徐永模：混凝土綠色發(fā)展戰(zhàn)略與技術(shù)路線

中國建筑材料聯(lián)合會專職副會長、中國混凝土與水泥制品協(xié)會會長徐永模

　　9月6日，在“福田雷薩”2012混凝土行業(yè)高峰論壇上，中國建筑材料聯(lián)合會專職副會長、中國混凝土與水泥制品協(xié)會會長徐永模發(fā)表了題為《混凝土綠色發(fā)展戰(zhàn)略與技術(shù)路線》的演講。他以美國綠色混凝土協(xié)會發(fā)布的《可持續(xù)混凝土指南》作為參考，與大家交流，也談到了該指南對綠色混凝土認(rèn)識的一些不足之處，和自己在工作實(shí)踐當(dāng)中的一些認(rèn)識以及一段時(shí)間以來對混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些思考。一是關(guān)于混凝土產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的問題。二是具體應(yīng)該怎么做，怎么從創(chuàng)新的角度探索不同的技術(shù)路線。

　　混凝土可持續(xù)發(fā)展理念

　　混凝土還能持續(xù)發(fā)展嗎？在談到這個(gè)問題時(shí)，徐永模表示，混凝土實(shí)際上是一種在競爭中發(fā)展的建筑結(jié)構(gòu)材料。目前混凝土產(chǎn)品在可持續(xù)發(fā)展上，面臨鋼材、木材、燒結(jié)磚等材料的競爭，必須增強(qiáng)自己的持續(xù)發(fā)展能力。綠色、低碳、環(huán)保將是混凝土作為制造產(chǎn)業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。

　　美國《可持續(xù)混凝土指南》提出了關(guān)于混凝土的可持續(xù)發(fā)展的五個(gè)方面：改善功能、更長壽命、改善生活質(zhì)量、減少資源消耗、提供美感，對混凝土的可持續(xù)發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義但不夠全面深刻。我們必須在深刻理解什么是綠色混凝土的基礎(chǔ)上，把握自身的獨(dú)特優(yōu)勢，真正實(shí)現(xiàn)混凝土的可持續(xù)發(fā)展。

　　在改善功能方面，《可持續(xù)混凝土指南》提出要發(fā)揮混凝土材料的優(yōu)勢性能和功能，例如對于基礎(chǔ)和樓板來說，混凝土是唯一的被廣泛選擇的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)品。而對于其他建筑構(gòu)件例如墻體、梁柱，混凝土只是可選用材料之一。

　　在建筑耐久、長壽命方面，既有建筑壽命越長，社會對新建筑的需求會降低，因而對建筑材料的需求降低，相應(yīng)的生產(chǎn)能耗和排放越低。而其實(shí)從材料性能的角度而言，唯有高耐久性的混凝土才能保證混凝土建筑設(shè)計(jì)壽命。

　　在改善居住者生活質(zhì)量方面，除了建筑采光和通風(fēng)以外，使用的室內(nèi)建材質(zhì)量和功能對室內(nèi)環(huán)境影響很大。因此，各國對室內(nèi)建材中有害物資含量有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。該《指南》提到，普通水泥混凝土對使用環(huán)境的無害性經(jīng)過了長時(shí)間的檢驗(yàn)。徐永模認(rèn)為，“無害性”不等于“改善室內(nèi)環(huán)境”。

　　在減少資源消耗方面，利用工業(yè)固廢，減少混凝土中的水泥用量；混凝土廢棄后可再生利用（骨料、粉體）；提高耐久性和建筑物壽命；提高強(qiáng)度，減少混凝土的用量。徐永模認(rèn)為，只用減少混凝土用量才能減少資源能源消耗，但減少混凝土用量與目前我國大力發(fā)展混凝土產(chǎn)業(yè)相悖，要怎么去協(xié)調(diào)，這是一個(gè)更需要思考的一個(gè)問題。

