“不應(yīng)取消‘高性能混凝土’名稱”議論之四

王永逵

（上海奇齊科技開發(fā)實(shí)業(yè)有限公司，上海 201600）

“不應(yīng)取消‘高性能混凝土’名稱”議論之四

王永逵

（上海奇齊科技開發(fā)實(shí)業(yè)有限公司，上海 201600）

高性能混凝土對推動和促進(jìn)我國水泥混凝土技術(shù)提高功不可沒，其命名是嚴(yán)肅、慎密的。HPC 的命名中用“Performance”一詞有特定含義，是采用優(yōu)質(zhì)原材料的勻質(zhì)混凝土等施工保證措施和長期使用的耐久性命名，認(rèn)為這一命名對混凝土大宗材料不科學(xué)是錯(cuò)誤的。必須確認(rèn)矛盾論是混凝土研究中科學(xué)思維的核心，必須堅(jiān)持混凝土研究“分解論與整體論相結(jié)合”的觀念，必須堅(jiān)持引進(jìn)、消化、結(jié)合國情發(fā)展具有我國特色的 HPC 技術(shù)。HPC 是 21 世紀(jì)混凝土，任重而道遠(yuǎn)。

高性能混凝土；矛盾論；分解論；整體論；超聲—回彈綜合法

1 “高性能混凝土”推動和促進(jìn)了我國水泥混凝土技術(shù)提高

高性能混凝土（縮寫體“HPC”，以下同）一詞是上世紀(jì)的 90 年代初從歐、美發(fā)達(dá)國家引進(jìn)的，那是個(gè)全國人民急于彌補(bǔ)文革十年動亂損失，一心向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)，努力縮小差距的年代。一批專家學(xué)者借助書刊雜志，介紹了有關(guān)“高性能混凝土”的國外研究現(xiàn)狀及其在我國實(shí)現(xiàn)的可行性[1]，迅速在我國的混凝土科技隊(duì)伍中引起廣泛關(guān)注。這其中首推清華以吳中偉院士為首的廉慧珍、陳恩義、覃維祖等老師們，他們對我國“高性能混凝土”技術(shù)引進(jìn)以及后來所發(fā)表有關(guān)論文的推動功不可沒，筆者敬重他們，是向他們學(xué)習(xí)的受益者之一。在上世紀(jì) 90 年代初也由此與吳老相識并有幸多次得以面受指導(dǎo)，大師的學(xué)識、甘為人梯的精神和平易近人的師長風(fēng)范，至今歷歷在目，終身難忘。

發(fā)達(dá)國家有關(guān)“高性能混凝土”的引進(jìn)和研發(fā)不僅對我國專業(yè)研究院所，對高校的土建專業(yè)相關(guān)學(xué)科也是有力的沖擊，他們從這里看到了與發(fā)達(dá)國家的差距和趕超方向，國外在水泥基復(fù)合材料歷史發(fā)展中出現(xiàn)的種種問題，在我國同樣存在?！案咝阅芑炷痢币辉~像一石擊起千層浪，有力地影響著高校的有關(guān)教師，他們不再是僅憑課本教學(xué)，要真的教書育人，必須放眼世界混凝土科技的發(fā)展要再學(xué)習(xí)，并結(jié)合自身?xiàng)l件做一些試驗(yàn)研究。因此，圍繞有關(guān)“高性能混凝土”的研究不光是專業(yè)研究院所，高校也成了一支不可忽視的力量，這在以往是很少見的。通過這兩支隊(duì)伍對“高性能混凝土”（那時(shí)同樣受到關(guān)注的還有“堿—骨料反應(yīng)”）的研究 ，文革中被壓抑的工作熱情，一下子迸發(fā)出來。這時(shí)，不光是清華的老師，在全國范圍內(nèi)有關(guān)的研究論文和專著像雨后春筍，紛紛出版發(fā)表，目不暇接，大大促進(jìn)了對水泥混凝土的認(rèn)識和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。以筆者粗淺的認(rèn)識，歸納有以下幾方面：

（1）在混凝土組成材料中，以粉煤灰為代表的礦物細(xì)粉料，不再只是用于調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級的混合材，而是“登堂入室”成為混凝土傳統(tǒng)的四種基本材料之外不可缺少的組分，并且對它們各自作用機(jī)理和利弊，有了較為清析的認(rèn)識[2,7]。一般情況下，配制“高強(qiáng)高性能混凝土”，硅粉不再是不可缺少的組分，相較于早期的硅粉熱有所降溫。

（2）對混凝土勻質(zhì)性、工作性、耐久性的認(rèn)識比以往更為深刻。高強(qiáng)不一定高耐久，混凝土的勻質(zhì)性主要取決于優(yōu)質(zhì)砂石，良好的混凝土工作性、勻質(zhì)性是確保耐久性的基本條件，大坍落度、高流動性不是工作性良好的標(biāo)志。良好工作性是指在一定的結(jié)構(gòu)類型和施工技術(shù)條件下能充分保證混凝土勻質(zhì)性，在運(yùn)輸、澆搗中不離析、泌水，方便密實(shí)成型的一種施工性能。

