引　言

　　在我國基礎設施和工業(yè)與民用建筑中，混凝土已成為應用面最廣、應用量最大的建筑材料1998年我國水泥產(chǎn)量已達5.3億t，以每立方米硅水泥用量0.25 t計，該年度全國混凝土澆筑21億t。隨著(zhù)我國建筑事業(yè)的發(fā)展，今后混凝土的用量還會(huì )不斷增加。

　　當前我國相當多的混凝土工程存在質(zhì)量問(wèn)題，全國惡性工程事故不斷，而尚未暴露出來(lái)的質(zhì)量隱患則更是令人擔憂(yōu)。建筑物結構設計要求的目標使用期一般都在50年以上，那些關(guān)乎結構安全的質(zhì)量隱患如果得不到有效控制，將為后人埋下無(wú)數禍根。廣大工程技術(shù)人員越來(lái)越認識到：工程質(zhì)量必須“標”、“本”兼治。筆者多年從事結構設計和建設監理工作，經(jīng)常深人施工現場(chǎng)。在工程實(shí)踐中體會(huì )到水泥的確堪稱(chēng)混凝土工程質(zhì)量之“本”�，F提出幾點(diǎn)個(gè)人意見(jiàn)供水泥生產(chǎn)主管部門(mén)、科研單位和制定設計、施工、建材規范以及建設主管部門(mén)的有關(guān)人員參考。

　　1.改變“回轉窯水泥不足立窯補”的現狀確保工程質(zhì)量

　　試驗結果表明立窯水泥與回轉窯水泥配制的硅在質(zhì)量穩定性、耐久性、施工適應性及力學(xué)性能方面是有差別的，立窯水泥的各項性能明顯不如回轉窯水泥。歷史原因造成了目前我國立窯水泥生產(chǎn)過(guò)剩，回轉窯水泥產(chǎn)量又嚴重不足的尷尬局面。然而，近些年我們卻從未聽(tīng)說(shuō)有哪個(gè)工程因缺水泥而停工。很多工程的結構關(guān)鍵部位由于一時(shí)買(mǎi)不到回轉窯水泥或因某些施工單位為降低成本而有意使用了（或部分使用）立窯水泥，加之目前我國建筑材料準用制度不健全，便給一些不合格的立窯水泥有可乘之機，為混凝土工程質(zhì)量留下了隱患。

　　1997年以來(lái)，筆者托同行在全國各地對數十例因材料引起的工程事故做了一些調查，問(wèn)題大多出在水泥上，幾乎又全是立窯水泥，教訓是深刻的。

　　從結構設計的角度看，設計人員除特殊情況外，一般僅對硅的強度（等級）提出明確要求，至于采用何種水泥配制混凝土則由施工單位決定。由于目前我國建筑材料準用制度尚不完善，建設監理無(wú)法根據法規來(lái)限定出自不同廠(chǎng)家水泥的使用范圍。用于檢查結構件質(zhì)量的硅試件（現場(chǎng)澆筑時(shí)取樣）需養護28 d才能測試，而施工進(jìn)度又不能耽擱，因此監理人員實(shí)際上是“事后”檢查硅工程的質(zhì)量，很難做到“事前”控制。舉一個(gè)典型例子：某一高層寫(xiě)字樓的施中，設計要求底層柱需用C60混凝土，但現場(chǎng)批量留取的試件在28 d后測試的結果為：絕大多數不能達到C60強度，事后查明是由于采用了質(zhì)量不過(guò)關(guān)的立窯產(chǎn)水泥。此時(shí)該處混凝土已澆筑了數百立方米（2層）。后采取柱截面外擴補強措施處理，不僅耽誤了工期，還影響了建筑物伸用壽命。施工單位為此付出了經(jīng)濟代價(jià)。

