宋少民:我國(guó)混凝土質(zhì)量控制存在的問題及對(duì)策
背 景
近十年來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，我國(guó)正在經(jīng)歷著人類歷史上空前規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。作為最重主要的結(jié)構(gòu)材料，2009年我國(guó)混凝土產(chǎn)量接近30億m3。目前大型建設(shè)工程項(xiàng)目眾多，保證混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量意義重大?；炷凉こ藤|(zhì)量是不是無患可憂呢？其實(shí)遠(yuǎn)非如此 。
京津地區(qū)的城市立交橋，當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮冬天要在道路上噴灑除冰鹽，同樣使鋼筋腐蝕導(dǎo)致10來年后就要大修甚至不得不拆除。山東有座大橋建在鹽堿地上，只用了8年，現(xiàn)已部分拆除并重建。
建成后11年的寧波北侖港碼頭混凝土梁[Page]
在富水壓環(huán)境的地下工程混凝土溶蝕問題
在地下工程、隧道工程中，水泥混凝土在富水壓條件下的溶蝕現(xiàn)象是一種特殊的軟水侵蝕，應(yīng)該引起我們的注意。
建筑業(yè)的科學(xué)發(fā)展觀首先是可持續(xù)發(fā)展
老子在道德經(jīng)中說：天地所以長(zhǎng)且久者，以其不自生，故能長(zhǎng)久。與宇宙萬物協(xié)調(diào)發(fā)展與存在是我們唯一正確的選擇。
老子又說：天地不仁，以萬物為芻狗。告戒我們應(yīng)該體恤、敬重世間萬物。
莊子說：愛人利物之謂仁，也是此理。
體現(xiàn)在建筑行業(yè)上就是要物盡其用。就是要最大限度地延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。以減輕對(duì)生態(tài)與資源的壓力。建筑物的質(zhì)量不僅體現(xiàn)在早期安全性、經(jīng)濟(jì)性；更重要地是體現(xiàn)在長(zhǎng)齡期安全服役。
溫室效應(yīng)-我們必須面對(duì)的嚴(yán)峻課題
聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)潘基文 2007年11月9日踏足南極大陸，在考察全球變暖對(duì)南極的影響后，他在10日發(fā)表聲明時(shí)強(qiáng)調(diào)："南極處在災(zāi)難的邊緣"，呼吁國(guó)際采取措施以防情況進(jìn)一步惡化。
聲明同時(shí)稱：冰塊的融化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的想像?，F(xiàn)在不馬上采取行動(dòng)，在不遠(yuǎn)的將來，冰塊可能從南極大陸消失。潘基文說："情況是緊急的。對(duì)緊急的情況，我們需要緊急的行動(dòng)。"
聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)潘基文當(dāng)天發(fā)出警告："世界正處于重大災(zāi)難的邊緣"。他呼吁各國(guó)政府付出更大努力對(duì)抗全球暖化，并指出南極冰蓋融化可能導(dǎo)致海平面上升6公尺，淹沒包括紐約、孟買和上海在內(nèi)的一些沿海城市。
潘基文當(dāng)天在《國(guó)際先驅(qū)論壇報(bào)》發(fā)表的評(píng)論中說："我不是嚇唬你們，但我確實(shí)相信我們已處于臨界點(diǎn)"。
制備混凝土的資源并非取之不盡、用之不竭，硅酸鹽水泥生產(chǎn)還有污染環(huán)境嚴(yán)重的弊病?？傊?，在21世紀(jì)混凝土技術(shù)的發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。
國(guó)內(nèi)建筑"三十而夭"
按照我國(guó)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》的規(guī)定，重要建筑和高層建筑主體結(jié)構(gòu)的耐久年限為100年，一般性建筑為50-100年。然而，現(xiàn)實(shí)生活中，我國(guó)相當(dāng)多建筑的實(shí)際壽命與設(shè)計(jì)通則的要求有相當(dāng)大的距離。與歐洲住宅平均壽命在80年以上、美國(guó)住宅平均使用年限也有44年相比，我國(guó)住宅的平均壽命卻不過三四十年。
觀念上輕視混凝土技術(shù)，錯(cuò)誤地認(rèn)為混凝土沒有什么技術(shù)含量，嚴(yán)重影響混凝土技術(shù)進(jìn)步。[Page]
其實(shí)混凝土是用最簡(jiǎn)單的工藝制作的最復(fù)雜的體系。
混凝土質(zhì)量存在的問題與原因
摻入組分太多，管理水平對(duì)當(dāng)代混凝土技術(shù)適應(yīng)性較差，上錯(cuò)料的問題時(shí)有發(fā)生；
攪拌機(jī)攪拌時(shí)間太短，混凝土的多組分無預(yù)均化工序，存在拌和物勻質(zhì)性的問題。
混凝土原材料品質(zhì)無法保證混凝土質(zhì)量，例如我國(guó)砂石存在的含泥量過高、無級(jí)配可言、粒形差的問題嚴(yán)重。
