摘要: 介紹了近年來(lái)的國(guó)際國(guó)內(nèi)混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在提高混凝土性能上取得的進(jìn)展, 認(rèn)為要提高我國(guó)混凝土行業(yè)的整體水準(zhǔn), 關(guān)鍵在于完善混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系, 應(yīng)該編制比較完整的混凝土性能與技術(shù)條件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), 指導(dǎo)混凝土能以具有工程所需的性能作為目標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)與施工, 推廣應(yīng)用目標(biāo)混凝土( 或性能化混凝土) 。
關(guān)鍵詞: 混凝土; 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn); 性能; 目標(biāo)混凝土; 性能化混凝土
中圖分類號(hào): TU528.01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào): 1002- 3550( 2008) 02- 0001- 08
1 混凝土的性能與《技術(shù)要求》
作為術(shù)語(yǔ)用的“性能”一詞, 通常指某一材料或物件的性質(zhì)或特性, 所對(duì)應(yīng)的英語(yǔ)是properties, 如硬化混凝土的強(qiáng)度、滲透性, 新拌混凝土的工作性等。但“性能”一詞還有功能的釋義, 指的是材料或物件的性質(zhì)能夠滿足設(shè)計(jì)要求或使用功能要求的程度與能力, 所對(duì)應(yīng)的英語(yǔ)則是performance。近年來(lái), 高性能混凝土( high-performance concrete) 、性能化設(shè)計(jì)( performance-baseddesign) 等詞匯在工程領(lǐng)域盛行, 這里的“性能”均由performance翻譯而來(lái)。
高性能混凝土, 意為這種混凝土的主要特性切合工程應(yīng)用對(duì)象所需; 性能化設(shè)計(jì), 意為這種設(shè)計(jì)是以工程的功能所需為基礎(chǔ), 是一種“量體裁衣”式的設(shè)計(jì)。“高性能混凝土”一詞是繼現(xiàn)代高強(qiáng)混凝土于20 世紀(jì)70 年代初開(kāi)始推廣應(yīng)用于高層建筑以后才提出來(lái)的, 為滿足現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施工程向大跨、超高、重載方向發(fā)展和抵抗惡劣環(huán)境條件的需要, 混凝土的性能不僅需要高強(qiáng),而且還需良好的耐久性和工作性, 所以法國(guó)最早提出高性能混凝土的概念時(shí), 是將兼具這些優(yōu)良性能的低水膠比混凝土稱為高性能混凝土以區(qū)別于高強(qiáng)混凝土。20 世紀(jì)80 年代初, 日本東京大學(xué)崗村甫研究組為應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)年輕一代不愿從事混凝土施工繁重體力勞動(dòng)而導(dǎo)致勞工匱乏, 同時(shí)也為改善混凝土密實(shí)性和均勻性以提高其耐久性, 研究開(kāi)發(fā)了免振的流態(tài)混凝土, 其特性確實(shí)適應(yīng)日本社會(huì)和工程所需, 稱之為高性能混凝土也是合適的。近年來(lái)隨著可持續(xù)發(fā)展理念深入人心, 愈來(lái)愈多的人認(rèn)識(shí)到混凝土的耐久性對(duì)工程來(lái)說(shuō)要比強(qiáng)度更為重要, 因此到現(xiàn)在, 大家多認(rèn)為高性能混凝土應(yīng)是一種以耐久性為基本要求的勻質(zhì)混凝土, 而且良好的耐久性通常都會(huì)伴隨一定強(qiáng)度與良好工作性。在加拿大, 開(kāi)發(fā)了一種用于回填廢棄采礦巷井的混凝土, 雖然硬化后的強(qiáng)度僅1MPa, 不過(guò)已足以防止洞室塌陷, 其特點(diǎn)是具有管道輸送的工作性, 解決了巷井回填技術(shù)上的主要困難, 他們稱這種超低強(qiáng)的混凝土為高性能混凝土也并無(wú)不可。
總之, 凡性能切合工程所需的混凝土都可稱為高性能混凝土;混凝土是人造材料, 所以高性能混凝土是以所需性能作為目標(biāo)生產(chǎn)出來(lái)的。所有工程的混凝土并非都需高強(qiáng), 因而高性能混凝土也不必都有很高的強(qiáng)度。所以高性能混凝土不可能成為混凝土的一個(gè)單獨(dú)品種, 如果脫離它的應(yīng)用對(duì)象需求去定義其強(qiáng)度、耐久性、工作性的量化指標(biāo), 就背離了高性能混凝土的基本理念。作為人造材料, 混凝土的生產(chǎn)供應(yīng), 理應(yīng)服務(wù)于不同工程對(duì)象的不同需求, 只有這樣才能做到物盡其用, 取得最大工程效益和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 1568—1《建筑物和建筑部件使用壽命設(shè)計(jì)的一般原則》中, 對(duì)術(shù)語(yǔ)“性能( performance) ”的定義是“關(guān)鍵性質(zhì)的質(zhì)量水準(zhǔn)( qualitative level of a critical property) ”,意為性能( performance) 就是以符合工程所需程度作為質(zhì)量水準(zhǔn)的關(guān)鍵特性( property) 。性能化設(shè)計(jì)、高性能混凝土這樣的字眼現(xiàn)在似乎已成時(shí)髦用語(yǔ), 大家都承認(rèn), 這些都是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和混凝土的發(fā)展方向。推廣應(yīng)用高性能混凝土技術(shù)在我國(guó)也有多年,但什么是高性能的本質(zhì), 在工程界和建設(shè)行政主管部門(mén)內(nèi), 甚至包括新近頒布的CECS 207: 2006 《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》, 未必都有清晰的一致認(rèn)識(shí)。