　　筆者認為，混凝土工程質(zhì)量，首先要抓水泥質(zhì)量。有關(guān)調查材料表明：我國目前優(yōu)質(zhì)立窯水泥熟料的年產(chǎn)量約在6000萬(wàn)t左右，但持有生產(chǎn)許可證的立窯廠(chǎng)家年總產(chǎn)量卻有4億t。由于優(yōu)質(zhì)水泥產(chǎn)量的嚴重不足，使得非優(yōu)質(zhì)甚至劣質(zhì)的立窯水泥大量占有市場(chǎng)并用于結構關(guān)鍵部位。因此，大力發(fā)展工藝先進(jìn)的窯外分解新型干法生產(chǎn)技術(shù)，按照三部委的已定方針盡快淘汰工藝落后、質(zhì)量不穩定、能耗高、污染重的土立窯和小型機立窯是當務(wù)之急。“回轉窯不足立窯補”的狀況必須改變，如果不解決當前水泥質(zhì)量中存在的問(wèn)題，混凝土工程質(zhì)量的“根治”無(wú)從談起

　　2.選用水泥必須考慮混凝土結構的耐久性

　　由于混凝土建構筑物要求有足夠長(cháng)的使用壽命，因此硅的耐久性逐漸引起人們的重視。世界上許多國家已經(jīng)把耐久性作為衡量混凝土質(zhì)量的首要指標，他們或者編制關(guān)于結構耐久性的設計、施工專(zhuān)項規范或者推出一些指導性文獻、手冊等。

　　水泥品質(zhì)直接影響混凝土的耐久性能。實(shí)驗結果表明：就是用優(yōu)質(zhì)立窯水泥（#525）配制的硅，其抗滲、抗碳化、抗海水腐蝕性能亦均不如同標號回轉窯水泥，抗凍、干燥收縮、鋼筋銹蝕等與回轉窯水泥相近。而采用燒粘土作混合材的#425立窯水泥則對硅的耐久性能非常不利。值得注意的是：用立窯燒制熟料，由于窯內通風(fēng)條件差，熱力強度不如回轉窯，且窯內熱工制度不穩定，物料受熱不均勻，難免出現熟料輕燒、欠燒等現象，故熟料質(zhì)量波動(dòng)較大。目前我國能夠生產(chǎn)#525優(yōu)質(zhì)水泥的機立窯廠(chǎng)家并不多，而能生產(chǎn)質(zhì)量穩定性上能與回轉窯水泥相近的廠(chǎng)家則更少。因此，質(zhì)量不穩定的立窯水泥將在實(shí)際工程中影響混凝土的耐久性能。

　　在實(shí)際工程中對混凝土的耐久性必須進(jìn)行“事前”控制。等到建筑物在使用階段出了問(wèn)題再去彌補，將造成不可估量的損失。但遺憾的是：我國現行（混凝土結構設計規范）（GBJ1o一89）僅在構造措施和對正常使用極限狀態(tài)下的驗算方面考慮了結構的耐久性要求，并未引人結構耐久性設計的概念。我國現行《混凝土結構工程施工及驗收規范》（GB50204一92）未考慮水泥品質(zhì)對混凝土耐久性的影響，而我國（混凝土質(zhì)量控制標準》（GB50164一92）對混凝土耐久性的要求又偏低且欠具體。這就是說(shuō)，我國硅工程從設計到施工均未有效地進(jìn)行結構耐久性的“事前”控制，而工程驗收又未對此做出專(zhuān)門(mén)規定（一般僅做外觀(guān)評價(jià)、回彈法檢測磚強度等）。所以，如何評價(jià)一個(gè)新建工程的結構耐久性，只有讓時(shí)間來(lái)做出回答了。我國已建成工程的返修率高居不下，被評為“優(yōu)質(zhì)工程”的項目在使用階段混凝土開(kāi)裂，甚至發(fā)生重大事故的事例層出不窮，除了管理體制上諸多弊端外，水泥本身的質(zhì)量問(wèn)題以及對水泥品種選用不當恐怕也是主要原因之一。