如果不能用足夠包裹骨料的最少量的漿體和最大量的骨料組成具有工程所需要的良好施工性能的拌和物，是不可能得到耐久的混凝土的。
我國(guó)混凝土質(zhì)量比西方國(guó)家的差，主要原因在于骨料的質(zhì)量
骨料質(zhì)量首先不是強(qiáng)度，重要的是使用級(jí)配和粒形良好的骨料可以得到最小用水量的拌和物。
已故我國(guó)老專家蔡正詠在上世紀(jì)80年代初就說過：我國(guó)混凝土質(zhì)量不如西方國(guó)家的，原因就是石子質(zhì)量太差。但是那時(shí)我國(guó)石子隨機(jī)取樣的空隙率一般都在40-42%，而理想粒形和級(jí)配的石子孔隙是36-38%?，F(xiàn)在，我國(guó)市售石子空隙率已達(dá)45%以上，甚至超過50%！這就使我國(guó)混凝土的水泥用量和用水量比西方國(guó)家混凝土水泥用量和用水量約多用20%。
沒有把骨料做為一種產(chǎn)業(yè)來對(duì)待，砂石標(biāo)準(zhǔn)形同虛設(shè)，致使石子中泥塊等軟弱顆粒含量和砂子中的含泥量都大大超標(biāo)，粒形很差，級(jí)配不良。不僅浪費(fèi)砂石資源，而且也造成用水量很大，嚴(yán)重影響混凝土的體積穩(wěn)定性，影響混凝土的耐久性。
混凝土質(zhì)量控制與檢測(cè)責(zé)任不明，方法不當(dāng)；
施工現(xiàn)代化程度雖然提高，但施工隊(duì)伍素質(zhì)差，野蠻施工，不講職業(yè)道德；
混凝土結(jié)構(gòu)施工方法不能與當(dāng)代混凝土相適應(yīng)，尤其表現(xiàn)在施工養(yǎng)護(hù)方面；
存在的問題與原因
高質(zhì)量的混凝土結(jié)構(gòu)是需要混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位、混凝土原材料供應(yīng)商、混凝土攪拌站、施工單位、監(jiān)理單位、檢測(cè)與建筑質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)共同努力建造的。而目前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位人員總體上對(duì)當(dāng)代混凝土的發(fā)展與特點(diǎn)既不了解，也不愿意學(xué)習(xí)，一有問題就往混凝土攪拌站身上推；
施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌旃こ踢M(jìn)度，追求施工速度。政府建設(shè)管理機(jī)構(gòu)對(duì)工程進(jìn)度應(yīng)符合現(xiàn)代材料制備規(guī)律的常識(shí)認(rèn)識(shí)不夠，沒有嚴(yán)格限制和控制過快的工程進(jìn)度。其實(shí)，混凝土的耐久性質(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證；高早強(qiáng)有損混凝土長(zhǎng)期性能。早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土；
建造實(shí)踐需要進(jìn)行一些變革
即使正確地限定了原材料和拌和物配合比，并且小心地遵循施工規(guī)程，認(rèn)為可以根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)踐建造耐用和持久的混凝土結(jié)構(gòu)仍然是不現(xiàn)實(shí)的。這是因?yàn)樵?0世紀(jì)里，材料和建造實(shí)踐首先是為了滿足快速建設(shè)的需要，事實(shí)已經(jīng)證明：這對(duì)暴露于嚴(yán)酷環(huán)境條件下運(yùn)行的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是有害的。我們?cè)诮ㄔ炷陀煤铜h(huán)境中持久的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，必須犧牲一些建設(shè)速度，顯然，這需要政府主管部門、業(yè)主、營(yíng)造商與設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)變觀念。[Page]
由于20世紀(jì)發(fā)生的巨大變化，仍然認(rèn)為快速施工是有利于社會(huì)的概念是成問題的。從全球來看，勞動(dòng)力不短缺，但是我們面臨人為氣候變化的嚴(yán)重問題，這使得一些建筑材料，例如鋼材和混凝土給環(huán)境帶來很大代價(jià)的產(chǎn)品生產(chǎn)成為引人注目的中心。因此，保護(hù)材料的生產(chǎn)，而不是施工速度，應(yīng)該成為21世紀(jì)混凝土業(yè)新的關(guān)注點(diǎn)。
由于混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，又傾向于追求高早強(qiáng)，導(dǎo)致水泥工業(yè)對(duì)水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求，使水泥細(xì)度增加，早強(qiáng)的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性；