（3）混凝土的質(zhì)量不單與優(yōu)質(zhì)的材料、配合比及其本身，還與工程環(huán)境、設(shè)計(jì)、施工、使用各過程是否都能全面達(dá)到技術(shù)要求有直接關(guān)系。這就是“分解論與整體論相結(jié)合”的觀點(diǎn)。內(nèi)因是根據(jù)，外因是條件，兩者缺一不可。

（4）在萘系高效減水劑的基礎(chǔ)上，本世紀(jì)初又研發(fā)了綜合性能更好的聚羧酸鹽系高效減水劑。正是這些高效減水劑及其多種外加劑和礦物細(xì)粉料技術(shù)普遍應(yīng)用，構(gòu)成了“高性能混凝土”的物質(zhì)基礎(chǔ)，并成為現(xiàn)代混凝土的重要技術(shù)特征。

（5）隨著商品混凝土發(fā)展而出現(xiàn)曾一度被人們視為“混凝土癌癥”的裂縫問題，并非“不治之癥”。對其產(chǎn)生機(jī)理和預(yù)防措施方面的研究[3,9]，有了較大的突破，使無裂縫施工成為可能?；炷恋墓こ藤|(zhì)量及裂縫控制并非僅靠攪拌站優(yōu)化配合比就能解決得了，裂縫產(chǎn)生原因是多方面的，其中施工工藝的改革是重要的一環(huán)。

（6）在上世紀(jì)的 90 年代初，配制 C50 還是件很不容易的事，現(xiàn)在 C80、C100 甚至更高的強(qiáng)度已不再是高不可攀。反而使人們注意到高強(qiáng)度并非高耐久，強(qiáng)度不是耐久性的標(biāo)志，高強(qiáng)、高韌性成了混凝土研究的新課題。

（7）有關(guān)混凝土的許多傳統(tǒng)思維觀念受到?jīng)_擊，如廉慧珍教授在《思維方法和觀念的轉(zhuǎn)變比技術(shù)更重要》中提出的“不是水泥用量越多，混凝土質(zhì)量越好”、也不是“石子粒徑越大、用量越多，強(qiáng)度越高”和“石子和水泥強(qiáng)度必須高于混凝土強(qiáng)度”[4]等等，使人耳目一新，一改教科書中的傳統(tǒng)說法，認(rèn)識上產(chǎn)生了飛躍。

（8）早在 1975 年 5 月在廬山召開的“高強(qiáng)與高性能混凝土”研討會上，吳中偉院士提出的發(fā)展綠色混凝土概念[5]逐漸深入人心，對保護(hù)環(huán)境和不可再生資源、節(jié)約能源，產(chǎn)生戰(zhàn)略性的影響。現(xiàn)在再沒有人認(rèn)為摻粉煤灰是摻假，粉煤灰反而成了“香餑餑”，在許多地方因粉煤灰供不應(yīng)求，開始為假冒粉煤灰而打假了。

（9）對“高性能混凝土”的研究發(fā)現(xiàn)，在水泥基復(fù)合材料的研究中用馬克思主義哲學(xué)、辯證思維來分析混凝土技術(shù)問題?；炷潦澜缡菑?fù)雜的，也是物質(zhì)的、運(yùn)動的、矛盾著、發(fā)展著的?！氨仨毚_認(rèn)矛盾論是科學(xué)思維的核心”[6]。哲學(xué)是關(guān)于自然科學(xué)和社會科學(xué)知識的概括和總結(jié)，是指導(dǎo)一切科學(xué)的料學(xué)，是解決認(rèn)識論、方法論的科學(xué)。哲學(xué)如同一把“金鑰匙”，能幫你、我、他（她）打開智慧的大門，使人們變得耳聰目明，在復(fù)雜多變的混凝土物質(zhì)世界中，多、快、好、省地從“必然王國”進(jìn)入“自由王國”。自由是對必然的認(rèn)識和對客觀世界的改造。只有在認(rèn)識必然的基礎(chǔ)上，加以改造，才能自由[7]。馬克思主義能引導(dǎo)我國革命走向勝利，其辯證唯物主義的認(rèn)識論、方法論也必然能引導(dǎo)我國混凝土技術(shù)趕超世界先進(jìn)之林。這是攻克一切技術(shù)難關(guān)的銳利武器，希望同行們關(guān)注，相互切磋。

2 國內(nèi)外對“高性能混凝土”的命名是縝密的，“高性能混凝土”是一個(gè)混凝土新品種，沒有必要否認(rèn)

