聞寶聯(lián)

（建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所，北京 100024）

一位在攪拌站工作的學員問了我一個問題：做好混凝土需要看那些書？態(tài)度很懇切，也能感受出其對這個專業(yè)的熱愛與進取心。這個不好回答，書很多，我給他推薦了幾本，循序漸進來閱讀，然后我與他有幾次交流，總的意思就是光看書和做試驗不是沒有用，但這只是個基礎(chǔ)，“讀萬卷書”是必要的，緊密結(jié)合工程實際，“行千里路”更是必須的。

所謂“讀萬卷書”，就是必須要盡量學習與混凝土相關(guān)的知識，深入很難，但作為基本了解是必要的，這樣很快能明確方向，再深入學習也可以。比如水泥，這肯定要多學習、深入了解，水泥的品種、各自的特點，兩磨一燒工藝、生料配置的要求、燒成工藝、各自特點、粉磨技術(shù)、混合材等等，這些也是學科的基礎(chǔ)。了解了水泥，不了解摻合料不行，粉煤灰、礦粉、硅灰、火山灰等等各自的來源、燒成溫度、冷卻速度對活性的影響，在混凝土中的三種效應(yīng)機理都要了解，否則你不知道如何搭配粉料。外加劑不熟悉不行，因為不同外加劑作用機理不同，使用的環(huán)境不同，用錯了反而適得其反，比如膨脹劑，一般人都認為加了膨脹劑會發(fā)生膨脹，彌補了混凝土收縮，但這只是一廂情愿的想法，如果沒有足夠量的水份參與反應(yīng)，膨脹劑的膨脹性能如何保障？所以，高強度等級的混凝土由于低水膠比，沒有足夠富余的水，膨脹效果很難如愿，有些時候加了不僅起不到膨脹反而可能加劇收縮，適得其反。對于骨料，一定要了解成巖的機理，比如是火成巖還是沉積巖或是變質(zhì)巖，不同種類的巖石成分不同，性能各異。

不同巖石彈性模量、線膨脹系數(shù)各有不同（表1），使用的場合也要有所考慮。

表 1 不同巖石彈性模量、線膨脹系數(shù)

如果混凝土中砂漿和所用骨料彈性模量接近的話，那么受壓時候變形是一致的，骨料與砂漿協(xié)同受力，協(xié)同變形，發(fā)揮最大效率，強度會高，否則受壓時會造成內(nèi)部應(yīng)力集中而降低強度。

同樣，在混凝土要工作在溫度變化差異比較大的環(huán)境下，就要要求砂漿本身與骨料的線膨脹系數(shù)盡量接近，這樣不至于造成變形不均而產(chǎn)生界面的滑移。

這是對材料的基本了解。既然混凝土用于結(jié)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)力學要學習，材料力學、理論力學、物理、化學、熱力學、巖土都要有所涉獵，這都是需要的。

有了這些基礎(chǔ)，就要結(jié)合工程來開展工作，現(xiàn)場處理出現(xiàn)的問題最有利于個人儲備知識的應(yīng)用，從而加深對工程的理解。

比如曾經(jīng)處理的一個工程疑難問題。

某地下管廊，地處沿海某市，位于地下 8 米深處。

出現(xiàn)的問題是，地下管廊的管壁表面發(fā)現(xiàn)很多水跡，建設(shè)方非常擔心安全，因為管廊里架設(shè)了很多電纜，一旦發(fā)生滲漏后果不堪設(shè)想。建設(shè)方一直擔心是否混凝土抗?jié)B等級為 P6 有點低，因為近期雨水偏多，地下水位上漲，水壓力變大，如果當初設(shè)計 P8 可能會好些。GB 50108—2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》中：4.1.1 防水混凝土可通過調(diào)整配合比，或摻加外加劑、摻合料等措施配制而成，其抗?jié)B等級不得小于 P6。地下埋置深度 H＜10m，可以用 P6，這也是規(guī)范的要求。我考察了現(xiàn)場，時值八月，管廊表面確實有很多水滴。P6 抗?jié)B混凝土是滿足抗?jié)B壓力大于 0.6MPa 的不透水性混凝土。0.6MPa 是 6 個大氣壓，60m 水柱的壓頭，管廊地下埋深 8m，水壓引發(fā)滲漏肯定不是造成水珠的原因。