從總體看, 我國(guó)各地提供的預(yù)拌混凝土至今仍只按照強(qiáng)度和坍落度這兩個(gè)性能指標(biāo)生產(chǎn), 在混凝土原材料選擇、新拌混凝土施工和混凝土質(zhì)量驗(yàn)收上多不考慮由于工程應(yīng)用對(duì)象的用途不同和所處環(huán)境條件不同、混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法不同、施工的氣候環(huán)境與工法不同, 還必須具有更多的技術(shù)性能要求, 才能切合工程具體需要, 才有資格稱為高性能混凝土。這是我國(guó)混凝土行業(yè)的技術(shù)和管理水平在總體上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的最主要標(biāo)志。不管?chē)?guó)內(nèi)各部門(mén)已經(jīng)對(duì)高性能混凝土的研究與應(yīng)用頒發(fā)了大量“國(guó)際先進(jìn)”乃至“國(guó)際領(lǐng)先”獎(jiǎng)狀, 似乎也難以撼動(dòng)這種落后的現(xiàn)實(shí)。
為改變這一現(xiàn)狀, 我們要首先完善混凝土的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。有人以為, 混凝土的生產(chǎn)和施工, 只要滿足國(guó)家頒布的原材料標(biāo)準(zhǔn)、混凝土配合比規(guī)范、結(jié)構(gòu)施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范, 就必然會(huì)是合格的結(jié)構(gòu)混凝土; 往往我們的結(jié)構(gòu)工程師也以為, 混凝土材料與混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量, 已經(jīng)有了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范, 所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以放手不管?？墒沁@些理解絕對(duì)有誤。當(dāng)然, 我們也不能反過(guò)來(lái)說(shuō), 認(rèn)為國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以完全不加遵守。問(wèn)題主要在于我們的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善, 以及人們對(duì)于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的作用與地位存在認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)[1]。本來(lái), 技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的要求, 包括用黑體字印刷的所謂強(qiáng)制性條文, 主要是一般情況下的最低要求, 一個(gè)工程理應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)來(lái)確定是否還需要采取更高要求和規(guī)范未能提及的其他要求。
事實(shí)上, 符合混凝土原材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的水泥、砂石和礦物摻和料, 不一定就是某一混凝土結(jié)構(gòu)所需的合格原材料。比如含有較多粉煤灰混合料的普通硅酸鹽水泥, 盡管混合料用量仍在國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許限值( 占水泥總重的20%) 以內(nèi)可視為合格產(chǎn)品, 但如果用于水膠比偏大、鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度較薄而又處于潮濕大氣環(huán)境中的混凝土構(gòu)件時(shí), 就有可能因這種水泥混凝土的快速碳化而引起鋼筋過(guò)早銹蝕, 成為不合格的原材料, 如果在這種情況下還要在配制時(shí)再外摻較多粉煤灰, 更有可能鑄成大錯(cuò); 再如有的普通硅酸鹽水泥含有較多石灰石粉混合料, 也就不能用于嚴(yán)重凍融或氯鹽環(huán)境下可能受濕的混凝土構(gòu)件。自從GB 50204—2001《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》頒布并同時(shí)廢止GB 50204—1994 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》以來(lái), 在工民建混凝土結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中, 已再無(wú)一本有效標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范混凝土粗骨料的最大公稱粒徑要求, 以致攪拌站能夠供應(yīng)的混凝土, 所采用的粗骨料最大粒徑更加趨向于劃一不變, 通常為25 mm 甚至更大, 遠(yuǎn)超過(guò)普通樓板和一般梁柱最外側(cè)鋼筋的保護(hù)層厚度, 成為混凝土構(gòu)件早期開(kāi)裂的主要誘因之一[2]。即使在過(guò)去的GB50204—1994 和適用于橋梁結(jié)構(gòu)施工的交通部現(xiàn)行部標(biāo)中,也只有粗骨料最大粒徑不能超過(guò)鋼筋間距的3/4 和構(gòu)件厚度1/4的規(guī)定, 并沒(méi)有與保護(hù)層厚度建立聯(lián)系, 而且根本不考慮粗骨料的最大粒徑還需要與結(jié)構(gòu)所受環(huán)境作用的嚴(yán)重程度而變, 比如在嚴(yán)重的氯鹽環(huán)境侵蝕下, 粗骨料最大粒徑不能大于保護(hù)層厚度的1/2, 否則將嚴(yán)重?fù)p害結(jié)構(gòu)的耐久性。
