提高混凝土工程耐久性對節(jié)約資源能源、保護環(huán)境意義重大

　　前言

　　建國以來，特別是改革開放以來，我國的基本建設取得舉世矚目的成就。在世紀之交的未來若干年內，我國的基建規(guī)模必將以高于世界平均水平的速度發(fā)展。1994年我國水泥產量已超過4億噸，在世界上遙遙領先，約占世界總產量的1/3.相應的混凝土工程量在世界上也名列第一。為使我國人民生活水平達到或接近先進國家的水平，水泥和混凝土需求量還要成倍增加。根據(jù)預測2025年和下世紀30、40年代，我國人口將分別達到15億和16億。以人均年水泥用量500kg計，則水泥產量將要求達到7.5~8億噸。這個數(shù)字相當于當前世界水泥產量的2/3,約為1950年世界水泥產量6倍。按目前投資計算要將水泥年產量增加4億噸，需投資4000億元，還有礦山建設和鐵路運輸?shù)木薮髩毫Α６鴨栴}的另一面是我國一些重要自然資源人均占有率很低，人均占有耕地和人均占有量年徑流量均為世界平均水平的1/4.人均能源儲量也是少的，煤約為平均值的50%,油為12%.因此，我國必須走資源節(jié)約型的國民經濟發(fā)展道路。要改變投入多產出少的傳統(tǒng)的經濟增長模式，提高經濟整體素質和效益。就涉及混凝土工程的基本建設而言，最關鍵的任務是提高質量，延長混凝土工程的使用年限，減少巨額維修費用。從戰(zhàn)略出發(fā)可以考慮分兩步走，首先是力爭所有重大混凝土工程，如港口、大壩、橋梁、高速公路、機場等達到預定的30~50年的使用壽命。第二步應考慮綜合運用國內已有的先進技術，使橋梁、大壩等混凝土工程壽命達到100~125年以上，機場、預制構件等壽命達到50年以上。則將節(jié)約大量資源能源。由于基建投資中，水泥混凝土工程所占比例不少，據(jù)稱當前一億基建投資將需水泥3~4萬噸與之配合，因此延長工程壽命對于節(jié)約資金也是十分可觀的。這方面發(fā)達國家已有深刻教訓，根據(jù)美國1988年報道，美國混凝土基礎工程（公路、橋梁、大壩、供水系統(tǒng)等）估計價值達6萬億美元。而其后每年用于維修和重建費用將高達3000億美元，即大約相當于我國1990年國民生產總值。目前，我國正處于建設的高潮，若不吸取教訓，重視提高工程壽命，同樣將在未來若干年內深感維修和重建費用的嚴重負擔并制約進一步發(fā)展。因此，從國情出發(fā)，現(xiàn)在就在各個方面采取措施，提高工程質量，為發(fā)展耐久性混凝土而努力，必將獲益匪淺，造福于子孫后代。

　　一、水泥混凝土有廣泛應用的發(fā)展前景

　　在人類發(fā)展過程中混凝土已逐漸成為人類社會生活、文化生活的基礎，城市化、高速公路、港口碼頭、立交橋、機場、大壩等建設中應用最大量、最廣泛的是混凝土。公元126年所建的羅馬萬神殿至今仍著名于世。1756年英國西南部港灣中所建埃迪斯頓燈塔使用百余年成為海工混凝土的里程碑，歷史悠久的古長城亦為膠凝材料砌筑而成。從1824年發(fā)明波特蘭水泥之后，1850年之后又出現(xiàn)了鋼筋混凝土，1940年又采用預應力鋼筋混凝土，這些突破性技術發(fā)展，使得摩天大樓和大跨度橋梁在世界各地蓬勃發(fā)展。在近約100年內，世界水泥產量增加了幾百倍，成為不可取代、應用量最大的建筑材料。

　　作為建筑材料，水泥混凝土之所以獲得廣泛應用，是由于在眾多方面均優(yōu)于木材和鋼材。下面將從工程性能（engineeringproperties）節(jié)能（energy saving）、經濟（economical）和生態(tài)（ecological）等四個方面進行具體分析（即英文所謂的四“e”分析）。

