溯本求源，方得始終

聞寶聯(lián)

（建筑材料工業(yè)技術情報研究所，北京 100024）

前段時間，我去某高速進行技術論證。起因是某施工企業(yè)習慣性按以前《預應力混凝土橋梁用塑料波紋管》（JT/T 529—2004）進行波紋管采購并部分應用于預制 T 梁工程中，而現(xiàn)在執(zhí)行新版《預應力混凝土橋梁用塑料波紋管》（JT/T 529—2016），兩本規(guī)范中對塑料波紋管型號和材料要求存在差異，新舊規(guī)范差異主要在于材質及波紋管的螺旋形狀明顯不同，上級質監(jiān)部門發(fā)現(xiàn)了這個問題，但木已成舟，面臨著能用或是不能用的問題，需要進行專家論證，確定到底該如何處理。

根據(jù)“某高速原材料質量管控約談會”會議要求，施工企業(yè)展開了混凝土強度、鋼筋等原材料質量分析，結果表明除波紋管外，其它原材料及混合料性能均能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，根據(jù)綜合數(shù)據(jù)分析，使用 JT/T 529—2004《預應力混凝土橋梁用塑料波紋管》采購的波紋管，并未發(fā)現(xiàn)明顯質量缺陷，從企業(yè)角度肯定希望已經生產的 T 梁繼續(xù)使用，在以后的生產中再按新規(guī)范執(zhí)行，而從業(yè)主角度，既然新規(guī)范已經頒布實施幾年，不符合新規(guī)范要求就需要處理，但怎么處理、處理到什么程度自己心里也沒底。

首先看看《預應力混凝土橋梁用塑料波紋管》JT/T 529—2004 與 JT/T 529—2016 兩版的差異所在。

這兩本標準都是適用于以高密度聚乙烯樹脂（HDPE）或聚丙烯（PP）為主要原料，經熱熔擠出成型的預應力混凝土橋梁用塑料波紋管。

新版規(guī)范對管型、接頭等結構要求進行了約定，這更便于對施工質量進行控制，但既然已經完工，保障了質量，關注點轉移到了材質要求。2004 版規(guī)范中，原材料要求為：塑料波紋管原材料應使用原始狀態(tài)，嚴禁使用分裝和再造顆粒原料。高密度聚乙烯（HDPE）應滿足 GB/T 11116 的要求，聚乙烯（PP）應滿足 GB/T 18742.1 的要求。而 2016 年版的材質要求是一樣的，但多了以下要求：采用注塑成型的塑料波紋管，灰分含量不應超過 7%，氧化誘導時間不小于 14min。經抗老化試驗后，不應出現(xiàn)分層、開裂或氣泡。

而施工企業(yè)做了新版規(guī)范要求的氧化誘導時間指標，不滿足要求，為 10min。

氧化誘導時間（又稱為動態(tài) OIT）是高分子材料的一種熱學性能參數(shù)。簡單的說就是一定的溫度下，當材料暴露在氧氣或者空氣氣氛下，材料發(fā)生氧化所需要的時間。

氧化誘導時間指標（OIT）是測定式樣在高溫（200℃）氧氣條件下開始發(fā)生自動催化氧化反應的時間，是評價材料在成型加工、儲存、焊接和使用中耐熱降解能力的指標。氧化誘導期（簡稱 OIT）方法是一種采用差熱分析法（DTA）以塑料分子鏈斷裂時的放熱反映為依據(jù)，測試塑料在高溫氧氣中加速老化程度的方法。其原理是：將塑料式樣與惰性參比物（如氧化鋁）置于差熱分析儀中，使其在一定溫度下用氧氣迅速置換式樣室內地惰性氣體（如氮氣）。測試由于試樣氧化而引起的 DTA 曲線（差熱譜）的變化，并獲得氧化誘導期（時間）OIT（min），以評定塑料的防熱老化性能。

所以，誘導氧化時間（動態(tài) OIT）是反映材料耐氧化分解能力的一種參數(shù)，還是非常有意義的，通常管道都檢測這個參數(shù)。

高密度聚乙烯（HDPE）和聚乙烯（PP）應用于管材生產，廣泛應用于市政和建筑給排水、燃氣、供熱采暖、電線電纜穿線、農用節(jié)水灌溉等領域。

而管材應用于氣液輸送或穿線，如抗氧化性能不良，必然留下隱患，可能要造成巨大損失，從這個意義上講，要求其抗氧化性能是必須的，規(guī)范考慮的應用領域，對此類材料的制品要求抗氧化性能也是基于安全考慮。