以上所舉的都是當(dāng)前混凝土質(zhì)量問(wèn)題中的通病, 類似案例不勝枚舉。可是在工程界內(nèi), 由于這些問(wèn)題多不違反現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定而習(xí)以為常, 更何況一些技術(shù)規(guī)范的某些規(guī)定本身就有缺陷, 甚至有誤而又不及時(shí)更正。凡此種種, 凸現(xiàn)了我國(guó)混凝土技術(shù)規(guī)范落后與缺失的一面, 并已成為混凝土工程質(zhì)量長(zhǎng)期不能根本改善的重要原因之一。
每個(gè)工程設(shè)計(jì)對(duì)象都有其自身的特點(diǎn), 而為之服務(wù)的結(jié)構(gòu)材料和原材料標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn), 所能考慮的主要是這些工程對(duì)象的共性和一般情況下的一般需求。所以在混凝土定貨前, 作為工程業(yè)主或承建商代表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人, 必須結(jié)合工程具體要求并聯(lián)合施工方, 必要時(shí)還需邀請(qǐng)材料工程師, 負(fù)責(zé)提出所需混凝土的性能和其他要求的書(shū)面文件, 即《混凝土技術(shù)要求》交給混凝土生產(chǎn)方和施工方。重要工程和并非一般工程的混凝土結(jié)構(gòu), 應(yīng)該在工程招標(biāo)文件中列入《混凝土技術(shù)要求》這樣的項(xiàng)目文件, 不能一概引用或照搬國(guó)家與行業(yè)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。這樣做在我國(guó)尤為必要, 因?yàn)楝F(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚欠完善, 標(biāo)準(zhǔn)本身設(shè)置的最低質(zhì)量水準(zhǔn)也偏低, 除了一般環(huán)境下受輕微環(huán)境作用的普通房屋混凝土結(jié)構(gòu)以外, 如果只是按照我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)施工, 是不可能達(dá)到我國(guó)《建筑法》規(guī)定的“必須確保”建筑物主體結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的質(zhì)量要求的[3], 會(huì)淪為次品甚至劣品。
本文主要介紹歐洲和北美近年頒布的混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為完善混凝土的性能和技術(shù)要求所取得的進(jìn)展, 以及國(guó)內(nèi)的混凝土工程界為彌補(bǔ)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)在這方面的缺失而開(kāi)展的一些工作,期望能與業(yè)內(nèi)人士共同探討并懇請(qǐng)批評(píng)指正。
2 我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的主要問(wèn)題
與混凝土有關(guān)的國(guó)內(nèi)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范已有數(shù)十種, 與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比雖然不能算多但也為數(shù)不少, 可是在混凝土的原材料標(biāo)準(zhǔn)、混凝土材料規(guī)范、結(jié)構(gòu)施工規(guī)范和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范之間涇渭分明、各行其是、缺乏聯(lián)系。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理中,原則上要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的條文里不能有施工技術(shù)和施工質(zhì)量驗(yàn)收要求, 也不能有混凝土及其原材料在品種、質(zhì)量和用量上的選擇要求, 這種做法未免有本末倒置之嫌, 而且還造成了我國(guó)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工人員與混凝土材料及原材料人員之間相互割裂和互不了解的嚴(yán)重局面。在編制各自專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范時(shí), 很少邀請(qǐng)其他各方人員參與。在現(xiàn)行的混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)中, 過(guò)多著眼本行業(yè)的利益, 較少考慮它的終端應(yīng)用對(duì)象混凝土和混凝土結(jié)構(gòu)與制品所需。在混凝土材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中, 所考慮的混凝土性能要求也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程所需。
國(guó)內(nèi)的水泥生產(chǎn)一味簡(jiǎn)單地通過(guò)磨細(xì)和增加熟料中高強(qiáng)礦物組分追求高強(qiáng), 以致國(guó)內(nèi)的水泥幾乎都變成早強(qiáng)水泥, 嚴(yán)重?fù)p傷一些混凝土結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品的耐久性并加劇其開(kāi)裂傾向; 水泥標(biāo)準(zhǔn)允許普通硅酸鹽水泥中加入大量混合料以提高水泥產(chǎn)量, 又不限制廠家以商業(yè)秘密為由向用戶隱瞞這些混合料到底是煤矸石粉、石灰石粉或建筑垃圾, 而使用這樣的水泥就很難配制出性能切合工程所需的混凝土。由于水泥標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于產(chǎn)品的均勻性缺乏足夠重視, 已構(gòu)成混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性差的主要原因之一。