王永逵
(上海奇齊科技開發實業有限公司,上海 201600)
“不應取消‘高性能混凝土’名稱”議論之四
王永逵
(上海奇齊科技開發實業有限公司,上海 201600)
高性能混凝土對推動和促進我國水泥混凝土技術提高功不可沒,其命名是嚴肅、慎密的。HPC 的命名中用“Performance”一詞有特定含義,是采用優質原材料的勻質混凝土等施工保證措施和長期使用的耐久性命名,認為這一命名對混凝土大宗材料不科學是錯誤的。必須確認矛盾論是混凝土研究中科學思維的核心,必須堅持混凝土研究“分解論與整體論相結合”的觀念,必須堅持引進、消化、結合國情發展具有我國特色的 HPC 技術。HPC 是 21 世紀混凝土,任重而道遠。
高性能混凝土;矛盾論;分解論;整體論;超聲—回彈綜合法
高性能混凝土(縮寫體“HPC”,以下同)一詞是上世紀的 90 年代初從歐、美發達國家引進的,那是個全國人民急于彌補文革十年動亂損失,一心向發達國家學習,努力縮小差距的年代。一批專家學者借助書刊雜志,介紹了有關“高性能混凝土”的國外研究現狀及其在我國實現的可行性[1],迅速在我國的混凝土科技隊伍中引起廣泛關注。這其中首推清華以吳中偉院士為首的廉慧珍、陳恩義、覃維祖等老師們,他們對我國“高性能混凝土”技術引進以及后來所發表有關論文的推動功不可沒,筆者敬重他們,是向他們學習的受益者之一。在上世紀 90 年代初也由此與吳老相識并有幸多次得以面受指導,大師的學識、甘為人梯的精神和平易近人的師長風范,至今歷歷在目,終身難忘。
發達國家有關“高性能混凝土”的引進和研發不僅對我國專業研究院所,對高校的土建專業相關學科也是有力的沖擊,他們從這里看到了與發達國家的差距和趕超方向,國外在水泥基復合材料歷史發展中出現的種種問題,在我國同樣存在。“高性能混凝土”一詞像一石擊起千層浪,有力地影響著高校的有關教師,他們不再是僅憑課本教學,要真的教書育人,必須放眼世界混凝土科技的發展要再學習,并結合自身條件做一些試驗研究。因此,圍繞有關“高性能混凝土”的研究不光是專業研究院所,高校也成了一支不可忽視的力量,這在以往是很少見的。通過這兩支隊伍對“高性能混凝土”(那時同樣受到關注的還有“堿—骨料反應”)的研究 ,文革中被壓抑的工作熱情,一下子迸發出來。這時,不光是清華的老師,在全國范圍內有關的研究論文和專著像雨后春筍,紛紛出版發表,目不暇接,大大促進了對水泥混凝土的認識和相關技術的發展。以筆者粗淺的認識,歸納有以下幾方面:
(1)在混凝土組成材料中,以粉煤灰為代表的礦物細粉料,不再只是用于調節水泥強度等級的混合材,而是“登堂入室”成為混凝土傳統的四種基本材料之外不可缺少的組分,并且對它們各自作用機理和利弊,有了較為清析的認識[2,7]。一般情況下,配制“高強高性能混凝土”,硅粉不再是不可缺少的組分,相較于早期的硅粉熱有所降溫。
(2)對混凝土勻質性、工作性、耐久性的認識比以往更為深刻。高強不一定高耐久,混凝土的勻質性主要取決于優質砂石,良好的混凝土工作性、勻質性是確保耐久性的基本條件,大坍落度、高流動性不是工作性良好的標志。良好工作性是指在一定的結構類型和施工技術條件下能充分保證混凝土勻質性,在運輸、澆搗中不離析、泌水,方便密實成型的一種施工性能。
(3)混凝土的質量不單與優質的材料、配合比及其本身,還與工程環境、設計、施工、使用各過程是否都能全面達到技術要求有直接關系。這就是“分解論與整體論相結合”的觀點。內因是根據,外因是條件,兩者缺一不可。