　　1.工程性能

　　從北海采油平臺的要求出發(fā)進行分析，認為預應力鋼筋混凝土結構在工程性能上有如下的一些優(yōu)點：

　　維修：混凝土不腐蝕，不需要表面處理，隨時間的推移，強度還會增長。因此混凝土結構基本上不需要維修。而在海上環(huán)境條件下，鋼結構易受嚴重腐蝕，需要價值昂貴的表面處理和其他保護方法，維護修補量大。

　　耐火：在海上，火極易使溫度達到鋼結構永遠破壞的溫度。這將對人員的安全和投資造成嚴重威脅。而鋼筋混凝土中的鋼筋由于混凝土層的保護作用，不致因過熱而失效。

　　抵抗循環(huán)載荷：焊接點、腐蝕坑、幾何尺寸的突變，如由薄條至厚框架的接點等的局部應力區(qū)對鋼結構的疲勞強度影響較大，而根據(jù)絕大多數(shù)的實用規(guī)范，混凝土的允許應力值約為其極限強度的50%,因而混凝土的疲勞強度一般是沒有問題的。據(jù)報道，1980年鋼結構的采油平臺曾因疲勞斷裂而發(fā)生嚴重事故。

　　撓度控制：與同樣細長的鋼梁相比，預應力混凝土的撓度為前者的 35%.同時根據(jù)所施預應力，可使其在自重下呈向上彎曲，而在滿載荷時曲度為零。

　　抗爆裂性：由于預應力混凝土梁中的鋼筋有很高的彈性限，其抗爆裂性優(yōu)于一般鋼梁。

　　抗低溫性：在北極的海工建筑，將承受冰沖擊的局部高壓，可達11.5mpa,典型的鋼結構在加強桿之間缺乏應力分布，而混凝土殼和板，當預應力恰當，并用強鋼筋約束能夠承受這種沖擊剪切。此外一般結構鋼低溫下將變脆，失去抗沖擊性，而預應力鋼筋混凝土槽用于儲存-162℃的液化天然氣仍性能良好?？磥淼蜏叵骂A應力混凝土是唯一經濟而易得的材料。

　　2.能耗對比

　　混凝土中水泥耗能是以1300kwh/t計。鋼的能耗約為8000kwh/t,為水泥的6倍。由于集料耗能僅8kwh/t,故普通混凝土耗能約為鋼的1/25至1/40.鋼筋混凝土構件為800~3200kwh/t,預應力鋼筋混凝土構件為700~1700kwh/t,這包括預制構件的熱處理（耗能50kwh/m3）和運輸耗能1000kwh/m3.當載荷相同時水泥、磚和鋼筋的能耗比為1∶3.6∶6.一般鋼筋混凝土梁與同載荷的鋼梁相比前者耗能約為后者的1/4至1/6.

　　3.生態(tài)環(huán)境

　　目前世界各國工業(yè)生產固體廢渣將以億萬噸計。制造水泥混凝土是處理這些廢渣的最好途徑。堆放廢渣將占用農田耕地或需要投入巨額資金修建專用堆場。無論是堆放或將廢渣填坑或用作路基都有一個污染環(huán)境的問題。其中微量有毒金屬將危害人類的健康。一旦用作水泥的混合材或混凝土的摻和料，這些有毒物質將與水泥水化產物固結從而消除其危害性，形成良好的生態(tài)環(huán)境。我國目前礦渣利用已達80%以上，在水工建筑物中已大量摻用粉煤灰。這一方面保護了環(huán)境，另外又節(jié)省大量煅燒水泥熟料所需的能耗，而且在一定條件下還能顯著改善混凝土的性能。