在20世紀(jì)進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明：自20世紀(jì)30年代以來，無論水泥，還是混凝土的強(qiáng)度都提高了，而這通常伴隨著劣化問題相應(yīng)地加劇。
混凝土自早期強(qiáng)度較低、徐變松弛作用明顯向早期強(qiáng)度發(fā)展迅速，因變形受約束引起較高的內(nèi)應(yīng)力，從而帶來混凝土結(jié)構(gòu)易于開裂、過早劣化，造成潛在的耐久性問題，已經(jīng)日益受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。
混凝土的強(qiáng)度等級(jí)（齡期28天抗壓強(qiáng)度）與耐久性之間并不一定存在相關(guān)性，例如摻入粉煤灰后的早期強(qiáng)度往往有所降低（現(xiàn)代的摻粉煤灰技術(shù)也可以做到不降低），而抗氯鹽侵入的耐久性卻能成倍增加；
混凝土引氣后的強(qiáng)度也會(huì)受到影響，但抗凍融等多種耐久性能可有極大改善。
混凝土強(qiáng)度和耐久性具有直接關(guān)系的概念，仍然成為配制耐久混凝土的核心思想。
許多人認(rèn)為"混凝土強(qiáng)度愈高，它在嚴(yán)酷環(huán)境下就愈耐久"。但這需要一個(gè)重要的前提就是混凝土是成型密實(shí)的，缺陷盡量少的、體積穩(wěn)定性的。
認(rèn)為混凝土強(qiáng)度越高，結(jié)構(gòu)就越耐久的概念沒有被現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)所支持。高早強(qiáng)的混凝土更易于開裂，在侵蝕性環(huán)境中劣化更迅速；規(guī)范應(yīng)該修正，足夠地強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。
我們必須認(rèn)識(shí)到一個(gè)重要問題是
保證水密性和耐久性起重要作用的，不是在使用條件下混凝土的強(qiáng)度，而是混凝土的堅(jiān)固性(soundness)(不裂)。
高強(qiáng)混凝土與高早強(qiáng)混凝土
高早強(qiáng)混凝土從施工速度的觀點(diǎn)受到建筑工業(yè)的青睞，但更易開裂。按照最近夏比羅(Shapiro)的報(bào)告，橋墩墩帽的開裂使臺(tái)北一座11km長(zhǎng)的高架車道延遲了開通，裂縫并不直接對(duì)結(jié)構(gòu)的安全造成威脅，但能影響這結(jié)構(gòu)100年的設(shè)計(jì)壽命。報(bào)告說采用高水泥含量的富混凝土是開裂的一個(gè)因素。承包者顯然想到超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度有助于加快施工。
美國(guó)有10萬座以上橋面結(jié)構(gòu)甚至在齡期不足一個(gè)月時(shí)就出現(xiàn)橫向裂縫，并作出以下結(jié)論:
1、溫度收縮和干燥收縮的綜合，是產(chǎn)生絕大多數(shù)裂縫的原因，而不是混凝土硬固后的交通荷載或振動(dòng)。
2、一般地說橋面梁用高強(qiáng)混凝土，這些混凝土具有早期的高彈性模量。因此，對(duì)于某一給定的的溫度變化或干燥收縮量，它們就會(huì)產(chǎn)生較高的應(yīng)力，而最重要的是混凝土用來緩解這些應(yīng)力的徐變卻很少。
Rogana等發(fā)現(xiàn)
我們面臨的兩種選擇:
一種是采用通常的材料和配合比，不能在早期產(chǎn)生高強(qiáng)度，但能產(chǎn)生一種堅(jiān)固的混凝土(soundconerete);
另一種是采用昂貴的材料和方法，試圖對(duì)已透水混凝土中的鋼筋提供保護(hù)。
存在的問題與原因
作為現(xiàn)代混凝土重要組成部分的礦物摻和料，沒有形成具有規(guī)模的、質(zhì)量穩(wěn)定的原材料供應(yīng)產(chǎn)業(yè)。優(yōu)質(zhì)礦物摻和料供應(yīng)不足的問題日益顯現(xiàn)。
使用大摻量礦物摻和料的混凝土SO3不足，致使混凝土早期強(qiáng)度、凝結(jié)慢、收縮大，與減水劑相容性差。采取提高比表面積的措施以提高礦渣活性，使混凝土降低溫升的效果差，自收縮增大，開裂敏感性增加，早期強(qiáng)度低；
但坍落度太大時(shí)，粉煤灰顆粒易上浮發(fā)生泌漿以及由此引起的質(zhì)量問題；[Page]
早期孔隙率大，碳化問題較突出；
對(duì)水敏感，在無保濕的條件下，因內(nèi)部黏度增加，阻礙持續(xù)泌水而會(huì)加劇塑性開裂的可能性(需加強(qiáng)保水養(yǎng)護(hù))。
膠凝材料一體化的設(shè)想
國(guó)外學(xué)者在Cements of yesterday and today； Concrete of tomorrow一文中提出：明天的混凝土將含有較少的熟料，因此水泥業(yè)將成為水硬性膠凝材料業(yè)，一種向市場(chǎng)提供與水拌和時(shí)能硬化的微細(xì)粉末的工業(yè)。這種使礦物組分，而不是細(xì)磨熟料用量增大的做法，將有助于水泥業(yè)向更加符合各國(guó)政府提出的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)邁進(jìn)。今天的水泥業(yè)沿著這個(gè)方向努力已經(jīng)是非常必要了。
