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我国混凝土技术现状和发展趋势 Cu r r e n t S i t u a t i o n a n d De v e l o p me n t T r e n d o f Co n c r e t e Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y i n Ch i n a 张菊萍 上海建工房产有限公司2 0 0 0 8 0 摘 要 ： 各地大规模的工程建设使混凝土用量达到了前所末有的高峰，总结分析了施工中常用的预拌混凝土技术 、超高 层泵送混凝土技术、自密实混凝土技术、清水混凝土技术 、高性能耐久混凝土技术 ，并对其发展趋势进行了展望。 关键词 ： 预拌混凝土 自密实高性能耐久性泵送技术 中图分类号： T U 7 5 3 ， 文献标识码 B 【 文章编号】1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 2 3 5 - 0 3 目前 ，世界上混凝土每年消耗的水泥约 2 1 X 1 0 9 t ， 我 国大陆混凝土年产量约 7 X 1 0 t ，在混凝土生产中使 用了 将近 1 1 0 。 t 水泥 ，这意味着我国大陆的混凝土产量约 占 全球的一半。 大陆地 区混凝土产量在不断攀升的同时 ， 混凝 土的高性能化、结构功能一体化和高耐久性的技术水平也 在不断提升和发展 ， 尤其在超高层泵送混凝土、 大体积混凝 土、 自密实混凝土 、 清水混凝土、 高强超高强混凝土和高耐 久性混凝土等方面 ， 取得了一系列的技术成果咖 。 1 预拌混凝土技术 我国预拌混凝土技术 发展起步较 晚 ，上世纪 7 0年代 末， 首次从 日本引进成套混凝土搅拌站、 搅拌输送车和输送 泵 ， 开始 了预拌混凝土生产和泵送混凝土施工。2 0世纪 8 0 年代 中期是中国大陆混凝土搅拌站兴起的第 1 个高 峰 ， 2 0 世纪 9 0 年代则是第 2高峰， 也是中国大陆预拌混凝土行业 成熟和发展最快的一个时期。进入 2 1 世纪 ， 随着国民经济 的持续快速发展 ， 混凝土生产企业更是风起云涌， 市场呈现 出勃勃生机。 目前 ， 仅在上海地区就拥有 2 0 0多家生产规模 不同的预拌混凝土搅拌站，最大的混凝土搅拌站生产规模 高达 1 X 1 0 m 3 年。2 0 1 1 年上海 市的混凝土产量预计 在 7 1 0 m 3 以上 。 的 制定在中国大陆具有开创性的意义，但对于清水混凝土这 样一种追求美学效果的建筑作品，其施 工技术措施存在多 样性 ， 用一个技术规程完全表述存在一定的难度。因此 ， 切 实可行、 操作性强的清水混凝土相关标准及规范的制定 ， 成 为今后清水混凝土发展势必要解决的关键问题【 5 。 现阶段 ， 施工单位主要根据工程项 目的具体特点和业 主方在招投标、 施工合同等文件 中提 出的要求 ， 制定清水混 凝土的专项施工组织方案、 明确相应的验收标准。 一般做法 为：在施工前制作样板墙柱 ，并将其局部效果经各方确认 后 ， 作为清水混凝土验收的标准。 目前 ， 中国大陆模板的专业化发展程度不够 ， 模板工程 方案、 结构设计、 施工技术等不够科学 、 合理 ， 在一定程度上 制约了清水混凝土技术的发展空间。