住建部工信部推广应用高性能混凝土的政策解读与体会

  为落实《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》（国发[2013]41号）、《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》（国办发[2013]1号）有关要求，加快推广应用高性能混凝土，中华人民共和国住房和城乡建设部和中华人民共和国工业和信息化部联合发文（建标[2014]117号）“住房城乡建设部工业和信息化部关于推广应用高性能混凝土的若干意见”，要求各级住房城乡建设部门、工业和信息化主管部门要加强对高性能混凝土推广应用的领导，并结合本地实际，制定和完善相关措施，建立健全组织保障和考核机制，确保各项任务落到实处。

  文件第一部分介绍了高性能混凝土的宽泛定义与重要意义。“高性能混凝土是满足建设工程特定要求，采用优质常规原材料和优化配合比，通过绿色生产方式以及严格的施工措施制成的，具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土”，这个定义有几处亮点需要我们混凝土业内人士关注：1）满足建设工程特定要求；2）采用优质常规原材料；3）绿色生产方式；4）严格的施工措施；5）优异的性能。

  建设工程包括：一般工业与民用建筑工程、铁路工程、核电站工程、水利大坝、海洋建筑工程、石油化工建筑、军事工程建筑、煤炭矿山建筑工程等等，这些工程所需要的高性能混凝土都有特定的技术要求，不可能要求所有的高性能混凝土具体指标都一样。所以，高性能混凝土只能是一个宽泛的概念，不可能也不应该把具体指标量化或统一化。也没有必要取消高性能混凝土这个说法，高性能混凝土只是一个宽泛的概念。

  采用优质常规原材料，目前优质常规原材料越来越少，问题的关键是怎么样使常规的原材料优质化，比如：42.5级和52.5级的水泥除满足国家标准外，还要求水泥标准稠度用水量小、水泥与常规混凝土外加剂适应性良好；原材料砂石采用水洗办法降低含泥量，采用机械再加工的方法增加砂石颗粒的球型度，大幅度降低针片状碎石含量。砂石的球型度越高，混凝土的和易性就会极大的改善及坍落度损失的速率就会降低，单方混凝土的成本也会显著下降。目前最常用的优质掺合料是粉煤灰、矿渣微粉和硅灰。石灰石粉，作为混凝土掺合料，是一个新课题，要深入研究，形成规范后推广使用。绿色生产方式应该是指：无粉尘污染、低噪音生产、废弃物零排放、运输车辆清洁化、工厂植被绿色化，建设资源节约型、环境友好型混凝土企业。粉尘、噪声、污水排放应分别满足《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915－2004）、《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的要求。严格的施工措施，意思是严格混凝土施工过程控制，从浇注（含泵送施工）到振捣，多次抹面收光直至混凝土养护工作都要严格按照规范或工法要求进行施工。目前的预拌混凝土施工，很大程度上对“严格的施工措施”没有执行到位，导致混凝土产生裂缝的现象普遍化。优异的混凝土性能，是指“混凝土具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能”，其中长期性能是指较长时间内的混凝土力学稳定性和化学稳定性。文件中的高性能混凝土的定义，为我们从业者怎么样生产出满足特定工程建设所需要的高性能混凝土指明了方向。

  文件中提到“由于对高性能混凝土认识不足、基础研究滞后，基本概念不统一，以及评价体系尚未建立等原因，致使高性能混凝土应用还不广泛。”，众所周知，预拌混凝土（含商品混凝土）在我国已经高速发展了20余年，高速公路、高速铁路、水利大坝、核电站工程、大中城市中最大量的工业与民用建筑都广泛使用了预拌混凝土（含商品混凝土），混凝土中除常规材料外普遍使用了矿物掺合料和混凝土外加剂，具备了生产高性能混凝土的物质基础条件，可以说，在当前国内所有的各类重点工程中都在使用高性能混凝土。东部沿海地区大中小城市商品混凝土普及率已经达到90%以上，中西部地区除大中城市外预拌混凝土（含商品混凝土）的普及率预计在40%-50%，高性能混凝土的应用还不十分广泛，还有待进一步提高。“混凝土生产普遍存在强度等级偏低、绿色生产水平不高、质量控制不严及施工粗放等问题，制约了高性能混凝土的推广应用”。目前，我国一般工业与民用建筑中混凝土标号为C25-C40，其中C25-C40占据了整个混凝土数量的85%以上，大部分混凝土生产企业为民营企业，技术门槛低，确实存在绿色生产水平不高、质量控制不严及施工粗放等问题。文件指出到“十三五”末，高性能混凝土要得到普遍应用。

