥性能的要求，提高水泥質(zhì)量方向及做法？
長期以來，水泥行業(yè)幾乎將水泥質(zhì)量與水泥強(qiáng)度、水泥活性與水泥強(qiáng)度等同。如何提高水泥產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性？如何滿足工程用戶個(gè)性化、差異化要求？通用水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整過多期待或片面強(qiáng)調(diào)提高42.5及以上岀廠水泥比例，甚至將其作為唯一指標(biāo)，其指導(dǎo)思想是否應(yīng)考慮現(xiàn)階段實(shí)際政策環(huán)境、應(yīng)用條件與市場需求，以確保工程質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益為中心，進(jìn)行反思、完善乃至修正？是否應(yīng)更加突岀提高以較高C2S、適中C3S、低C3A礦物組成的高性能硅酸鹽熟料及其所配制的各級(jí)別水泥比例，以提高我國水泥產(chǎn)品適用性，改善砼抗裂性，延長建筑物壽命，推廣應(yīng)用高性能砼，并推動(dòng)水泥產(chǎn)業(yè)鏈延伸、轉(zhuǎn)型升級(jí)，與混凝土產(chǎn)業(yè)的融合，提高建設(shè)工程質(zhì)量？
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