近年来,我国加大了对环境的治理,提出了“双碳”战略。严格控制了矿山开采开发,严格限制了影响河道生态和环境的河砂开采。与此同时,我国基础设施建设的规模却在不断增长。
随着基建投资力度的不断加大,各地也在积极推进交通、能源、水利等重大工程项目和信息网络等新型基础设施建设,从而也给混凝土带来市场需求。
一方面,混凝土的原材料供应越来越紧张,另一方面,混凝土的需求越来越大,混凝土产业面临的压力巨大。
混凝土的原材料品质令人担忧。
水泥本该是最稳定的材料,以最常用的普通硅酸盐水泥为例,《通用硅酸盐水泥》GB 175—2017规定,其混合材掺量不超过20%。调研表明,不少水泥厂为了追求利润,把水泥熟料粉磨过细,以多混进混合材降低成本。这样一来,混凝土收缩加大,开裂严重,甚至强度倒缩,直接影响混凝土结构耐久性和安全性。
粉煤灰是锅炉电厂烟气中收集的粉尘,由于粉煤灰在混凝土中优异的性能,使得其在混凝土中得到大量的应用,很多地方出现供不应求的现象,于是出现大量以煤矸石、花岗岩等废弃物为材料进行粉磨后充当优质粉煤灰使用的现象,使得混凝土出现了大量质量问题。同时,煤的燃烧不可避免产生了二氧化硫和氧化氮,环保政策下,烟气排放之前必须进行脱硫和脱硝处理,氨法脱硫脱硝使得粉煤灰中又混进了硫酸铵和硝酸铵。硫酸铵和硝酸铵遇到水泥水化产物氢氧化钙,会产生氨气,氨气不仅有毒,同时也会降低混凝土强度和拆模后的表观质量。
矿渣粉是炼铁的副产品,磨细后广泛应用于混凝土。同样,假冒伪劣的“矿粉”登堂入室,利用现行规范的检测方法,所有指标都是合格的,但用到混凝土里,后期强度不增长,工作性能不满足要求,给混凝土结构安全带来重大隐患。
不只是以上两种常见材料,以前很多废弃的渣、灰都再一次重见天日,打着废物利用的幌子进入混凝土,不确定因素加剧了混凝土劣化。
河砂限采禁采,机制砂成为主材。机制砂的生产有湿法和干法两种,干法除土难度大,机制砂一般含粉量也偏大,而湿法可以除土,但存在着级配不良和絮凝剂残留的问题。湿法制砂洗砂过程中,为了节约用水,提高产率,常常要用到絮凝剂,迅速除土。絮凝剂种类很多,比如常用的聚丙烯酰胺,有阴离子型、阳离子型、非离子型、双离子型,分子量变化很大,在混凝土中与外加剂和胶材的适应性不良,造成工作性波动很大,影响结构质量。
另外,一些风化岩石被用来制砂,比如前些年被大量使用的麻刚沙,强度不足,吸水量大,严重影响混凝土质量,直接造成强度和工作性能下降,造成拆楼事件。
骨料作为混凝土中最大宗材料,常规材料产量不足,一些严格禁用的材料如钢渣也混进粗细骨料,大楼建成封顶没有问题,短期强度也没有问题。待到一两年后,钢渣中的过烧石灰开始反应,膨胀,胀裂了混凝土,不得不大量拆除建筑。
很多外加剂企业看到了原材料的波动,开发所谓抗泥剂(也称阻泥剂)以满足含泥量高的砂石使用,抗泥剂最多能加强混凝土的流动,不能改善混凝土的强度和耐久性。混凝土回弹强度不够,有外加剂企业开发所谓混凝土表面增强剂帮助混凝土企业应付检查,蒙混过关,这也给工程的安全性带来巨大隐患。
固废是放错了地方的资源。废与不废是相对的,比如混凝土搅拌站最好的砂石放到金属冶炼厂全是废料,因为含铁量极低。隧道开挖的石料属于废石,但到了搅拌站很多废石却是优质原材。可见观念不转变,也制约了固废利用,当然,固废利用的前提是固废质量必须满足相关规范要求。
因为历史原因,造成混凝土一线操作工人的数量不足,大部分人也没进行过专门培训,对混凝土认识不全面,需要加大培训力度。同时,一些单位也在开发机器人进行浇筑振捣工作,这是补充劳动力不足、规范施工的好举措。
最后,笔者呼吁相关主管部门加大对混凝土原材料的质量监管,不要把原材料管控压力一股脑推给搅拌站。很多时候搅拌站无从选择。砂石作为一种商品,出场也要保证质量,这需要有关主管部门进行督促和监管。
(作者系雄安新区特聘专家、国家建筑材料工业技术监督研究中心副总工)
本文原载于《中国建材报》11月28日7版《呼吁加大对混凝土原材料的质量监管》
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责编?|?丁涛