　　4.經濟

　　生產水泥和混凝土的原材料易得。與木材鋼材相比價格低廉。代木代鋼在我國已取得極良好的經濟效益。

　　由于水泥混凝土在以上各方面均具有突出的優(yōu)越性，全世界的產量均日益增多。從1980年到1994年世界水泥產量僅由10億噸增長到13億噸，而我國的水泥產量則由8000萬噸增長到4億噸。從水泥劇增的這一側面也反映了我國基本建設規(guī)模的突飛猛進發(fā)展。這是可以理解的，因為發(fā)達國家基本建設已達到或接近飽和狀態(tài)，而我國正處于建設高潮之中。預期在未來若干年內我國還將有大的發(fā)展。高速公路才剛剛起步，修建大壩、港口、鐵路及工業(yè)民用建筑均將需要大量水泥混凝土。據(jù)稱在今后15年內，基建投資將達30~50萬億，以一億基建投資需水泥3萬噸計，則年需水泥量將達6~10億噸?；炷练搅繉⑦_數(shù)十億噸。這樣龐大的規(guī)模，即意味著今后我國每年基建中混凝土方量相當于80年代世界各國的總和。而問題的另一方面是若不注意提高重大混凝土工程的質量和壽命，則每年用于維修和重建的巨額費用必將制約我國經濟的持續(xù)發(fā)展。為此很有必要從現(xiàn)在起予以高度重視。

　　消振：在生產平臺上操作，結構和機器基礎振動小而消振效果好對工作人員是十分重要的。鋼的平臺面由于自重小對振動和動力載荷消振的效果不如混凝土臺面。

　　二、提高混凝土的耐久性，延長工程壽命

　　已成為全球關注的重大課題

　　隨著經濟建設的持續(xù)增長，人民生活的提高，人口增長并向城市集中以及現(xiàn)代交通的迅速發(fā)展，水泥混凝土在大壩、橋梁、公路、鐵路、隧道、海港、碼頭、機場、地鐵、高層建筑、工業(yè)及民用建筑等方面均獲得日益廣泛的應用。但隨著時間的推移人們已深刻認識到已建工程并非都是耐久的，遠低于設計壽命過早破壞的事例已屢見不鮮。沉重的重建與維修費用已使人提出“混凝土耐久性危機- crisis of durability of concrete”,以便使人們像重視“石油危機- crisis of oil”一樣來對待它。正處于高速發(fā)展的中國更應重視這方面的教訓。

　　與人們預期的不一樣，混凝土和鋼筋混凝土并不是在任何情況下永遠耐久的，壽命不需要擔心的。事實恰恰相反，在許多情況下均發(fā)生短期內嚴重破壞的事例。特別值得注意的是，科學技術高速發(fā)達的80~90年代的有些重大工程，使用壽命反而不如20~30年代的。引起混凝土破壞的因素主要有：（1）硫酸鹽腐蝕，（2）冰凍破壞，（3）鋼筋銹蝕，（4）堿集料反應。此外還有人為因素，如使用不合格材料以及不按規(guī)范施工，造成質量低劣的建筑物和制品等。近20~30年來，由于使用除冰鹽，擴大海工工程，擴大原材料范圍，在嚴酷條件下使用混凝土等，因而更加增添了破壞因素。下面將舉實例和數(shù)字予以說明。

　　美國：近十幾年來美國非常重視混凝土工程的耐久性，1980年和1984年分別進行了調查研究，寫成“美國水泥和混凝土研究現(xiàn)狀”及“混凝土耐久性--節(jié)省數(shù)十億美金的機遇”.研究發(fā)現(xiàn)問題是嚴重的，既有技術方面的問題也有制度方面的問題。美國是當今發(fā)達的資本主義國家。據(jù)統(tǒng)計混凝土基礎工程的總價為6萬億美元，但今后每年用于維修和重建的費用將高達3000億美元。屈艾特所著“美國在破壞中”一書中估計，包括公路、橋梁、下水道、供水飲水系統(tǒng)和公共交通在內，修理美國的全部費用要高達3萬億美元，比當時美國一年的國民生產總值還多得多。僅混凝土橋面就有25萬座遭受程度不同的損害，其中有的使用還不到20年，而且今后每年還將有35000座加入被損壞的行列。由于廣泛使用除冰鹽，造成過早破壞，甚至在5年內就明顯出現(xiàn)鋼筋銹蝕。美國在1969年及1978年用于修復公路橋面板費用分別達到26億及63億美元。在美國的耐久性調查報告中，在分析短期破壞原因時，不僅提出了科學技術問題，特別還著重分析了社會制度方面存在的問題。