早在上世紀(jì) 90 年代初曾把 High Performance Concrete 以“高功能”或“高效能混凝土”的譯名介紹給我國科技界。1993 年吳中偉院士與廉慧珍教授對 HPC 中“Performance”一詞與混凝土科技界平時(shí)熟悉的“性質(zhì)”（Properties）－詞的區(qū)別進(jìn)行了研討和推敲，認(rèn)為“Performance”的含義是“混凝土在施工硬化及在所處環(huán)境條件下的使用過程等各階段都能滿足技術(shù)要求的效果和性能”，“含有操作和運(yùn)行的表現(xiàn)和效果之意，是動態(tài)的現(xiàn)象，是不能量化的”。而“Properties” 是傳統(tǒng)教科書所指的能夠量化，又可在實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)條件下用標(biāo)準(zhǔn)方法檢測出，反映混凝土本征特性的指標(biāo)的用詞，例如力學(xué)性質(zhì)，抗凍性、抗?jié)B性、導(dǎo)熱性、熱脹冷縮等物理性質(zhì)，抗碳化性、抗化學(xué)侵蝕等化學(xué)性質(zhì)等等。“Performance”與“Properties”兩者有區(qū)別，有不同含義，譯成“功能”是不確切的。經(jīng)討論后認(rèn)為將“高功能混凝土”應(yīng)譯為“高性能混凝土”[1]。有關(guān)“高性能混凝土”的譯名研討，說明他們治學(xué)精神是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⑸髦氐?，很值得我們學(xué)習(xí)借鑒。

另外，筆者認(rèn)為還應(yīng)注意的是：美國國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)研究所（NIST）與美國混凝土協(xié)會（ACI）和后來美國 ACI技術(shù)活動委員會，前后兩次對 HPC 進(jìn)行定義，都是使用“High Performance Concrete”，而不用“High Properties Concrete”，值得我們深思。相信他們對此命名的用詞也不是隨意的，是有其特定含義的。就是告訴人們，HPC 的命名，是與以往“根據(jù)不同的研究角度和考慮問題的出發(fā)點(diǎn)”，以混凝土在實(shí)驗(yàn)室條件下能檢測到的，能定量反映混凝土本征特性“Properties”指標(biāo)，與按表觀密度、按用途、按所用膠凝材料、按生產(chǎn)和施工方法分類[8]等等傳統(tǒng)命名方法有區(qū)別。也可認(rèn)為以往傳統(tǒng)的分類法是以研究混凝土本征特性的“分解論”命名的。而 HPC 這一混凝土分類方法，是 1990年 5 月美國的 NIST 和 AIC 以“具有某些性能要求的勻質(zhì)混凝土，必須采用嚴(yán)格的施工工藝，采用優(yōu)質(zhì)材料配制的，便于澆搗，不離析、力學(xué)性能穩(wěn)定、早期強(qiáng)度高、具有韌性和體積穩(wěn)定性等性能的耐久的混凝土，特別適用于高層建筑、橋梁以及暴露在嚴(yán)酷環(huán)境中的建筑結(jié)構(gòu)”[2]。到 1999 年 2 月美國 ACI 對 HPC 再次提出的定義[1]：“高性能混凝土是符合特殊性能組合和勻質(zhì)性要求的混凝土，采用傳統(tǒng)的原材料和一般的拌和、澆筑與養(yǎng)護(hù)方法，未必能生產(chǎn)出這種混凝土”的那種混凝土命名的。前后兩次對 HPC 的命名，都是堅(jiān)持了以“具有某些性能要求”和“符合特殊性能組合”的勻質(zhì)性要求，反映了“從實(shí)際出發(fā)”和“具體問題具體分析”，并強(qiáng)調(diào)“混凝土工程長期使用的耐久性，離不開優(yōu)質(zhì)的材料，便于澆搗，不離析，能滿足某些性能要求”的辯證思維。這和在 1999 年 10 月慶祝吳中偉院士從事科教工作 60 周年討論上廉慧珍教授介紹吳老學(xué)術(shù)思想中所講的、事后整理為《水泥基復(fù)合材料科學(xué)研究中的辯證思維》、2000 年元月經(jīng)吳老同意署名發(fā)表、并于 2000 年 3 月發(fā)表的這一遺文中最后留給我們的觀點(diǎn)相似。吳先生認(rèn)為：“在于原材料的復(fù)雜多樣、混凝土本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜與不斷發(fā)展變化、環(huán)境條件的多樣性與綜合作用等，混凝土耐久性研究，不僅要強(qiáng)調(diào)水泥基材料本身各層次的分解論研究，還必須與工程密切結(jié)合，從結(jié)構(gòu)在使用狀態(tài)下和使用環(huán)境中的行為來研究混凝土的耐久性”[10]。這就是吳院士提倡的“分解論與整體論相結(jié)合”的觀點(diǎn)。