(4)在萘系高效減水劑的基礎上,本世紀初又研發了綜合性能更好的聚羧酸鹽系高效減水劑。正是這些高效減水劑及其多種外加劑和礦物細粉料技術普遍應用,構成了“高性能混凝土”的物質基礎,并成為現代混凝土的重要技術特征。
(5)隨著商品混凝土發展而出現曾一度被人們視為“混凝土癌癥”的裂縫問題,并非“不治之癥”。對其產生機理和預防措施方面的研究[3,9],有了較大的突破,使無裂縫施工成為可能。混凝土的工程質量及裂縫控制并非僅靠攪拌站優化配合比就能解決得了,裂縫產生原因是多方面的,其中施工工藝的改革是重要的一環。
(6)在上世紀的 90 年代初,配制 C50 還是件很不容易的事,現在 C80、C100 甚至更高的強度已不再是高不可攀。反而使人們注意到高強度并非高耐久,強度不是耐久性的標志,高強、高韌性成了混凝土研究的新課題。
(7)有關混凝土的許多傳統思維觀念受到沖擊,如廉慧珍教授在《思維方法和觀念的轉變比技術更重要》中提出的“不是水泥用量越多,混凝土質量越好”、也不是“石子粒徑越大、用量越多,強度越高”和“石子和水泥強度必須高于混凝土強度”[4]等等,使人耳目一新,一改教科書中的傳統說法,認識上產生了飛躍。
(8)早在 1975 年 5 月在廬山召開的“高強與高性能混凝土”研討會上,吳中偉院士提出的發展綠色混凝土概念[5]逐漸深入人心,對保護環境和不可再生資源、節約能源,產生戰略性的影響。現在再沒有人認為摻粉煤灰是摻假,粉煤灰反而成了“香餑餑”,在許多地方因粉煤灰供不應求,開始為假冒粉煤灰而打假了。
(9)對“高性能混凝土”的研究發現,在水泥基復合材料的研究中用馬克思主義哲學、辯證思維來分析混凝土技術問題。混凝土世界是復雜的,也是物質的、運動的、矛盾著、發展著的。“必須確認矛盾論是科學思維的核心”[6]。哲學是關于自然科學和社會科學知識的概括和總結,是指導一切科學的料學,是解決認識論、方法論的科學。哲學如同一把“金鑰匙”,能幫你、我、他(她)打開智慧的大門,使人們變得耳聰目明,在復雜多變的混凝土物質世界中,多、快、好、省地從“必然王國”進入“自由王國”。自由是對必然的認識和對客觀世界的改造。只有在認識必然的基礎上,加以改造,才能自由[7]。馬克思主義能引導我國革命走向勝利,其辯證唯物主義的認識論、方法論也必然能引導我國混凝土技術趕超世界先進之林。這是攻克一切技術難關的銳利武器,希望同行們關注,相互切磋。
早在上世紀 90 年代初曾把 High Performance Concrete 以“高功能”或“高效能混凝土”的譯名介紹給我國科技界。1993 年吳中偉院士與廉慧珍教授對 HPC 中“Performance”一詞與混凝土科技界平時熟悉的“性質”(Properties)-詞的區別進行了研討和推敲,認為“Performance”的含義是“混凝土在施工硬化及在所處環境條件下的使用過程等各階段都能滿足技術要求的效果和性能”,“含有操作和運行的表現和效果之意,是動態的現象,是不能量化的”。而“Properties” 是傳統教科書所指的能夠量化,又可在實驗室的標準條件下用標準方法檢測出,反映混凝土本征特性的指標的用詞,例如力學性質,抗凍性、抗滲性、導熱性、熱脹冷縮等物理性質,抗碳化性、抗化學侵蝕等化學性質等等。“Performance”與“Properties”兩者有區別,有不同含義,譯成“功能”是不確切的。經討論后認為將“高功能混凝土”應譯為“高性能混凝土”[1]。有關“高性能混凝土”的譯名研討,說明他們治學精神是嚴謹的、慎重的,很值得我們學習借鑒。