　　混凝土是可以提供美感的。建筑的美不僅是環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要部分，也是文化藝術(shù)的表現(xiàn)。建筑之美不僅“養(yǎng)眼”，甚至是引以為驕傲的歷史、文化和藝術(shù)發(fā)展的標(biāo)志。清水混凝土以其獨(dú)特的色澤、質(zhì)感和造型贏得已成為現(xiàn)代建筑師鐘愛。徐永模表示，我國不少城市建筑“千樓一色”、“千樓一面”、“千房一面”問題嚴(yán)重，而在清水混凝土的使用上也是一哄而上，隨處可見，已有“審美疲勞”之態(tài)。

　　物競天擇：混凝土憑什么能可持續(xù)發(fā)展？

　　什么是綠色混凝土？一般會把綠色混凝土理解為具有以下特點(diǎn)：原料無毒、無害、易得；可大量利用工業(yè)固廢（水泥的功能）；單位材料能耗低（水泥只占1/8）；材料高性能。但是，綠色就能可持續(xù)嗎？

　　徐永模認(rèn)為綠色是必要條件，但是還要具有競爭性、獨(dú)特性、經(jīng)濟(jì)性。他指出建筑師非?？隙ɑ炷磷鳛槿嗽焓牡钠者m性和美學(xué)特質(zhì)，裝飾混凝土的發(fā)展正在擴(kuò)展和豐富“清水混凝土”的內(nèi)涵，充分發(fā)揮混凝土的模塑性、后加工性以及表面適用材料的豐富多樣性。結(jié)構(gòu)工程師充分認(rèn)可鋼筋混凝土的堅(jiān)固性和經(jīng)濟(jì)性。高性能混凝土的發(fā)展進(jìn)一步提升競爭力和普適性。[Page]

　　混凝土憑什么能可持續(xù)發(fā)展？徐永模表示，物競天擇，而“天”就是市場，是這個(gè)社會可持續(xù)發(fā)展的需求，跳出混凝土來看混凝土，會更加客觀、公正一些。但是首先要學(xué)會面對批評，我們才能找到自己的發(fā)展點(diǎn)。要面對哪些批評呢？

　　1、混凝土要用到水泥，而水泥就是一種高耗能、高污染和資源性的“兩高一資”產(chǎn)品?；炷烈蛩嗖牧仙a(chǎn)的二氧化物排放受到批評。目前，水泥工業(yè)不僅在朝著低能耗、低排放方向發(fā)展（利用可燃廢棄物代替化石能源），還在生產(chǎn)水泥過程中協(xié)同處置許多工業(yè)廢物和城市生活垃圾，成為社會可持續(xù)發(fā)展不可或缺的“環(huán)保產(chǎn)業(yè)”，水泥也因此成為不可或缺的“綠色材料”。北京、上海等城市建立水泥廠，就是因?yàn)樗喈a(chǎn)業(yè)具備了其他產(chǎn)業(yè)不具備的環(huán)保功能，水泥廠協(xié)同處置廢棄物的功能，也使得許多城市在“高耗能、高污染”與環(huán)保之間，都作出了“兩利相權(quán)取其重，兩害相權(quán)取其輕”的選擇。因此，水泥工業(yè)的轉(zhuǎn)型也會促進(jìn)混凝土綠色水平的提高。

　　2、不可重復(fù)使用是目前倡導(dǎo)使用鋼結(jié)構(gòu)的專家學(xué)者認(rèn)為混凝土不是綠色建材的主要原因。其實(shí)，混凝土可以像鋼結(jié)構(gòu)一樣，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化預(yù)制、裝配式施工、可重復(fù)使用。在很大程度上，問題不在材料，在結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)。

　　3、從資源再生性方面來說，混凝土不能或只能低值利用也成為被批評的軟肋。但是廢棄混凝土再生骨料和可利用的粉料，加工技術(shù)不是問題，隨著高強(qiáng)高性能混凝土的推廣應(yīng)用，其再生骨料的價(jià)值不會降低。

　　徐永模早幾年前就提出過從化學(xué)組分上實(shí)施“可全循環(huán)混凝土”設(shè)計(jì)的概念。國外最近已有這樣的研究工作發(fā)表。

　　面對競爭 獨(dú)特優(yōu)勢

　　1、混凝土是一種結(jié)構(gòu)構(gòu)造和性能可“隨意”設(shè)計(jì)的通用型多功能結(jié)構(gòu)材料，能滿足建筑和施工的個(gè)性化特殊要求。這是鋼材、木材、砌筑材料等所不具備的。對于建筑的某些結(jié)構(gòu)例如基礎(chǔ)、樓板、大體積結(jié)構(gòu)，混凝土是唯一被廣泛選用的結(jié)構(gòu)材料。對于提高高層建筑的剛度和抗剪性能來說，鋼筋混凝土核心筒也是最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)選擇。