不把混凝土質(zhì)量管理和控制技術(shù)提到一定高度來重視，等到我們的建設(shè)趨于飽和時(shí)再提高質(zhì)量，那么大量資源和能源將已經(jīng)浪費(fèi)，因質(zhì)量差而提前劣化的結(jié)構(gòu)物拆除、重建，又要耗費(fèi)大量資源和能源，同時(shí)給地球增加大量建筑垃圾。
目前改善我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題有一個(gè)綱必須抓住，這就是必須從尋求有效合理的混凝土質(zhì)量控制技術(shù)與體系上下手，克服和抑制各種不利于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的源頭，壓制低品質(zhì)原材料、不合理配合比以及不規(guī)范行為的生存空間。
我國(guó)現(xiàn)在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制仍主要檢測(cè)坍落度（由現(xiàn)場(chǎng)人員檢測(cè)的操作也缺乏規(guī)范性），同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)取樣，制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和"同條件"養(yǎng)護(hù)的立方體試件，在規(guī)定齡期進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和其他有關(guān)耐久性指標(biāo)的檢測(cè)；當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)部位或工程進(jìn)行驗(yàn)收，或者對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有疑義時(shí)（試件不具有代表性），先使用回彈法平行對(duì)比和判斷，再有疑問時(shí)，用鉆芯法進(jìn)行校核或其他方法綜合評(píng)定。這樣的質(zhì)量控制體系不僅對(duì)混凝土質(zhì)量的評(píng)定是滯后的，而且一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，難以定責(zé)。
我國(guó)混凝土質(zhì)量控制體系現(xiàn)狀質(zhì)量控制體系存在的問題
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)坍落度由現(xiàn)場(chǎng)人員檢測(cè)的操作缺乏規(guī)范性，一般只是一種形式而已，而且坍落度只表征流動(dòng)性，并不能全面反映拌和物的施工性，常有坍落度合格而澆筑后卻嚴(yán)重離析、泌水的現(xiàn)象，對(duì)混凝土質(zhì)量有很大影響；
混凝土規(guī)范中對(duì)混凝土標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)有嚴(yán)格的試驗(yàn)規(guī)程和統(tǒng)一的養(yǎng)護(hù)條件要求，但絕大多數(shù)施工單位不具備這些條件。首先，取樣不規(guī)范。施工單位用未經(jīng)上崗培訓(xùn)的民工取樣，往往混凝土輸送車一卸料就在泵送入料處隨意取樣直接放入試模中，缺乏規(guī)范性，也缺乏代表性。
其次，養(yǎng)護(hù)條件不符合標(biāo)準(zhǔn)要求（標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度應(yīng)為20±5℃），幾乎所有的施工現(xiàn)場(chǎng)都不設(shè)標(biāo)養(yǎng)室（尤其是冬季施工），一般只是拆模后等待試驗(yàn)室將試塊取走，由承擔(dān)檢測(cè)的單位進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)隨意性很大。
此外，在泵送前任意往混凝土拌和物中加水，有時(shí)會(huì)在加水后再取樣，而使混凝土水膠比改變，強(qiáng)度偏低；如果加水前取樣，則試樣失去與結(jié)構(gòu)相一致的真實(shí)性。標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度實(shí)際上只反映混凝土的相對(duì)質(zhì)量(原材料質(zhì)量、組成成分、配合比、攪拌工藝)而并不反映現(xiàn)場(chǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的真實(shí)際情況(施工中澆注、振搗、養(yǎng)護(hù)、施工狀況等的影響、與試件尺寸差別很大的構(gòu)件混凝土所處環(huán)境溫、濕度條件和約束的影響等)。"同條件"養(yǎng)護(hù)可以比較接近結(jié)構(gòu)混凝土的真實(shí)條件，但實(shí)際上其所處條件和構(gòu)件的并不相同。即使"同條件"養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度也不是結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度。而且其結(jié)果滯后，無法用于施工的過程控制。
混凝土結(jié)構(gòu)回彈檢測(cè)抗壓存在的問題與思考
近年來，越來越多的混凝土攪拌站和施工單位抱怨混凝土回彈檢測(cè)抗壓強(qiáng)度存在的問題，具體說有以下兩個(gè)方面：
