混凝土新标准的现实意义预拌混凝土GBT14902解析.docx

预拌混凝土 gb/t14902解析谭洪光 （云南省混凝土协会昆明650224）摘 要：阐述了编制国标 预拌混凝土gb/t14902-2012 的必要性和现实意义；并介绍了与之相关的新标准的协调和相容之处，以及预拌混凝土gb/t14902-2012 国标的主要变化。关键词：混凝土；预拌混凝土；新标准引言生了超高强、超高性能的活性细粒混 凝 土（c200、0c800），实现了第四次飞跃2。国家标准化技术委员会和住房与城乡建设部 近年来制 （修） 订了一系列有关混凝土的新标准， 其中国标预拌混凝土gb/t14902-2012（以下简称 “gb/t14902-2012”） 于 2012 年发布，2013 年 9 月1 日实施。反映了近年来我国混凝土的技术发展， 体现了科技进步和行业发展的真实水平，协调了 相关的技术标准，强调了混凝土耐久性问题，贯彻 了绿色混凝土和可持续发展的理念，力求实现建设 资源节约性社会和环境友好型社会的宏伟目标。同时，混凝 土 生 产 、运 输 、垂直输送等机械 化设备，自动化搅拌站、绿色环保型搅拌站 、搅 拌运输车、泵车、超高程泵送及试验、检测设备、 工艺的飞速发展和进步，使混凝土行业进入了高 科技时代。然而，近 30 年来，混凝土的技术进步了，混 凝土裂缝却大量增加了，混凝土工程中普遍出现 混凝土硬化后开裂，拌合物泌浆造成结构表面出 现砂线、蜂窝麻面，有的混凝土结构出现碱骨料 反应，混凝土结构（构筑物）安全使用寿 命 大 大 缩 短，特别是我国的建设工程安全使用寿命平均只有30 年，以往混凝土因崩溃而劣化，现在则因开裂制（修）订混凝土新标准的现实要求与必1要性现代混凝土的困惑1.1而劣化，不是因强度而是因耐久性问题而失效3。1.1.1 混凝土的历史沿革和现存问题1824 年发明波特兰水泥，开创了近代混凝土 的历史；1850 年发明钢筋混凝土，弥补了混凝土抗拉 性能较低的缺陷，实现了第一次飞跃；1928 年发明了预应力钢筋混凝土，发挥了混 凝土与钢筋的协同功能为减少结构断面，增大载 荷能力，提高抗裂和耐久性等起到卓越 的 作 用 ， 是其第二次飞跃；1930 年以来高效减水剂的应用，使混凝土强 度达到 c60 以上，产生了高强混凝土，大流动度， 塌落度经时损失小，是其第三次飞跃1；1970 年以来，超细矿物活性掺和料的研究与 应用，发挥超叠加效应，加上高配比，最佳骨料 级配和高温高压蒸养等新工艺的复合化技术，产 这就突出了“耐久性”的重要性，如何在 新 的 技 术标准中突出体现混凝土耐久性问题成为当前混凝 土工程和技术进步面临的迫切问题。1.1.2传统混凝土向现代混凝土的飞跃（1） 从四组份的传统混凝土到六组份（或更多组份）的混凝土的飞跃，混凝土的成分多样化，高 效减水剂的分散作用，活性磨细掺和料的二次水 化作用、填充作用、致密作用，使混凝土的微结 构发生了变化，强度发展规律，特别是后期强度 发展规律产生了显著变化，工作性能的要求更高， 耐久性的问题更加突出4。（2） 20 世 纪 70 年 代 以 前工程应用和科技研 究的混凝土等级基本在 c40 以下，其技术标 准 的 制订及理论公式的建立都是 在 中 、低 强 度 混 凝 土 的经验和试验的基础上建立 的 。混凝土是实用科 2013 年第 11 卷34 （development guide to building materials） 应 用 技 术学，也是经验科学，过去的很多技术标准和理论 公式都是以 c40 及以下的混凝土经验建立的。现 在工程应用的混凝土等 级大都提高了， c60 的 高 强混凝土已广泛应用，c100 以上的混凝土也在高 层、超高层工程中普遍应用。新的技术标准和规 范需要及时反映。