  文件要求：“十三五”末，C35及以上强度等级的混凝土占预拌混凝土总量50%以上。在超高层建筑和大跨度结构以及预制混凝土构件、预应力混凝土、钢管混凝土中推广应用C60及以上强度等级的混凝土。在基础底板等采用大体积混凝土的部位中，推广大掺量掺合料混凝土，提高资源综合利用水平”。混凝土标号的普遍提高，建筑（构筑）物耐久性普遍可以提高，还可以消除建筑（构筑）物的肥梁胖柱现象，节约建筑空间。目前的铁路、公路预制混凝土构件、预应力混凝土、钢管混凝土中普遍使用的是C50级高强高性能混凝土。在基础底板等采用大体积混凝土的部位中，推广大掺量掺合料混凝土，最重要的是混凝土强度与耐久性评价指标的养护期改28d为60d或90d，特殊工程甚至180d为好，因为这些掺合料28d前几乎不参与水泥水化，可以最大限度降低水泥水化热，降低水泥用量，充分利用工业废渣，降低工程造价，由于采用低水胶比，混凝土工程耐久性可以得到充分保证。

  文件要求：建立混凝土耐久性设计和评价指标体系，推广强度与耐久性并重的混凝土结构设计理念，强化耐久性设计。“强度与耐久性并重”意味着混凝土不仅仅有较低的水胶比还有最少水泥用量的限制，充分利用混凝土掺合料的火山灰效应、形态效应和微集料效应来提高混凝土密实性，因而提高混凝土耐久性和长期性。

  文件还要求：建立并实施预拌混凝土绿色生产评价和标识制度，推广绿色生产和管理技术，“十三五”末，80%搅拌站达到绿色生产一星级及以上水平，其中50%达到二星级及以上水平。这项举措对提升我国预拌混凝土行业生产管理水平，加快调整产业结构具有巨大的促进作用，部分商品混凝土搅拌站将被兼并重组，管理不善严重亏损的企业将被淘汰，通过优胜劣汰，使全国商品混凝土行业管理水平大幅度提高，行业面貌涣然一新。

  文件提到的工作任务：（1）加强高性能混凝土应用基础研究。搭建研发平台，重点突破高性能混凝土原材料控制、配合比优化设计、质量控制、耐久性指标体系、工程设计以及抗震、耐火、抗裂等关键技术。国内有关高校和科研院所如东南大学，同济大学，武汉理工大学，哈尔滨工业大学，江苏建科院，河海大学，南京水利科学研究院，中国建材研究院，华南理工大学，西安建筑科技大学，中国建筑科学研究院，中国铁道科学研究院等等近20年来发表了数以万计的水泥与混凝土科研论文，为我国发展推广应用高性能混凝土提供了强大的技术支撑。上海建工材料公司成功将C100高强高性能混凝土泵送至上海中心大厦620米新高度，创造了混凝土超高泵送新的世界纪录。中国建筑总公司广州东塔项目部在东塔实验泵送了标号为C120的超高强度绿色多功能混凝土，成功将这种混凝土从首层泵送至东塔塔顶510米的高度，这都标志着中国的混凝土研究与应用技术已经达到国际一流水平。可惜的是，水泥与混凝土属于传统原材料，国家科技部从部委到地方科技部门对这类传统材料的科技创新在资金上支持力度很小，特别是基层科技工作者更是没有经费支撑，严重影响基础原材料的科技进步与创新。

