現(xiàn)代混凝土透水性混凝土是以、低水膠比、摻加外加劑 和大量礦物摻合料為主要特征，以高性能為代表的混凝土。自上世紀(jì)九十年應(yīng)用以來(lái)，由于其大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，且節(jié)能環(huán)保，加之其具有“高性能”的華麗外衣而深受建設(shè)者的喜愛(ài)，為此，人們對(duì)其傾注了的工作熱情并寄予厚望。可是，當(dāng)殘酷的質(zhì)量現(xiàn)狀特別是質(zhì)量事故擺在人們眼前的時(shí)候，人們往往 唯恐躲之不及，但又欲罷不能而從蹈覆轍，這不得不讓人重新思考現(xiàn)代混凝土質(zhì)量問(wèn)題的癥結(jié)到底在哪、方向何在。

經(jīng)過(guò)多年的工 程實(shí)踐和對(duì)比分析，筆者認(rèn)為，導(dǎo)致現(xiàn)代混凝土質(zhì)量問(wèn)題突顯的內(nèi)在根源在于水泥，而水泥又恰恰是各方人員都不愿意接受的殘酷的現(xiàn)實(shí)，因?yàn)樗鼊?dòng)搖了人 們長(zhǎng)久以來(lái)引以為豪的現(xiàn)代混凝土應(yīng)用的政策根基和企業(yè)利益，也就是法規(guī)、節(jié)能環(huán)保、加快進(jìn)度和降低成本。

水泥的具體特征可以從以下兩個(gè)方面來(lái)表述，一是隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，水泥礦物的平均顆粒粒徑越來(lái)越小，即水泥的比表面積越來(lái)越大。二是用礦 物摻合料替代部分水泥以后，每立方米混凝土中的水泥用量越來(lái)越少，而礦物摻合料用量越來(lái)越多。以上水泥粒徑小用量少的特征，都是由Z初有益的量變,逐漸演 化為今天有害的質(zhì)變，其實(shí)質(zhì)就是混凝土28天以后的強(qiáng)度幾乎不增長(zhǎng)，密實(shí)性不提高，自愈能力削弱，裂縫不斷增加，耐久性越來(lái)越差，而Z終結(jié)果是導(dǎo)致混凝土 結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量事故不斷發(fā)生。下面，筆者通過(guò)旁征側(cè)引和對(duì)比分析，進(jìn)一步闡述水泥在工程中的具體危害，不妥之處，懇請(qǐng)指正。

一、水泥顆粒粒徑越來(lái)越小的危害

眾所周知，近200年來(lái)水泥的發(fā)展歷史，可以說(shuō)就是一部如何將水泥磨得更細(xì)的歷史。水泥生產(chǎn)企業(yè)要想使其產(chǎn)品的綜合效益達(dá)到Z大化，就是要想辦法讓水泥礦物 所積蓄的能量在28天內(nèi)全部釋放出來(lái)，Z直接Z有效的辦法就是將水泥礦物磨得更細(xì)，而標(biāo)準(zhǔn)不設(shè)細(xì)度上限又為水泥生產(chǎn)企業(yè)提供了一個(gè)磨細(xì)的平臺(tái)，所以， 磨細(xì)也就成了必然趨勢(shì)。

當(dāng)前，水泥標(biāo)準(zhǔn)是以28天強(qiáng)度作為評(píng)定基準(zhǔn)的，至于28天后強(qiáng)度如何發(fā)展，水泥標(biāo)準(zhǔn) 并沒(méi)有給出明確的規(guī)定和要求，以至于水泥生產(chǎn)企業(yè)只要按保證28天強(qiáng)度進(jìn)行水泥生產(chǎn)就可以了。其實(shí)，混凝土28天以后的強(qiáng)度發(fā)展除了與水泥中的礦物成分比 例及后續(xù)的養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)外，還與水泥礦物顆粒粒徑的大小有直接的聯(lián)系。以硅酸鹽水泥中Z大含量的硅酸三鈣礦物為例，28天的水化深度大約是10um,相對(duì) 于顆粒粒徑絕大多數(shù)在30um以下的水泥而言，28天水化已完成90%以上，也就是說(shuō)，28天后即使養(yǎng)護(hù)條件再好，混凝土強(qiáng)度已經(jīng)沒(méi)有多少增長(zhǎng)的余地。