（3） 随着现代社会的发展和大规模基本建设 的高层、超高层建筑、大型公 共 建 筑 、大 型 基 础 设施的建设，混凝土为适应工程建设的需要产生 了多种多样的特种混凝土，如 泵 送 混 凝 土 、自 密 实混凝土、清水混凝土等等，改变了建筑施工的 工艺，使建筑施工技术发生了革命性的变化 。同 时也对混凝土的质量、工作性 、耐 久 性 、提 出 了 新的更高的要求。这些都需要新的技术标准予以 体现。（4） 在目前建筑结 构 设 计 、建 筑 施 工 、混 凝 土生产和工程运用中对混凝土的长期性能和材料 本身的耐久性普遍缺乏认识，现行技术标准也缺 少明确的有关耐久性的内容，使混凝土的相关材 料、配合比的确定、制备和施工都不能很好的满 足耐久性的要求，致使混凝土的质量和混凝土工 程（结构）质量受到影响。这也是目前混凝 土 技 术 和工程界产生困惑的一个重要原因。（5） 在市场经济中 ， 建 筑 业 、建 筑 工 程 、建 设施工和混凝土及其材料的新问题增加现代混凝 土的困惑。预拌混凝土作为建筑结构材料实际上是一种 半成品，影响混凝土（结构、构件）质量的 因 素 很 多，混凝土的原材料、配合比 、搅 拌 、运 输 只 是 确保混凝土质量的一个方面，不是问题的 全 部 。 将出现问题的原因和责任全部归罪于预拌混凝土 和商品混凝土企业是不恰当的。就拿混凝土的开裂问题来说，他是混凝土的 常见病、多发病，其成因是十 分 复 杂 的 。王 铁 梦 教授在其权威著作 工程结构裂缝控制 一书中， 将裂缝的产生定义为“抗与放”的关系5。混凝土裂 缝是多种收缩因素的负叠加效应，归纳产生混凝 土裂缝的成因大约有 5 个方面，36 条成因6。而现 实中普遍的现象是混凝土（结构、构件）一 经 产 生 裂缝或质量问题就找商品混凝土生产企业，就直 指混凝土配合比或其材料有问题，使混凝土企业 和科技人员被无奈、被纠结、被 困 惑 。极 大 地 挫伤了混凝土企业科技人员的积极性，影响了混凝 土企业的良性发展。其实造成开裂的原因还有很 多，如下列举：（a） 盲 目 追 求 高 强 、早 强 。这是混凝土的一 个致命伤；（b） 拼命抢工期，从 10 天一层楼、7 天一层 楼到 3 天一层楼。要求早凝， 一 天 就 拆 模 。浇 筑 厚度大大超过施工规范。伸缩 缝 、抗 震 缝 、后 浇 带的设置和施工很随意，不能严格遵循规范的要 求。振捣不到位，不密实。混凝土浇筑后 13 天 就立模、上荷载；（c） 混凝土养护差，缺乏认识，没有责任感。 混凝土养护是混凝土（结构、构件）生产的 最 后 一 道工序，也是确保其质量的很关键的工艺7。技术 标准中已将它列为“强制性条文”。要求养护 714 天。而现在一般养护都未超过 3 天，有的只养护 1 天 ； 有 的 对较难养护的部位，如剪力墙 、地 下 室侧墙、楼板底面根本不养护，导致开裂。（d） 水泥生产单纯追求自身经济效益，拼 命追求早强高强，尽量磨细，过去比表面积 300 320m2 / kg ， 现 在 增 至 360 380m2 / kg ， 甚 至400m2/kg。增 加 c3s、c3a 的 比例和高碱，使水泥 水化加快，导致水化热增大，自收缩增加，早期 开 裂 增 多 、 耐久性差；据欧美 、 加 拿 大 、 日 本 、 澳大利亚的数十年追踪研究表明，德国的混凝土 （结构、构件）的安全使用寿命最长，开裂最少，耐 久性最好。总结它的经验就是“粗磨、贫混凝土”。（e） 活性矿物掺和料资源紧缺，活性差 、质 量波动大。研究不深，如它的叠加效应，超叠加 效应只有定性的概念，没有定量的理论基础，应 用中比较盲目；（）f砂石材料资源枯竭，质量下降，含泥量 严重超标，含泥量不是 5%以下，有的高达 20%；（g） 外 加 剂 、 高效减水剂的质量和适应性， 以及正确的使用都有不少问题 。