根據(jù)地質(zhì)學可以知道，在地表下 15～22m 之間是個恒溫帶，大約 14℃，不同地區(qū)會有一些差異，15m以內(nèi)在不同的季節(jié)基本與地表溫度會形成近似的一個線性分布（見圖 1），地表三十幾度空氣潮濕，管廊處溫度在 20℃ 左右。由于一直開著循環(huán)風機，外部潮熱空氣進到管廊形成結(jié)露，建設(shè)方將信將疑，結(jié)果恰好過兩天就是立秋，空氣馬上就干燥起來，管廊內(nèi)的水珠跟著就消失了。

這是個相關(guān)學科綜合運用來分析判定問題所在例子。

圖 1 地下溫度場的分布

另外一個，“他山之石可以攻玉”，走出去借鑒參考別人的先進經(jīng)驗、先進理念非常重要。

今年八月份，我們組織貴州游學，其間參觀考察了幾家運用智能化、大數(shù)據(jù)平臺的進行管理的先進企業(yè)、生產(chǎn)精品機制砂石并優(yōu)化配合比設(shè)計大幅度降低成本的企業(yè)、創(chuàng)新性進行混凝土研究的研究院所、對機制砂石生產(chǎn)設(shè)備進行針對性開發(fā)并成功應(yīng)用的廠家、綠色環(huán)保示范企業(yè)等等，每家都有獨到之處，受益匪淺。

比如，粉料車進場打錯料，粉煤灰錯打入水泥罐，這是小概率事件，但一旦發(fā)生對企業(yè)將是滅頂之災，發(fā)現(xiàn)為時已晚，幾層樓都已經(jīng)蓋起，只能拆除，損失巨大。

上料管不采取任何措施，罐車司機誤操作，這樣的低級錯誤發(fā)生過很多次，粉煤灰顏色與水泥接近，生產(chǎn)出的混凝土很難辨別出來。

有經(jīng)驗的企業(yè)給上料口加上幾把鎖，包括罐車司機、收料員共同確認無誤，把鎖打開，才能進行上料操作，這樣避免了很多不該出現(xiàn)的事故。

但一些引入智能化管理的企業(yè)，在上料端通過智能管理平臺，上料前隨機生成密碼，發(fā)給司機，司機輸入對應(yīng)上料端的密碼，與設(shè)定密碼一致才能上料，這樣完全避免了上錯料，同時節(jié)省了人力成本。

圖 2 是對上料口管理的對比圖。

圖 2 上料口的管理

級配和粒形是影響混凝土工作性能和強度以及耐久性的重要參數(shù)。貴州很多企業(yè)，利用當?shù)厥規(guī)r豐富的優(yōu)勢，生產(chǎn)精品機制砂石，砂石整形，采取六級配（砂三級配、石三級配），大幅度降低空隙率，生產(chǎn)出低水泥用量、高強度、高工作性的混凝土，體現(xiàn)了綠色、低碳、高性能而且低成本的特點。

既要讀萬卷書，更要行千里路，他山之石可以攻玉，只有不斷學習、增廣見聞、深入思考，引入新理念積極創(chuàng)新，才能不斷推進技術(shù)的進步，實現(xiàn)高質(zhì)量、低成本和安全高效的目標。

［作者簡介］聞寶聯(lián)，工學博士，教授級高工，建筑材料工業(yè)技術(shù)研究所/監(jiān)督研究中心副總工，北京砼享未來工程技術(shù)研究院院長，同濟大學、北京交通大學等校碩士導師。

全國混凝土標準化技術(shù)委員會委員，中國建筑業(yè)協(xié)會混凝土分會專家組成員，中國商品混凝土行業(yè)企業(yè)專家委員會副主任，中國散裝水泥協(xié)會混凝土分會副秘書長，數(shù)十項國家重點工程混凝土專項技術(shù)指導。

發(fā)表論文七十余篇，獲得省部級科技進步一等獎一項，三等獎三項，兩次帶隊獲全國混凝土設(shè)計大賽一等獎，主編地方規(guī)范兩部。