　　在目前條件下，為保證混凝土結構的耐久性能，筆者提出以下幾點(diǎn)建議供有關(guān)部門(mén)參考：

　�。�1）混凝土結構設計及施工在選用水泥方面應有明確規定。據悉，建設部已把“混凝土結構的耐久性研究及耐久性設計”列為國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項目，并由清華大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院等單位共同承擔此項任務(wù)。參加這一項目的有關(guān)人員已拿出“混凝土結構耐久性設計及施工建議”的初稿供討論，估計不久的將來(lái)會(huì )有相應的規范出臺。在制定這類(lèi)規范時(shí)建議專(zhuān)門(mén)增加有關(guān)水泥選用的章節，明確規定：某類(lèi)工程或某結構部位等“須”、“應”、“宜”選用某種類(lèi)（或標號）水泥。

　�。�2）要盡快健全、完善我國的水泥準用制度。建議建設部會(huì )同國家建材局出臺一些法規，規定水泥出廠(chǎng)必須附有“準用證”。該證應明確交代哪些水泥“可”、“不可”用于某類(lèi)工程或某結構部位等。在水泥包裝袋上也應標明：出廠(chǎng)日期、使用期限、存放條件、使用要求、應用范圍及其它注意事項等，以利建設監理現場(chǎng)檢查。

　�。�3）科研單位要加快各類(lèi)水泥對硅耐久性影響的科學(xué)研究。法規出臺，科研先行�？蒲胁荒軆H停留在實(shí)驗室里，要在各類(lèi)實(shí)際工程中跟蹤調查（因為每個(gè)工程的外部環(huán)境、施工條件及使用條件均有差異），收集資料，為制定（或修訂）有關(guān)規范提供科學(xué)依據

　　3.重視堿集料反應的研究并制定相應對策

　　近年來(lái)，我國硅工程中由堿集料反應（AAR）產(chǎn)生的破壞事件逐漸引起人們注意。

　　堿集料反應嚴重損害混凝土結構的耐久性能。對預應力硅結構來(lái)說(shuō)，一旦出現AAR，將引起硅的開(kāi)裂，直接危及結構安全（處于露天或室內高濕環(huán)境中的預應力混凝土構件在設計中是不允許出現裂縫的），必須及時(shí)進(jìn)行加固處理。矽構件在使用階段出現問(wèn)題將付出極高的代價(jià)（對混凝土結構進(jìn)行加固處理的費用往往比原構件的造價(jià)還高，有時(shí)甚至是慘痛的代價(jià)。早在50年代，AAR對混凝土工程的不良影響就引起國外工程界的高度重視。特別是1974平以來(lái)，每隔2年就召開(kāi)一次關(guān)于堿集料反應的國際學(xué)術(shù)會(huì )議。很多國家相繼出臺了一些標準、規范（如美國的ASTMC227 —— C586等）對一些重要工程的矽含堿量嚴加控制。有的國家（如美國）要求所有進(jìn)口水泥的堿含量（Na-0當量，下同）必須低于0.696，其理由就是AAR破壞具有潛伏性、突發(fā)性，而一旦出現問(wèn)題又難于補救。與發(fā)達國家相比，我國AAR的研究較晚，對由AAR引起的混凝土破壞重視不夠。這主要是因為一般國內制做混凝土所用集料的堿活性較小，加之AAR破壞又不易鑒別，使人們忽視了這一問(wèn)題。在實(shí)際工程中一發(fā)現硅裂縫，技術(shù)人員首先從外部環(huán)境（如溫度應力，不均沉降，超載等）或設計、施工上找原因，很少想到AAR（相當多的質(zhì)檢、監理人員缺乏有關(guān)AAR的知識）。因此，很多由AAR引起的混凝土破壞誤認為其它原因造成的破壞（筆者不否認：硅破壞的原因很復雜，往往是多種因素共同作用。