到目前為止，對(duì)混凝土強(qiáng)度長(zhǎng)期發(fā)展Z有說(shuō)服力的應(yīng)是日本小樽港持續(xù)長(zhǎng)達(dá)的相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)資料介紹，始建于1897年的小樽港，在建設(shè)初期制作了 6萬(wàn)多個(gè)試件,放在海水中、大氣中、淡水中分別進(jìn)行長(zhǎng)期耐久性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，三者的長(zhǎng)期強(qiáng)度發(fā)展趨勢(shì)是基本一致的，其中，試件在自然的大氣環(huán)境中存 放30～40年強(qiáng)度達(dá)到Z高，大約提高100%，然后逐年下降，存放95年，強(qiáng)度從Z高點(diǎn)下降約40%，但仍高于28天強(qiáng)度20%，也就是說(shuō)，早期的混凝 土壽命在以上，而當(dāng)年所用水泥的顆粒粒徑是200um方孔篩篩余量小于10%，其平均粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)使用的80um方孔篩篩余量小于10% 的水泥平均粒徑。

為了與小樽港數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，日本海洋工程研究所也進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在海洋氣候環(huán)境條件下，對(duì)于比表面積下限在250㎡的水泥，混凝土自然存放5年抗壓強(qiáng)度達(dá)到Z高，增長(zhǎng)約40%，然后逐年下降，至10年甚至低于原來(lái)的28天強(qiáng)度。 

從以上數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，水泥顆粒粒徑的大小對(duì)混凝土強(qiáng)度的長(zhǎng)期發(fā)展起著決定性的作用,當(dāng)水泥顆粒粒徑大于30 um時(shí),粒徑越大,混凝土28天后強(qiáng)度增長(zhǎng)的幅度也越大,持續(xù)增長(zhǎng)的時(shí)間也越長(zhǎng),而目前的標(biāo)準(zhǔn)，將水泥比表面積下限定在相對(duì)較高的300㎡，可實(shí)際生產(chǎn)的水泥比表面積多在360～400㎡之 間，相應(yīng)的水泥顆粒粒徑絕大多數(shù)都在30 um以下，雖然有利于提高混凝土的早期強(qiáng)度，但是,對(duì)于混凝土強(qiáng)度的長(zhǎng)期發(fā)展卻是極為不利的，加之有的水泥生產(chǎn) 企業(yè)為了追求利潤(rùn)的Z大化，會(huì)將水泥磨得越來(lái)越細(xì)，早強(qiáng)特征越來(lái)越明顯，在此前提下,期盼通過(guò)后期強(qiáng)度的大幅增長(zhǎng)來(lái)保證混凝土的耐久性幾乎是不可能，而恰 恰相反的是，混凝土強(qiáng)度的長(zhǎng)期發(fā)展將會(huì)由短期的上升很快轉(zhuǎn)為逐年下降，國(guó)內(nèi)多起鋼筋混凝土橋梁、高架橋質(zhì)量事故大都發(fā)生在使用期滿十年這一關(guān)鍵的時(shí)間節(jié)點(diǎn) 之后也就不足為奇，因?yàn)橐援?dāng)年的水泥比表面積標(biāo)準(zhǔn)與資料［3］日本海洋工程研究所的水泥比表面積進(jìn)行對(duì)比可以推斷，如果在配合比設(shè)計(jì)時(shí)施工企業(yè)沒(méi)有大幅提 高混凝土配制強(qiáng)度，實(shí)際結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度已自然下降至設(shè)計(jì)值以下，發(fā)生質(zhì)量事故也就在所難免。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有 水泥與過(guò)去傳統(tǒng)水泥的Z大差異就是在滿足28天強(qiáng)度要求的前提下，將原有傳統(tǒng)水泥所隱含的巨大的強(qiáng)度儲(chǔ)備提前予以透支，而這部分被提前透支的強(qiáng)度儲(chǔ) 備，正是為了抵御各種有害介質(zhì)長(zhǎng)期侵蝕導(dǎo)致強(qiáng)度不斷降低提供保障的，一旦缺失，對(duì)部分結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性來(lái)說(shuō)后果不堪設(shè)想。上述結(jié)論，也正好回答了過(guò)去人們 常提起的一個(gè)問(wèn)題，那就是在水泥生產(chǎn)工藝和技術(shù)不斷進(jìn)步的今天,為什么會(huì)出現(xiàn)過(guò)去的水泥比現(xiàn)在的水泥好、國(guó)外的水泥比國(guó)產(chǎn)的水泥好的根源所在。另外，強(qiáng)度儲(chǔ)備被提前透支對(duì)結(jié)構(gòu)所造成的不良后果具有極強(qiáng)的隱蔽性，更有人們難以辯駁的法理支撐，因?yàn)樗喈吘故沁^(guò)程產(chǎn)品，而非實(shí)體結(jié)構(gòu)，在這一點(diǎn)上，作為建設(shè)者我 們保持清醒的認(rèn)識(shí)。