特别是膨胀剂的 应用问题不少，往往产生相反的效果，不用少开 裂，越用越开裂，多用了大开 裂 。它 的 应 用 是 有 一定的条件和范围的，其在约束混凝土中效果明 显，非约束条件下效果差，用量大了，反而问题 多。针对这个问题现在有很大的争议。 2013 年第 20 期35谭洪光：混凝土新标准的现实意义应 用 技 术（h） 混凝土浇筑的季节、时间、环境、温度、湿度、风速都对混凝土（结构、构件）最终 质 量 影 响很大，然而鲜有研究，只要有问题就一味认定 “混凝土供应商”。这种简单化的处置方法 不 仅 影 响混凝土企业的发展，还阻碍了对现代混凝土的 研究，是很不可取的。以上罗列的这些问题都需要在新标准中加以 规范。计 。 该 规 范 基 本 设 计 规 定 3.5 条为耐久性设计； 设计使用年限已从过去的 30 年和 50 年提高到 50 年和 100 年；提出了对混凝土材料的耐久性基本 要求，包括最大的氯离子含量 、最 大 碱 含 量 、抗 渗、抗冻、耐腐蚀等等。并明 确 “其 耐 久 性 应 符 合有关标准规定”。gb/t14902-2012 的主要变化833.1 预拌混凝土耐久性能等级gb/t14902-2012 对混凝土耐久性的主要项目 规定了等级划分，其中有：（1） 混 凝 土 抗 冻性能：快冻法 f50、 f100、 f150、 f200、 f250、 f300、 f350、 f400、 f400； 慢冻法 d50、d100、d150、d200、d200。（2） 抗渗等级：p4、p6、p8、p10、p12、 p12。（3） 抗 硫 酸 盐 等 级 ： ks30、 ks60、 ks90、ks120、ks150、ks150。（4） 抗氯离子渗透性能（84d）的等级划分： rcm 法 ： rcm - 、 rcm - 、 rcm - 、 rcm - 、rcm-；电通量法：q-、q-、q -、q -、q -；（5） 抗碳化性能：t-、t -、t -、t -、t -；混凝土耐久性的项目 （内容）确定应根据工程 具体对象和所处的环境及其设计安全使用寿命由 设计确定。也可按建设方的要求确定，应列入合 同文件中。同一混凝土的不同耐久性项目可取不 同的等级或限值。如某混凝土样品其抗渗性处于 级，而其抗碳化可能处于级。耐久性等级的划分，并列入技术标准有着十 分重要的意义，是混凝土技术飞跃的进步，对混 凝土的耐久性能和长期安全使用寿命的保证十分 必要。（6） 水溶性氯离子含量按 4 点环境条件分别对 钢筋混凝土、预应力混凝土、素混凝土作了规定。与相关新标准的协调和相容2近年来混凝土原材料标准大多已经或正在修 订，gb/t14902-2012 与已经制（修）订的相关标准 进行了协调，并在规范性引用文件中增加了相关标 准，其中 gb/t17431 轻集料及其试验方法；gb/ t20491用于水泥和混凝土中的钢渣粉；gb23439混凝土膨胀剂；gb/t25176 混凝土和砂浆用再 生 细 骨 料； gb/t25177 混凝土用再生粗骨 料； gb/t50557 重晶石防辐射混凝土应用技术规范； jgj51轻骨料混凝土技术规 程； jgj206海 砂 混 凝土应用技术规程；jgj/t221 纤维混凝土应用 技术规程；jgj/t240 再生骨料应用技术规程； jg/t317混凝土用粒化电炉磷渣粉；jg/t351水 泥 砂 浆和混凝土用天然火山灰质材 料； jgj207水运工程混凝土试验规程；gb50164混凝土质 量控制标准；gb/t50082普通混凝土长期性能和 耐久性能试验方法标准；jgj/j193混凝土耐久性 检验评定标准；jgj/t259 混凝土结构耐久性修 复与防护技术规程；hj/t412环境标志产品技术 要求预拌混凝土，这是目前较为完善的绿色混 凝土标准，不仅对降低水泥用 量 、提 高 工 业 废 弃 物（掺合料）的使用比例、混凝土耐久性内 容 （抗 渗、抗冻、抗氯离子渗透、抗 硫 酸 盐 腐 蚀 、抗 碳 化、早期收缩等）都有明确严格的要求；对废水利 用、废弃混凝土的回收利用，节能减排都有明确 的规定，对空气污染、噪音、环保也有较高的要 求。