  （2）制（修）订高性能混凝土相关标准。编制高性能混凝土评价标准，适时修订混凝土结构设计、施工及验收等相关规范，完善水泥、砂石、掺合料等原材料标准，制定高性能混凝土生产和应用技术要求。高性能混凝土在不同的工程行业建设领域（如一般工业与民用建筑工程、铁路工程、核电站工程、水利大坝、海洋建筑工程、石油化工建筑、军事工程建筑等），具体技术要求指标肯定不一，高性能混凝土相关标准，只能是行业标准；高性能混凝土评价标准，也只能是行业标准。

  （3）推动混凝土产业转型升级。规范行业准入，推进清洁生产。制定预拌混凝土绿色生产评价和标识管理办法，组织开展评价和标识工作。强化与联合重组、两化融合、淘汰落后等工作的联动。引导并支持优势企业创新经营业态和商业模式，实施跨行业、跨所有制联合重组，提高生产集中度。通过政府监管和市场行为规范行业准入，推动混凝土产业转型升级，推动清洁生产，实现行业生产绿色化。

  （4）推广混凝土生产和应用先进技术。推广骨料分级、配合比优化、试验检测和原材料质量控制技术，提高水泥混合材、外加剂成分检测及质量控制能力，加大固废消纳力度，实现水泥减量化。推广砂石、混凝土等生产装备智能化技术，混凝土构件和部件预制装配化技术，提升工业化水平。“加大固废消纳力度，实现水泥减量化”就要求商品混凝土公司使用42.5级和52.5级的水泥，同时大量使用磨细矿渣，粉煤灰，石灰石粉或者复合掺合料。由于国家大力推广“混凝土构件和部件预制装配化”来建设房屋，也就是说，用工业化的生产方式来建造房屋，是将房屋的部分或全部构件在工厂预制完成然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而建成的房屋，在欧美及日本被称作工业化房屋。大型商品混凝土公司自己生产混凝土构件或者轻质耐火墙板将是一个趋势。以大中城市新建建筑为重点，突出绿色建筑、保障性住房、市政基础设施、大型公共建筑等工程，全面推广应用高性能混凝土。笔者认为高性能混凝土推广的重点应该是中西部地区，尤其需要结合新农村城镇化建设，首先针对地震高发地区大力推广全面应用高性能混凝土，全面推广钢筋现浇高性能混凝土框架结构房屋建设，使汶川、玉树和鲁甸地震高发地区的悲剧不再重演。针对新农村建设、新型城镇化建设目前有混凝土搅拌泵送一体机已经推向了市场，并成功应用（如下图1，图2，图3，图4）。

  （5）加强混凝土质量监督管理。利用信息技术，建立混凝土生产的质量保证体系，加强施工环节的质量监管，实现混凝土及其原材料生产、储运、施工等环节的无缝链接，完善质量监督机制，确保高性能混凝土质量。加强混凝土质量监督管理，关键是靠人，没有高素质的技术工人，一切都无从谈起。混凝土质量控制是过程控制，从原材料到搅拌到运输到现场泵送施工，到振捣到抹面，最后到养护等等环节，哪一个环节出了问题，都会影响到混凝土的最终耐久性和长期性能。只有全面加强整条流水线上的监督监管，才能最终保证高性能混凝土质量。

  图1 拖式搅拌泵送一体机 

图2 车载式搅拌泵送一体机

  图3 车载式搅拌泵送一体机在工作 

图4 车载式搅拌泵送一体机在泵送施工

  总之，高性能混凝土，作为重要的绿色建材之一，其推广应用对提高建设工程质量，降低工程全寿命周期的综合成本，对于发展循环经济，促进行业技术进步，推进混凝土行业结构调整具有重大意义。但在推广使用高性能混凝土的过程中，要实事求是，因地制宜，结合当地的经济社会发展水平、资源环境条件和工程特点，确定本地区本行业高性能混凝土推广应用技术发展路线，为最终全面应用高性能混凝土打下良好基础。