题记：

　　混凝土材料技术是土木工程行业最核心的技术之一。。

　　混凝土带给我们的思考

　　1、我们谈设计寿命50年？100年？这是怎么来的？这是无法经历，并总结的。大家知道，土木工程核心是经验感悟提升后的科学。所以这个设计寿命是个形而上的东西，并不存在现实意义。无现实意义，自然也无需遵从死守。

　　2、实践证明，我们很多工程实践的寿命只有2年、3年、不到10年的很多。那么连设计寿命的1/10都达不到？我们这些图纸、标准的意义又是什么呢？每年投资量这么大，这是多大浪费啊？

　　3、北京高强混凝土公司的李彦昌总说过一句话我感觉好有道理：“耐久性是最大的成本”，如果设计100年，运营了10年，那就说明浪费了90%，这样的工程就没有意义。

　　4、所有隧道工程，最好的运营状态无疑于回到山体的原始堆积状态，那是最经济也是最安全的的状态，所以如何高精度模仿出山体原始状态无疑是最好的数学或力学模型！

　　5、对于隧道，无论哪一种工程措施，最后都得借助于“混凝土发力”才能称得上有意义，所以，混凝土才是隧道工程根本的工作对象。(钢材也同理）。

　　如今的标准规范基本都规定了各等级或各种用途混凝土的“最小水泥用量”（下限值），这个规定的依据是什么？完全是凭经验，考虑的主要因素包括：浆体太少可能会不够拌合物工作性的需要，或水泥过少不足以获得需要的强度与发展后劲，甚至为了防止“偷工减料”。然而，这些规定的下限值是否合理呢？

　　好混凝土的新特性

　　我们的逻辑是这样的：首先是再强调【自填充混凝土】。

　　1、通过混凝土自性提升减少对人的依赖、减少对管理过程复杂化、减少对设备与工装依赖。

　　2、通过工装的提升减少对人的要求和管理环节的复杂化。

　　3、通过人性改良消灭管理环节复杂化。

　　目前隧道混凝土质量的思考

　　“在20世纪60年代高度成长期之前，熟练的混凝土工匠用手推车把混凝土一点点注入模具。当时的混凝土塌落度大约为10cm，这种现场浇筑的混凝土，品质优良，保存到现在也格外漂亮，观感坚韧而细密。其实泵送浇筑以前的混凝土质量更好。

　　泵压技术虽然是一种进步，使现浇更方便了，而代价却是品质下降。追求经济性和效率的同时，质量确随着技术的进步而下降，因此，更需要有意识地通过控制用水量而获得更好的混凝土。“以上内容来自《结构设计讲义》内藤广 著/张光伟 崔轩 译

　　目前，隧道施工质量和混凝土性能普遍堪忧，让我们来细数混凝土由材料、人员、机械、工作面、施工进度等造成的那些不堪回首的往事，这些事主要体现在：水泥瘦身、粉煤灰掺假、砂石材料差、减水剂低价中标、减水剂厂家技术人员业务和素质低下、机械设备与施工不匹配、现场施工人员质量意识差、现场试验人员的技术水平参差不齐、施工质量与施工进度相矛盾等。

　　原材料的那些事

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　　瘦身水泥

　　水泥厂家因一些主观。客观等因素影响，经常出现混合材严重超标、且质量差,细度超标(比表面积大于350m2/kg），水泥温度高等现象，导致混凝土和减水剂适应性不好，致使混凝土出现板结、泌水、提浆不足，包裹差，流动性差等现象，已严重影响混凝土性能和实体工程程外观及质量。

　　就水泥细度这个问题，大家对这个问题缺乏认识和关注。而且现在有些水泥厂单纯为了达到早期强度，将夏季配方的水泥细度设置到令人惊讶的程度，导致水泥颗粒非常细、比表面积非常大，直观体现就是胶凝材料需水量猛增，混凝土流动性下降。最关键的是过细的水泥，导致绝大部分水化反应都在混凝土浇筑早期完成，导致混凝土后期强度增长缓慢——有的甚至7天以后强度就不增长了！要知道，优秀的混凝土应该是随着时间增长强度始终缓慢增加的。长期强度上不去，就会给未来的性能退化埋下了伏笔。

