商品混凝土企业应被视为高技术产业

2011-08-15 00:47:53王健王永逵
商品混凝土 2011年2期
关键词:混凝土

王健,王永逵

(1.四川省成都市都江堰亚东混凝土公司技术副总,四川 成都;621000 2.四川省德阳华益混凝土公司顾问,四川 德阳 618005;)

商品混凝土企业应被视为高技术产业

王健1,王永逵2

(1.四川省成都市都江堰亚东混凝土公司技术副总,四川 成都;621000 2.四川省德阳华益混凝土公司顾问,四川 德阳 618005;)

商品混凝土技术不同于普通混凝土,是一种运用许多现代高科技成果,按混凝土性能需要提供的一种商品、半成品,与高性能混凝土类似,应视为高技术产品。将商品混凝土企业界定为高技术产业,对商品混凝土的健康发展具有重大意义。

商品混凝土;普通混凝土;高性能混凝土;高技术产品

通常我们把混凝土区分为普通混凝土和高性能混凝土。普通混凝土的配合比设计是依据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000,高性能混凝土的配合比设计是依据《高性能混凝土应用技术标准》CECS-2006。一些专家又把普通混凝土的技术界定为普通技术,而高性能混凝土技术界定为高科技技术[1],这是无疑议的。但商品混凝土在我国已有30余年的历史,除重点工程设计要求指定的按高性能提供混凝土外,其余,用于工业及民用建筑供应的商品混凝土,依《预拌混凝土》GB/T14902-2003国家标准,把通常应用的商品混凝土,列为“A”类,称之为通用品。而将具有某些特殊要求的商品混凝土,则划分为 “B”类,称为特种混凝土。这样,商品混凝土仍摘不掉“普通混凝土”嫌疑的帽子。笔者认为:商品混凝土应有别于传统的四组分普通混凝土。它在混凝土组分、配合比设计、生产与质量控制等多方面比传统的四组分普通混凝土技术含量高的多,应视为高技术产品,而商品混凝土企业,应视为高科技产业。明确界定商品混凝土应为普通技术或是高技术。对当前与今后商品混凝土产业的健康发展具有重要影响。

1 商品混凝土与传统普通品混凝土相比有质的区别,并应用一系列高科技成果,应视为高技术产品

(1)商品混凝土与传统普通品混凝土质的区别:是商品,是半成品,并由一系列高技术成果支撑起来的新型混凝土

传统的普通品混凝土适用于低塑性混凝土,是以四种基本材料,以满足强度要求为主的一种混凝土。在生产上,分散搅拌、污染环境,计量难以控制、简单粗放、生产速度慢,且为自拌自用,有了问题,可以内部消化,谈不上什么纠纷。事实证明这种混凝土,显然已不能适应当前混凝土技术的发展和我国基本建设的需要。称之为简单技术是无可非议的。

商品混凝土最大的特点,是将混凝土的制备与应用分为两家,混凝土变成商品、半成品。它对施工中的混凝土浇筑、振捣、抹压、覆盖养护等有关施工工艺要求,只能作为商品的售后服务,给甲方以口头或产品说明书的方式提出建议,至于施工中甲方是否按商品混凝土的特性进行施工,混凝土公司是无能为力的[4]。商品混凝土的出现与发展,对我国混凝土的质量提髙有显著的推动作用,而施工技术的发展与规范的制定却相对滞后。为此,常因在施工或在结构验收中出现的种种问题,发生许多不应有的纠纷,而且又无处仲栽。因此,与传统的自拌普通混凝土相比,在混凝土生产和管理技术的难度要大的多。

商品混凝土的配合比设计由四组分改为多组分,现代技术加工的机制砂、石材料、矿物掺合料作用机理的深入研究及第二代萘系、三代聚羧酸盐类外加剂的普遍应用,计量、上料和搅拌等生产环节的自动化控制等,已远非传统的普通混凝土可比,可以说商品混凝土是靠现代一系列高科技成果支撑起来的一种新型的高技术混凝土。没有这些高科技成果的支撑,就没有今天已历经30余年蓬勃发展的商品混凝土产业。