　　1.承包商不對耐久性負責，承包商在工程完成后只要符合規(guī)范就不錯了，不可能對之后的耐久性負責，因此他們寧愿花錢研究施工方法而不愿花錢研究耐久性。

　　2.建筑物的產權所有者也不愿花錢維護和注意耐久性，因為在若干年內出售反而有利。

　　3.對耐久性或工程建筑物的壽命不易作出科學評價。一方面是由于影響因素復雜而難以預測，另一方面要用短期內完成的快速試驗預測今后幾十年的結果，可靠性如何也難以琢磨。

　　根據(jù)1988年資料，英國全部建筑和土木工程維修費為150億英鎊，其中混凝土工程維修費為5億英鎊，約相當于人民幣60~70億。

　　據(jù)我國駐貝魯特記者報道，許多海灣國家沿海地區(qū)大批城市建筑遭受破壞迅速，這包括巴林、阿拉伯聯(lián)合酋長國、卡塔爾、沙特阿拉伯和科威特等，導致巴林政府大廈和阿聯(lián)酋的沙加國際機場的部分建筑及迪拜的鐘樓等許多建筑物停用或大修。原因是這些地區(qū)高溫、潮濕、晝夜溫差大和海風帶來的高含量硫酸鹽和氯化鈉等，加以這些國家憑借巨額石油收入，急于求成，連續(xù)進行了大規(guī)模建設，造成建筑質量差，易受侵蝕。

　　筆者考察加拿大、英國的眾多公路、橋梁、大壩，親眼目睹因堿集料反應和除冰鹽而造成的嚴重破壞。日本阪神高速公路的橋梁和眾多港口以及澳大利亞、法國、南非等國的立交橋、大壩、預制構件如軌枕等均有在短期內遭受堿集料反應嚴重破壞的報道，這既造成重建和維修的巨額損失，對交通路線還將造成影響鐵路、公路正常運行的大量間接經濟損失。

　　我國區(qū)域遼闊，地跨溫熱二帶，北方為寒冷地區(qū)，海岸線長達18000多公里，因此各國面臨的嚴酷條件，在我國不同地區(qū)均有存在，黑龍江低溫建研所對三北地區(qū)的調查表明，處于水位突變區(qū)或受水侵潤的鋼筋混凝土結構，在使用20~70年內均因反復凍融而導致破壞。嚴寒地區(qū)不少水工建筑物不到十年就需要大修，問題還不能徹底解決。

　　根據(jù)南京水利科學研究院資料，華南、華東海港碼頭和浙東沿海水閘的鋼筋混凝土結構，處于浪淺區(qū)的梁板底部，由于鋼筋過早銹蝕，發(fā)生順筋開裂、剝落，問題相當嚴重，相當普遍，而且開裂、剝落后，破壞日益加劇。1981年調查了18座僅使用7~25年海港混凝土碼頭結構，其中因鋼筋腐蝕而破壞或不耐久的占80%.最近考察表明，寧波北倉港十萬噸礦石中轉碼頭是全優(yōu)工程，水平框架已普遍順筋銹裂，準備大修，連云港新建廟嶺材料碼頭主梁，不到3年已顯著順筋銹裂。這些短期破壞的工程經濟損失是巨大的。

　　近年來我們反復考察鑒定了北京地區(qū)的集料、立交橋和混凝土制品，證實北京地區(qū)集料具有堿活性，在工程中，北京立交橋和京秦線、兗石線上鐵路橋梁以及上海站、貴陽站等軌枕（北京制造的預應力鋼筋混凝土構件）均遭受明顯破壞，對華北、東北地區(qū)機場跑道的考察研究，證實因堿集料反應造成程度不同的破壞，這將使機場提前報廢或進行大修。