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　　粉煤灰的那些事

　　这些年随着铁路、公路等基础设施的建设,以及环保对工厂排放废气要求越来越高，粉煤灰资源日益紧张，一直处于供不应求的状态，造成假粉煤灰泛滥，严重影响混凝土性能。

　　（1）“真假灰”：如用煤矸石、石粉、砂等磨细而成。粉煤灰进场时，供应商有意在罐车表面装一层好灰，现场进场验收不严。按照现行的标准难以判定粉煤灰的纯度。

　　（2）“脱硫灰”：为减少S02的排放所采取的措施。脱硫灰中含有CaSO3、CaSO4、Ca(OH)2、CaO等物质，CaSO3、CaSO4对水泥具有明显的缓凝剂作用，其中CaSO3的缓凝作用比二水石膏还强，会使混凝土凝结时间大幅延长。

　　（3）“脱硝灰”：为减少N02的排放所采取的措施。使用脱硝粉煤灰生产混凝土时常出现一股强烈的氨气味；新拌混凝土中产生过多气泡，并上浮于混凝土表面；混凝土表面留有黄色斑迹或泡眼痕迹，严重影响表观质量。由于脱硝粉煤灰中的氨完全释放需要很长时间，会严重影响建筑物的空气质量。

　　（4）“浮油灰”：为提高燃煤效率，添加油性物质作为助燃剂，助燃剂不完全燃烧，在粉煤灰中存留油分，这类粉煤灰颜色黑、有异味，会严重影响混凝土的表观质量，使混凝土产生泌水、缓凝等问题，甚至严重降低混凝土强度。

　　（5）磨细灰：粉煤灰磨细后表面玻璃体被破坏，使用效果差，粉煤灰的形态效应降低，失去“滚珠效应”。

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　　粗、细骨料

　　颗粒级配、针片状颗粒含量、压碎值、含泥量不合格，因供应商所供材料为多料场，造成颜色不一。

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　　外加剂

　　（1）母液不消泡，用K12引气，导致混凝土出现大气泡；

　　（2）减水剂与水泥适应性不好，泌水、抓底和板结；

　　（3）减水剂使用增稠，导致死浆，流动性差，气泡无法排出；

　　（4）梁体混凝土不降粘，流动性差，施工困难大；

　　（5）有些外加剂厂家水平差，混凝土的状态一味靠气去调整，造成混凝土容重低（有的容重达不到2300kg/m3）,导致混凝土强度不足。

　　当不合格出现时，问题也就出现了。如何能拌制出具有良好的拌合物性能（流动性、黏聚性、保水性、包裹性）、较高的力学性能、优良的耐久性及体积稳定性（收缩小、徐变低）的混凝土？此时，所有的问题又得由外加剂来解决，而与外加剂“低价中标”相互制约。“外加剂不是万能的”、“试验人员也不是万能的”。

　　>>>>外加剂的那些黑手

　　以往的外加剂，相当一部分厂家都是糊弄:减水率普遍不足，小料能省则省；一些厂家习惯用纤维素、糊精、K12引气，来调整混凝土状态，导致后期强度不增长甚至倒缩；更恶劣的到现场调整时，趁施工单位不注意往外加剂中加水、加洗洁精。即便清除出场，进黑名单，过不了多久，挂别的牌子，继续招摇撞骗。

　　究其根源在于:

　　一、低价中标（如西卡、苏博特等厂家招标时是进不来的。过程中这些中小厂家玩手段，再涨价。）；

　　二、地材等特别是水泥（铝酸三钙、细度或比表面积、混合材含量等不满足要求）和粉煤灰质量（脱硫灰、脱硝灰、假灰）不稳定，而材料部分的问题咱们约谈厂家又无法解决；

　　三、目前的规范起约束作用不足，有些材料明明有问题，是假的，可检测指标都合格。

　　人的问题

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　　技术人员的问题

　　这几年在现场服务发现一个奇怪现象，就是土木技术人员不懂混凝土，不参与试验，不懂仪器、不参与测量。从兰新高铁开始我就发现各种莫名其妙的裂缝，开始关注混凝土知识，后来接触了太多结构劣化案例，同时有幸接触了廉惠珍、覃维组、赵筠、宋少民等混凝土大师的文章，才慢慢明白，混凝土已经发生了重大变化，已经不是理论源头的混凝土了。同时这几年也体悟到“土木工程师更应是杂家，是跨界工作者，是界面融合者”。

　　当下很多人对土木工程行业的材料技术认识简单浅显。但这是土木行业的核心技术之一。技术人员应该宏观在手，微观在握。大至地质环境，小至水泥颗粒水化反应原理及过程都要明明白白才行。

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　　操作工人的问题

　　人都是有惰性的。曾到过一个项目，现场施工二衬混凝土，配合比和外加剂才调整不久，现场检测混凝土坍落度扩展度已大于500mm，流速尚可。工人师傅却说，应该“再稀点”。所以某些时候工人恶意加水，不全是混凝土状态有问题，而是为了偷懒不愿意振捣和移动设备。

　　隧道喷砼回弹量大不仅涉及水泥、骨料、外加剂，还有现在的操作手也有很大关系。有的工地就能看到：喷头不动一次喷到钢架平（28cm),喷到一半就垮了，接着再来。问操作手说“配合比不行”，现场技术人员也认同。有碱速凝剂有些不良产家就是用市面上的“水玻璃”稀释后卖给施工单位，反正也可以达到速凝效果，管它今后强度是否下降、是否释出物堵塞排水管，只要钱到手就行。真正追究责任，就一个“认识不足”。

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　　其他影响因素

　　喷射混凝土大面积推广应用就在最近几年，技术积累非常薄弱，技术标准多为上世纪参考国外指标过来的，目前存在问题非常大：混凝土超耗大（回弹，也就是喷不上去），速凝剂多为有碱，喷射混凝土各龄期强度问题大，施工完成后析出物严重，容易导致结构劣化并堵塞排水管道。二次衬砌问题是：由于捣固难度大，所以强度问题比较大。最近几年出现的问题是：水化热大、开裂比较普遍，导致运营后问题层出不穷，严重运营安全。

　　试验员的那些苦恼

　　（1）试验人员水平参差不齐，当混凝土状态出现问题时，不知道从哪里入手，不知道从哪里调整；

　　（2）试验工作属于半体力半脑力，不同于其他部门。经常与各类材料、混凝土、土、隧道现场等打交道，部分工作脏、累；资料多，且每日的重复动作不变，“日复一日，年复一年”；

　　（3）用于主体所有原材料均需检验，往往各级检查中试验室就成为检查的重点。检验批要对试验台账、施工日志要对试验台账、物资要对试验台账。2018年铁总发布“质量安全红线”，相当一部分内容，都与试验工作息息相关。现场试验工作量较以往有很大幅度的增长，如：回弹、取芯、雷达检测等外业，还要兼管拌和站。

　　（4）因为“又脏又累又熬夜”的基本工作属性，“材料、结构物”只要不合格也都是试验上的无奈事情，以及试验工作专业性强上升通道窄，导致试验人员工作激情不足、动力不足，大部分不愿意从事试验工作。

　　精品的工程需要精品的团队，从“人、料、机、法、环”多个环节精心管理、均衡质量与进度的关系，整个团队心往一处想、劲往一处使，各个部门协同合作，不扯皮、不推诿，勇于承担，隧道的混凝土性能和施工质量才能得到有效的提高和控制。

　　总结一下：当下很多人对混凝土材料技术认识简单浅显。但这是土木行业的核心技术之一。技术人员应该宏观在手，微观在握。大至地质环境，小至水泥颗粒水化反应原理及过程都要明明白白才行。

转载自【思考隧道】公众号。