另外,筆者認為還應注意的是:美國國家標準的技術研究所(NIST)與美國混凝土協會(ACI)和后來美國 ACI技術活動委員會,前后兩次對 HPC 進行定義,都是使用“High Performance Concrete”,而不用“High Properties Concrete”,值得我們深思。相信他們對此命名的用詞也不是隨意的,是有其特定含義的。就是告訴人們,HPC 的命名,是與以往“根據不同的研究角度和考慮問題的出發點”,以混凝土在實驗室條件下能檢測到的,能定量反映混凝土本征特性“Properties”指標,與按表觀密度、按用途、按所用膠凝材料、按生產和施工方法分類[8]等等傳統命名方法有區別。也可認為以往傳統的分類法是以研究混凝土本征特性的“分解論”命名的。而 HPC 這一混凝土分類方法,是 1990年 5 月美國的 NIST 和 AIC 以“具有某些性能要求的勻質混凝土,必須采用嚴格的施工工藝,采用優質材料配制的,便于澆搗,不離析、力學性能穩定、早期強度高、具有韌性和體積穩定性等性能的耐久的混凝土,特別適用于高層建筑、橋梁以及暴露在嚴酷環境中的建筑結構”[2]。到 1999 年 2 月美國 ACI 對 HPC 再次提出的定義[1]:“高性能混凝土是符合特殊性能組合和勻質性要求的混凝土,采用傳統的原材料和一般的拌和、澆筑與養護方法,未必能生產出這種混凝土”的那種混凝土命名的。前后兩次對 HPC 的命名,都是堅持了以“具有某些性能要求”和“符合特殊性能組合”的勻質性要求,反映了“從實際出發”和“具體問題具體分析”,并強調“混凝土工程長期使用的耐久性,離不開優質的材料,便于澆搗,不離析,能滿足某些性能要求”的辯證思維。這和在 1999 年 10 月慶祝吳中偉院士從事科教工作 60 周年討論上廉慧珍教授介紹吳老學術思想中所講的、事后整理為《水泥基復合材料科學研究中的辯證思維》、2000 年元月經吳老同意署名發表、并于 2000 年 3 月發表的這一遺文中最后留給我們的觀點相似。吳先生認為:“在于原材料的復雜多樣、混凝土本身結構的復雜與不斷發展變化、環境條件的多樣性與綜合作用等,混凝土耐久性研究,不僅要強調水泥基材料本身各層次的分解論研究,還必須與工程密切結合,從結構在使用狀態下和使用環境中的行為來研究混凝土的耐久性”[10]。這就是吳院士提倡的“分解論與整體論相結合”的觀點。
美國的 NIST 和 AIC 對 HPC 選用“Performance”來命名,就是告訴我們此命名是按“混凝土在施工硬化及在所處環境條件下的長期使用過程的效果和性能”和“含有操作和運行的表現和效果之意[1]的那種性質命名的,也可以理解為混凝土的質量,應以“符合特殊性能組合”,不應停留在混凝土的原材料與配合比優化,還必須與工程的施工、使用、養護的整體論相結合。這種命名方法,具有一定的辯證唯物主義哲學概念,不是“千篇一律”,不同的工程有不同的耐久性內涵,混凝土對“甲”工程耐久的,就不一定對“乙”工程耐久,有很強的針對性。類似我國中醫看病的“辯證論治”,因人而異,“一人一方”。這是一種全新的命名方法“前無古人”,視為是一種混凝土新品種沒什么不妥。而且,對“混凝土是什么?”以“分解論與整體論相結合的”理念,給了新的注釋:混凝土就是服務于一定工程環境、結構和施工的一種材料,所有水泥基材料從微觀、細觀到宏觀的一切分解論研究,目的是為了滿足具體工程在具體環境中,長期使用過程的安全性要求,離開與一定工程整體、就是“無的放矢”、無實際工程意義。由于以往沒有遇到過混凝土的這種分類命名方法,因還不習慣而否認可以理解。現在如不否認可以用“分解論與整體論相結合的方法”的方法命名,就無須回避“高性能混凝土”是一個混凝土新品種的論斷,其名稱應該保留。要發展推廣“高性能混凝土”技術就不能沒有名字,沒有名字怎么稱呼?怎么討論?!而且HPC 命名的內涵,是“現代混凝土”取代不了的。