1、摻加粉煤灰的泵送混凝土用回彈法測(cè)定的強(qiáng)度經(jīng)常出現(xiàn)不合格，但實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土的強(qiáng)度合格 。
2、有些地區(qū)建筑管理與質(zhì)量監(jiān)督部門不按照GB/T 50344《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定 ，明明試塊強(qiáng)度合格，抽檢組數(shù)也夠，動(dòng)不動(dòng)就回彈測(cè)強(qiáng)，一測(cè)就不夠，然后就鉆芯、就走關(guān)系。
學(xué)者質(zhì)疑回彈法測(cè)強(qiáng)
清華大學(xué)廉慧珍教授2007年在《混凝土》發(fā)表學(xué)術(shù)論文質(zhì)疑"回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度" 。主要觀點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：
1、材料的硬度和強(qiáng)度不是同一個(gè)概念。
同一種勻質(zhì)材料的硬度和強(qiáng)度之間有一定的相關(guān)性，而不同材料的硬度和強(qiáng)度之間不能建立相關(guān)的關(guān)系;同樣水膠比的砂漿和混凝土是不同的材料，砂漿的硬度最多只可能與砂漿強(qiáng)度有一定的聯(lián)系，而相同水膠比的砂漿強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度的關(guān)系卻依漿骨比和砂率的不同而異。
2、混凝土"碳化層"和該混凝土更是不同的材料，混凝土"碳化層"的硬度和內(nèi)部混凝土的強(qiáng)度沒有關(guān)系，再基于"碳化層"的硬度引進(jìn)"折減系數(shù)"來推算混凝土的強(qiáng)度，在概念上是錯(cuò)誤的。 當(dāng)前混凝土的這個(gè)"碳化層"實(shí)際上并非碳酸鈣層，而是含有CaCO3、Ca(OH)2、未水化的水泥顆粒、未反應(yīng)的礦物摻和料以及水泥其他水化物等的復(fù)合體，其硬度及厚度和混凝土的強(qiáng)度并沒有關(guān)系，對(duì)混凝土的強(qiáng)度來說是沒有意義的。
碳化對(duì)混凝土的影響主要并不是強(qiáng)度，因?yàn)橹灰趽接梅勖夯液蟀鸦炷了z比降低到一定程度，28d抗壓強(qiáng)度無疑是會(huì)滿足設(shè)計(jì)要求的，而且由于現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土溫度的影響，摻粉煤灰的混凝土實(shí)際強(qiáng)度總是會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的相同摻粉煤灰的混凝土試件強(qiáng)度高，并與碳化無關(guān)。碳化本身不會(huì)造成混凝土劣化，但是Ca(OH)2碳化后分子體積大約可收縮20%，如果先產(chǎn)生干燥收縮，隨后再加上碳化收縮，可能在約束條件下產(chǎn)生開裂;更重要的是，鋼筋在堿性環(huán)境下的穩(wěn)定性會(huì)因堿度降低而受到破壞，引起銹蝕。
混凝土是復(fù)雜的多相非均質(zhì)材料，回彈值和抗壓強(qiáng)度之間沒有唯一的關(guān)系;不只是不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土沒有相同的硬度-抗壓強(qiáng)度關(guān)系，而且相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土也未必相同的組成和微結(jié)構(gòu);即使給定的混凝土，也會(huì)因骨料和基體之間的硬度不同以及骨料在礦物學(xué)上的變化而會(huì)有不同的回彈值。[Page]
合理的方法是對(duì)每一種混凝土都標(biāo)定其強(qiáng)度-硬度關(guān)系"，……當(dāng)用回彈值估計(jì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的強(qiáng)度時(shí)，必須和標(biāo)定時(shí)的試驗(yàn)步驟與環(huán)境條件相似"。把定到規(guī)范中的回彈值-抗壓強(qiáng)度關(guān)系表格或公式作為通用標(biāo)準(zhǔn)是欠妥當(dāng)?shù)摹?/FONT>
回彈測(cè)強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)編制組成員的回應(yīng)
混凝土的抗壓強(qiáng)度與其測(cè)區(qū)的回彈值（表面硬度）之間有一定的關(guān)系，該關(guān)系是以大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)并考慮其他影響因素，通過回歸分析而建立的混凝土回彈值與抗壓強(qiáng)度之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式?；貜椃ㄓ糜跈z測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度已在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)踐證明，采用回彈法推定的混凝土抗壓強(qiáng)值，對(duì)于處理工程質(zhì)量問題具有十分重要的意義。