美國的 NIST 和 AIC 對 HPC 選用“Performance”來命名，就是告訴我們此命名是按“混凝土在施工硬化及在所處環(huán)境條件下的長期使用過程的效果和性能”和“含有操作和運(yùn)行的表現(xiàn)和效果之意[1]的那種性質(zhì)命名的，也可以理解為混凝土的質(zhì)量，應(yīng)以“符合特殊性能組合”，不應(yīng)停留在混凝土的原材料與配合比優(yōu)化，還必須與工程的施工、使用、養(yǎng)護(hù)的整體論相結(jié)合。這種命名方法，具有一定的辯證唯物主義哲學(xué)概念，不是“千篇一律”，不同的工程有不同的耐久性內(nèi)涵，混凝土對“甲”工程耐久的，就不一定對“乙”工程耐久，有很強(qiáng)的針對性。類似我國中醫(yī)看病的“辯證論治”，因人而異，“一人一方”。這是一種全新的命名方法“前無古人”，視為是一種混凝土新品種沒什么不妥。而且，對“混凝土是什么？”以“分解論與整體論相結(jié)合的”理念，給了新的注釋：混凝土就是服務(wù)于一定工程環(huán)境、結(jié)構(gòu)和施工的一種材料，所有水泥基材料從微觀、細(xì)觀到宏觀的一切分解論研究，目的是為了滿足具體工程在具體環(huán)境中，長期使用過程的安全性要求，離開與一定工程整體、就是“無的放矢”、無實(shí)際工程意義。由于以往沒有遇到過混凝土的這種分類命名方法，因還不習(xí)慣而否認(rèn)可以理解。現(xiàn)在如不否認(rèn)可以用“分解論與整體論相結(jié)合的方法”的方法命名，就無須回避“高性能混凝土”是一個(gè)混凝土新品種的論斷，其名稱應(yīng)該保留。要發(fā)展推廣“高性能混凝土”技術(shù)就不能沒有名字，沒有名字怎么稱呼？怎么討論？！而且HPC 命名的內(nèi)涵，是“現(xiàn)代混凝土”取代不了的。

“現(xiàn)代混凝土”是在某一科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段對混凝土技術(shù)發(fā)展的廣義、概括性稱呼。30 年前可用，現(xiàn)在可以用，30 年后也可用。吳中偉院士在上世紀(jì)的 80 年代就曾以黃蘊(yùn)元教授為顧問，組織十多位對當(dāng)時(shí)混凝土研究有代表性的專家學(xué)者，依當(dāng)時(shí)的混凝土技術(shù)發(fā)展水平按：新品種與特種混凝土；新工藝、新設(shè)備；性能與測試技術(shù)；應(yīng)用理論四個(gè)方面，主編了《混凝土現(xiàn)代技志叢書》，對筆者影響較大的有：《膨脹混凝土》、《混凝土材料科學(xué)》、《粉煤灰混凝土》、《流態(tài)混凝土》、《混凝土中鋼筋腐蝕與防護(hù)》、《數(shù)理統(tǒng)計(jì)在混凝土試驗(yàn)中的應(yīng)用》等十多個(gè)命題的專著，對當(dāng)時(shí)的混凝土技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響，對筆者這個(gè)從土建專業(yè)的其它教學(xué)崗位，服從需要改行進(jìn)入建材教學(xué)的“門外漢”給予很大幫助。而“南黃北吳”對這一發(fā)展我國混凝土技術(shù)上的成功合作，在業(yè)界也一時(shí)傳為佳話。

至于說“高性能混凝土”至今沒有統(tǒng)一 的定義，這應(yīng)該是正常的。因?yàn)楸緛?HPC 就是“符合特殊性能組合”耐久性要求大于 100 年的混凝土，而非普通的混凝土。不同的國家根據(jù)各自的國情，各個(gè)部門根據(jù)自己部門的特殊需要，自然有各自“特殊性能組合”的表述。如美國戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃（SHRP）提出 HPC 用于公路工程應(yīng)滿足[2]水膠比≯0.35 和早強(qiáng)的要求。換成我國的戰(zhàn)略公路計(jì)劃，難道在戰(zhàn)爭條件下不應(yīng)該要求混凝土早強(qiáng)嗎？至于在非戰(zhàn)時(shí)，路面結(jié)構(gòu)混凝土早強(qiáng)要求未必合理，清楚就行了，不必照搬，而水膠比≯0.35，是基于戰(zhàn)略公路的混凝土抗折強(qiáng)度≮5.0MPa 的要求提出的；又如 1992 年日本的小澤一雅和岡村甫則強(qiáng)調(diào) HPC 的高流動自密實(shí)，是與他們國家勞動力不足和人工費(fèi)用高、砂石質(zhì)量好（主要靠進(jìn)口）、又較早有萘系高效減水劑條件等有關(guān)。即使這樣強(qiáng)調(diào)自密實(shí)混凝土，相信也并非是對所有的工程。如岡村甫還健在，可以請教他：混凝土斜屋面和自行車賽場跑道、路面也用自密實(shí)混凝土嗎？回答必然是什么呢？不能！也不應(yīng)該都要求只有一種定義，這是 HPC 本身特性決定的。離開了具體問題的具體分析，特殊和一般的矛盾論對立統(tǒng)一觀念，就不是辯證思維。況且前面舉例的定義，也都是人家 30 年前制定的，看似有些不合理的地方，應(yīng)該用辯證唯物主義和歷史唯物主義的觀點(diǎn)，辯證地看，歷史地看才是應(yīng)有的學(xué)習(xí)態(tài)度。