“現代混凝土”是在某一科學技術發展階段對混凝土技術發展的廣義、概括性稱呼。30 年前可用,現在可以用,30 年后也可用。吳中偉院士在上世紀的 80 年代就曾以黃蘊元教授為顧問,組織十多位對當時混凝土研究有代表性的專家學者,依當時的混凝土技術發展水平按:新品種與特種混凝土;新工藝、新設備;性能與測試技術;應用理論四個方面,主編了《混凝土現代技志叢書》,對筆者影響較大的有:《膨脹混凝土》、《混凝土材料科學》、《粉煤灰混凝土》、《流態混凝土》、《混凝土中鋼筋腐蝕與防護》、《數理統計在混凝土試驗中的應用》等十多個命題的專著,對當時的混凝土技術發展產生重要影響,對筆者這個從土建專業的其它教學崗位,服從需要改行進入建材教學的“門外漢”給予很大幫助。而“南黃北吳”對這一發展我國混凝土技術上的成功合作,在業界也一時傳為佳話。
至于說“高性能混凝土”至今沒有統一 的定義,這應該是正常的。因為本來 HPC 就是“符合特殊性能組合”耐久性要求大于 100 年的混凝土,而非普通的混凝土。不同的國家根據各自的國情,各個部門根據自己部門的特殊需要,自然有各自“特殊性能組合”的表述。如美國戰略公路研究計劃(SHRP)提出 HPC 用于公路工程應滿足[2]水膠比≯0.35 和早強的要求。換成我國的戰略公路計劃,難道在戰爭條件下不應該要求混凝土早強嗎?至于在非戰時,路面結構混凝土早強要求未必合理,清楚就行了,不必照搬,而水膠比≯0.35,是基于戰略公路的混凝土抗折強度≮5.0MPa 的要求提出的;又如 1992 年日本的小澤一雅和岡村甫則強調 HPC 的高流動自密實,是與他們國家勞動力不足和人工費用高、砂石質量好(主要靠進口)、又較早有萘系高效減水劑條件等有關。即使這樣強調自密實混凝土,相信也并非是對所有的工程。如岡村甫還健在,可以請教他:混凝土斜屋面和自行車賽場跑道、路面也用自密實混凝土嗎?回答必然是什么呢?不能!也不應該都要求只有一種定義,這是 HPC 本身特性決定的。離開了具體問題的具體分析,特殊和一般的矛盾論對立統一觀念,就不是辯證思維。況且前面舉例的定義,也都是人家 30 年前制定的,看似有些不合理的地方,應該用辯證唯物主義和歷史唯物主義的觀點,辯證地看,歷史地看才是應有的學習態度。
一個國家應有一個總的較原則的定義,如用“符合特殊性能組合”概括性用詞表述具體工程的矛盾特殊性。具體到不同部門應允許有結合本部門工程的特性來具體制定 HPC 的條款,如機場跑道、海港、跨海大橋、高層、高鐵、鐵路和公路橋隧、城市高架等不同部門。
由于多種原因近一百多年來,我國的現代科學技術多是以向西方發達國家學習為主,HPC 也是如此。一場史無前例的文化大革命,讓我國的科學技術落后于發達國家 30 年,要擺脫落后的面貌,只有向發達國家好的技術和管理經驗學習,拿來先消化、改造,結合我國的實際加以創新,用于發展我國的經濟、技術,這是我們這一代人親身經歷的現實,高鐵就是一個很好的例子。但筆者認為 HPC 技術的引進在堅持消化,并結合我國的國情加以創新,成為具有我國特色的HPC 技術方面,做的還有待深入。依筆者之見有以下幾點供討論:
(1)正確解讀有關“高性能混凝土”定義的含義。美國的 NIST 和 AIC 無論是 1990年 的 5 月和 1999 年 2 月 AIC 的兩次定義。在美國這樣發達國家,也只是強調“符合特殊性能組合”的混凝土,并進一步指明“特別適用于高層建筑、橋梁等以及暴露在嚴酷環境中的建筑結構”,并非要求所有的混凝土都要求用 HPC。這是矛盾論的觀點,強調重點,并不否定一般,是抓主要矛盾,牽好“牛鼻子”,帶動混凝土技術的全面發展。按吳院士告訴我們的:“高性能混凝土在100~300 年以至更長時期內,不應出現材質的劣化”[2],而相對于設計中耐久性只有 5~50 年要求的就是普通混凝土。高性能混凝與普通混凝土是一對矛盾,是對立統一關系,“高技術”和“中低技術” 是客觀存在的事實,不以主觀否認而轉移。ISO 2394:1998《結構可靠度總原則》中給出了不同類型建筑結構的設計使用年限,總則中的表 1.0.5 如表 1。

表 1 設計使用年限分類
另在 GB50153—2008《工程結構可靠度設計統一標準》中,按不同建筑物的重要性及所在環境對混凝土構件的危害程度,也分別對耐久性設計給出不同的年限規定。如對城市橋梁等市政工程結構應按該標準的表 3.3.1,如表 2。

表 2 混凝土結構的設計使用年限
還有 GB 50476—2008《混凝土構件耐久性設計規范》中對高層建筑的主體與易于拆換的不同構件,容許在同一建筑物中采用不同的耐久性年限。正在施工中的深圳 660 米高的平安大廈的設計就是如此。所以,事實上也不是凡混凝土工程,都一定要求使用 HPC。HPC 不能濫用。
發展推廣 HPC,目的在于通過發展“高性能混凝”來帶動“普通混凝土”的整體提高。那種認為混凝土是大宗材料,而否定“高性能混凝土”存在,執意加以取消的思路,是片面的,是違背辯證思維的。主觀上要求凡混凝土工程,都要求達到 HPC, 那也只能是“一廂情愿”,是違背辯證法的,是資源上的浪費,也不符合可持續發展戰略。
(2)國情不同。我國與西方發達國家大不一樣,我們是發展中的大國,其基建規模超過西方發達國家的總和。他們的基本建設早已完成,新的工程不多,并比我國早就注意到環境保護、資源合理應用和可持續發展問題,砂石質量比我國好得多(碎石空隙率多在 0.38)。而我國目前的砂石合格率最保守估計平均達不到 30%,碎石多數情況下 10mm 石子嚴重不足,空隙率幾乎一半在 45% 以上,甚至達 48%。面對這樣大規模基建設和砂石質量很差的狀況,要全面推行 HPC是脫離實際,是片面的、行不通的。其結果必然是越走越窄,越沒信心,鉆進“牛角尖”,進入“死胡同”,而無路可走。
砂石質量差成了發展推廣“高性能混凝”的瓶頸,有優質的砂石和礦物細粉料,“高性能混凝”推廣應用才有一定的物質基礎。
(3)設計部門置身于推廣“高性能混凝”之外,這也是我國的現狀。有關 HPC 的引入推廣應用研討,如從上世紀 90年代初算起,已經 30 余年了,似乎只是混凝土科技界的事,沒見設計部門的介入。筆者近 20 年來親自經歷幾項的 HPC工程,均未見工程設計中明確要用 HPC,好在是國家重點或戰備工程的客觀需要,能取得業主、監理和施工等各方的支持,得以取得各方滿意的結果。否則,在現有的原材料狀況和各方都顧及成本、效益的情況下,推廣 HPC 那只是專家學者在講堂上說說罷了。“設計是龍頭”,離開設計部門的介入,在工程設計中不標明,推廣“高性能混凝”就是空談,工程預算、原材料選購等一系列有關 HPC 配合比優化、施工等措施,就無從準備。
(4)我國的監理制度不建全。監理制度是必要的,建筑工程的各階段是需要監理的協調、檢察和監督,但真正能起到這種作用的監理不多。有關部門對監理長期缺乏必要的定期培訓、考核和監督。有的監理甚至起反作用,吃、喝、拿、卡、要者有之,且無處說理。監理有很大的權力,可以決定停工,決定用哪家或不用哪家的混凝土,但監理的職能又有誰監管呢?