自1978年起,在学习国外先进经验的基础上将分散搅拌改为集中搅拌的预拌混凝土,并大力发展集中搅拌的商品混凝土。历经八年的徘徊,到1986年才发展到年产360万m3。1987年4月13日全国混凝土协会成立大会在北京召开后,建设部领导和吴中伟院士等许多专家都在大会上作了报告,表明了政府大力支持发展商品混凝土的鲜明态度。从此,商品混凝土有了一个二十余年的持续发展。2008年,已达到6.9亿m3/年[5],混凝土产量增加了192倍。到2009年全国商品凝土生产企业己达4000多家,混凝土产量已达7.8多亿m3/年。随着西部的战略性大开发,新建的商品混凝土生产企业还将有一个较大的发展, 2010年预计商品混凝土生产企业达到5000家,产量在9亿m3/年以上。预计至少在未来20年内,商品混凝土仍具有强劲的发展势头。

因此,应该对商品混凝土认真审视、定性,与传统的普通混凝土分开,对这个新型产业的健康发展,十分重要。

(2)商品混凝土是按合同要求的混凝土性能提供的产品

与普通混凝土相比,强度已不是最主要指标,而是按合同要求的混凝土性能提供的产品。混凝土公司将产品送到现场,首先是,如果和易性满足不了要求,甲方有权退货。施工方为了省事,要求最好能够自密实,不振捣,越省事越好。

另一个显着的特点是:配合比设计的复杂性。商品混凝土的配合比设计,不仅要依据当地的原材料的技术性能及《预拌混凝土》GB/T14902—2003标准,按合同要求和甲方建筑工程的结构类型、强度等级、部位、气候条件、运距等,提供给甲方性能合格的混凝土,有时还要面对甲方一些不合理的要求。如提出“大体积混凝土,为保证质量,不准掺用粉煤灰”;C50预应力梁必须使用52.5纯硅水泥,不得掺用粉煤灰;一些混凝土地下室结构必须使用指定的膨胀剂,以及指定厂家的外加剂等等。作为以经营为生的商品混凝土公司,有时经反复说明也不一定能说服甲方,而不得不听从。所以,商品混凝土实际上是按甲方指定的性能进行生产的,这里已不是传统普通混凝土以强度为主要依据设计的混凝土了,而是按性能要求设计的高性混凝土。目前,凡是国家重点工程所要求供应的高性能混凝土,都是由商品混凝土提供的。在C30以上的许多“通用品”商品混凝土中,也是采用大掺量矿物掺合料和高效减水剂,多数也达到高性能混凝土的技术要求。

(3)商品混凝土的配合比设计要比传统的普通混凝土复杂的多

传统的普通混凝土,只有四组分,配合比设计是以满足强度要求为主,以限制最小水泥用量、最大水灰比来满足结构对耐久性要求,并有行业标准JGJ 55—2000,及一套完整计算步骤和方法,普遍编入大中专教科书中,为大家所熟悉。甚至一个比较有经验的泥瓦工,对不太重要的工程也能对配合比说出个大概。用他们的话说:“不就是1、2、3吗!”意思是:水泥∶砂∶石子=1∶2∶3,如坍落度40~60mm,碎石最大粒经为40mm,可从表上查出水用量为175kg/m3,最佳砂率SP=0.4,每方混凝土湿密度按2400 kg/m3计。则该配合比为:

水泥∶砂∶石子∶水=370∶742∶1113∶175, W/C=0.47 。

这样的配合比,用过去400号普硅水泥,也就是相当于32.5普硅水泥,打出最常用的C25~C30,是完全可能的。所以,混凝土配合比设计变得很简单。

但是,工程实践证明:这是不能满足现代混凝土配合比设计和结构耐久性要求的。

商品混凝土的生产面对的用户点多、面广,且情况各异,其配合比设计要复杂的多。首先是商品混凝土所用的组成材料已不是四种基本材料,而是多达6~8种以上,原有的标准JGJ55—2000已不能满足商品混凝土的配合比设计的需要。配合比设计面对的问题也完全不同于传统的低塑性混凝土,而是大流动性混凝土,设计中要考虑的因素也复杂的多。涉及的问题如前面所述,工程类型、部位、施工季节、设计要求、所处环境、运距、原材料品质的多变性,水泥品种、不同厂家同品种水泥在矿物成分、性能上的差异、以及不同施工队伍施工技术及管理水平上的不同等,现场情况等等多达10余个相关因素。甚至具体地区的人文和经济发展状况,有时对配合比设计也会产生巨大的影响。因此,混凝土配合比设计不完全是技术的,其中的复杂性,只有常年直接从事生产一线的技术人员才能体会得到。