　　少數(shù)實例已表明重大工程在遠低于設計年限以內破壞損失是巨大的，我國正處于蓬勃發(fā)展的高速建設之中，吸取西方國家的“前車之鑒”是大有補益的。延長使用壽命是節(jié)約資源能源的最佳途徑，因每建一個百萬噸水泥廠投資需要10億，每噸水泥耗能0.2噸標準煤，每噸水泥制成混凝土尚需礦石材料5~10噸。對鋼筋混凝土制品每10萬噸水泥約需1.5~4萬噸鋼筋，因此在延長壽命上下功夫是十分值得的。

　　當前不少科學家均主張力求延長混凝土工程壽命，gexwick主張主要的橋梁使用壽命應按100~125年來設計，水科院洪定海提出根據(jù)我國國情海港工程應爭取壽命為100年。實際上我國已有長壽命的工程實例，若能總結經驗，綜合采用國內外的先進技術延長工程壽命是完全有可能的。[Page]

　　三、 生產水泥混凝土與環(huán)境保護

　　前面談到水泥混凝土是處理工業(yè)固體廢渣的最佳途徑，這是問題有利的一面。但水泥生產也有其不利的一面，將增加環(huán)境的污染。

　　生產水泥熟料的主要原料是石灰石（caco3），在煅燒過程中：caco3→cao+co2將釋放大量co2,而且煅燒熟料所用燃料也將放出co2.經計算每生產一噸水泥熟料，從原料中將放出0.55噸co2.燃燒約放出0.4噸，二者相加為0.95噸，即每生產一噸水泥大約將產生1噸co2.而產生溫室效應的氣體中，co2占55%,甲烷占15%,含氯氟烴占14%,因此co2的量占有很大比例。據(jù)計算以1987年全世界水泥產量為10億噸計，則將排出10億噸co2,約占當年全球co2排出量的5%.所占比例是不小的。按預測，2000年世界人口將達60億，到2050年將達到80億，若以每人占有水泥量為300~500kg計，則屆時全球水泥產量將分別達到18~30億噸和24~40億噸，其放出的co2也將達到同一數(shù)字，其對溫室效應的影響將顯著增加。此外水泥生產還將排出大量so2和nox,這也是十分不利的。

　　其次，水泥生產將消耗大量燃料和能量，以每噸水泥標準煤耗為0.2噸計，當我們水泥產量為4億噸時，耗煤8000萬噸，若產量進一步提高勢必更將增加能源的緊張狀態(tài)。以每噸水泥生產混凝土時消耗6~10噸砂石材料計，我國每年將生產砂石材料24~40億噸，全球已面臨優(yōu)質砂石材料短缺的問題，我國不少城市亦將遠距離運送砂石材料。因此提高耐久性對保護環(huán)境、節(jié)約能源，資源意義是十分顯著的。

　　四、我國對延長混凝土工程壽命應采取的對策和建議

　　在探討有效的措施之前，我們將從發(fā)展數(shù)據(jù)對我國水泥混凝土建筑工程有一個估價，從1950年到1994年全球產量僅增加約10倍，而我國產量增加 100倍之多。其次美國產量一直增加不多。近年來也只是在7000~9000萬噸之間徘徊。日、加、德、法也有類似情況。特別是我國改革開放之后，1980~1990年十年間，我國水泥產量增長了一億噸之多，1990~1994年增加近2億噸。統(tǒng)計看來1995年我國水泥產量約相當于美、日、英、法、意、德、俄、奧之和，約占世界總產量的 1/3.就以人口平均計，我國已達 338kg/人·年，與美國人均值 341kg/人·年十分接近。廣東省計劃2000年水泥產量達到 8000萬噸，人均 1000kg/人·年。就其總產量而言，已與美、日相近，人均占有量即將成為美國的兩倍。以1994年我國水泥產量4億噸計，每年混凝土工程量將達15億方。這些數(shù)字充分說明我國基本建設中土建工程取得了迅猛的發(fā)展，也從一個側面反映了我國經濟建設的大好形勢。而且目前仍在高速發(fā)展，將使水泥產量再翻一番達到7.5億~8億噸（據(jù)《中國建材報》，我國目前生產能力已達4.5億~5億噸）。水泥混凝土在基本建設中的作用是巨大的。