(5)國情不同還表現在我國另一個特點,那就是“協會”無力。許多高新技術的推廣,沒有政府的推動是不行的。聚羧酸鹽外加劑的推廣是一個很好的例子,早期推廣很慢,前鐵道部就規定凡新建鐵路工程的招標、投標,一律采用聚羧酸鹽外加劑,對聚羧酸鹽外加劑的推廣起到了很大的推動作用。
以上五點都說明在我們這樣一個發展中的大國推廣HPC,更應強調用于嚴酷條件下或與國家經濟、政治、軍事密切相關的重大工程,集中有限的人力、物力“打好殲滅戰”,發揮“好鋼用在刀刃上”的作用,并應下功夫突破阻礙 HPC 發展的瓶頸問題,才能更有效地推廣 HPC。
“高性能混凝土”在我國經歷 20 多年推廣應用,應該肯定已取得的成績,總結經驗和找出阻礙發展推廣的所在,結合我國的國情,對原有的定義的基礎上進行適當的修改,以利 HPC 技術更好的發展,對社會主義基本建設做出更大貢獻。25 年前吳中偉院士和廉慧珍教授,當時在分析國外有關 HPC 定義的基礎上曾提出過一個定義[2],引領我國混凝土技術發展并取得巨大成績,為我國的社會主義基本建設做出巨大貢獻,如前所述不再重復。現全文摘記如下:“高性能混凝土是一個新型的高技術混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎上采用現代化混凝土技術制作的混凝土,它以耐久性作為設計的主要指標。針對不同的用途要求,高性能混凝土對下列性能有重點的予以保證:耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩定性、經濟性。為此,高性能混凝土在配制上的特點是低水膠比,選用優質原材料,并除水泥、水、集料外,必須摻加足夠數量的礦物細摻料和高效外加劑。”筆者認為兩位學者 20 多年前提出的定義,今天來看沒大的問題,很具體、明確。經過 20 余年的實踐,主要問題是結合國情不夠,HPC 也不能不問設計要求,凡是混凝土都推廣應用 HPC;而且由于砂石的現狀,也不可能全面推廣。不是不可為,而是客觀上沒有必要都為也。這是事物發展的對立統一規律,規律不可違。其次是 HPC 的成功應用,不光是原材料、混凝土本身和施工部門的事,必須有設計和應用部門的直接參與。沒有設計部門的參與,HPC 在工程上推廣應用,又將陷入一場漫長的學術討論;應用部門的參與也是必要的,看看當前超重車輛對公路路面和橋梁的破壞就知道了,還有我國寒冷地區的冬季灑鹽消冰不改革,100~300年的耐久性要求是保證不了的。所以“高性能混凝土”問題仍然離不開兩位專家倡導的“分解論與整體論相結合”的論斷。因此,以筆者之拙見認為:“高性能混凝土是符合特殊性能組合的勻質混凝土,必須采用優質原材料、低水灰比配制的,具有高耐久性和高體積穩定性,滿足設計要求的各項力學性能,以及便于澆搗、不離析,密實成型的良好工作性,并應有設計、施工和使用部門共同參與的綠色混凝土,特別適用于嚴酷環境和關系國家政治、經濟和人民生活的重大工程。”作為一個普通混凝土工作者,此修改建議,是“拋磚引玉”,權當把子,供大家討論,希望找出一個更合適的定義。
吳中偉、廉慧珍兩教授在《高性能混凝土》一書的“前言”中論斷,“高性能混凝土必將在我國各項基本建設工程中發揮巨大的作用,21 世紀的混凝土也必將是高性能混凝土”,并在“概論”中對高性能混凝土的推廣應用提出八點需要進一步研究的問題[2]。現簡述如下:
(1)水泥基材料的組成結構與性能的關系;
(2)超塑化劑與復合外加劑;
(3)礦物細摻料;
(4)復合化超疊加效應的研究與應用;
(5)對波特蘭水泥熟料進行改革,發展環保型膠凝材料;
(6)加強對高強度高性能混凝土韌性的研究;
(7)配合比選擇和施工質量控制的計算機化;
(8)標準規范規程等的制訂與完善。