特别对放射性的限制比较 严 格 。同 时 对 企 业 的管理和技术素质都有很高的要求。住房与城乡建设部于 2013 年 5 月 24 日 发 文 “建质 【2013】84 号，关于加强预拌混凝土质量管 理工作的通知”明确要求严格按照混凝土 结 构 设 计 规 范gb50010 等技术标准进行混凝土结构设 预拌混凝土标记（1） 规定常用品不另加代号；特制品另设代 号，兼有多类情况可同时标出；（2） 强 度 等 级 为 c，强度检查评定应符合设 计要求，是耐久性检验评定的前提条件；（3） 塌落度控制目标值，后附塌落度等级代 3.2 2013 年第 11 卷36 （development guide to building materials） 应 用 技 术号在括号中；自密实混凝土应采用扩展度控制目 标值，后附扩展度等级代号在括号中；（4） 耐久性能等级代号，对于抗氯离子渗透 性能和抗碳化性能，后附设计值在括号中；（5） 标记示例。示 例 1：采用通用硅酸 盐 水 泥 、 河 沙 、 石 、 矿物掺合料、外加剂和水配制的普通混凝土 。强 度 等 级 为 c50， 塌 落 度 为 180mm， 抗 冻 等 级 为 f250，抗氯离子渗透性能电通量 qs 为 1000c，其 标记为：a-c50-180（s4）-f250-qs（1000）-gb/t14902示例 2：采用通用硅酸盐水泥、砂（也可是陶 砂）、陶粒、矿物掺合料、外加剂、合成纤维和水 配制的轻骨料纤维混凝土，强度等级为 lc40，塌 落 度 为 210mm， 抗 渗 等 级 为 p8， 抗 冻 等 级 为 f150，其标记为：果和技术进步。符合混凝土技术的现实水平 、发展的趋势和要求。骨料扩大了砂、石骨料的使用范围，增加了海砂、 再生骨料、轻骨料、重晶石骨料和纤维等原材料 的规定。3.5掺合料扩大了矿物活性掺和料应用的品种，增加了 钢渣粉、磷渣粉和天然火山灰质材料等，对环保、 利废、资源综合利用和绿色混凝土增加了途径。3.7 实验方法规定了相关混凝土耐久性实验方法，明确规 定了“塌落度经时损失”的测试方法，引 用 规 定 了 “混凝土拌合物水溶性氯离子含量的测试 方 法 ”等 等，使标准的贯彻执行增加了实用性和可操作性。3.8 放射性在国标 gb/t14902-2012 前言 5 中“取消了放射 性的要求”的提法是不准确的。混凝土中的放射性 元素是存在的，在本标准“规范性引用文 件 ”中 不 少标准都对放射性有要求，其中“hj/t412环境标 志产品技术要求预拌混凝土”中，对放射性有 着明确的比较严格的规定。所以，准确的提法应 该是“未将放射性的要求纳入本标准”，而不是取 消。这只是一小点变化。3.6b-lf-lc40-210工作性(s4) -p8-f150-gb/t140923.3对塌落度和塌落度经时损失规定了控制目标 值和允许偏差。同时规定扩展度控制目标值和允 许偏差，这是在过去设计规范和混凝土技术标准 中所没有的。现在的预拌混凝土多为泵送混凝土，泵送混 凝土的产生改变了建筑施工技术，使之成为高科 技的现代化技术，才可能有 高 层 、超 高 层 混 凝 土 结 构 的 建 筑 、 大体积混凝土及水下混凝 土 等 等 。 而泵送混凝土是流变理论，其工作性由 塌 落 度 、 扩展度和流出时间来测定，乃三维概念，而非过 去只简单以塌落度一个指标来确定混凝土的工作 性。