盡管碳化會(huì)提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，但碳化對(duì)混凝土表面硬度的影響更大。
回彈法是研究混凝土的表面回彈值與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系的，它研究的對(duì)象就是混凝土，而不是混凝土中的砂漿。況且《回彈規(guī)范》中規(guī)定在每個(gè)測(cè)區(qū)選擇有效的16個(gè)測(cè)點(diǎn)，計(jì)算時(shí)去掉3個(gè)最大的和3個(gè)最小值剩余10計(jì)算平均值，已經(jīng)考慮了石子和氣孔對(duì)回彈值的影響。
當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的適用條件有較大差異時(shí)，還可采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正。
廉慧珍教授的答復(fù)
引用毛澤東的話：時(shí)代在變化，過去我們熟悉的東西有些要閑置起來，而有些我們不熟悉的東西要盡快熟悉起來。
引用王宏甲《中國(guó)新教育風(fēng)暴》的話：對(duì)一個(gè)理論的反駁--即對(duì)問題的任何認(rèn)真的嘗試性解決的反駁--始終是我們接近真理的前進(jìn)一步。
"把混凝土當(dāng)作宏觀均質(zhì)且各向同性的材料"，過去在混凝土組分不是這么多、水灰比比較大、總體強(qiáng)度等級(jí)比較低、生產(chǎn)和施工控制也沒有現(xiàn)在這樣復(fù)雜的情況下，還算可以，而現(xiàn)在情況正在起著很大的變化，混凝土的非均質(zhì)性表現(xiàn)得更加突出。
不管發(fā)明者是誰，在混凝土中使用回彈法總是從金屬材料移植過來的，盡管工業(yè)上的金屬材料也并不是理想的絕對(duì)均勻體，畢竟混凝土和金屬材料的力學(xué)性質(zhì)和勻質(zhì)性相差得太大。連金屬的表面硬度都很難測(cè)準(zhǔn)，何況混凝土？表面硬度的檢測(cè)在金屬工業(yè)中主要也是用來評(píng)價(jià)材料勻質(zhì)性、加工性，并不用于檢測(cè)其強(qiáng)度。
由于碳化前沿確定的困難，目前現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)方法實(shí)在不能為準(zhǔn)。混凝土比砂漿碳化前沿更加曲折，如圖4所示。當(dāng)碳化深度較大時(shí)，打磨除去碳化層也不現(xiàn)實(shí)。
有的工程在剔除表面"碳化層"后再檢測(cè)回彈值，反而比未剔除時(shí)的還要高。更重要的是，"碳化"層確實(shí)是與混凝土本體不同的兩種材料， "碳化層"的硬度和混凝土強(qiáng)度之間不可能有相關(guān)關(guān)系。因此用對(duì)"碳化層"的回彈值根據(jù)"碳化層"厚度修正的強(qiáng)度值的方法是不能用的。
這是科學(xué)概念問題：不同材料的硬度與強(qiáng)度之間是沒有關(guān)系的，材料的表面硬度和材料的厚度也是沒有關(guān)系的。
當(dāng)然，混凝土注意控制好配合比、工作性、振搗、模板、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，例如加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，保證足夠的養(yǎng)護(hù)齡期，控制碳化深度，會(huì)有利于混凝土耐久性的實(shí)現(xiàn)。
JGJ/T23-2001中用回彈法測(cè)得的砼強(qiáng)度換算值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及強(qiáng)度推定值，均不參加砼抗壓強(qiáng)度的評(píng)定，只作為處理砼質(zhì)量問題的依據(jù)。既然回彈法測(cè)強(qiáng)度不作評(píng)定依據(jù)，回彈法測(cè)強(qiáng)報(bào)告也不做評(píng)定，那么我們?nèi)绾卧u(píng)價(jià)回彈法測(cè)強(qiáng)結(jié)果呢?[Page]
當(dāng)回彈法測(cè)強(qiáng)報(bào)告中有關(guān)數(shù)據(jù)不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，不要輕易進(jìn)行處理，應(yīng)當(dāng)先請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)人員核算或采用其他方法(比如鉆芯取樣測(cè)砼強(qiáng)度)進(jìn)行檢測(cè)，的確達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，也不能滿足使用功能要求時(shí)，再請(qǐng)專業(yè)人員做出處理。
