住建部工信部推廣應用高性能混凝土的政策解讀與體會

  為落實《國務院關(guān)于化解產(chǎn)能嚴重過剩矛盾的指導意見》（國發(fā)[2013]41號）、《國務院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委住房城鄉(xiāng)建設部綠色建筑行動方案的通知》（國辦發(fā)[2013]1號）有關(guān)要求，加快推廣應用高性能混凝土，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部和中華人民共和國工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)文（建標[2014]117號）“住房城鄉(xiāng)建設部工業(yè)和信息化部關(guān)于推廣應用高性能混凝土的若干意見”，要求各級住房城鄉(xiāng)建設部門、工業(yè)和信息化主管部門要加強對高性能混凝土推廣應用的領導，并結(jié)合本地實際，制定和完善相關(guān)措施，建立健全組織保障和考核機制，確保各項任務落到實處。

  文件第一部分介紹了高性能混凝土的寬泛定義與重要意義?！案咝阅芑炷潦菨M足建設工程特定要求，采用優(yōu)質(zhì)常規(guī)原材料和優(yōu)化配合比，通過綠色生產(chǎn)方式以及嚴格的施工措施制成的，具有優(yōu)異的拌合物性能、力學性能、耐久性能和長期性能的混凝土”，這個定義有幾處亮點需要我們混凝土業(yè)內(nèi)人士關(guān)注：1）滿足建設工程特定要求；2）采用優(yōu)質(zhì)常規(guī)原材料；3）綠色生產(chǎn)方式；4）嚴格的施工措施；5）優(yōu)異的性能。

  建設工程包括：一般工業(yè)與民用建筑工程、鐵路工程、核電站工程、水利大壩、海洋建筑工程、石油化工建筑、軍事工程建筑、煤炭礦山建筑工程等等，這些工程所需要的高性能混凝土都有特定的技術(shù)要求，不可能要求所有的高性能混凝土具體指標都一樣。所以，高性能混凝土只能是一個寬泛的概念，不可能也不應該把具體指標量化或統(tǒng)一化。也沒有必要取消高性能混凝土這個說法，高性能混凝土只是一個寬泛的概念。

  采用優(yōu)質(zhì)常規(guī)原材料，目前優(yōu)質(zhì)常規(guī)原材料越來越少，問題的關(guān)鍵是怎么樣使常規(guī)的原材料優(yōu)質(zhì)化，比如：42.5級和52.5級的水泥除滿足國家標準外，還要求水泥標準稠度用水量小、水泥與常規(guī)混凝土外加劑適應性良好；原材料砂石采用水洗辦法降低含泥量，采用機械再加工的方法增加砂石顆粒的球型度，大幅度降低針片狀碎石含量。砂石的球型度越高，混凝土的和易性就會極大的改善及坍落度損失的速率就會降低，單方混凝土的成本也會顯著下降。目前最常用的優(yōu)質(zhì)摻合料是粉煤灰、礦渣微粉和硅灰。石灰石粉，作為混凝土摻合料，是一個新課題，要深入研究，形成規(guī)范后推廣使用。綠色生產(chǎn)方式應該是指：無粉塵污染、低噪音生產(chǎn)、廢棄物零排放、運輸車輛清潔化、工廠植被綠色化，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型混凝土企業(yè)。粉塵、噪聲、污水排放應分別滿足《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB 4915－2004）、《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348-2008）、《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的要求。嚴格的施工措施，意思是嚴格混凝土施工過程控制，從澆注（含泵送施工）到振搗，多次抹面收光直至混凝土養(yǎng)護工作都要嚴格按照規(guī)范或工法要求進行施工。目前的預拌混凝土施工，很大程度上對“嚴格的施工措施”沒有執(zhí)行到位，導致混凝土產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象普遍化。優(yōu)異的混凝土性能，是指“混凝土具有優(yōu)異的拌合物性能、力學性能、耐久性能和長期性能”，其中長期性能是指較長時間內(nèi)的混凝土力學穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。文件中的高性能混凝土的定義，為我們從業(yè)者怎么樣生產(chǎn)出滿足特定工程建設所需要的高性能混凝土指明了方向。

