混凝土與水泥制品行業(yè)十三個重大創(chuàng)新發(fā)展趨勢

  在2016年6月26日召開的中國混凝土與水泥制品協(xié)會七屆十一次常務(wù)理事會上，中國混凝土與水泥制品協(xié)會會長徐永模為與會代表分析了目前混凝土與水泥制品行業(yè)十三個重大創(chuàng)新發(fā)展趨勢：

  1. 城市區(qū)域商品混凝土業(yè)態(tài)升級

  （1）工廠化材料制造。城區(qū)商品混凝土生產(chǎn)從最初的現(xiàn)場攪拌到集中攪拌再到工廠化生產(chǎn)：封閉式廠房化，可以降噪、防塵、濕度控制；生產(chǎn)工業(yè)優(yōu)化，增加粉體材料預(yù)均化；生產(chǎn)智能化，更安全、節(jié)能、減排；管理信息化，生產(chǎn)管理過程的數(shù)字化、可視化。

  （2）綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)節(jié)點產(chǎn)業(yè)。商品混凝土產(chǎn)業(yè)在消納建筑垃圾、工業(yè)固廢等發(fā)揮了巨大作用，轉(zhuǎn)型為綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)節(jié)點產(chǎn)業(yè)。

  2. 骨料產(chǎn)業(yè)化，高技術(shù)化、功能化

  （1）骨料占了混凝土組成70%左右，是非常重要的結(jié)構(gòu)和功能組分，對微觀、細(xì)觀和宏觀性能影響很大；

  （2）微骨料、細(xì)骨料、粗骨料三個尺度層面的研究：包括容重、級配、粒形、強(qiáng)度、收縮、熱膨脹性、吸水性、化學(xué)活性等一系列物化性能和對混凝土性能影響的研究。充分發(fā)揮骨料對提高和改善混凝土性能、降低膠凝材料用量等方面的作用和功能；

  （3）高球形度粗、細(xì)骨料；

  （4）尾礦、固體廢渣、建筑垃圾制備再生骨料；

  （5）設(shè)計制備高強(qiáng)燒結(jié)輕骨料；

  （6）開發(fā)結(jié)構(gòu)與功能性一體化骨料，例如可含自養(yǎng)護(hù)水、裂縫愈合材料、防腐材料等的多孔微骨料。

  3. 混凝土耐久性提升將引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新

  （1）各種環(huán)境中的各種建筑物的設(shè)計壽命將逐步提高，這將提高對混凝土材料耐久性要求；

  （2）結(jié)構(gòu)長壽命要求將促進(jìn)混凝土表面防護(hù)材料和技術(shù)創(chuàng)新；

  （3）更高耐久性要求將對混凝土企業(yè)的技術(shù)水平形成新的挑戰(zhàn)，例如，如果要求早期10-15年內(nèi)不能出任何耐久性問題，否則賠償在服役壽命期內(nèi)的維護(hù)費用；

  （4）混凝土質(zhì)量保險的引入可能產(chǎn)生以耐久性要求為核心訴求的商業(yè)競爭模式。

  4. 摻合料向性能調(diào)節(jié)功能組分材料發(fā)展，礦物粉體將形成一個重要功能材料產(chǎn)業(yè)。摻合料已經(jīng)不只是用來節(jié)省水泥，現(xiàn)在的研究方向更是在挖掘摻合料的潛在的功能。

  潛在膠凝性：礦渣、鋼渣；

  火山灰活性：硅灰、粉煤灰、火山灰質(zhì)材料、燒黏土、爐底渣等

  改善流動性：粉煤灰、硅灰、石灰石粉；

  改善收縮性：硫鋁酸鈣+氧化鈣雙源膨脹劑；

  表面致密性：無機(jī)亞微米硅質(zhì)活性粉體（溶液）；

  改善耐久性：抗裂性、微結(jié)構(gòu)致密性、耐腐蝕性。

  5. 高性能混凝土材料與技術(shù)

  （1）超高強(qiáng)超高泵送混凝土，中建西部建設(shè)和上海建工都創(chuàng)造了記錄，621米高層泵送C90混凝土；

  （2）高耐久性低強(qiáng)度混凝土，高性能混凝土不等于搞強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)設(shè)計不一定非要高強(qiáng)度，但一定要高耐久性，比如對高抗?jié)B性提高后，抗碳化提高，對鋼筋的保護(hù)度提升；