據(jù)說(shuō)現(xiàn)在的水泥產(chǎn)品中還有摻雜工業(yè)鹽來(lái)提高水泥強(qiáng)度的, 但愿不是事實(shí), 不過(guò)也從一個(gè)側(cè)面反映出我們的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)密, 在水泥與混凝土生產(chǎn)與交貨的眾多驗(yàn)收環(huán)節(jié)中, 缺乏氯離子含量的強(qiáng)制檢測(cè)要求, 以致這種可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果的重大問(wèn)題難以確認(rèn)其是否存在。至于骨料標(biāo)準(zhǔn), 在服務(wù)于混凝土結(jié)構(gòu)的需要方面也好不了多少; 值得一提的是修訂后的現(xiàn)行骨料標(biāo)準(zhǔn), 不顧我國(guó)本是公制計(jì)量的國(guó)家和混凝土工程界反對(duì), 居然會(huì)將骨料的公稱粒徑從公制改成英制以利于出口, 不僅給結(jié)構(gòu)設(shè)__計(jì)施工帶來(lái)麻煩, 而且造成原有篩子大量浪費(fèi)。
實(shí)際上, 從混凝土原材料到混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的標(biāo)準(zhǔn)體系中, 相互的條文內(nèi)容是不可能絕然劃分的, 有些必須相容, 這對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)尤其需要。結(jié)構(gòu)的耐久性, 從其定義來(lái)說(shuō)就不同于材料的耐久性?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性本身就與設(shè)計(jì)確定的使用壽命和設(shè)計(jì)規(guī)定的維修( maintenance) 要求有關(guān); 所謂維修, 按照ISO 標(biāo)準(zhǔn)的定義包括日常維護(hù)、小修和大修( 含更換) ; 一般環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)耐久性質(zhì)量在其設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)是規(guī)定不需要大修的, 但受到嚴(yán)重環(huán)境作用侵蝕的橋梁和工業(yè)廠房則不一定, 如果需要大修則應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中明確提出預(yù)計(jì)的大修期限。結(jié)構(gòu)中的混凝土材料耐久性在極大程度上取決于施工養(yǎng)護(hù)制度, 在fib 的模式規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命設(shè)計(jì)》中, 確定結(jié)構(gòu)使用壽命( 結(jié)構(gòu)達(dá)到耐久性極限狀態(tài)的年限) 的函數(shù)表達(dá)式內(nèi)就含有“施工養(yǎng)護(hù)系數(shù)”, 不同養(yǎng)護(hù)天數(shù)導(dǎo)致的壽命差別最大可相差4 倍。如果按照我們過(guò)去的框框, 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中不能提出施工、維修等要求, 就無(wú)法進(jìn)行可靠的結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)。其實(shí), 現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的混凝土材料強(qiáng)度和彈性模量等數(shù)據(jù)也沒(méi)有放在混凝土材料規(guī)范內(nèi), 在其設(shè)計(jì)基本規(guī)定一章內(nèi)的環(huán)境類別也并未移到荷載規(guī)范中去; 所以規(guī)范的編寫(xiě)還是應(yīng)該從實(shí)際需要和有利于技術(shù)人員使用出發(fā)。
這些僵硬的框框多少顯露了以往計(jì)劃體制遺留的痕跡。唐明述先生就曾建議[4]將水泥和礦料等膠凝材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡到混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 他還引述著名混凝土專家Neville的建議, 用“Designed concrete”一詞來(lái)替代易生歧義的“Highperformanceconcrete”, 并將前者貼切地譯成“目標(biāo)混凝土”。
在英國(guó)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范BS 8100—1: 1997《混凝土的結(jié)構(gòu)應(yīng)用- 1, 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》中, 就將結(jié)構(gòu)施工和對(duì)混凝土材料的技術(shù)要求都與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合在一起作為一個(gè)整體編排, 這樣做并不排斥針對(duì)混凝土材料的制造生產(chǎn)和混凝土結(jié)構(gòu)施工另編相對(duì)獨(dú)立的更加專業(yè)和詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范, 比如英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中就另有一套共4 部的標(biāo)準(zhǔn)BS 5328: 1997 與BS 8100 配合, 詳細(xì)對(duì)混凝土技術(shù)要求的制定方法、混凝土原材料質(zhì)量要求、混凝土生產(chǎn)運(yùn)輸以及混凝土的合格性驗(yàn)收作出規(guī)定。美國(guó)ACI 318 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也包含了結(jié)構(gòu)工程師在其設(shè)計(jì)中必須考慮的有關(guān)混凝土原材料和混凝土施工及質(zhì)量驗(yàn)收的內(nèi)容。這些都是著名的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn), 從效果看, 這種做法顯然要比我們那樣的截然分清好得多, 有利于設(shè)計(jì)人員了解本該具備的相關(guān)專業(yè)知識(shí), 保證工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。