为了促进模板施工的 专业化方向发展 ， 建立相应的模板企业资质和认证制度， 使 清水混凝土施工 向专业化和规范化方向发展 ， “ 十一五 ”科 技支撑项目已把清水混凝土列为发展方向之一。 位于北京 中关村上地信息产业区的联想研发基地工程 建筑面积 9 6 0 0 0 m ， 全部实体外墙均采 用清水混凝土饰面 施工方法 ， 作业面积达 2 2 8 0 0 m z ， 是 中国大 陆地 区首例 大 型清水混凝土 民用建筑工程。 随后 ， 更多的建筑师将清水混 凝土工艺作为他们建筑艺术的表达形式 ， 如 ： 上海市虹桥 国 际机场西航站楼工程是超大型世界级交通枢纽中心的重要 组成部分 ， 该工程清水混凝土分布面广， 涉及到登机桥 、 行 李房 、空 侧女 儿墙 、陆侧 外墙等 不 同部位 ，总 面积 达 3 6 0 0 0 Il l ，包括现浇和预制挂板 2种清水混凝 土结构形 式 ； 作为奥运工程 ， 奥林匹克网球 中心是所有工程 中清水混 凝土施工面积最大、 用量最 多的工程， 同时清水混凝土也从 室外大规模施工转移到了室内大规模施工。 此外 ， 北京首都 集成的航站楼、 上海浦东国际机场的航站楼、 上海东方 明珠 的大斜简体结构等 ，这些建筑除 了独特的优美造形和一流 的工程质量外 ， 清水混凝土所表现出来的自然清纯、 古朴凝 重的质感 ， 给这些城市地标性建筑增加了绚丽的光彩。 建筑 师、 设计院以及施工单位各专业间的密切配合 ， 必将使得明 缝、 蝉缝 、 对拉螺栓等专项设计更为完美 ， 若同时结合混凝 土的拓印特性和表面的镶嵌功能 ，清水混凝土建筑的艺术 化效果可 以得到更好的体现。 5 高性能耐久性混凝土技术 自 2 0 世纪 9 0 年代初以来 ，高性能耐久性混凝土的研 究与应 用在中国大陆得 到了空前的重视 4 ,6 3 。1 9 9 9 年 ， 中国 土木工程学会高强与高性能混凝土委员会 ( H S C C)编写了 高强混凝土结构设计与施工技术规程 ( 中国工程建筑协 会标准 C E C S 1 0 4 ： 9 9 ) ； 交通部 四航局主持制定的 海港工程 混凝 土结构 钢防腐蚀技术规范 ( J T J 2 7 5 -2 0 0 0 ) 中 ， 规 定 用于海港工程项 目的高性能混凝土，其磨细矿渣的掺量需 求达到 5 0 - 8 0 ，同时规范要求高性能混凝土的水胶化不 大于 0 3 5 ， 坍落度不小于 1 2 0 m m、 强度等级不小 于 C 4 5 t 7 ， 中国工程院土木水利与建筑学部于 2 0 0 0 年编写了 混凝土 结构耐 久性 设计 与施 工指 南 ( 中国土木 工程 学会标 准 ( C E C S O l ： 2 0 0 4 ) 、 中国工程建设标准协会编 写了 高性能混 凝土应用技术规程 ( C E C S 2 0 7 ： 2 0 0 6 o这些规范和规程的 制定 ， 更好地促进 了高性能混凝土在工程中的合理应用。 由于环境中的水 、 气体及侵蚀性介质的侵入 ， 混凝土在 使用时会产生物理和化学的反应 ， 从而逐渐劣化。 故混凝土 的耐久性就是要求混凝土须具有低抗这种劣化作 用的能 力。 混凝土这种劣化作用的内部因素是其化学成分和结构， 而外部 因素则是环境 中侵蚀性介质和水 、 气体的存在。 混凝 土耐久性与水有着密切的联系，水和外部侵蚀介质侵入混 凝土的内部 ， 从而造成了混凝土 的劣化 。