而在預制梁中的波紋管首先埋置在鋼筋骨架內，澆筑完混凝土便被埋在混凝土中，待已經預先穿在里面的鋼絞線加載完預應力后進行注漿封閉，也就是說，施工完畢后的波紋管完全處于絕氧環(huán)境，唯一可能被氧化的是在工廠生產完后儲存、運送過程。

基于此，專家組論證后給出一致意見：雖然材質和管型不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，但不會造成明顯工程質量缺陷，建議后續(xù)施工的波紋管一定按照現(xiàn)行規(guī)范要求進行采購，或是采用符合現(xiàn)行行業(yè)標準 JG 225—2020《預應力混凝土用金屬波紋管》的金屬波紋管。

技術疑難化解了，溯本求源很重要。

有個很有意思的例證，我國現(xiàn)有鐵路采用的是 1435mm（4.85 英尺）的國際標準軌距，怎么來的呢？溯本求源，我國采用的是美國標準，美國使用的鐵軌軌距是 4.85 英尺，這是從何而來的呢？原來這是英國鐵路的標準，因為美國早期的鐵路都是英國人設計建造的。那么英國的標準又從何而來呢？答案是最初的英國鐵路是由建電車軌道的人設計的，而 4.85 英尺，就是電車軌道的標準。

繼續(xù)溯源，電車軌道的標準從何而來？原來最早是以馬車的輪寬做標準。那么馬車的輪寬——這個 4.85 英尺究竟從何而來？答案在古羅馬人手里。4.85 英尺正是古羅馬戰(zhàn)車的寬度。那么古羅馬人為何使用 4.85 英尺作為戰(zhàn)車的輪距呢？謎底就是 4.85 英尺是兩匹拉戰(zhàn)車的馬的屁股寬度。

據(jù)英國第一條蒸汽機推動的鐵路設計師 George Stephenson 的兒子 Robert 后來在國會上回憶說：1435mm 軌寬也不是他父親定的，而是從家鄉(xiāng)地區(qū)承襲來的。他說 1435mm 的軌寬，“沒有任何科學理論上的依據(jù)，純粹是因為已經有人在用了”。

知道來龍去脈，也便于回答為什么，也便于采取技術創(chuàng)新，而不是必須如此。

又比如，我國結構設計中普遍采用 28d 抗壓強度作為混凝土特征強度進行要求，普通混凝土在正常的養(yǎng)護條件下，前七天抗壓強度增長較快，7～14d 之間增長稍慢，而 28d 以后，強度增長更是比較緩慢。也就是說，28d 以后抗壓強度為標準強度，作為設計和施工檢驗質量的標準是可靠可行的。國標規(guī)范 GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》在第 7.1.2 節(jié)中，對評定混凝土強度齡期作了規(guī)定，一般混凝土為 28d 齡期。

而我們現(xiàn)在推廣高性能混凝土，高性能混凝土的一個特征是摻入了摻合料，耐久性較普通混凝土有了很大提高，而強度的發(fā)展也與普通混凝土不同。純水泥水化產生了石灰，石灰本身強度極低，而摻合料中的活性二氧化硅與活性三氧化二鋁，與強度很低的石灰進行的二次水化反應，產生了強度很高的水泥石，細化了毛細孔，也使骨料與砂漿的界面得到強化，混凝土強度得到大幅度提高。

水化以及二次水化反應要持續(xù)很長一段時間，也就是說強度也會一直穩(wěn)步發(fā)展很長時間，實驗也表明，28d 以后高性能混凝土強度一直在增長，到 56d 可增長 10%～20%，1 年以后能增長 50%。顯然，如果以 28d 的強度作為標準強度，將使高性能混凝土的性能不能充分發(fā)揮。

鐵路高性能混凝土也因此要求以 56d 抗壓強度評定，而不是 28d 強度，當然，從進度和質量多角度考慮，也對 28d 強度進行相應的要求，這在我們很多工程，特別涉及到承受荷載比較晚的構件，如樁基礎、筏板應該考慮借鑒。