　　我國混凝土工程中的堿集料反應不容樂(lè )觀(guān)。我國生產(chǎn)的水泥大多為高堿水泥，特別是北方地區生產(chǎn)的水泥，其堿含量多在0.8%－1.0%以上。但施工單位并不排斥（有時(shí)甚至歡迎），因為高堿純硅酸鹽水泥配制的硅快硬、早強，有利于提高施工速度。施工單位有時(shí)為搶工期或便于冬季施工，常在配制混凝土時(shí)摻人Na2S04早強劑及NaNq防凍劑等，前者摻量可達3%，后者摻量可達5%（均以水泥重量計），此時(shí)如果采用的是高堿水泥，則混凝土中的含堿總量將高達15 kg/m³－20掩/m³，遠遠超3噸/襯— 5 kg/m³安全堿含量的限值。在這種狀況下，我國混凝土工程中出現大量AAR破壞是必然的，應引起高度重視，否則將貽害無(wú)窮。為此筆者提出以下幾點(diǎn)建議。

　�。�1）加大關(guān)于A(yíng)AR的科研力度，編制（或修訂）相應規范�？蒲�、設計部門(mén)應在實(shí)際工程中進(jìn)行廣泛的調查研究，針對混凝土中不同的集料和外加劑，不同品質(zhì)的水泥，不同的環(huán)境（溫度、濕度），以及不同的施工條件等做大量實(shí)驗，為編制（或修訂）有關(guān)規范提供科學(xué)依據。筆者認為：我國現行（混凝土外加劑）（GB8076一87）中對“基準水泥”的要求偏低（至少堿含量應規定不得超過(guò)0.66），應向目前國際標準靠攏。同時(shí)，在修訂《混凝土外加劑應用技術(shù)規范》（GBJ 119一88）時(shí)，應明確規定對水泥（標號、堿含量等）的技術(shù)要求。

　�。�2）增加低堿水泥的市場(chǎng)供應，確�；炷�土工程質(zhì)量。國家應從產(chǎn)業(yè)政策方面鼓勵低堿水泥的生產(chǎn)。同時(shí)，通過(guò)“準用證”制度來(lái)限制高堿水泥的使用范圍。例如：嚴格規定水利工程、預應力構件以及重要工程的結構關(guān)鍵部位等，所用水泥的堿含量不得超過(guò)某一限值。

　�。�3）重視關(guān)于堿集料反應的知識普及和預防措施的宣傳工作。為使廣大工程技術(shù)人員深刻認識堿集料反應對混凝土工程的危害，應加大宣傳教育的力度，出版一些普及AAR知識的教材和預防AAR破壞的技術(shù)措施（手冊）等。

　　4.水泥生產(chǎn)要適應高性能破的發(fā)展趨勢

　　自90年代初國外提出高性能混凝土（HPC）的概念后，各國對HK：的界定標準有所不同，但有一點(diǎn)是共同的：那就是它的高耐久性和較高的強度指標。毫無(wú)疑問(wèn)，高性能混凝土在工程界是極受歡迎的，它是未來(lái)硅技術(shù)的發(fā)展方向。高性能混凝土本身不是本文論題，筆者僅就它對水泥的基本要求提出幾點(diǎn)不成熟的個(gè)人看法。

　�。�1）HPC所采用的水泥標號一般不應低于#525，并且必須是質(zhì)量穩定的優(yōu)質(zhì)水泥，使其在較高的可靠度保證下實(shí)現高強度。

　�。�2）HPC所用水泥必須保證其高耐久性的要求，因此對水泥熟料中任何不利于混凝土耐久性的化學(xué)物質(zhì)（如堿含量等）應該嚴加控制。

　�。�3）HPC所用水泥應保證混凝土有很好的工作性質(zhì)。如高流動(dòng)性、力學(xué)性能穩定、低水化熱溫升、體積穩定、早強并有一定韌性（滿(mǎn)足抗震要求）等特點(diǎn)。高性能混凝土的問(wèn)世及推廣應用對我國水泥行業(yè)提出了更高要求。因此，有關(guān)部門(mén)應及早采取措施，從“可持續發(fā)展”的角度調整產(chǎn)業(yè)結構，加快科研步伐，以適應21世紀國家建設事業(yè)發(fā)展的需要。