  （3）海工混凝土，要耐海水拌制、耐海水腐蝕，并抗氯離子滲透；

  （4）低鈣水泥熟料。

  6. 化學(xué)外加劑將更加精細(xì)和定制化

  （1） 特性聚羧酸系減水劑，按不同工作性要求進(jìn)行功能性定制；

  （2）多功能復(fù)合外加劑，按混凝土工作性、凝結(jié)和早期強(qiáng)度發(fā)展要求行功能性定制。

  7. 低鈣低熱水泥熟料

  （1）解決大體積混凝土低熱早強(qiáng)抗裂和長期強(qiáng)度穩(wěn)定增長的要求；

  （2）解決水泥“高資耗、高能耗、高排放”問題，綠色低碳發(fā)展；

  （3）高貝利特硅酸鹽水泥：低熱、低早強(qiáng)，大體積混凝土的耐久性；

  （4）高貝利特-硫鋁酸鈣水泥，低熱、高早強(qiáng)，通用混凝土。

  8.  水泥水化動力學(xué)調(diào)控技術(shù)（非外加劑路線），實現(xiàn)混凝土的工作性、強(qiáng)度發(fā)展和耐久性的優(yōu)化協(xié)同設(shè)計

  （1）水化動力學(xué)調(diào)控；

  （2）粉體表面改性；

  （3）水泥組分設(shè)計；

  （4）水化放熱調(diào)控；

  （5）強(qiáng)度發(fā)展調(diào)控。

  9. 超高強(qiáng)水泥基材料

  （1）工作性設(shè)計；

  （2）強(qiáng)度設(shè)計；

  （3）膠凝材料活性組分設(shè)計；

  （4）外加劑設(shè)計；

  （5）纖維增強(qiáng)材料設(shè)計；

  （6）應(yīng)用：超高強(qiáng)混凝土、預(yù)制工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件、外掛裝飾薄板、預(yù)制樁、各種溝槽槽蓋板…。

  10. 高性能通用型抗堿玻纖

  （1）中國特色：抗堿玻纖+低堿水泥“雙保險”；

  （2）國際通用：普通水泥+高性能抗堿玻纖；

  （3）挑戰(zhàn)：特種水泥的經(jīng)濟(jì)性、普通水泥+高抗堿玻纖的耐久性、我國“雙保險”路線的耐久性；

  （4）仍需要時間和實踐！

  11. 輕骨料及輕骨料混凝土

  （1）高強(qiáng)輕骨料：筒壓強(qiáng)度大于10MPa(堆積容重 1000kg/m³)；輕骨料高強(qiáng)混凝土（>60MPa）；

  （2）超輕高強(qiáng)骨料：堆積容重小于200kg/m³，筒壓強(qiáng)度表征方法不合適；輕質(zhì)保溫結(jié)構(gòu)混凝土；

  （3）泵送輕骨料混凝土：目前國內(nèi)外LC40及以上強(qiáng)度等級輕集料混凝土泵送高度紀(jì)錄為約172m（美國南加州44層雙子樓）。2015年11月13日，中建商品混凝土在武漢中心大廈將LC40輕集料混凝土垂直泵送高度達(dá)到402m，刷新紀(jì)錄。

  12. 聚合物混凝土，目前這方面的創(chuàng)新發(fā)展還在停滯階段，但未來潛力巨大，從兩個方面進(jìn)行研究，一是聚合物浸漬，一是聚合物預(yù)混，但目前還沒有解決兩項相容性的問題，突破時間不會太遠(yuǎn)。

  聚合物混凝土有高抗壓強(qiáng)度、高抗彎強(qiáng)度、高抗沖擊性、高抗腐蝕性、高抗?jié)B性的特色。

  13. 標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新將促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新

  （1）鼓勵社會團(tuán)體制定先進(jìn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)；

  （2） 政府推薦性標(biāo)準(zhǔn)將收縮至基礎(chǔ)性和公益性領(lǐng)域；

  （3）標(biāo)準(zhǔn)制定主體拓展到具有法人地位協(xié)會、學(xué)會、聯(lián)合會、技術(shù)/產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等；

  （4） 協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)具備條件后可以轉(zhuǎn)為政府標(biāo)準(zhǔn)；

  （5） 鼓勵企業(yè)發(fā)布先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，接受社會監(jiān)督；

  （6）《標(biāo)準(zhǔn)化法》（89年實施）正在修訂。

根據(jù)會議錄音、PPT要點整理，未經(jīng)本人審閱。