現(xiàn)今因水泥強(qiáng)度高、水化熱大、混凝土水膠比較低，即使很薄的構(gòu)件（例如厚度10 cm的樓板）混凝土中的溫度都不會(huì)是恒定的20℃，不論是高還是低，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的指標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件中混凝土的性能差別都會(huì)較大。例如，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度較高時(shí)，對(duì)不用或少用礦物摻和料的混凝土抗壓強(qiáng)度，構(gòu)件中的要低于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試件的，用實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)驗(yàn)收就會(huì)不安全；使用礦物摻和料的，則相反。
粉煤灰摻量對(duì)回彈測(cè)強(qiáng)誤差影響
浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院徐國(guó)孝， 丁偉軍研究得出結(jié)論：其它摻量基本不變， 粉煤灰單摻達(dá) 35%-50%時(shí)， 制作混凝土立方體試塊( 粗骨料為碎石) 24 組， 用回彈儀測(cè)試、試壓、碳化深度測(cè)試后， 按泵送混凝土測(cè)強(qiáng)曲線計(jì)算， 發(fā)現(xiàn)其平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差都很大。而粉煤灰摻量在 10%-15%( 共計(jì)155組數(shù)據(jù)) 以及單摻 25%( 共計(jì) 27 組數(shù)據(jù)) 時(shí)， 其平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差在地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線誤差要求范圍內(nèi)。因此粉煤灰單摻超過 30%時(shí)， 泵送混凝土測(cè)強(qiáng)曲線已不適用。
回彈法測(cè)的是混凝土表面硬度;超聲和應(yīng)力波法測(cè)的是超聲波或應(yīng)力波的傳播速度;拔出法測(cè)的是表層混凝土的抗拉強(qiáng)度等。這些方法很多是基于上一個(gè)世紀(jì)對(duì)當(dāng)時(shí)混凝土的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料建立對(duì)應(yīng)關(guān)系而確定的。至今有些己很難適應(yīng)不斷發(fā)展變化的實(shí)際情況了。
近年混凝土為適應(yīng)泵送、免振等施工工藝，組成成分有了很大的變化。粗骨料(石子)的含量及粒徑大幅度減小;還摻入了大量粉煤灰或其它摻合料。因此，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)滯后;硬度顯著變"軟";傳播波速也減小;碳化速度的發(fā)展也有很大變化。
在結(jié)構(gòu)實(shí)體中鉆芯取樣而進(jìn)行芯樣的抗壓試驗(yàn)，可以直接測(cè)得混凝土的強(qiáng)度。與各種形式的推定強(qiáng)度比較，鉆芯強(qiáng)度更接近工程實(shí)際。但是鉆芯強(qiáng)度也方法也有它的局限性，主要原因是試驗(yàn)芯樣處理復(fù)雜，對(duì)試件混凝土擾動(dòng)引起的累積損傷，對(duì)于較為脆性的高強(qiáng)混凝土，這種影響尤為明顯，同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)傷害太大，因此很難成為一種普查的手段。
即使鉆芯的試樣抗壓強(qiáng)度是合格的，拌和物質(zhì)量也不一定合格；許多情況都是強(qiáng)度報(bào)告單的結(jié)論會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)值120%以上，而結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的外觀缺陷卻較為嚴(yán)重（蜂窩、麻面、砂線等），凡是在這些部位鉆取的芯樣抗壓強(qiáng)度都不滿足設(shè)計(jì)要求；而拌和物質(zhì)量符合配合比要求的，則抗壓強(qiáng)度一定會(huì)合格。同時(shí)這些缺陷的存在會(huì)給結(jié)構(gòu)的耐久性帶來致命的隱患。
關(guān)于推定值公式的合理性等的不斷探索和更正。標(biāo)準(zhǔn)是人定的，和人的認(rèn)識(shí)水平有關(guān)；參與制定標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)人會(huì)因其經(jīng)歷和認(rèn)識(shí)的差異，但是作為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理和執(zhí)行者，卻應(yīng)當(dāng)有"天變不足畏，祖訓(xùn)不足法，人言不足恤"（溫家寶總理談改革、創(chuàng)新時(shí)引用王安石語）的精神。
解決問題的途徑