鑒于目前國(guó)內(nèi)混凝土強(qiáng)度在自然環(huán)境中長(zhǎng)期發(fā)展的相關(guān)數(shù)據(jù)鮮有見(jiàn)之，更多的是引用實(shí)驗(yàn) 室標(biāo)養(yǎng)試件數(shù)據(jù)而缺乏說(shuō)服力；另外，對(duì)于我們每個(gè)人身邊住用的建筑工程來(lái)說(shuō)，由于混凝土表面都進(jìn)行了裝飾裝修，使混凝土與外界環(huán)境隔絕而對(duì)其起到了很好的 保護(hù)作用，混凝土強(qiáng)度也就不會(huì)因有害介質(zhì)的侵入而大幅降低并發(fā)生質(zhì)量事故，從而也就自覺(jué)或不自覺(jué)地影響了人們對(duì)混凝土強(qiáng)度長(zhǎng)期發(fā)展的高度重視和研究，故這 一直是被我們所忽視的問(wèn)題而鮮見(jiàn)提及。 

二、水泥用量越來(lái)越少的危害

楊文科先生在《現(xiàn)代混凝土科學(xué)的問(wèn)題與研究》一書中談到，水泥是混凝土之母，是混凝土的核心原材料，但是，在商品混凝土快速發(fā)展的今天，礦物摻合料的大 量使用越來(lái)越受到熱捧，其地位已經(jīng)到了與水泥不相上下的地步，是現(xiàn)代混凝土不可或缺的組分之一。固然礦物摻合料的使用有其科學(xué)合理的一面，但也清醒地 看到，如使用不當(dāng)還會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，甚至?xí)o工程帶來(lái)災(zāi)難性的后果，這一點(diǎn)，引起我們的高度重視。

眾所周知，火山灰質(zhì)礦物摻合料本身并無(wú)膠凝性能，只有與水泥水化后生成的氫氧化鈣進(jìn)行二次反應(yīng)，才能生成難溶的水化硅酸鈣凝膠，從而提高混凝土的強(qiáng)度和密實(shí) 性。如果混凝土中沒(méi)有足夠多的水泥來(lái)提供氫氧化鈣反應(yīng)物，部分礦物摻合料的二次水化也就成為不可能，問(wèn)題在于水泥水化能生成多少氫氧化鈣，而各種礦物摻合 料的火山灰質(zhì)反應(yīng)又需要多少氫氧化鈣，對(duì)于這一問(wèn)題，理論上并沒(méi)有得到很好解決，更沒(méi)有法規(guī)依據(jù)可循，從而導(dǎo)致大摻量礦物摻合料的使用問(wèn)題存在諸多的不確 定性，對(duì)混凝土質(zhì)量帶來(lái)不利影響也就不可避免，比如說(shuō)，在施工現(xiàn)場(chǎng)我們常?？吹降拇竺娣e網(wǎng)狀裂縫及樓屋面板常常發(fā)生的大面積滲漏現(xiàn)象，這些都與礦物摻合料 的二次反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的凝結(jié)效果而使其轉(zhuǎn)化為細(xì)砂組分有直接的聯(lián)系，這是其一。

其二，商品混凝土絕大多數(shù) 都是用普通硅酸鹽水泥進(jìn)行混凝土配置，依據(jù)水泥標(biāo)準(zhǔn)，普通硅酸鹽水泥中的混合材參量控制在20%以內(nèi)，可據(jù)建材部門前期的調(diào)查資料介紹，除部 分水泥大型企業(yè)外，大多數(shù)水泥中小企業(yè)混合材參量均超標(biāo)，Z高參量甚至高達(dá)47%,而當(dāng)前的施工驗(yàn)收規(guī)范對(duì)此又沒(méi)有提出強(qiáng)制性檢測(cè)要求，甚至連部分地方政 府的檢測(cè)機(jī)構(gòu)都不開(kāi)展此項(xiàng)業(yè)務(wù)，導(dǎo)致施工企業(yè)束手無(wú)策,這無(wú)形之中，也就為不法企業(yè)大開(kāi)方便之門，這是當(dāng)前水泥Z隱蔽Z核心的癥結(jié)之一，而更為嚴(yán)重的 是,由此導(dǎo)致對(duì)部分混凝土質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量事故的責(zé)任認(rèn)定，都將可能會(huì)帶來(lái)顛覆性的結(jié)果，教訓(xùn)的吸取也就成為空談?！?/span>