以 3 个指标来测定其可 泵 性 、易 泵 性 和 不 可 泵性。gb/t14902-2012 纳入工作性的三维概念是 混凝土技术进步的重要体现。混凝土的可泵区：塌 落度 sl：180210cm，不小于 170cm; 扩展度（d）：480640cm，小于 480cm 时，表示拌合物屈服强度 偏大，需较大压力才能泵送；流出 时 间 （g）：1530s，大于 30s 时，表示拌合物粘度大，不易泵送。易泵区：sl：大于 210cm，d：大于 640cm，g：815s。3.4 混凝土强度等级gb/t14902 -2012 将最大混凝土强度等级由 c80 提高到 c100。反映了我国工程建设的先进成结语4gb/t14902-2012 遵循标准编制先进性、科学性、一致性和可行性的原则 8，反映了近年来我国 预拌混凝土的技术发展，体现了科技进步和行业发 展的真实水平，及时协调了相关的技术标准，贯 彻了绿色混凝土和可持续发展的方针，扩大了混 凝土的原料来源，提倡材料的再生和循 环 利 用 ， 促进开发地方资源，节约自然资源和能 源 消 耗 ， 突出强调了混凝土耐久性问题，有利于促进混凝 土技术进步和混凝土行业可持续发展，对确保工 程质量，提高工程长期安全使用寿命有十分重要 的作用。是一部有针对性的 、有 实 用 性 的 、有 可 操作性，较为先进的技术标准。当然，技术标准为确保它的实用性，能够贯 彻执行，它只能采用成熟的先进技术和行业管理 先进成果，只是平均先进水 平 。譬如对混凝土强 2013 年第 20 期37综合短信谭洪光：混凝土新标准的现实意义应 用 技 术度等级仍以 28 天为标准，而不能以 56 天甚至 90天作标准，因而未能纳入本技 术 标 准 。还 有 无 水 泥熟料混凝土、超高强超高性能活性细粒混凝土 等等最新先进成果和前沿技术都没有在新标准中 反映。任何科学技术发展都是永无止境的，都受时 空和地域的限制，都有它的不可知性和不确定性， 只要不断地探索和实践，就能 有 所 发 现 、有 所 发 明、有所创新，就能推动其不断的前进。6 谭洪光. 混凝土裂缝产生的原因与防治c. /佚名. 中国南方 11省混凝土技术交流会论文集， 出版地不详，2006.8 佚名. gb/t 14902-2012，预拌混凝土s. 北京：中国标准出版社，2013.8.7 陈肇元. 完善技术标准，提供能切实际和工程需求的混凝土j.混凝土与标准化，2002（02）:1-8.收稿日期：2013-09-13作者简介： 谭洪光 （1938-），男，四川安县人，教授级高级工程师，研究员，中国科技咨询中心建 筑工程专家组专家，中国建筑业协会混凝土分会 常务理事、云南省混凝土协会理事长，长期从事 混凝土技术研究。参考文献：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 谭洪光. 高强性能混凝土的发展与展望m. /中国当代思想库.北京：中国文联出版社，2006： 961-968.3 谭洪光.绿色混凝土的若干问题j. 建材发展导向, 2011（06）:33-37.4 谭洪光等. 综述矿物活性掺和料在混凝土中的应用j. 建材发 展导向，2013（04）:67-73.5 王铁梦.工程结构裂缝控制m.北京：中国建筑工业出版社，1997.（责任编辑：何彬）1111111111111111111111111111111111111111111111如何才能实现煤的高效转化与清洁利用广大企业如何才能实现煤的高效转化与清洁利用？第一，发展循环经济是煤炭清洁高效利用的必然方向。现阶段，作为高碳能源的煤炭，无论以何种 方式利用，都无法避免二氧化碳排放。但是，通过建立循环经济模式，实现能量梯级利用与资源的闭路 循环利