　　在我們看到水泥混凝土產量急劇增長的可喜局面時，還應冷靜思考其負面影響以及當前應注意的一些問題和必須采取的措施。當前經濟界人士多次指出，要改變傳統(tǒng)的以速度外延為特征的經濟增長模式，把著眼點放在提高整個經濟增長的質量上來。不能主要依靠擴大投資規(guī)模，消耗大量原材料、能源和勞動力等生產要素。來進行數(shù)量的擴張。這是高投入、低產出的經濟發(fā)展模式。我們將按照這一原則來審視水泥混凝土今后的發(fā)展戰(zhàn)略。

　　從歷史發(fā)展的歷程來看，美、日、英、法等資本主義國家的基本建設已越過高潮達到相對穩(wěn)定。而我國正處于基本建設的快速上升階段，需求猛增是完全可以理解的。從當前情況看來，我國有眾多大型混凝土工程剛剛起步仍需大力發(fā)展。為大力發(fā)展水電能源和水利資源，將建設眾多大壩、提灌系統(tǒng)和南水北調等工程。為擴大對外貿易，將加快港口建設。為發(fā)展交通運輸，正步入建設高速公路時期，機場也將成百增加。因此提高水泥混凝土產量，以滿足高速發(fā)展的需要是完全應該的，也是必要的。但唯其面廣量大，對目前存在的問題和今后可能出現(xiàn)的問題及早提出將具有極大的經濟效益和社會意義。

　　1.水泥工業(yè)要提高高標號水泥的比例

　　如前所述，以1994年的產量計，我國已超過8個發(fā)達國家的總和。但仔細分析并不意味著我國基本建設的規(guī)模，或混凝土工程質量也具有同等價值。原因是我國水泥中80%系小水泥廠所產，標號較低。用低標號水泥建設相同標號的混凝土水泥用量要大得多。國外基本上不生產的325水泥在我國還占有不少比例，但問題是它們的能源和資源消耗并不低很多。這就是資源、能源的巨大浪費。今后我國在考慮水泥的發(fā)展戰(zhàn)略時，一方面要力求增加產量，但最重要的是應該使高標號水泥所占比例能有大幅度提高，特別是熟料的標號要有大幅度提高，這樣即便生產低標號水泥可以多攙混合材，這是水泥工業(yè)節(jié)約資源、能源的最佳途徑。

　　2.水泥生產應著重考慮混凝土工程的耐久性。

　　近年來全世界混凝土工程界一致認為在設計時不僅要考慮強度指標，更重要的是要考慮工程的耐久性，因此出現(xiàn)了根據(jù)耐久性設計混凝土的專家系統(tǒng)（ expert system of durability of con-crete），這需要全社會的共同配合，譬如，世界許多國家如英國、日本、新西蘭等在發(fā)現(xiàn)堿集料反應對工程的嚴重破壞作用之后，很快采取措施，選用低堿原料生產低堿水泥，甚至將高堿水泥廠關閉。而我國華北、西北、東北地區(qū)由于原料的限制，堿含量一直偏高。在已經證實北京地區(qū)存在堿活性集料的情況下，這將給京津地區(qū)帶來很大的潛在危害。為此建議今后新建水泥廠，應從優(yōu)選原料改進工藝流程入手，力求生產低堿水泥。已存在的高堿水泥廠應力爭生產混合水泥。