一個(gè)國家應(yīng)有一個(gè)總的較原則的定義，如用“符合特殊性能組合”概括性用詞表述具體工程的矛盾特殊性。具體到不同部門應(yīng)允許有結(jié)合本部門工程的特性來具體制定 HPC 的條款，如機(jī)場跑道、海港、跨海大橋、高層、高鐵、鐵路和公路橋隧、城市高架等不同部門。

3 “高性能混凝土”的引進(jìn)、消化、發(fā)展

由于多種原因近一百多年來，我國的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)多是以向西方發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)為主，HPC 也是如此。一場史無前例的文化大革命，讓我國的科學(xué)技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國家 30 年，要擺脫落后的面貌，只有向發(fā)達(dá)國家好的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，拿來先消化、改造，結(jié)合我國的實(shí)際加以創(chuàng)新，用于發(fā)展我國的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)，這是我們這一代人親身經(jīng)歷的現(xiàn)實(shí)，高鐵就是一個(gè)很好的例子。但筆者認(rèn)為 HPC 技術(shù)的引進(jìn)在堅(jiān)持消化，并結(jié)合我國的國情加以創(chuàng)新，成為具有我國特色的HPC 技術(shù)方面，做的還有待深入。依筆者之見有以下幾點(diǎn)供討論：

（1）正確解讀有關(guān)“高性能混凝土”定義的含義。美國的 NIST 和 AIC 無論是 1990年 的 5 月和 1999 年 2 月 AIC 的兩次定義。在美國這樣發(fā)達(dá)國家，也只是強(qiáng)調(diào)“符合特殊性能組合”的混凝土，并進(jìn)一步指明“特別適用于高層建筑、橋梁等以及暴露在嚴(yán)酷環(huán)境中的建筑結(jié)構(gòu)”，并非要求所有的混凝土都要求用 HPC。這是矛盾論的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，并不否定一般，是抓主要矛盾，牽好“牛鼻子”，帶動混凝土技術(shù)的全面發(fā)展。按吳院士告訴我們的：“高性能混凝土在100～300 年以至更長時(shí)期內(nèi)，不應(yīng)出現(xiàn)材質(zhì)的劣化”[2]，而相對于設(shè)計(jì)中耐久性只有 5～50 年要求的就是普通混凝土。高性能混凝與普通混凝土是一對矛盾，是對立統(tǒng)一關(guān)系，“高技術(shù)”和“中低技術(shù)” 是客觀存在的事實(shí)，不以主觀否認(rèn)而轉(zhuǎn)移。ISO 2394:1998《結(jié)構(gòu)可靠度總原則》中給出了不同類型建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限，總則中的表 1.0.5 如表 1。

表 1 設(shè)計(jì)使用年限分類

另在 GB50153—2008《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中，按不同建筑物的重要性及所在環(huán)境對混凝土構(gòu)件的危害程度，也分別對耐久性設(shè)計(jì)給出不同的年限規(guī)定。如對城市橋梁等市政工程結(jié)構(gòu)應(yīng)按該標(biāo)準(zhǔn)的表 3.3.1，如表 2。

表 2 混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限

還有 GB 50476—2008《混凝土構(gòu)件耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》中對高層建筑的主體與易于拆換的不同構(gòu)件，容許在同一建筑物中采用不同的耐久性年限。正在施工中的深圳 660 米高的平安大廈的設(shè)計(jì)就是如此。所以，事實(shí)上也不是凡混凝土工程，都一定要求使用 HPC。HPC 不能濫用。

發(fā)展推廣 HPC，目的在于通過發(fā)展“高性能混凝”來帶動“普通混凝土”的整體提高。那種認(rèn)為混凝土是大宗材料，而否定“高性能混凝土”存在，執(zhí)意加以取消的思路，是片面的，是違背辯證思維的。主觀上要求凡混凝土工程，都要求達(dá)到 HPC， 那也只能是“一廂情愿”，是違背辯證法的，是資源上的浪費(fèi)，也不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

（2）國情不同。我國與西方發(fā)達(dá)國家大不一樣，我們是發(fā)展中的大國，其基建規(guī)模超過西方發(fā)達(dá)國家的總和。他們的基本建設(shè)早已完成，新的工程不多，并比我國早就注意到環(huán)境保護(hù)、資源合理應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展問題，砂石質(zhì)量比我國好得多（碎石空隙率多在 0.38）。而我國目前的砂石合格率最保守估計(jì)平均達(dá)不到 30%，碎石多數(shù)情況下 10mm 石子嚴(yán)重不足，空隙率幾乎一半在 45% 以上，甚至達(dá) 48%。面對這樣大規(guī)?；ㄔO(shè)和砂石質(zhì)量很差的狀況，要全面推行 HPC是脫離實(shí)際，是片面的、行不通的。其結(jié)果必然是越走越窄，越?jīng)]信心，鉆進(jìn)“牛角尖”，進(jìn)入“死胡同”，而無路可走。

