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把新理念新功能新科技新成果凝入混凝土
添加時間：2024-11-25 | 文章來源：盛天機械
最近，在第四屆“井岡山論壇”上記者注意到，業內人士對混凝土的綠色發展又提出很多新的見解，他們認為，混凝土的發展要堅持綠色和可持續的理念，同時要使混凝土的功能更加豐富，綠色發展、科學發展、可持續發展、功能化發展是混凝土發展的方向，也是實現價值的方向。
混凝土與水泥制品在國家建設工程中具有重要作用，其在建材行業中的突出位置短時期內還很難被取代。但在綠色發展和綠色建造的背景下，混凝土行業的綠色轉型勢在必行，對此我們曾經予以關注和報道。最近，在第四屆“井岡山論壇”上記者注意到，業內人士對混凝土的綠色發展又提出很多新的見解，他們認為，混凝土的發展要堅持綠色和可持續的理念，同時要使混凝土的功能更加豐富，綠色發展、科學發展、可持續發展、功能化發展是混凝土發展的方向，也是實現價值的方向。
面對考驗的中國混凝土行業
我國混凝土產量已連續幾年超過世界其他國家的總和，世界上接近2/3的混凝土在中國生產和使用，我國的人均混凝土消耗量達到每年近四噸。而混凝土及水泥制品對資源的消耗和環境的不利影響，也一直是困擾人們和行業發展的因素。混凝土所需的自然資源日漸匱乏，產業結構不盡合理，發展良莠不齊，產能嚴重過剩，所面臨的問題和困難與挑戰前所未有。綠色和可持續、功能化發展成為混凝土未來最基本的路徑。
我國對混凝土的“現澆”已有嚴格限制，預拌混凝土雖然經過長期發展，但面臨的問題依然多多，行業的升級轉型迫在眉睫。中國建筑材料科學研究總院院長姚燕表示，我國商品混凝土的快速發展已有近30年的時間了，特別是新世紀以來，混凝土生產工業化、商業化已經進入了一個相對成熟的階段，商品混凝土的企業數量和銷售額都在迅猛增長。然而，由于生產工藝相對簡單、準入門檻較低，使得各地的商品混凝土企業大肆涌現，致使產能相對過剩，市場處于過度競爭態勢。整個行業普遍存在著墊資巨大、競相壓價的現象，應收賬款拖欠嚴重，現金流短缺，行業利潤不斷攤薄，已跨入微利時代。在國家經濟新常態的背景下，混凝土行業經濟發展方式也在進行嘗試調整，由速度型粗放增長轉向質量效率型集約增長，行業兼并重組頻繁，商品混凝土企業在地域分布上逐漸形成網絡化布局，產業集中度逐步提高，行業由分散經營為主向集團化管理轉型，由于目前我國混凝土行業自動化和標準化程度不足，使得集團型企業在擴張中面臨諸多“瓶頸”;總部不能有效管控，“集而不團”等，管理水平落后，導致許多混凝土企業發展速度緩慢，失去戰略先機。
此外，隨著近年來裝配式建筑的發展，國家對裝配式建筑的大力提倡，也對混凝土和水泥制品提出了新的要求，如何適應的問題解決不好，將嚴重影響行業發展。
在技術方面，隨著高性能混凝土的推廣應用和超高層、高強、復雜結構、嚴酷環境的混凝土技術的成功應用，我國混凝土技術和生產水平在高鐵建設、超高超大工程、核電基礎等的建設中已達到世界領先水平，在多項混凝土科研領域的開發方面也取得了驕人的成績。
但同時，傳統混凝土已難于滿足現代混凝土結構的多樣性與復雜性要求，現代結構不斷發展，如超長跨距、復雜設計、超長距離、超大體積、超高層建筑等對混凝土提出了更多、更高、更新的要求。業內人士指出，混凝土配合比設計需要考慮各種條件，混凝土的生產是在一定條件下完成的。混凝土的運輸、澆筑成型也需要根據具體條件的不同選用混凝土品種，建設需求帶來了混凝土技術的進步，也對混凝土技術提出了越來越細化的需求。