其三，水泥進(jìn)行安定性檢測(cè)是水泥標(biāo)準(zhǔn)的明確要求，但是，當(dāng)采用膠凝材料替代水泥以后，膠凝材料的安定性問(wèn)題已經(jīng)超出了水泥標(biāo)準(zhǔn)的管轄范疇，而相 應(yīng)的其它規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)又不涉及安定性檢測(cè)的內(nèi)容，導(dǎo)致混凝土體積穩(wěn)定性問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生也就不足為奇，特別是隨著混凝土中摻合料品種和用量的不斷增加，水泥用量越 來(lái)越少，對(duì)混凝土體積穩(wěn)定性取決定性作用的已不是水泥，而是膠凝材料組合。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)水泥進(jìn)行檢測(cè)是不夠的，增加膠凝材料組合的安 定性檢測(cè),只有這樣，才能Z終確?；炷辆哂辛己玫捏w積穩(wěn)定性，這是當(dāng)前規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)間的盲區(qū)。

其四，混凝土路 面具有良好的耐磨性這是不言而喻的，但設(shè)計(jì)規(guī)范、施工驗(yàn)收規(guī)范對(duì)混凝土耐磨性的要求卻沒(méi)有明確的量化控制指標(biāo)，雖然道路水泥標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥的耐磨性有相關(guān) 的要求，但是，在礦物摻合料用量越來(lái)越多而水泥用量越來(lái)越少的今天，原有基準(zhǔn)水泥的耐磨性已被弱化，由此導(dǎo)致路面起灰起砂的問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生也就成為必然，即 使對(duì)簿公堂，法官也難以依法判定，因?yàn)槟湍バ砸笫请[含的，并非規(guī)范或圖紙明確的，相關(guān)的案例也并不少見(jiàn)，這同樣是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)間的盲區(qū)。

其五,當(dāng)前礦物摻合料中使用量Z大的是礦渣和粉煤灰,眾所周知，礦渣和粉煤灰的密度均小于水泥的密度,特別是粉煤灰差距更大,這一差距給施工帶來(lái)了巨大 的困難,因?yàn)樵诨炷翝仓驼駬v過(guò)程中,密度大的水泥會(huì)往下沉,而密度小的礦物摻合料會(huì)往上浮,呈現(xiàn)微觀上的分層離析,從而使構(gòu)件頂部和表面摻合料含量過(guò) 大而水泥含量過(guò)小,底部則反之。由此造成的不良后果除構(gòu)件強(qiáng)度上下不均外，梁頂、柱頂、板頂經(jīng)常開(kāi)裂已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)，特別是柱頂，開(kāi)裂現(xiàn)象相當(dāng)普遍， 且水泥用量越少，摻和料用量越多，開(kāi)裂問(wèn)題愈加突出，至今難以解決。

三、解決水泥的相應(yīng)對(duì)策

作為當(dāng)前的建設(shè)者，雖然我們無(wú)法改變規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，但我們完全可以想方設(shè)法規(guī)避其可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，并確?；炷两Y(jié)構(gòu)在其使用年限內(nèi)可靠的工作。

一是將水泥比表面積控制在300～350㎡之間，Z大限度的保證混凝土28天后強(qiáng)度仍有較大幅度的增長(zhǎng)，同時(shí)，適當(dāng)提高混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)的配制強(qiáng)度，增強(qiáng)混凝土抵御各種有害介質(zhì)長(zhǎng)期侵蝕的能力，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性。

二是在進(jìn)行混凝土施工配合比設(shè)計(jì)之前，對(duì)水泥中的混合材含量進(jìn)行檢測(cè)，確保Z終混合材和摻合料總量控制的真實(shí)性和有效性，同時(shí)，在混凝土施工配合比設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)對(duì)所選用的膠凝材料組合進(jìn)行安定性檢測(cè)，以Z終確保膠凝材料組合具有良好的體積穩(wěn)定性。

三是對(duì)于混凝土表面有耐磨性要求的路面、碼頭面層、機(jī)場(chǎng)道面等，除按點(diǎn)控制比表面積外，應(yīng)優(yōu)先選用道路硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，不宜使用礦渣水泥、 粉煤灰水泥或復(fù)合水泥，更不宜在混凝土施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)摻加礦渣、粉煤灰等礦物摻合料，以確保混凝土具有較強(qiáng)的表面耐磨性。 

四是對(duì)于不同環(huán)境、不同結(jié)構(gòu)、不同保護(hù)層厚度的混凝土，透水性混凝土高流動(dòng)性其礦物摻合料的Z大參量應(yīng)嚴(yán)格按《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50476-2008）的條款執(zhí)行。