　　3.在工程合同中應有耐久性條款

　　目前我國正處于計劃經濟向市場經濟轉軌的過渡時期。若不把經濟杠桿作用引入工程耐久性之中是無法激勵工程技術人員嚴格注意耐久性的。當前的現(xiàn)實是快速施工，提前完工，與個人所得經濟利益直接有關，而一個工程5~10年出現(xiàn)問題，甚至需要大修或重建，但都無任何單位或個人負經濟責任，甚至工程曾被評為全優(yōu)工程。這一局面不改變，則承包單位是不愿花費精力或經費進行耐久性預防的研究或采取措施的。在這方面我國已有很多實例。鐵道軌枕或橋梁原設計為30年壽命，但有的路段甚至在不到10年甚至5年就全部損壞需要大修或重建。若能在設計和施工經費中抽取少量費用進行耐久性的預防研究和長期耐久性的獎勵基金，必將獲益巨大，望有關部門予以研究。

　　4.調查研究

　　這是“老生常談”,但做起來很不容易，原始資料不全，歷史上的情況很難搞清楚，甚至就像亞運村等近年建成的工程，要想知道原材料的來源，準確的配比，外加劑的摻用等就十分困難，出現(xiàn)問題只能歸結于“原因是多方面的，綜合的”.但這樣的籠統(tǒng)結論對今后的工作是沒有任何借鑒作用的。因此要真正搞好調查研究是要花費很大力氣的。

　　首先要做到心中有數(shù)。“沒有調查研究就沒有發(fā)言權”.我們應該知道我國基本建設中的投資總量，目前用于重建或維修的費用，今后每年費用的預測，其中因種種原因未達設計壽命需大修或拆毀的占多少？心中無數(shù)是下不了決心的。

　　調查研究必須有重點。對象應是影響大的重大工程，如核電站、采油平臺、港工、大壩、橋梁、大型預制構件、機場、隧道、高速公路、立交橋等。為了得出準確結論，各個單位必須相互配合。韓國在漢城大橋破壞之后撰文談日本經驗時談到：“只強調過去的宏觀力學的土木工程技術作用還不夠，而必須強調從微觀上解釋破壞現(xiàn)象的材料工程學?！币虼吮仨氃O計、施工、管理與實驗室研究人員仔細考察研究，以期得出符合實際的科學結論。

　　對比研究好壞程度不同的工程意義重大。常說混凝土沒有不裂的。這樣一來就沒法分出好壞。從微觀而言，在顯微鏡下、電子顯微鏡下、甚至放大鏡下所有混凝土都是有微裂紋的。但這并不等于會有0.1~1mm甚至1~5mm的裂縫存在。建于1968年的南京長江大橋，大型橋墩和巨型梁至今十分完好，南京中央門立交橋也有相同結果。同樣是處于寒冷的北方地區(qū)，每年都有凍融對混凝土工程造成危害，但天津1982年所建十一經路立交橋十分完好，但其后所建的八里臺、中山門、長江道、京津等立交橋損壞就嚴重得多。北京豐臺的老鐵路橋建于30年代至今橋墩和檔墻完好，基本上無裂縫，而新建的鐵路公路兩用的平臺新立交橋，檔墻已遍布網狀襲紋。從觀察來看，南京長江大橋和天津十一經路立交橋。甚至30年代的豐臺老鐵路橋很可能在今后20~30年內尚無大問題，但是京津的某些立交橋和北京的某些大建筑可能就得考慮大修或若干年后的重建問題。再如處于同樣運載負荷下的兗石線上的鐵路橋，由四家不同地區(qū)（原材料不同）的工廠制造的鐵路橋，有的已在修補，有的仍基本完好。進行對比的調查研究，找出優(yōu)劣的根本原因，是推動向耐久性方向發(fā)展的重要途徑。在同一環(huán)境條件優(yōu)劣差異懸殊，本身就能排除環(huán)境和客觀條件破壞的因素。我們在考察機場跑道破壞時，發(fā)現(xiàn)有60年代初的跑道十分完好，而近年來建成的跑道而卻出現(xiàn)大面積的損壞，對比研究給我們極有益的啟示。

　　5.建立重大混凝土工程的數(shù)據(jù)檔案庫

　　我國各建筑工程特別是大型工程可能已有自己的歷史檔案資料，但均分散保存，信息交流也十分不夠，導致教訓重演。美國在1982年由國家科學基金支持建立了“建筑與工程性能信息中心”（aepic,architecture and engineering performance informa-tion center）已收集4萬案例。建立這樣的中心并使數(shù)據(jù)檔案規(guī)范化對我國經濟建設的發(fā)展將能提供寶貴的信息資料。