因此 ， 耐久性混 凝土首先应具有一定的密实性 ，尽可能减少水分浸入混凝 土内部 的毛细孔通道 ， 最大限度降低微裂纹的产生 ； 其次 ， 混凝土的抗侵蚀性 ，即混凝土抵抗环境中的侵蚀性介质侵 入和腐蚀 的能力， 是评价混凝土耐久性的另一个指标 ， 具体 又分为抗物理侵蚀和抗化学侵蚀 ：评价混凝土耐久性的第 三个指标是抗裂性唧 。 具体指标及相应指标评价参数见表 2 所示 。 表 2 混凝土耐久性评价指标 评 指标 评价方法 参照标准 氯离子 氯离子电通量 海港工程很结构防腐蚀技术规范( r J 2 7 5 2 0 0 0 ) 密实性 渗透氯 离 子 扩 散 系 数R C M 法 混凝土结构耐久性设计与施工指南( C c E S O l ： 2 0 0 4 ) 压 力 水 渗 透 水压法 水工混凝土试验规程 (D I ， r 5 l 5 2 0 o 1 ) 抗冻融 混凝土抗冻性试验 水运工程混凝土试验规程 抗磨蚀 圆环法 抗蚀 抗 碳化 混凝土碳化试验 水运工程混凝土试验规程 性 抗硫酸 盐 砂浆棒法 混凝土桥梁耐久性设计指南 抗酸 雨 周期浸泡法 混凝土桥梁耐久性设计指南 碱骨 料 反 应 快速法、 混凝土柱法 普 通混 凝土 用砂、 石质 量 及检 测方 法标 准) ( J G J 5 2 - 2 0 0 6 ) 抗裂性 裂缝 宽 度 等 圆 环法、 平板法 建筑工程裂缝防治指南 6结语 随着近几年混凝土施工技术的进步和应用的 日益广 泛 ， 我国混凝土技术正朝着高强、 高耐久性和结构功能一体 化方向发展。 而随着新材料技术不断地涌现 ， 混凝性能必 将进一步提高。 尽管混凝土技术不断在提高 ，但其对环境造成 的影响 却不容忽视。 我国每年使用 1 0 亿 t 水泥和大量的天然砂石 生产混凝土 ， 耗费了大量的天然资源， 其生产和应用过程中 给生态环境带来了诸多的不利影响。 因此， 面临这一问题所 带来 的冲击 ， 就要求混凝土必须要走绿色生产之路。 其中如 何引导其向节能减排、 循环使用的方向发展 ， 将是我国混凝 土技术今后研究的重点课题。 可以预见 ， 混凝土绿色技术的 发展将引导其向节能减排、 循环使用的方向发展 ， 这也是混 凝土技术未来发展的趋势。 参 考 文 献 1 】 孙伟，现代混凝土材料的研究和进展 J 】 商品混凝土，2 0 0 9( 1 ) ： I - 6 2 1 廉慧珍， 路新瀛 按耐久性设计高性能混凝土的原则和方法【J 】 建筑技术， 2 0 0 1 ( 4 ) ：8 - 1 1 【 3 】 吴科如， 张雄 土木工程材料【 M 上海： 同济大学出版社， 2 0 0 8 【 4 】 齐永顺， 杨玉红 自密实混凝土的研究现状分析及展望叨 混凝土，2 0 0 7 ( 1 ) ： 2 5 - 2 8 【 5 李强，李辛民，孟 闻远 中国大陆清水混凝土技术发展现状 、 存在问题及对 策J 建筑技术， 2 0 0 7 ( 1 ) ： 6 - 8 【 6 冯乃谦， 刑锋 高性能混凝土技术【 M 】 北京： 原子能出版社，2 0 0 0 【 7 交通部标准J T J 2 7 5 -2 0 0 0海 港工程混凝土结构防腐蚀技术规范 【S 】 2 0 0 0 【 8 】 张雄，张小伟结构混凝土裂缝防治技术 M】 j E 京： 中国化学工业出版社， 2 O o 7 【9 】 胡玉银 上海超高层建筑施工技术的新进展J 建 筑施工， 2 0 0 6 (6 ) ：4 0 5 - 4 0 8 建 筑 麓 工第 3 4 卷第 3 期 l 2 3 7