因此，無論從宏觀上還是技術上，混凝土行業一方面充滿巨大機遇，另一方面也面對行業嚴峻挑戰和考驗。
混凝土的預拌之路與配合比
預拌混凝土作為各類工程建設重要的基礎材料，在我國經歷了30余年的發展歷程。近年來，在旺盛的市場需求和政策推動下，預拌混凝土行業得到了迅猛發展，技術水平、管理水平快速提升，產業結構不斷完善，形成了從材料設計、原材料制備、混凝土生產、物流運輸到工程服務的產業鏈，為我國經濟建設特別是基礎設施、各類建筑工程建設作出了重要貢獻。
但專家指出，目前在預拌混凝土行業的管理中，還有一些值得探討的做法，如配合比通知單等問題。北京市高強混凝土有限責任公司總工程師李彥昌認為，預拌混凝土在我國的發展經歷了初始階段、起步階段和快速發展階段，各個階段的管理情況是不同的。
李彥昌說，我國預拌混凝土興起于20世紀50年代，當時一些大型建設工程需要大量現澆混凝土。由于施工場地狹窄、工期緊迫等原因，施工企業在施工現場和施工現場附近設立混凝土預拌設施。采用的都是汽車運輸吊斗澆筑混凝土，解決了施工中的急需問題。初始階段預拌混凝土企業隸屬于施工企業，預拌混凝土企業的管理，服從施工企業的內部管理。
至20世紀80年代初，北京、上海、天津、無錫、沈陽等城市的預拌混凝土逐步開始社會化供應，并采用攪拌車運輸、泵車澆筑，混凝土發展以流態為主，技術逐步成熟和完善。從這時起，預拌混凝土(當時稱商品混凝土)作為一個獨立的新興的產業，真正開始起步走向發展。
快速發展階段的第一個高峰期是20世紀90年代。改革開放帶來了經濟建設的快速發展。城市建設和基礎設施建設逐年增多，混凝土需求量也隨之增大，帶動了預拌混凝土行業的快速發展。這個時期政府主管部門為了規范預拌混凝土企業管理，開始制定相關的管理文件。第二個高峰期源于禁止現場攪拌混凝土的規定。2003年10月16日商務部、公安部、原建設部、交通部四部門聯合頒布了《關于限期禁止在城市城區現場攪拌混凝土的通知》，明確規定在我國124個城市禁止現場攪拌混凝土。繼此通知出臺后，商務部、原建設部等六部委于2007年6月6日，又聯合下發了《關于在部分城市限期禁止現場攪拌砂漿工作的通知》。
李彥昌表示，在快速發展階段開始明確預拌混凝土企業提供配合比等技術資料的義務，并且提供的技術資料逐步延伸，而這種做法是很不妥當的。他認為，混凝土配合比通知單和混凝土抗壓強度報告在通常情況下，并沒有實際意義。混凝土配合比通知單是預拌混凝土企業生產過程中的流程資料，用于預拌混凝土企業內部質量控制。施工方和其他相關方拿到配合比通知單本意是要起到監督作用，但實際很難實現。同時，這些資料并不作為竣工檔案，而是預拌混凝土企業自己保留，作為追述資料即可。
功能化是混凝土發展的基礎
混凝土行業的發展是各種因素的綜合，而其基本條件要看混凝土本身性能是否能夠滿足各種工程建設的需要。對此，專家們都提出了各自的看法。
姚燕在談到我國建材新材料的應用及發展時，強調要大力發展特種水泥及長壽命高性能混凝土。她指出，我國水泥產量已達24億噸，但特種水泥僅占水泥總量的1%。特種水泥如水工水泥、低熱水泥、微膨脹中熱水泥、核電工程用硅酸鹽水泥、油井水泥、海洋工程水泥、道路水泥等。她預測，未來5年至10年，我國特種水泥及長壽命混凝土需求量巨大。水泥特種化是未來水泥行業發展的重點方向之一;特種水泥及混凝土必須朝著實現高耐蝕、高抗沖磨、高強韌、高耐溫及多功能化等方向發展。