　　6.大力推廣能提高耐久性的先進技術和經驗

　　幾十年來在這方面國內外均有一整套的成熟的先進技術和經驗。若能被大家所接受和理解并用之于實際，必將獲得巨大效益。

　　（1）采用高效減水劑，降低水灰比，提高混凝土的致密度。因為混凝土為多孔材料，侵蝕介質無論是水、氣或化學物質均將通過孔隙才能進入內部，因此致密化必將成倍提高抗腐蝕性能；

　　（2）使用加氣劑提高抗凍性。這在嚴寒地區(qū)十分有效，只要在施工現(xiàn)場嚴格控制含氣量，將不致使強度損失過多而抗凍性將顯著提高；

　?。?）陰極保護是防止鋼筋銹蝕十分有效的措施，對已經銹蝕的工程也十分有效；

　　（4）使用特種水泥和混合材。對于海工工程，使用摻有礦渣、硅灰、粉煤灰的水泥，強度不僅不降低，在多數(shù)情況下強度還有所增加，在這些情況下采用混合水泥比純硅酸鹽水泥好很多。實踐證明鐵鋁酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥也具有良好的抗蝕性和抗凍性；

　　（5）對堿集料反應重點在于預防，采用低堿水泥和混合水泥是十分有利的。

　　英國提出用于重大工程混凝土的集料的采石場，應有詳細的地質勘測資料，并在采石場建立集料堿活性的日常檢測，以確保集料無堿活性。這一經驗是特別值得重視的。

　　實際上以上這些技術并非不為人知或做不到。最關鍵的在市場經濟的環(huán)境下，工程的耐久性和壽命無經濟利益予以支撐，特別是沒有與個人經濟利益相結合，激發(fā)不起重視壽命的積極性。有時一個技術措施雖明知對耐久性不利，但能加速施工，而后者的經濟效益是能立竿見影的，則寧肯犧牲耐久性而保證快速施工。如明知對活性集料不能摻用含堿外加劑，但后者能保證冬季施工加快施工速度，而耐久性是5~10年之后的事，則往往寧可不顧壽命而大量摻加。因此最重要的必須認識到“壽命”是有很大經濟價值的。避免大修是可以節(jié)省巨額資金的，最終是節(jié)約了資源和能源。若能在施工合同中注明獎金和評優(yōu)要在5~10年后才能兌現(xiàn)，若5~10年后出現(xiàn)嚴重損壞將予重罰，只有這樣才能真正重視耐久性和壽命。

　　7.整理修訂標準規(guī)范

　　我國大部分標準規(guī)范主要是在50~60年代沿襲美、蘇而來，但時至今日，美國的許多標準世界各國在長期實踐中均已提出不少問題，美國標準也已修改和增添了新的內容，在這種情況下，我國各建筑行業(yè)均有把標準重新審視的必要，根據(jù)國情增添必要的內容或進行修改。而特別重要的是工程人員必需熟悉標準制定的背景及使用中的局限性。否則在工程中將帶來極大的浪費。

　　8.建立權威性的檢測鑒定中心

　　影響混凝土耐久性的主要因素是：化學腐蝕，冰凍循環(huán)，鋼筋銹蝕，堿集料反應以及近年來特別感到嚴重的除冰鹽及酸雨等的腐蝕作用。但混凝土確實復雜，而需要作出判斷或采取措施的工程，往往涉及到幾億甚至數(shù)十億的投資，今后還會涉及涉外工程，援外工程等。為此必須有先進設備及配套的實驗檢測手段以及長齡期試驗條件。為此需要有較大的投資來滿足這些條件。這些年來國內的科研院校已經在某些領域形成特色，若能繼續(xù)給以扶持即可形成在國內外能產生影響的中心。同時結合工作也可培養(yǎng)躋身國際的跨世紀的人才。