筆者認為兩位教授對 HPC 的 21 世紀混凝土的論斷和推廣應用中需要進一步研究的八點建議是高瞻遠矚的,對發展我國 HPC 有重要指導意義。20 余年來這一論斷和八點研究問題,如前所述,已取得顯著成績,此處不再贅述。但科學無止境,八個命題的研究都不能說已到了盡頭。何況有個別課題的研究很少有專家涉及。如混凝土“高強度高韌性的研究”、“水泥基材料的組成結構與性能的關系”等課題,自吳中偉院士在上世紀末以《混凝土材料學——各種混凝土的組成與結構》連續發表 6 篇文章后,就很少見有人在這方面提及。還有,就是吳院士臨終前同意署名發表的那篇《水泥基復合材料科學研究中的辯證思維》,遺作中所強調的在水泥基復合材料科研究中必須堅持“分解論與整體論的結合”[10]。混凝土任何一項本征特性的研究都是屬于分解論的研究,必須與混凝土結構設計、施工、應用的研究相結合,即在一個更大的層次上的整體論結合。否則,就是“無的放矢”,就是“無本之木”。這一辯證思維還沒引起應有的重視。
要實現水泥基復合材料分解論的研究與其工程結構的整體論的結合,是一個長期的、復雜的、艱巨的,但又必須解決的問題。這就是吳中偉、廉慧珍兩教授提出的八點需要研究的問題中“(8)標準規范規程等的制訂與完善”。其中包括混凝土結構設計、工程施工和應用的標準、規范、規程等制訂與完善。只有設計、施工和應用部門的全面參與,才是在這一層次上使“分解論與整體論的結合”,否則,仍然是紙上談兵,空談 HPC。
在混凝土結構工程這一層次真的做到“分解論與整體論的結合”, 筆者認為還有兩點要注意:
(1)必須意識到問題的復雜性、艱巨性、長期性。因為它不僅直接與建材有關,還涉及到設計和施工、應用等多個部門, 它必然是復雜的、艱巨的,不是短時間能完成的。沒有國家有關部門像上世紀 80 年代推行“可靠性設計” 那樣的決心是不行的。截止目前,許多專家教授所做的一切工作和付出的汗水,也只能算是為推廣 HPC 的前期準備或有關知識的普及教育工作,任重而道遠,絕不應打退堂鼓。 從吳中偉、廉慧珍兩位教授的《高性能混凝土》一書 1999 年 9 月出版,才 25 年,還不到“而立”之年,絕不能“夭折”!
(2)需要在混凝土結構有關耐久性的檢測設備與技術的“硬件”上下功夫。混凝土的耐久性,并不代表混凝土工程結構的耐久性。我國曾有過“超聲—回彈綜合法”檢測混凝土結構工程質量的規范,現在很少有人提及了。能否再拿起來,用現今超聲檢測技術發展,加以改造提高,用于檢測已成混凝土結構?超聲、CT 檢測技在人體檢測診斷方面已發展好幾代了,早已彩色三維成像,能發現毫米級的病灶,如能做點移植探索,用于已成混凝土結構的檢測,豈不是對耐久性的評估更有把握?即使是用現有的“超聲—回彈綜合法”也有新的意義。回彈檢測混凝土結構表面,通過回彈值的均方差大小,反映結構混凝土的勻質性;而超聲檢測的波速與波形可以反映結構混凝土的密實性與裂縫。希望國家有關部門組織有光電子儀表技術專長的專家協同攻關,做一些科技創新的東西,不能老是跟在洋人后面“月亮走我也走”!
總之,要做的事還很多,還很艱巨,讓我們都能以“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越”的精神,群策群力,為創立具有中國特色的“高性能混凝土”做力所能及的事,成就我們混凝土科技界共同的中國夢!
[1] 廉慧珍.對高性能混凝土的再反思[J].混凝土世界,2010,06(12): 10-13.
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[10] 吳中偉,廉慧珍.水泥基復合材料科學研究中的辯證思維[J].混凝土,2000(3): 3-7.
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圖 2 車載式攪拌泵送一體機
總之,高性能混凝土,作為重要的綠色建材之一,其推廣應用對提高建設工程質量,降低工程全壽命周期的綜合成本,對于發展循環經濟,促進行業技術進步,推進混凝土行業結構調整具有重大意義。但在推廣使用高性能混凝土的過程中,要實事求是,因地制宜,結合當地的經濟社會發展水平、資源環境條件和工程特點,確定本地區本行業高性能混凝土推廣應用技術發展路線,為最終全面應用高性能混凝土打下良好基礎。
[作者簡介]張偉(1972—),男,臨沂大學建筑學院副教授。主要專業方向:水泥化學,高性能混凝土,水泥助磨劑,混凝土外加劑,干混砂漿等領域。
[通訊地址]山東省臨沂市蘭山區雙嶺路中段,臨沂大學建筑學院 206 室(276005)
王永逵(1934—),男,前蘭州鐵道學院土木系建材教研室主任、副教授。