  文件中提到“由于對高性能混凝土認識不足、基礎研究滯后，基本概念不統(tǒng)一，以及評價體系尚未建立等原因，致使高性能混凝土應用還不廣泛。”，眾所周知，預拌混凝土（含商品混凝土）在我國已經(jīng)高速發(fā)展了20余年，高速公路、高速鐵路、水利大壩、核電站工程、大中城市中最大量的工業(yè)與民用建筑都廣泛使用了預拌混凝土（含商品混凝土），混凝土中除常規(guī)材料外普遍使用了礦物摻合料和混凝土外加劑，具備了生產(chǎn)高性能混凝土的物質(zhì)基礎條件，可以說，在當前國內(nèi)所有的各類重點工程中都在使用高性能混凝土。東部沿海地區(qū)大中小城市商品混凝土普及率已經(jīng)達到90%以上，中西部地區(qū)除大中城市外預拌混凝土（含商品混凝土）的普及率預計在40%-50%，高性能混凝土的應用還不十分廣泛，還有待進一步提高?！盎炷辽a(chǎn)普遍存在強度等級偏低、綠色生產(chǎn)水平不高、質(zhì)量控制不嚴及施工粗放等問題，制約了高性能混凝土的推廣應用”。目前，我國一般工業(yè)與民用建筑中混凝土標號為C25-C40，其中C25-C40占據(jù)了整個混凝土數(shù)量的85%以上，大部分混凝土生產(chǎn)企業(yè)為民營企業(yè)，技術(shù)門檻低，確實存在綠色生產(chǎn)水平不高、質(zhì)量控制不嚴及施工粗放等問題。文件指出到“十三五”末，高性能混凝土要得到普遍應用。

  文件要求：“十三五”末，C35及以上強度等級的混凝土占預拌混凝土總量50%以上。在超高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)以及預制混凝土構(gòu)件、預應力混凝土、鋼管混凝土中推廣應用C60及以上強度等級的混凝土。在基礎底板等采用大體積混凝土的部位中，推廣大摻量摻合料混凝土，提高資源綜合利用水平”。混凝土標號的普遍提高，建筑（構(gòu)筑）物耐久性普遍可以提高，還可以消除建筑（構(gòu)筑）物的肥梁胖柱現(xiàn)象，節(jié)約建筑空間。目前的鐵路、公路預制混凝土構(gòu)件、預應力混凝土、鋼管混凝土中普遍使用的是C50級高強高性能混凝土。在基礎底板等采用大體積混凝土的部位中，推廣大摻量摻合料混凝土，最重要的是混凝土強度與耐久性評價指標的養(yǎng)護期改28d為60d或90d，特殊工程甚至180d為好，因為這些摻合料28d前幾乎不參與水泥水化，可以最大限度降低水泥水化熱，降低水泥用量，充分利用工業(yè)廢渣，降低工程造價，由于采用低水膠比，混凝土工程耐久性可以得到充分保證。

  文件要求：建立混凝土耐久性設計和評價指標體系，推廣強度與耐久性并重的混凝土結(jié)構(gòu)設計理念，強化耐久性設計?！皬姸扰c耐久性并重”意味著混凝土不僅僅有較低的水膠比還有最少水泥用量的限制，充分利用混凝土摻合料的火山灰效應、形態(tài)效應和微集料效應來提高混凝土密實性，因而提高混凝土耐久性和長期性。

  文件還要求：建立并實施預拌混凝土綠色生產(chǎn)評價和標識制度，推廣綠色生產(chǎn)和管理技術(shù)，“十三五”末，80%攪拌站達到綠色生產(chǎn)一星級及以上水平，其中50%達到二星級及以上水平。這項舉措對提升我國預拌混凝土行業(yè)生產(chǎn)管理水平，加快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有巨大的促進作用，部分商品混凝土攪拌站將被兼并重組，管理不善嚴重虧損的企業(yè)將被淘汰，通過優(yōu)勝劣汰，使全國商品混凝土行業(yè)管理水平大幅度提高，行業(yè)面貌渙然一新。

  文件提到的工作任務：（1）加強高性能混凝土應用基礎研究。搭建研發(fā)平臺，重點突破高性能混凝土原材料控制、配合比優(yōu)化設計、質(zhì)量控制、耐久性指標體系、工程設計以及抗震、耐火、抗裂等關(guān)鍵技術(shù)。國內(nèi)有關(guān)高校和科研院所如東南大學，同濟大學，武漢理工大學，哈爾濱工業(yè)大學，江蘇建科院，河海大學，南京水利科學研究院，中國建材研究院，華南理工大學，西安建筑科技大學，中國建筑科學研究院，中國鐵道科學研究院等等近20年來發(fā)表了數(shù)以萬計的水泥與混凝土科研論文，為我國發(fā)展推廣應用高性能混凝土提供了強大的技術(shù)支撐。上海建工材料公司成功將C100高強高性能混凝土泵送至上海中心大廈620米新高度，創(chuàng)造了混凝土超高泵送新的世界紀錄。中國建筑總公司廣州東塔項目部在東塔實驗泵送了標號為C120的超高強度綠色多功能混凝土，成功將這種混凝土從首層泵送至東塔塔頂510米的高度，這都標志著中國的混凝土研究與應用技術(shù)已經(jīng)達到國際一流水平。可惜的是，水泥與混凝土屬于傳統(tǒng)原材料，國家科技部從部委到地方科技部門對這類傳統(tǒng)材料的科技創(chuàng)新在資金上支持力度很小，特別是基層科技工作者更是沒有經(jīng)費支撐，嚴重影響基礎原材料的科技進步與創(chuàng)新。