在综合分析了上述情况后,才能着手配合比的设计问题。在这里类似中医的诊断与配方。中医在开出配方前要“望丶闻丶问丶切” ,诊断病症的“虚、实、寒、热”, 讲究的“用药如用兵”。 在治疗过程中,并根据病症的变化讲究用药的“加、减”。混凝土配合比在进行设计和生产过程中随原材料的动态变化而进行生产调控,也有类似的情况。做一个普通的中医大夫不难,做一个良医、名医就难多了。从事混凝土配合比设计也是,入门不难,真正弄懂商品混凝土配合比设计的特点,做到在任何复杂的情况下,既保证质量,又能降低成本,为公司赢得信誉,又能创造最大效益不是一件容易的事。

从C10~C60常用的最基本混凝土配合比只有11个,而要考虑工程的上述多种因素,送交搅拌楼的基准配合比仅凭11个配合比是远远不够的。以C30为例:必须事先有适应上述不同工程情况条件下的配合比应急处理预案。如C30梁板柱、C30道路、C30钻孔桩、C30大体积、C30斜屋面、C3 0细石等多达6个。这样满足甲方对混凝土从C10~C60的要求,就要多达50个上下。既使这样,还要随原材料的动态变化而在生产中及时进行调控。任何一个合理、优秀的配合比设计都是在一定原材料条件下,通过反复试配取得的。离开原有的工程和原材料条件,配合比是无意义的,必须对其进行必要的调整。可以说,在商品混凝土中,任何一种原材料的异常变化,都可能使制备的混凝土性能产生不允许的变异。可谓“牵一发而动全身” 。这种敏感性,在低塑性普通混凝土中并不显著。

(4)商品混凝土出厂前的质量控制也不简单

生产工艺上的复杂性主要来源于原材料的动态变化。为适应这种原材料的多变性,需要在上述近50个“基准配合比应急预案”的基础上,在搅拌楼生产过程中,根据原材料的性质变化,对生产配合比进行相应调控工作。这不是一般拌楼操作工能够胜任得了的,需要试验室派专人去拌楼值班调控[3]。

原材料的动态变化中,除砂、石因含水量的变化引起和易性波动,更有其他,包括常见的砂子细度模数、含泥量、石子级配和针片状的变化、粉煤灰、水泥、外加剂的性质异常变化等,都需要对原设计配合比进行必要的调整[3]。否则,混凝土出厂前质量将发生不允许的变异。

另外,商品混凝土公司为确保产品质量,须设专人目测混凝土拌合物的和易性状态,发现异常停止出厂,以免把和易性不合格的产品送到现场。

因此,商品混凝土的生产工艺与质量控制,要比传统自拌混凝土复杂的多,切不可简单化视之。

(5)商品混凝土的生产自动化、计量控制可靠、精度高、生产速度快、技术含量高,已远非传统自拌混凝土可比

商品混凝土历经30余年的发展,从最初的小型强制式搅拌机拌料、翻斗车送料,已形成完整的三车一楼的国产设备配套系统,并且在某些方面已达到世界先进水平。搅拌机的最大容量已达7m3,堪称世界之最。搅拌机衬板的硬度均大于650布氏硬度,极其耐磨。全自动润滑系统加PLC控制系统、砂石含水在线检测与自动调整;搅拌运输车从6m3、7m3到8m3、9m3、10m3,并已出现12m3的搅拌车、14m3、16m3车型也相继出现在市场上,并且车载卫星导航GPS系统正逐步被采用。泵车的臂架已由37m、45m扩大到48m和52m。能显示泵送水平的一泵高度是,1997年上海金茂大厦施工时,德国大象牌泵曾创造了泵送C40混凝土拌合物,一泵高度为382. 5m的亚洲记录;2002年9月三一重工研制的HBT90H拖泵把C60混凝土拌合物一泵送至406m高度;2002年11月30日该泵又在香港国际会议中心主楼施工中,把C90混凝土拌合物送至392m的高度[5]。三一重工的HBT90CH2135D拖式混凝土泵王和两台爬墙式32m布料杆配合施工,在2007年配合上海环球金融中心混凝土施工时,又创下了单泵垂直泵送492m的世界纪录,显示了国产设备的混凝土施工水平。德国的普茨迈斯公司研制的TB110G商品混凝土伸缩式皮带输送机推广应用,混凝土浇筑可不按泵送的需要,石子粒径可大些、坍落度可小些,浇筑速度快,而且节能、多用,让人振奋,有可能对今后施工工艺的变革,产生一定的影响。拌楼现在已有砂、石含水量在线自动检测,自动调控加水量、部分混凝土公司磁化水的应用技术等,在生产技术上远非传统自拌混凝土可比。相信在不久的将来,砂、石级配的在线自动检测、自动调控配合比技术,在我国已有光电颗粒分析和计算机高速运算等技术的基础上,实现搅拌搂生产全自动化的日子,一定会到来。