砂石質(zhì)量差成了發(fā)展推廣“高性能混凝”的瓶頸，有優(yōu)質(zhì)的砂石和礦物細(xì)粉料，“高性能混凝”推廣應(yīng)用才有一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（3）設(shè)計(jì)部門置身于推廣“高性能混凝”之外，這也是我國的現(xiàn)狀。有關(guān) HPC 的引入推廣應(yīng)用研討，如從上世紀(jì) 90年代初算起，已經(jīng) 30 余年了，似乎只是混凝土科技界的事，沒見設(shè)計(jì)部門的介入。筆者近 20 年來親自經(jīng)歷幾項(xiàng)的 HPC工程，均未見工程設(shè)計(jì)中明確要用 HPC，好在是國家重點(diǎn)或戰(zhàn)備工程的客觀需要，能取得業(yè)主、監(jiān)理和施工等各方的支持，得以取得各方滿意的結(jié)果。否則，在現(xiàn)有的原材料狀況和各方都顧及成本、效益的情況下，推廣 HPC 那只是專家學(xué)者在講堂上說說罷了?！霸O(shè)計(jì)是龍頭”，離開設(shè)計(jì)部門的介入，在工程設(shè)計(jì)中不標(biāo)明，推廣“高性能混凝”就是空談，工程預(yù)算、原材料選購等一系列有關(guān) HPC 配合比優(yōu)化、施工等措施，就無從準(zhǔn)備。

（4）我國的監(jiān)理制度不建全。監(jiān)理制度是必要的，建筑工程的各階段是需要監(jiān)理的協(xié)調(diào)、檢察和監(jiān)督，但真正能起到這種作用的監(jiān)理不多。有關(guān)部門對監(jiān)理長期缺乏必要的定期培訓(xùn)、考核和監(jiān)督。有的監(jiān)理甚至起反作用，吃、喝、拿、卡、要者有之，且無處說理。監(jiān)理有很大的權(quán)力，可以決定停工，決定用哪家或不用哪家的混凝土，但監(jiān)理的職能又有誰監(jiān)管呢？

（5）國情不同還表現(xiàn)在我國另一個(gè)特點(diǎn)，那就是“協(xié)會”無力。許多高新技術(shù)的推廣，沒有政府的推動是不行的。聚羧酸鹽外加劑的推廣是一個(gè)很好的例子，早期推廣很慢，前鐵道部就規(guī)定凡新建鐵路工程的招標(biāo)、投標(biāo)，一律采用聚羧酸鹽外加劑，對聚羧酸鹽外加劑的推廣起到了很大的推動作用。

以上五點(diǎn)都說明在我們這樣一個(gè)發(fā)展中的大國推廣HPC，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)用于嚴(yán)酷條件下或與國家經(jīng)濟(jì)、政治、軍事密切相關(guān)的重大工程，集中有限的人力、物力“打好殲滅戰(zhàn)”，發(fā)揮“好鋼用在刀刃上”的作用，并應(yīng)下功夫突破阻礙 HPC 發(fā)展的瓶頸問題，才能更有效地推廣 HPC。

4 試談符合我國國情的“高性能混凝土”定義

“高性能混凝土”在我國經(jīng)歷 20 多年推廣應(yīng)用，應(yīng)該肯定已取得的成績，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和找出阻礙發(fā)展推廣的所在，結(jié)合我國的國情，對原有的定義的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模岳?HPC 技術(shù)更好的發(fā)展，對社會主義基本建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)。25 年前吳中偉院士和廉慧珍教授，當(dāng)時(shí)在分析國外有關(guān) HPC 定義的基礎(chǔ)上曾提出過一個(gè)定義[2]，引領(lǐng)我國混凝土技術(shù)發(fā)展并取得巨大成績，為我國的社會主義基本建設(shè)做出巨大貢獻(xiàn)，如前所述不再重復(fù)。現(xiàn)全文摘記如下：“高性能混凝土是一個(gè)新型的高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代化混凝土技術(shù)制作的混凝土，它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。針對不同的用途要求，高性能混凝土對下列性能有重點(diǎn)的予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)是低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，并除水泥、水、集料外，必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑?！惫P者認(rèn)為兩位學(xué)者 20 多年前提出的定義，今天來看沒大的問題，很具體、明確。經(jīng)過 20 余年的實(shí)踐，主要問題是結(jié)合國情不夠，HPC 也不能不問設(shè)計(jì)要求，凡是混凝土都推廣應(yīng)用 HPC；而且由于砂石的現(xiàn)狀，也不可能全面推廣。不是不可為，而是客觀上沒有必要都為也。這是事物發(fā)展的對立統(tǒng)一規(guī)律，規(guī)律不可違。其次是 HPC 的成功應(yīng)用，不光是原材料、混凝土本身和施工部門的事，必須有設(shè)計(jì)和應(yīng)用部門的直接參與。沒有設(shè)計(jì)部門的參與，HPC 在工程上推廣應(yīng)用，又將陷入一場漫長的學(xué)術(shù)討論；應(yīng)用部門的參與也是必要的，看看當(dāng)前超重車輛對公路路面和橋梁的破壞就知道了，還有我國寒冷地區(qū)的冬季灑鹽消冰不改革，100～300年的耐久性要求是保證不了的。所以“高性能混凝土”問題仍然離不開兩位專家倡導(dǎo)的“分解論與整體論相結(jié)合”的論斷。因此，以筆者之拙見認(rèn)為：“高性能混凝土是符合特殊性能組合的勻質(zhì)混凝土，必須采用優(yōu)質(zhì)原材料、低水灰比配制的，具有高耐久性和高體積穩(wěn)定性，滿足設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)力學(xué)性能，以及便于澆搗、不離析，密實(shí)成型的良好工作性，并應(yīng)有設(shè)計(jì)、施工和使用部門共同參與的綠色混凝土，特別適用于嚴(yán)酷環(huán)境和關(guān)系國家政治、經(jīng)濟(jì)和人民生活的重大工程?！弊鳛橐粋€(gè)普通混凝土工作者，此修改建議，是“拋磚引玉”，權(quán)當(dāng)把子，供大家討論，希望找出一個(gè)更合適的定義。