傳統(tǒng)質(zhì)量控制技術(shù)與體系的問題正說明不變的方法和指標(biāo)不能適應(yīng)變化了的材料，我們?nèi)绾胃淖兡兀磕蔷鸵纯词裁磳?duì)混凝土質(zhì)量控制最重要。強(qiáng)度當(dāng)然仍然重要，但首先要看看是什么齡期的強(qiáng)度，是28天嗎？水泥混凝土的強(qiáng)度以28天計(jì)，是基于傳統(tǒng)水泥混凝土強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律統(tǒng)計(jì)的。在傳統(tǒng)上，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的普通混凝土強(qiáng)度發(fā)展以28天為100%，大體是3天約30%，7天約60%，三個(gè)月不到120%。
質(zhì)量控制體系和關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向
硅酸鹽水泥摻粉煤灰與否當(dāng)28天強(qiáng)度相同時(shí)，則摻粉煤灰的后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率大得多。摻和料摻量越大，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率越大，在現(xiàn)今摻和料使用較普遍的情況下，仍用28天作為驗(yàn)收齡期顯然有悖于按照混凝土強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律確定標(biāo)準(zhǔn)齡期的初衷。
不利用有摻和料混凝土的后期強(qiáng)度，無疑是不經(jīng)濟(jì)的。更重要的是早期強(qiáng)度低些有利于混凝土的耐久性。所以強(qiáng)度的驗(yàn)收齡期應(yīng)該延長(zhǎng)到60天或者90天。
通過以上分析可見，由于混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。一切檢測(cè)與質(zhì)量控制都是圍繞強(qiáng)度，問題也都是圍繞強(qiáng)度。顯然強(qiáng)度不再適合做質(zhì)量控
制的唯一手段，尤其對(duì)于過程控制而言。然而，水膠比嗎？水膠比當(dāng)然很重要，他很大程度上決定著混凝土的質(zhì)量，但作為質(zhì)量控制指標(biāo)，比其更重要的是混凝土的單位體積用水量。質(zhì)量控制體系和關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向。
從控制混凝土質(zhì)量來說，重要的則是混凝土拌和物的單位體積用水量?；炷恋挠盟?/FONT>既反映水膠比的大?。ㄓ绊懣箟簭?qiáng)度、密實(shí)性和施工性），也反映漿骨比的大?。ㄓ绊?/FONT>耐久性和施工性），所以有效地控制混凝土的用水量具有很重要的實(shí)際意義。質(zhì)量控制體系和關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向。[Page]
Mehta的觀點(diǎn)：
認(rèn)為混凝土耐久性可以用控制水膠比的辦法來控制是錯(cuò)誤的。因?yàn)椴皇撬z比，而是用水量對(duì)控制開裂更為重要。減小了用水量，在保持強(qiáng)度相同的條件下，可隨之相應(yīng)降低水泥用量，從而減小混凝土的溫度收縮、自生收縮和干縮。所以為了獲得耐久性，選擇混凝土配合比的標(biāo)準(zhǔn)也必須進(jìn)行一次重大的變革。
黃兆龍的觀點(diǎn)
因?yàn)榧幢悴豢紤]強(qiáng)度問題，也不增加膠凝材料，多出的水也害處大。因?yàn)榛炷林?kg的水占1m3混凝土的體積0.1% ，這對(duì)混凝土受拉力應(yīng)變0.003(0.3%)，即會(huì)產(chǎn)生拉力破壞的能力而言，其實(shí)是蠻大的，因?yàn)橹灰?kg即可達(dá)0.3%，其拉力甚大，易使混凝土破壞無疑，因此水量愈少愈佳是不用爭(zhēng)議的 。
通過檢測(cè)與控制混凝土單位體積用水量還有以下優(yōu)點(diǎn)特別適合混凝土質(zhì)量過程控制，能夠及時(shí)反映混凝土質(zhì)量波動(dòng)；有利于區(qū)分混凝土攪拌站與建筑施工單位的質(zhì)量責(zé)任；對(duì)于混凝土原材料質(zhì)量波動(dòng)比較敏感；與混凝土強(qiáng)度和耐久性相關(guān)性好。
質(zhì)量控制體系和關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向
引進(jìn)和消化國(guó)外快速準(zhǔn)確的混凝土拌和物用水量測(cè)定技術(shù)，形成一套基于混凝土單體積用水測(cè)定的混凝土質(zhì)量控制技術(shù)和體系體現(xiàn)我們對(duì)現(xiàn)代混凝土技術(shù)與特征的認(rèn)識(shí)更清晰更深入，對(duì)于我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量管理系統(tǒng)是一次革命性的進(jìn)步，將促進(jìn)我國(guó)此領(lǐng)域技術(shù)與管理上一個(gè)新的臺(tái)階，對(duì)于克服和減少我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證體系中的弊病，保證工程質(zhì)量意義重大。
作者：北京建筑工程學(xué)院 宋少民教授
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