  （2）制（修）訂高性能混凝土相關(guān)標準。編制高性能混凝土評價標準，適時修訂混凝土結(jié)構(gòu)設計、施工及驗收等相關(guān)規(guī)范，完善水泥、砂石、摻合料等原材料標準，制定高性能混凝土生產(chǎn)和應用技術(shù)要求。高性能混凝土在不同的工程行業(yè)建設領域（如一般工業(yè)與民用建筑工程、鐵路工程、核電站工程、水利大壩、海洋建筑工程、石油化工建筑、軍事工程建筑等），具體技術(shù)要求指標肯定不一，高性能混凝土相關(guān)標準，只能是行業(yè)標準；高性能混凝土評價標準，也只能是行業(yè)標準。

  （3）推動混凝土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。規(guī)范行業(yè)準入，推進清潔生產(chǎn)。制定預拌混凝土綠色生產(chǎn)評價和標識管理辦法，組織開展評價和標識工作。強化與聯(lián)合重組、兩化融合、淘汰落后等工作的聯(lián)動。引導并支持優(yōu)勢企業(yè)創(chuàng)新經(jīng)營業(yè)態(tài)和商業(yè)模式，實施跨行業(yè)、跨所有制聯(lián)合重組，提高生產(chǎn)集中度。通過政府監(jiān)管和市場行為規(guī)范行業(yè)準入，推動混凝土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推動清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)行業(yè)生產(chǎn)綠色化。

  （4）推廣混凝土生產(chǎn)和應用先進技術(shù)。推廣骨料分級、配合比優(yōu)化、試驗檢測和原材料質(zhì)量控制技術(shù)，提高水泥混合材、外加劑成分檢測及質(zhì)量控制能力，加大固廢消納力度，實現(xiàn)水泥減量化。推廣砂石、混凝土等生產(chǎn)裝備智能化技術(shù)，混凝土構(gòu)件和部件預制裝配化技術(shù)，提升工業(yè)化水平?！凹哟蠊虖U消納力度，實現(xiàn)水泥減量化”就要求商品混凝土公司使用42.5級和52.5級的水泥，同時大量使用磨細礦渣，粉煤灰，石灰石粉或者復合摻合料。由于國家大力推廣“混凝土構(gòu)件和部件預制裝配化”來建設房屋，也就是說，用工業(yè)化的生產(chǎn)方式來建造房屋，是將房屋的部分或全部構(gòu)件在工廠預制完成然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，將構(gòu)件通過可靠的連接方式組裝而建成的房屋，在歐美及日本被稱作工業(yè)化房屋。大型商品混凝土公司自己生產(chǎn)混凝土構(gòu)件或者輕質(zhì)耐火墻板將是一個趨勢。以大中城市新建建筑為重點，突出綠色建筑、保障性住房、市政基礎設施、大型公共建筑等工程，全面推廣應用高性能混凝土。筆者認為高性能混凝土推廣的重點應該是中西部地區(qū)，尤其需要結(jié)合新農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設，首先針對地震高發(fā)地區(qū)大力推廣全面應用高性能混凝土，全面推廣鋼筋現(xiàn)澆高性能混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋建設，使汶川、玉樹和魯?shù)榈卣鸶甙l(fā)地區(qū)的悲劇不再重演。針對新農(nóng)村建設、新型城鎮(zhèn)化建設目前有混凝土攪拌泵送一體機已經(jīng)推向了市場，并成功應用（如下圖1，圖2，圖3，圖4）。

  （5）加強混凝土質(zhì)量監(jiān)督管理。利用信息技術(shù)，建立混凝土生產(chǎn)的質(zhì)量保證體系，加強施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管，實現(xiàn)混凝土及其原材料生產(chǎn)、儲運、施工等環(huán)節(jié)的無縫鏈接，完善質(zhì)量監(jiān)督機制，確保高性能混凝土質(zhì)量。加強混凝土質(zhì)量監(jiān)督管理，關(guān)鍵是靠人，沒有高素質(zhì)的技術(shù)工人，一切都無從談起。混凝土質(zhì)量控制是過程控制，從原材料到攪拌到運輸?shù)浆F(xiàn)場泵送施工，到振搗到抹面，最后到養(yǎng)護等等環(huán)節(jié)，哪一個環(huán)節(jié)出了問題，都會影響到混凝土的最終耐久性和長期性能。只有全面加強整條流水線上的監(jiān)督監(jiān)管，才能最終保證高性能混凝土質(zhì)量。

  圖1 拖式攪拌泵送一體機 

圖2 車載式攪拌泵送一體機

  圖3 車載式攪拌泵送一體機在工作 

圖4 車載式攪拌泵送一體機在泵送施工

  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(zhì)量，降低工程全壽命周期的綜合成本，對于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，促進行業(yè)技術(shù)進步，推進混凝土行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)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(jié)合當?shù)氐慕?jīng)濟社會發(fā)展水平、資源環(huán)境條件和工程特點，確定本地區(qū)本行業(yè)高性能混凝土推廣應用技術(shù)發(fā)展路線，為最終全面應用高性能混凝土打下良好基礎。