5 “高性能混凝土”是 21 世紀(jì)混凝土，任重道遠(yuǎn)，沒有必要急于取消

吳中偉、廉慧珍兩教授在《高性能混凝土》一書的“前言”中論斷，“高性能混凝土必將在我國各項(xiàng)基本建設(shè)工程中發(fā)揮巨大的作用，21 世紀(jì)的混凝土也必將是高性能混凝土”，并在“概論”中對高性能混凝土的推廣應(yīng)用提出八點(diǎn)需要進(jìn)一步研究的問題[2]?，F(xiàn)簡述如下：

（1）水泥基材料的組成結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；

（2）超塑化劑與復(fù)合外加劑；

（3）礦物細(xì)摻料；

（4）復(fù)合化超疊加效應(yīng)的研究與應(yīng)用；

（5）對波特蘭水泥熟料進(jìn)行改革，發(fā)展環(huán)保型膠凝材料；

（6）加強(qiáng)對高強(qiáng)度高性能混凝土韌性的研究；

（7）配合比選擇和施工質(zhì)量控制的計(jì)算機(jī)化；

（8）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)程等的制訂與完善。

筆者認(rèn)為兩位教授對 HPC 的 21 世紀(jì)混凝土的論斷和推廣應(yīng)用中需要進(jìn)一步研究的八點(diǎn)建議是高瞻遠(yuǎn)矚的，對發(fā)展我國 HPC 有重要指導(dǎo)意義。20 余年來這一論斷和八點(diǎn)研究問題，如前所述，已取得顯著成績，此處不再贅述。但科學(xué)無止境，八個(gè)命題的研究都不能說已到了盡頭。何況有個(gè)別課題的研究很少有專家涉及。如混凝土“高強(qiáng)度高韌性的研究”、“水泥基材料的組成結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系”等課題，自吳中偉院士在上世紀(jì)末以《混凝土材料學(xué)——各種混凝土的組成與結(jié)構(gòu)》連續(xù)發(fā)表 6 篇文章后，就很少見有人在這方面提及。還有，就是吳院士臨終前同意署名發(fā)表的那篇《水泥基復(fù)合材料科學(xué)研究中的辯證思維》，遺作中所強(qiáng)調(diào)的在水泥基復(fù)合材料科研究中必須堅(jiān)持“分解論與整體論的結(jié)合”[10]?；炷寥魏我豁?xiàng)本征特性的研究都是屬于分解論的研究，必須與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、應(yīng)用的研究相結(jié)合，即在一個(gè)更大的層次上的整體論結(jié)合。否則，就是“無的放矢”，就是“無本之木”。這一辯證思維還沒引起應(yīng)有的重視。

要實(shí)現(xiàn)水泥基復(fù)合材料分解論的研究與其工程結(jié)構(gòu)的整體論的結(jié)合，是一個(gè)長期的、復(fù)雜的、艱巨的，但又必須解決的問題。這就是吳中偉、廉慧珍兩教授提出的八點(diǎn)需要研究的問題中“（8）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)程等的制訂與完善”。其中包括混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程等制訂與完善。只有設(shè)計(jì)、施工和應(yīng)用部門的全面參與，才是在這一層次上使“分解論與整體論的結(jié)合”，否則，仍然是紙上談兵，空談 HPC。