　　2、混凝土材料具有突出的經(jīng)濟(jì)性和性價(jià)比?；炷磷鳛橥聊竟こ讨杏猛咀顝V、用量最大的一種建筑材料，其性價(jià)比是鋼材和砌筑材料不能比擬的。

　　3、混凝土可滿足任何耐久性要求。這句“大話”目前還沒有人敢說，因?yàn)椴荒途玫幕炷两Y(jié)構(gòu)比比皆是。鋼結(jié)構(gòu)的使用之所以耐久性好，是因?yàn)楦郊拥谋Ｗo(hù)性措施和使用中的養(yǎng)護(hù)，如果對混凝土產(chǎn)品也附加保護(hù)性措施，其壽命也會大大提高。其實(shí)，混凝土出現(xiàn)劣化甚至可以說根本不是混凝土的錯(cuò)！混凝土本不是一種標(biāo)準(zhǔn)化的材料制品，其性能取決于設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量?；炷脸霈F(xiàn)耐久性問題原因很多，混凝土結(jié)構(gòu)長壽命不是做不到，是沒有要求做到。例如，過去，混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)中沒有耐久性和壽命要求。

　　均化：混凝土綠色制造技術(shù)

　　如何實(shí)現(xiàn)混凝土行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該選擇哪些技術(shù)路線時(shí)，徐永模提出要對原材料進(jìn)行“均化”的概念。他說，談到綠色制造的概念，大家首先想到的是清潔生產(chǎn)、精確計(jì)量、高效節(jié)能、利廢環(huán)保、高性能、高質(zhì)量……卻都忽略了均化。對于所有的材料制造業(yè)，均化都是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)路線。很可惜的是，在水泥生產(chǎn)中廣泛使用的這項(xiàng)技術(shù)，在混凝土生產(chǎn)中還沒有用，或者用得很少。

　　混凝土生產(chǎn)為什么要均化？因?yàn)榛炷恋脑牧鲜嵌嘣牧辖M分，其主要性能取決于組分的均化程度。這些材料包括：粉體材料（水泥、礦物粉體）、砂石骨料（粗骨料、細(xì)骨料）、化學(xué)外加劑（多功能、固體與液體的復(fù)合）、纖維增強(qiáng)材料、雜質(zhì)（泥土）等。作為一種結(jié)構(gòu)材料，怎樣能生產(chǎn)出一種讓結(jié)構(gòu)工程師、建筑師放心的材料呢？

　　混凝土綠色制造技術(shù)的重點(diǎn)是均化，在混凝土設(shè)計(jì)正確的前提下，性能質(zhì)量的改善取決于微觀結(jié)構(gòu)均化，微觀結(jié)構(gòu)的改善取決于組分分布均化，組分分布的改善取決于原料混合均化。因此，我們可以通過改善原材料的均化來提高混凝土的性能質(zhì)量。首先要進(jìn)行砂石均化，包括含水率的均化、級配的均化、雜質(zhì)含量的均化、粒形的均化。在粉體均化方面要解決攪拌站分散且小規(guī)模生產(chǎn)方式與水泥廠大規(guī)模集中生產(chǎn)供應(yīng)的矛盾；礦粉、固廢種類多，成分波動與水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化要求的矛盾；混凝土以性能要求為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)和個(gè)性化柔性生產(chǎn)方式與水泥產(chǎn)品較少的矛盾。同時(shí)，要向先進(jìn)材料制造業(yè)學(xué)習(xí)，研究開發(fā)攪拌站用骨料和粉體均化設(shè)備，提高對質(zhì)量控制水平，相信均化工藝、技術(shù)、裝備的發(fā)展應(yīng)用，會使預(yù)拌混凝土攪拌站現(xiàn)代化進(jìn)程再上一個(gè)新臺階。