搅拌楼的自动计量采用电脑控制系统,水泥、矿物掺合料、外加剂和水的计量精度误差可在1%,砂石的计量精度误差可在2%以内。但都要对其进行定期或不定期人工标定、检查。否则,会出现不应有的质量事故。

综合以上各点,笔者认为:现在的商品混凝土,是建立在30余年来对商品混凝土和有关原材料大量研究的科技成果和生产装备的技术进步基础上的一种高技术产品,生产过程中需要精心操作,不允许有任何粗心大意。为此需要摘掉属于“普通混凝土”及“普通技术”的帽子,正名为高科技产品。商品混凝土企业应列入高科技产业。

著名专家清华大学教授廉慧珍教授有句名言“思维比技术更重要”, “思路决定行动,行动决定成败。”因此,不能用“简单技术”看待商品混凝土。认识上的简单化,工艺上简单粗放,就不可能有持续稳定的高质量的混凝土产品。

2 将商品混凝土正名为高科技产品的意义

(1)对有意投资于商品混凝土产业的企业家的决策有重要参考作用。

“决策”是企业管理的基础。决策失误,决心越大,损失越大。随着我国的经济发展和西部大开发,商品混凝土产业最少还将有二十年的高速发展期。各行各业都看到基本建设的蓬勃发展,对商品混凝土市场需求的巨大商机,许多对商品混凝土并不太了解,对技术含量较高缺乏必要认识的投资商,都纷纷加入这一行业,由此带来不应有的尴尬局面。

在西部常看到,投资商用不到1000万投资,用租贷的方式,建两条生产线、十几部搅拌车,从网上招聘一个自称搞过搅拌站的技术人员,对商品混凝土的特性和原材料对其影响,缺乏必要的认识,仅凭本本上记的十几个配合比,再配两、三个试验工,不到半年一个新的混凝土公司就投产了。这样的混凝土公司,没有不出问题的。结果不出三个月,由于质量事故不断,资金难以回收,债主堵门,而陷于进退两难的尴尬境地。

(2)有利于政府有关部门对这一产业加强监管

对商品混凝土企业的管理,我国政府有关部门,在经济技术比较发达的东部大城市及江、浙等省市,比较到位,而西部差距较大。沿海经济发达地方,比较注意从影响混凝土质量的原材料源头抓起,重视对原材料生产企业的监督和抽样检测;并对商品混凝土企业按年生产量分级,提出对技术人员配置提出明确的要求,限期达标,否则停产整顿。而且作为权力机构的质量监督检验中心也比较专业和负责。在西部对申办企业的资制审查要宽松的多,对原材料生产的管理也是无力的。砂石厂家产品出厂无标准依据,比较随意,且波动很大。就连知名品牌的水泥,由于企业扩展速度过快,技术力量跟不上企业扩展速度等原因,42.5普硅水泥,表现为早期强度过高,而28d强度又表现保证率偏低,达不到应有的强度储备。给商品混凝土出厂质量的管理带来很大的困难,质量事故频繁也就不足为奇了。

混凝土质量是建筑工程质量百年大计的基础,理应受到各地建委系统有关职能部门的密切关注,之所以这样疏于监管,可能与他们心目中商品混凝土是“简单技术”有关。

(3)“简单技术”的概念,使个别地区的监理制度流于形式,且烦上加烦

20世纪80年代初,学习国外先进工程管理的基础上,在建筑工程中设工程监理,行使对建筑施工中各方有关技术法规的监督执行,有权对违反有关规范、规程、标准的产品供应方和施工方进行监督、甚至停工、清场,达到确保工程质量的目的。许多地区的有关政府职能部门对推行监理制度是负责的、有效的。多数监理在这方面确实起到这一作用。但在个别地区的某些政府职能部门,对监理资质缺乏审查、监管,无人负责对其有关知识再学习的组识管理工作。更有些地方把办监理培训班和监理证书的发放,当成就业和脱贫治富的手段。少数监理对有关规范、规程、标准不学习、不研究,把自己权力无限放大。因监理不专业,遇到不应有的困惑多之甚多。有时不禁使人仰天长叹:“监理管我们,谁管监理啊!”