江西省超高性能混凝土工程研究中心的趙筠說，超高性能混凝土提供了前所未有的性能。超高性能混凝土具有高強和高韌性，抗拉強度和韌性實現跨越式提高，可實現拉伸的“應變硬化”，徹底克服了砂漿、混凝土不抗拉、容易開裂、脆性大等缺點。其生產制備是提升從納米尺寸到毫米尺寸固體礦物顆粒堆積體密實度，由密實度的“量變”，引導發生材料性能的“質變”，使水泥基材料達到了前所未有的性能。其特征具體表現在“三高”：高強度、高韌性、高耐久性。趙筠認為，超高性能混凝土的應用需要更新觀念和技術創新。
中國工程院院士繆昌文認為，混凝土功能化關鍵技術包括超早強技術、超高強技術、自密實技術等。繆昌文指出，超早強是混凝土結構快速施工、修補與加固的關鍵技術;超高強則可以滿足超高層、超大跨、輕型化的需求，顯著增大橋梁跨度，替代鋼箱梁。繆昌文強調，發展自密實混凝土是當代混凝土工程的重大需求。自密實混凝土(SCC)是一種在自重作用下無需振搗即能密實成型的高性能混凝土，又稱自流平混凝土(SLC)或免振搗混凝土(VFC)。自密實混凝土技術高速鐵路CRTSIII型無砟軌道，成功應用于沈丹客專、盤營客專等高速鐵路工程中。
“裝配式”背景下的混凝土發展
2016年2月《中共中央、國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提出，發展新型建造方式，力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。2016年9月，國務院辦公廳下發《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，進一步闡明國家發展裝配式建筑的總體要求、重點任務和保障措施。
發展裝配式建筑成為建筑領域的方向，混凝土行業因此面臨著調整和適應的問題。業內人士紛紛指出，這是一個重要機遇，行業在新形勢下實現發展是完全可能的。
中建科技深圳分公司總工程師鐘志強認為，預拌混凝土是最早實現自動化、定制化生產的，接近工業4.0，效率極高。在預拌混凝土的生產實踐過程中，對上游提出了很多要求，這些要求最終轉換成技術解決方案，對行業起到了有力的支撐作用。而且往往是在上游技術方面的創新，才會使部分企業獲得階段性成長機會。
鐘志強說，未來建筑市場的預制比例將持續提高，技術創新導致生產方式的顛覆。因此，預拌混凝土需求將長期存在，但要求會不斷提高。作為一種取材廣泛、功能良好的基礎性建筑材料，混凝土仍將在相當長的時間內無法替代;對預拌混凝土的需求傾向于小批量，高頻率;強度往高強度趨勢發展;大流動性混凝土受青睞，后澆錨固及疊合層混凝土由于澆筑空間小，要求流動性大，粘聚性好，國外通常采用自流平混凝土，不僅內在質量高，外觀也要好。大量結構混凝土將實現免抹灰，清水驗收，后澆部分混凝土的顏色、表面質感應接近預制構件的標準。
繆昌文認為，預制裝配化技術是現代建筑工業化體系的綠色化關鍵技術。繆昌文說，作為預制裝配化技術的超高性能混凝土、裝配式建筑用灌漿都有可觀的發展前景。繆昌文建議應加大混凝土理論的原創性研究，采用先進技術改造傳統混凝土材料，基于有機無機的學科交叉，開發現代混凝土新技術;對混凝土性能不能僅關注強度，須重視基于混凝土耐久性的高增韌、高抗裂、高抗滲、高耐蝕的新理論與新技術的研究;以解決工程實際應用中的共性技術難題與科學問題為導向，積極將新理論、新技術應用到國家重大工程建設之中。
在新形勢下，混凝土行業正在謀求發展，業內人士和專家的不斷探討，描述了實現未來與前景的理論和途徑。通過人們觀念的轉變，混凝土將改變留給人們的傳統印象，而這個行業也將成為業內人士期盼的“令人尊敬的行業”。