在混凝土結(jié)構(gòu)工程這一層次真的做到“分解論與整體論的結(jié)合”， 筆者認(rèn)為還有兩點(diǎn)要注意：

（1）必須意識到問題的復(fù)雜性、艱巨性、長期性。因?yàn)樗粌H直接與建材有關(guān)，還涉及到設(shè)計(jì)和施工、應(yīng)用等多個(gè)部門， 它必然是復(fù)雜的、艱巨的，不是短時(shí)間能完成的。沒有國家有關(guān)部門像上世紀(jì) 80 年代推行“可靠性設(shè)計(jì)” 那樣的決心是不行的。截止目前，許多專家教授所做的一切工作和付出的汗水，也只能算是為推廣 HPC 的前期準(zhǔn)備或有關(guān)知識的普及教育工作，任重而道遠(yuǎn)，絕不應(yīng)打退堂鼓。 從吳中偉、廉慧珍兩位教授的《高性能混凝土》一書 1999 年 9 月出版，才 25 年，還不到“而立”之年，絕不能“夭折”！

（2）需要在混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)耐久性的檢測設(shè)備與技術(shù)的“硬件”上下功夫?；炷恋哪途眯?，并不代表混凝土工程結(jié)構(gòu)的耐久性。我國曾有過“超聲—回彈綜合法”檢測混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的規(guī)范，現(xiàn)在很少有人提及了。能否再拿起來，用現(xiàn)今超聲檢測技術(shù)發(fā)展，加以改造提高，用于檢測已成混凝土結(jié)構(gòu)？超聲、CT 檢測技在人體檢測診斷方面已發(fā)展好幾代了，早已彩色三維成像，能發(fā)現(xiàn)毫米級的病灶，如能做點(diǎn)移植探索，用于已成混凝土結(jié)構(gòu)的檢測，豈不是對耐久性的評估更有把握？即使是用現(xiàn)有的“超聲—回彈綜合法”也有新的意義?；貜棛z測混凝土結(jié)構(gòu)表面，通過回彈值的均方差大小，反映結(jié)構(gòu)混凝土的勻質(zhì)性；而超聲檢測的波速與波形可以反映結(jié)構(gòu)混凝土的密實(shí)性與裂縫。希望國家有關(guān)部門組織有光電子儀表技術(shù)專長的專家協(xié)同攻關(guān)，做一些科技創(chuàng)新的東西，不能老是跟在洋人后面“月亮走我也走”！

總之，要做的事還很多，還很艱巨，讓我們都能以“雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越”的精神，群策群力，為創(chuàng)立具有中國特色的“高性能混凝土”做力所能及的事，成就我們混凝土科技界共同的中國夢！

[1] 廉慧珍．對高性能混凝土的再反思[J]．混凝土世界，2010,06(12): 10-13．

[2] 吳中偉，廉慧珍．高性能混凝土[M]．北京：中國鐵道出版社，1999．

[3] 覃維祖．初齡期混凝土的泌水沉降塑性收縮與開裂[J]．商品混凝土，2006(1): 1-4．

[4] 廉慧珍．思維方法和觀念的轉(zhuǎn)變比技術(shù)更重要之一[J]．商品混凝土，2004(2): 3-9．

[5] 覃維祖．利用粉煤灰開發(fā)高性能混凝土若干問題的探討[J]，粉煤灰．2000(5): 3-6．

[6] 宋少民，廉慧珍．現(xiàn)代混凝土技術(shù)的哲學(xué)思考[J]．混凝土世界，2013(5): 32-38．

[7] 毛澤東．關(guān)于哲學(xué)問題的講話，1965 年．

[8] 楊靜．建筑材料．北京：中國水利出版社，2004．

[9] 廉慧珍．對“高性能混凝土”十年來推廣應(yīng)用的反思[J]．混凝土，2003(7): 10-13．

[10] 吳中偉，廉慧珍．水泥基復(fù)合材料科學(xué)研究中的辯證思維[J]．混凝土，2000(3): 3-7．

［通訊地址］上海奇齊科技開發(fā)實(shí)業(yè)有限公司 （201660）

圖 2 車載式攪拌泵送一體機(jī)

總之，高性能混凝土，作為重要的綠色建材之一，其推廣應(yīng)用對提高建設(shè)工程質(zhì)量，降低工程全壽命周期的綜合成本，對于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，推進(jìn)混凝土行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重大意義。但在推廣使用高性能混凝土的過程中，要實(shí)事求是，因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平、資源環(huán)境條件和工程特點(diǎn)，確定本地區(qū)本行業(yè)高性能混凝土推廣應(yīng)用技術(shù)發(fā)展路線，為最終全面應(yīng)用高性能混凝土打下良好基礎(chǔ)。

［作者簡介］張偉（1972—），男，臨沂大學(xué)建筑學(xué)院副教授。主要專業(yè)方向：水泥化學(xué)，高性能混凝土，水泥助磨劑，混凝土外加劑，干混砂漿等領(lǐng)域。

［通訊地址］山東省臨沂市蘭山區(qū)雙嶺路中段，臨沂大學(xué)建筑學(xué)院 206 室（276005）

王永逵（1934—），男，前蘭州鐵道學(xué)院土木系建材教研室主任、副教授。