在我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中, 缺失了一本非常重要的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn), 那就是能夠著眼于混凝土終端服務(wù)對(duì)象混凝土結(jié)構(gòu)的需要, 以工程所需為出發(fā)點(diǎn)或目標(biāo), 用來(lái)指導(dǎo): 1) 混凝土的使用者( 主要是工程設(shè)計(jì)人) 應(yīng)該如何根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象本身的需要來(lái)制定上面提到過(guò)的《混凝土技術(shù)要求》文件; 2) 混凝土供應(yīng)商應(yīng)該如何選擇合格的原材料與工藝并生產(chǎn)供應(yīng)合乎工程需要的新拌混凝土; 3) 施工企業(yè)應(yīng)該如何對(duì)新拌混凝土來(lái)料進(jìn)行合格性檢驗(yàn)并采取適當(dāng)?shù)臐仓?、養(yǎng)護(hù)等施工工藝, 以確保結(jié)構(gòu)竣工后的混凝土能夠最終切合結(jié)構(gòu)工程所需。預(yù)拌混凝土的出現(xiàn)將傳統(tǒng)的混凝土生產(chǎn)與施工的一體化分割成獨(dú)立的雙方, 這本規(guī)范的另一個(gè)作用, 就是要明確界定混凝土工程的設(shè)計(jì)、施工與生產(chǎn)各方在混凝土質(zhì)量保證上的各自職責(zé), 此外又能起到混凝土結(jié)構(gòu)與混凝土原材料之間的橋梁作用。水泥等原材料標(biāo)準(zhǔn)的編制原本應(yīng)在這一規(guī)范的指引下進(jìn)行, 以達(dá)到原材料的質(zhì)量要求能夠緊密服務(wù)于工程需要的目的。
這份缺失的規(guī)范可名為“混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”( Specification for concrete materials) 或“ 結(jié)構(gòu)混凝土的性能與技術(shù)要求”( Performance and specification of concrete for structural use) , 類似于歐盟混凝土結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系( 圖1) 中的EN 206—1: 2000《混凝土技術(shù)要求、性能、生產(chǎn)與合格性》( Specification, performance,production and conformity) , 或加拿大標(biāo)準(zhǔn)CSA A23.1—04《混凝土材料與混凝土施工方法》中有關(guān)混凝土材料的部分, 或英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 5328《混凝土》( 現(xiàn)已為BS 8500: 2002 替換》。
3 混凝土的性能要求與環(huán)境作用級(jí)別
我們應(yīng)該根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計(jì)使用壽命、不同荷載作用與環(huán)境作用、不同施工條件以及用戶提出的其他功能需要, 提出結(jié)構(gòu)中的混凝土在荷載作用下鑒于承載力所需的強(qiáng)度等力學(xué)性能要求, 結(jié)構(gòu)所處局部環(huán)境作用下引起結(jié)構(gòu)性能逐漸退化的耐久性要求, 結(jié)構(gòu)施工對(duì)新拌混凝土的均勻性與工作性要求以及其他諸如混凝土的體積穩(wěn)定性、外觀色澤等要求。在這些需要中, 荷載作用下的混凝土力學(xué)性能( 主要是強(qiáng)度) 最為簡(jiǎn)單, 已能通過(guò)定量計(jì)算準(zhǔn)確給出所需的混凝土強(qiáng)度等級(jí)并已建立了有效的質(zhì)量控制和驗(yàn)收制度。新拌混凝土的工作性也能簡(jiǎn)單地通過(guò)坍落度或擴(kuò)展度的量化表達(dá)滿足多數(shù)工程施工所需。最為復(fù)雜且難以準(zhǔn)確表達(dá)的是混凝土材料的耐久性, 后者很難用一二個(gè)量化指標(biāo)加以描述, 而且不同環(huán)境類別和不同環(huán)境條件下的混凝土耐久性往往需要選用不同的混凝土原材料。
迄今為止, 結(jié)構(gòu)耐久性的定量計(jì)算尚未成熟到可以納入正規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范, 對(duì)于結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)還只能采用定性的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法, 通常用混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)、混凝土最大水膠比并要求選用的混凝土原材料( 品種、用量和質(zhì)量) 只能在限定的范圍內(nèi), 來(lái)綜合體現(xiàn)不同設(shè)計(jì)使用壽命和不同環(huán)境級(jí)別( 環(huán)境類別及其作用等級(jí)) 下的混凝土耐久性要求。
