冷发光:充分重视高品质砂石骨料对高性能混凝土的影响

摘要:5月10日,由中国砂石骨料网联合广东鸿威国际会展集团共同主办的“第二届中国砂石骨料行业技术发展(国际)论坛”即将开幕。届时,冷发光博士将围绕《高品质砂石骨料在高性能混凝土配置中的作用》进行深入讲解,分析高性能混凝土的推广应用现状及质量控制要点,探讨砂石骨料品质对混凝土的影响。
  高品质砂石骨料对于混凝土、特别是高性能混凝土的生产和应用有着举足轻重的意义。高品质砂石骨料的发展是合理利用资源、规范开采秩序、保护环境的需要,是高性能混凝土技术发展的需要,也是社会发展进程的需要。

  混凝土发展到现在已有将近200年历史,目前已经成为全世界用量最大、用途最广的建筑工程材料,据统计,2014年我国商品混凝土产量将近40亿立方米,占全球混凝土产量的50%以上。然而,混凝土在给人类带来物质文明的同时,也带来很多负面影响。混凝土主要由砂石、水泥、水、外加剂、掺合料组成,其中砂石骨料占混凝土质量的70%-80%。中国砂石骨料网记者在与中国建筑科学研究院建筑材料研究所总工程师冷发光博士的沟通中了解到,据粗略计算,混凝土和砂浆消耗的砂石、水泥和淡水资源(不含养护和施工用水)分别达到近100亿吨、20亿吨和10亿吨!据专家测算,如果按照这种速度,我国可开采的石灰石等资源将在三十年内消耗殆尽。


中国建筑科学研究院建筑材料研究所总工程师冷发光博士

  另外,冷博士指出,由于我国混凝土行业的生产和施工比较粗放,加上设计、施工和监督等行业分割和一定程度上的缺位,造成目前我国混凝土行业尚存在众多问题:如砂石等原材料质量差、强度等级偏低、产能严重过剩、绿色生产水平不高、基础研究滞后、质量通病多、行业多头管理、过程监督不到位、进入门槛低、混凝土技术人才紧缺等。

  与此同时,随着基础设施建设的大力推进和建筑结构的多样化发展,现代社会对建筑工程的使用功能和耐久性要求越来越高,高层建筑、大跨径桥梁、深海钻井平台、水下隧道等,这些工程对混凝土强度和耐久性提出了更高的要求。

  而高性能混凝土是以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能的特定要求为总体目标,选用优质原材料,合理掺加外加剂和矿物掺合料,采用较低水胶比并优化配合比,通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施,制成具有优异的拌和物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。冷博士表示,推广应用高性能混凝土不仅可以强化有关混凝土技术的先进理念(包括设计、生产和施工等各环节),还可以从根本上解决混凝土行业存在的上述众多问题,落实国家环保战略,实现混凝土行业和建筑业的可持续发展。

  去年8月,住建部和工信部出台了《关于推广应用高性能混凝土若干指导意见》,在全社会范围内大力倡导高性能混凝土的应用。对此,冷博士指出,高性能混凝土并不是一个多么与众不同的品种,只是对现有的有关环节的操作要求更加规范、更加明确、更加严格。

  高性能混凝土对原材料的要求非常高。冷博士表示,砂石骨料作为混凝土组成材料中占比最大的部分,对高性能混凝土性能的影响非常大,但是多年来一直没有得到充分的重视。砂石骨料对混凝土的影响至少包括以下方面:(1)对混凝土工作性能有显著影响:混凝土匀质性、离析泌水、可泵性、自密实性、坍落度损失、凝结时间、含气量、有害物质含量等,都跟砂石品质的高低有直接或者间接关系;(2)对混凝土力学性能的影响显著:砂石的粒形、级配、母岩品种、母岩强度、母岩的节理特征、含泥量、泥块含量、石粉含量,以及砂石中的有害杂质含量,都会严重影响混凝土的各种力学性能,如抗压强度、抗折强度、弹性模量、应力应变性能等;(3)对混凝土长期性能和耐久性能的影响:砂石的粒形、级配、母岩品种、母岩强度、母岩的节理特征、含泥量、泥块含量、石粉含量,以及砂石中的有害杂质含量等,同样会对混凝土的长期性能和耐久性能产生严重的影响,尤其是对混凝土抗裂性能、收缩、抗冻、抗硫酸盐侵蚀、碱骨料反应、抗氯离子渗透等,都有显著影响;(4)高品质的骨料是指针对特定工程应用场合,满足砂石质量标准且满足有关应用技术标准的砂石骨料。品质高的砂石一般具有粒形较好、级配合理、空隙率低、有害物质含量少、母岩强度合适、含泥量低等特点;(5)砂石的品质要放在混凝土整个原材料体系中总体考虑,既要满足相关砂石标准和有关应用标准,又要跟其他原材料相匹配,以降低成本,混凝土质量也才能得到保证。

  对此,同济大学材料科学与工程学院教授蒋正武也曾指出,高品质砂石骨料是高性能混凝土的发展要求,高性能混凝土的发展必须有高质量的砂石骨料。在人们对砂石的传统认识中,存在着偏差,认为砂石在混凝土中仅起填充作用,质量无足轻重,只要多加水泥就行。事实上,砂石骨料在混凝土中的作用非常重要,它起着骨架作用,传递应力,即使没有水泥浆,骨料亦可支撑载重,同时抑制收缩,防止开裂。北京大学教授宋少民也表示,现代混凝土要想在特定环境的结构中获得高耐久性,就必须在满足拌合物良好施工性能的前提下,有效控制浆体用量,较多地使用骨料。骨料的品质在很大程度上决定着混凝土配合比设计的路线。

  5月10日,由中国砂石骨料网联合广东鸿威国际会展集团共同主办的“第二届中国砂石骨料行业技术发展(国际)论坛”即将开幕。主办方特邀国务院宏观经济学家、行业协会领导、国内外技术权威专家及优秀企业代表共聚一堂,围绕“绿色环保 转型升级 永续发展”的主题进行探讨。届时,冷发光博士将围绕《高品质砂石骨料在高性能混凝土配置中的作用》进行深入讲解,分析高性能混凝土的推广应用现状及质量控制要点,探讨砂石骨料品质对混凝土的影响。更多精彩内容敬待您到场聆听!

  地点:广东·广州海珠区会展东路中国进出口商品交易会(琶洲展馆)B区。

  详情请咨询:13616532521 屈晓雯。


编辑:金哲