在这方面,笔者看到的上海有关政府职能部门做的较好。除要求监理持证上岗外,还要有专业监理上岗证。分建筑材料和电器安装等。在现场不是任何一个监理都可对商品混凝土提出异议的,并认可规范、规程的权威性,有了分岐有章可循,可以讨论。在其它地方很少看到类似上海做法。常看到的是一位较年长的总监,带几个刚从职业技术院校毕业的学生,就可以对混凝土质量做生死判断!这实在是当前建筑工程中的一种悲哀!监理制度变得严重扭曲。

(4)有利于促进施工规范、规程的修订

商品混凝土与传统的普通混凝土在性能上有较大的差别。其特点是:普遍掺用矿物掺合料和缓凝型复合外加剂,多为大流动性混凝土,凝结时间较长,不同组分间的沉降显著,塑性收缩和自收缩都较大,且供料速度快等等。这些都决定了在施工工艺和劳动组织上,应采用不同的方法和措施,有关施工工艺的规范、规程必须做相应的修订,以明确各方的责任,共同努力为物主提供质量优良的工程。目前常见的一些工程质量上的纠纷,如早期的宏观裂缝问题等,本来都有成熟的办法可以避免,做到无裂缝施工是可能的。但是遗憾的是,由于有关施工规范规程修订滞后,施工方对应用商品混凝土必须采用的工艺,缺乏明确的要求,仍习惯于使用传统的普通混凝土施工工艺。推行覆盖养护、及时抹压、适度振捣工艺十分困难,从而带来不应有的质量事故和纠纷,常常把责任推给混凝土公司,而且无处申辩、仲裁,最后以扣款了事。这样并不利于施工技术的提高,对确保工程质量无济于事。因此,将商品混凝土与普通混凝土区别开来,并界定为高技术产品,有利于促进有关施工规范、规程和标准的修订。

(5)有利于促进现有商混企业在岗技术人员的再学习

当前商品混凝土行业技术队伍的素质不高,而且其中不少并非来自工程专业,来自建材专业更是少之更少,这是不争的客观事实。但他们都有一定的实践经验和文化基础,都可以通过在岗学习,问题是一个“简单技术” 的概念,他们还有再学习的紧迫感吗?

《商品混凝土》杂志,自2004年创办以来,对传播、交流有关商品混凝土知识及展示最新研究成果,提供了一个很好的平台,但仅靠一份杂志是远远不够的。有关高性能混凝土的著作不断有新的版本出现,肯定是件可喜的事。但遗憾的是,有关商品混凝土的专著却太少。盼望专家中有人能以“讲奉献”的精神,多编著一些有关商品混凝土方面的书,供他们在岗学习,并有领导、有计划的、分地区举办试验室主任培训班,这对我国商品混凝土产业健康发展,是一项有重要意义的工作。

以上是个人十余年来在有关商品混凝土行业中服务,所遇到的一些感受和困惑,十分粗浅,提出来供同行专家们批评指教,希望起到抛砖引玉的作用。

[1]吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M]. 北京:中国铁道出版社,1999.

[2]张承志.商品混凝土[M]. 北京:化学工业出版社,2010.

[3]王永逵.做好搅拌楼调控,是确保商品混凝土出厂前质量的最后一道工序[J].商品混凝土,2010,(7);33-35.

[4]王永逵.认清商品混凝土特性,加强与施工单位的沟通,是确保工程质量的关键[J].商品混凝土,2010,(3):13-14.

[5]刘良季.中国商品混凝土二十年[A].中围商品混凝土可持续发展论坛[C].2007,10.

王健(1959-),兰州交通大学工民建专业毕业,主要从事建筑工程和商砼技术工作,现为都江堰亚东商砼公司副总,总工。

[单位地址]四川省绵阳市涪城区石塘路20号3栋2单元5楼9号 (621000)

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