所以, 結(jié)構(gòu)混凝土所需的強(qiáng)度等級(jí)一定要兼顧構(gòu)件承載力和耐久性的雙重需要, 而且必須了解, 現(xiàn)在的混凝土由于水泥的早強(qiáng)和顆粒更細(xì)以及施工養(yǎng)護(hù)過(guò)程越來(lái)越短, 其耐久性已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如過(guò)去幾十年前同樣強(qiáng)度的混凝土?，F(xiàn)在, 除了高層建筑低層柱和預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)那樣需要承受較高壓應(yīng)力的構(gòu)件外, 結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)于絕大多數(shù)的配筋構(gòu)件而言, 應(yīng)該都是耐久性需要決定的而并非取決于承載力的需要。所以, 除少數(shù)情況外, 設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí), 所取用的混凝土材料強(qiáng)度應(yīng)是耐久性所需的更高強(qiáng)度, 并有可能因此而減少構(gòu)件或鋼筋的截面積。
一般來(lái)說(shuō), 水膠比越小, 混凝土密實(shí)性增加, 加強(qiáng)了抵抗環(huán)境作用因素( 水分、氧氣、二氧化碳和氯鹽、氯鹽等) 的侵入能力, 提高了混凝土材料的耐久性。強(qiáng)度高的混凝土, 配制時(shí)通常需要較低水膠比, 而且抗凍、抗硫酸鹽腐蝕能力與強(qiáng)度有直接關(guān)系。但是強(qiáng)度、水膠比與耐久性之間的相關(guān)性并不總是這樣,比如同一低水膠比的純硅酸鹽水泥混凝土, 其強(qiáng)度等級(jí)要比大摻量粉煤灰混凝土高得多, 但抗氯鹽侵蝕的能力卻遠(yuǎn)不如后者。高壓蒸養(yǎng)的低水膠比混凝土, 如果溫控不當(dāng), 可使混凝土內(nèi)部的微細(xì)孔隙連通, 這時(shí)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)仍能達(dá)到90 MPa甚至更高, 抗水滲透能力也非常好, 可是抗凍融和抗氯離子的能力有可能降到與低強(qiáng)混凝土相近的程度。即使混凝土的強(qiáng)度、水膠比和原材料完全相同, 只是骨料的最大公稱粒徑有別,由于混凝土骨料與硬化漿體之間的界面往往形成有害物質(zhì)侵入到鋼筋表面的薄弱通道, 所以在嚴(yán)重環(huán)境作用下, 需要在混凝土的性能要求中對(duì)骨料最大粒徑與保護(hù)層厚度的比值提出限制。因此, 混凝土的耐久性在結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法中, 需用強(qiáng)度等級(jí)、水膠比和限定范圍的原材料這三者綜合起來(lái)表達(dá), 必須同時(shí)得到滿足。
混凝土材料在特定類別環(huán)境作用下的耐久性, 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有時(shí)也用某種單一的耐久性參數(shù)表示, 如氯鹽環(huán)境下的氯離子在混凝土中的擴(kuò)散系數(shù), 凍融環(huán)境下的混凝土抗凍等級(jí)、抗凍耐久性指數(shù)DF 值或混凝土含氣量及氣泡間距系數(shù), 大氣環(huán)境中的混凝土碳化系數(shù), 硫酸鹽環(huán)境下的混凝土腐蝕系數(shù)等。但是這些按照混凝土材料標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法得出的參數(shù)量化指標(biāo),由于采用的都是快速試驗(yàn), 所模擬的環(huán)境作用程度往往過(guò)于嚴(yán)酷而脫離工程實(shí)際, 設(shè)計(jì)人員如果直接拿過(guò)來(lái)作為工程設(shè)計(jì)或工程判斷的依據(jù), 有時(shí)會(huì)被誤導(dǎo)甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論。例如用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的28 d 標(biāo)準(zhǔn)齡期混凝土試件進(jìn)行快速的氯離子擴(kuò)散系數(shù)或硫酸鹽腐蝕試驗(yàn), 得出的結(jié)論肯定是低水膠比大摻粉煤灰混凝土的耐久性要低于相同水膠比的純硅酸鹽水泥混凝土, 原因是大摻量礦料混凝土的水化速度很慢, 在28 d 標(biāo)準(zhǔn)齡期時(shí)遠(yuǎn)未成熟, 難以承受超高濃度的鹽溶液侵蝕, 但在工程中的實(shí)際表現(xiàn)情況卻相反。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件中,也必須提出所需的混凝土施工養(yǎng)護(hù)制度, 而且還需考慮混凝土構(gòu)件施工后開(kāi)始暴露于環(huán)境作用的時(shí)間, 需要對(duì)過(guò)早接觸海水或者冰凍的混凝土齡期提出限制?；炷翗?gòu)件硬化后立即接觸大氣中的二氧化碳很難避免, 所以用混凝土耐久性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所測(cè)得的碳化性能, 由于開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)試件齡期已有28 d, 給出的結(jié)果就會(huì)過(guò)高估計(jì)粉煤灰含量較大且水膠比又偏高的混凝土護(hù)筋能力。
現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系中的主要不足之一, 就是對(duì)環(huán)境作用下混凝土耐久性的漠視, 所關(guān)心的多是結(jié)構(gòu)承載力所需的強(qiáng)度性能。環(huán)境作用現(xiàn)在還不能象荷載作用一樣可以準(zhǔn)確地用具體量值表示, 所以在結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)方法中, 通常都是定性地用若干等級(jí)來(lái)表示環(huán)境作用的嚴(yán)重程度。以往的國(guó)內(nèi)外規(guī)范在環(huán)境作用等級(jí)中都沒(méi)有區(qū)分不同種類的環(huán)境作用有著不同腐蝕機(jī)理,不能很好反映對(duì)原材料選用的不同需要。近10 年來(lái), 在新的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN206—1 與加拿大標(biāo)準(zhǔn)CSAA23.1 中, 已分別將環(huán)境種類及其作用等級(jí)分成6 類共18 個(gè)級(jí)別和6 類15 個(gè)級(jí)別。
國(guó)內(nèi)新編制的《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范( 報(bào)批稿) 》中,參考了歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 1992—1: 2004 即歐盟規(guī)范《Eurocode: 2 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》內(nèi)按照EN 206—1 規(guī)定的環(huán)境級(jí)別劃分方法,在中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CCES 01—2004( 2005 年修訂版)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工指南》的基礎(chǔ)上, 提出了表1 所示的環(huán)境種類與表2 的環(huán)境作用等級(jí)。在每一級(jí)別下根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計(jì)使用壽命, 分別規(guī)定混凝土所需的最低強(qiáng)度等級(jí)、最大水膠比和原材料選擇范圍在品種、質(zhì)量和用量上的限制以及對(duì)混凝土施工養(yǎng)護(hù)的不同要求。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于多類環(huán)境同時(shí)作用時(shí), 混凝土的耐久性應(yīng)能滿足其中每一環(huán)境單獨(dú)作用下的要求。表3、
4 分別為一般環(huán)境下對(duì)應(yīng)于不同環(huán)境環(huán)境條件時(shí)的環(huán)境作用級(jí)
別與相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、最大水膠比和鋼筋的保護(hù)層最小厚度要求。表5 為一般環(huán)境下對(duì)混凝土膠凝材料選用的的限定范圍。同一結(jié)構(gòu)中不同構(gòu)件和同一構(gòu)件中的不同部位, 由于可能處于不同的局部環(huán)境級(jí)別, 應(yīng)分別考慮所需的不同保護(hù)層厚度; 即使是同一環(huán)境級(jí)別I- A, 處于干燥大氣中和永久浸沒(méi)與靜水中的構(gòu)件, 因?yàn)楹笳呷鄙傺鯕夤┙o, 構(gòu)件不宜銹蝕, 所以對(duì)混凝土膠凝材料的限制范圍也不相同。
一般環(huán)境中的干濕交替環(huán)境條件最易引起鋼筋的嚴(yán)重銹蝕,可是在我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB 50010—2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的環(huán)境類別中, 其環(huán)境等級(jí)僅列為”二a”, 與不宜銹蝕的水中缺氧環(huán)境同樣對(duì)待, 給出梁柱主筋所需的保護(hù)層最小厚度為30 mm, 所以最先遭受銹蝕的外側(cè)箍筋保護(hù)層最小厚度可能僅有15 mm, 甚至不到表3 規(guī)定的一半。這是干濕交替下的混凝土構(gòu)件壽命之所以短促的主要原因。
不同環(huán)境類別對(duì)于膠凝材料需有不同的選擇。例如嚴(yán)重凍融
注: 1、環(huán)境條件是指與混凝土表面接觸的局部環(huán)境。
2、常年干燥、低濕度環(huán)境指年平均相對(duì)濕度低于60%, 中、高濕度環(huán)境指年平均相對(duì)濕度大于60%。
3、干濕交替指混凝土表面不斷接觸到液態(tài)水的環(huán)境條件, 如構(gòu)件周?chē)髿猸h(huán)境相對(duì)濕度長(zhǎng)期維持在較高的水平, 其對(duì)配筋混凝土構(gòu)件的作用程度可認(rèn)為介于中度( I- C) 與輕度( I- B) 之間, 具體作用程度可根據(jù)當(dāng)?shù)丶扔泄こ痰膶?shí)際調(diào)查確定。
注: 1、I- A 環(huán)境中的使用年限低于100 年的板、墻, 如混凝土骨料最大公稱粒徑不大于15 mm, 保護(hù)層最小厚度可降為15 mm, 但最大水膠比不應(yīng)大于0.55。
2、年平均氣溫大于20 ℃且年平均相對(duì)濕度大于75%的地區(qū), 除I- A 環(huán)境等級(jí)的板、墻構(gòu)件外, 混凝土最低強(qiáng)度應(yīng)比表中規(guī)定提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)( 5 N/mm2) , 或?qū)⒈Ｗo(hù)層最小厚度增大5 mm。
3、直接接觸土體澆筑的構(gòu)件, 混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)不小于70 mm。
4、處于流動(dòng)水中或同時(shí)受水中泥砂沖刷侵蝕的構(gòu)件保護(hù)層厚度宜適當(dāng)增加10~20 mm。
5、預(yù)制構(gòu)件的保護(hù)層厚度可減少5 mm。
6、當(dāng)膠凝材料中粉煤灰和礦渣等摻量小于20%時(shí), 表中低于0.45 的水膠比可適當(dāng)增加。
7、預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層厚度另行規(guī)定。
8、各類鋼筋包括主筋、主筋、構(gòu)造筋均應(yīng)滿足表中的保護(hù)層最小厚度。
9、大截面混凝土墩柱在加大鋼筋保護(hù)層厚度的前提下, 其混凝土強(qiáng)度等級(jí)可低于表要求, 但降低幅度不應(yīng)超過(guò)兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)( 10 N/mm2) ,且對(duì)設(shè)計(jì)使用年限為100 年和50 年的構(gòu)件, 強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)分別不低于C25 和C20。當(dāng)采用的混凝土強(qiáng)度比表中規(guī)定的低一個(gè)等級(jí)時(shí), 保護(hù)層厚度應(yīng)增加5 mm; 低兩個(gè)等級(jí)時(shí), 保護(hù)層厚度應(yīng)增加10 mm。
10、I- A、I- B 環(huán)境中的民用建筑室內(nèi)混凝土構(gòu)件, 可考慮建筑飾面對(duì)鋼筋防銹的有利作用, 適當(dāng)減小表中規(guī)定的保護(hù)層最小厚度, 但不應(yīng)超過(guò)10 mm; 且任何情況下面形構(gòu)件的最外側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于10 mm; 條形構(gòu)件最外側(cè)鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15 mm。I- C環(huán)境中頻繁遭遇雨淋的室外構(gòu)件, 可考慮防水飾面的保護(hù)作用, 適當(dāng)減小表中規(guī)定的保護(hù)層最小厚度, 但不應(yīng)小于I- B 等級(jí)的要求。環(huán)境作用下應(yīng)限制粉煤灰摻量( 不大于20%) 與燒失量。嚴(yán)重氯鹽環(huán)境作用下不應(yīng)使用抗硫酸鹽硅酸鹽混凝土和純硅酸鹽水泥混凝土而應(yīng)采用低水膠比的大摻量礦料混凝土?；瘜W(xué)腐蝕環(huán)境作用下應(yīng)使用低C3A 含量的水泥并摻加較大摻量的礦物摻和料。
4 合乎性能要求的混凝土生產(chǎn)途徑
歐盟規(guī)范EN 206—1: 2000 規(guī)定了3 種不同的途徑或方式, 供工程設(shè)計(jì)人或用戶在制定《混凝土技術(shù)要求》時(shí)選擇, 并據(jù)不同途徑生產(chǎn)供貨的新拌混凝土定名為:
( 1) 目標(biāo)混凝土( Designed concrete) 。是由混凝土用戶或買(mǎi)方根據(jù)工程特點(diǎn)和合法管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的“混凝土技術(shù)規(guī)范( 或標(biāo)準(zhǔn)) ”的規(guī)定, 負(fù)責(zé)提出工程所需的混凝土性能和其他技術(shù)條件, 混凝土的生產(chǎn)者或賣(mài)方則按用戶提交的《混凝土技術(shù)要求》中載明的性能要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定, 負(fù)責(zé)選擇所需的混凝土原材料、配合比與生產(chǎn)工藝, 提供合乎所需性能的混凝土。此時(shí), 生產(chǎn)方應(yīng)對(duì)提供的新拌混凝土性能承擔(dān)責(zé)任, 但用戶
注: 1、表中水泥品種符號(hào): P·I—硅酸鹽水泥, P·II—摻混合材料≯5%的硅酸鹽水泥, P·O—摻混合材料不超過(guò)20%的普通硅酸鹽水泥, P·S—礦渣硅酸鹽水泥, P·F—粉煤灰硅酸鹽水泥, P·P—火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥, P·C—復(fù)合硅酸鹽水泥, SR—抗硫酸鹽硅酸鹽水泥, HSR—高抗硫酸鹽水泥。
2、礦物摻和料指配制混凝土?xí)r加入的具有膠凝作用的礦物摻和料( 粉煤灰、磨細(xì)礦渣、硅灰等) 與水泥生產(chǎn)時(shí)加入的具有膠凝作用的混合材料, 不包括石灰石粉等惰性礦物摻和料。但在計(jì)算混凝土配合比時(shí), 要將惰性摻和料計(jì)入膠凝材料總量中。表中公式內(nèi)的和分別表示粉煤灰和礦渣占膠凝材料總量的比值。當(dāng)使用P·I、P·II 以外的摻有混合材料的硅酸鹽類水泥時(shí), 礦物摻和料中應(yīng)計(jì)入水泥生產(chǎn)中已摻入的混和料, 在沒(méi)有確切水泥組分的數(shù)據(jù)時(shí)不宜使用。也不能任意指定混凝土組成材料的選用、來(lái)源和配合比, 以明確各方責(zé)任。
( 2) 處方式混凝土( Prescribed concrete) 或稱規(guī)定組成混凝土。是由混凝土用戶根據(jù)工程特點(diǎn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定, 直接在《混凝土技術(shù)要求》上向生產(chǎn)者提出混凝土原材料及其組成配合比, 混凝土的生產(chǎn)者則按用戶提交的文件上所載明的原材料及其組成要求與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定, 負(fù)責(zé)生產(chǎn)符合規(guī)定組成的混凝土。此時(shí), 混凝土的性能應(yīng)由用戶自己?jiǎn)为?dú)承擔(dān)責(zé)任, 在混凝土交貨驗(yàn)收中不對(duì)性能指標(biāo)進(jìn)行合格性檢驗(yàn)。
( 3) 標(biāo)準(zhǔn)處方混凝土( Standard prescribed concrete) 或稱標(biāo)準(zhǔn)組成混凝土。是按混凝土工程所處地點(diǎn)的有效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中列出的原材料標(biāo)準(zhǔn)處方進(jìn)行生產(chǎn), 混凝土用戶僅需在提交生產(chǎn)者的《混凝土技術(shù)要求》文件上, 根據(jù)工程需要引用該有效標(biāo)準(zhǔn)上的標(biāo)準(zhǔn)處方混凝土的編號(hào)名稱, 不過(guò)這類混凝土僅允許用于設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于或等于C20 的普通素混凝土, 且混凝土所處環(huán)境應(yīng)無(wú)腐蝕危險(xiǎn)性或相當(dāng)干燥或永久濕潤(rùn)。
英國(guó)在混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)BS 5328 中, 除上述3 類混凝土外,還有定型混凝土( Designated concrete) 的途徑可供選擇。這種混凝土也可說(shuō)以性能作為目標(biāo)導(dǎo)向, 但由混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)規(guī)定,并按其不同用途賦以不同的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào); 這時(shí),《混凝土技術(shù)要求》的制定者只需按照工程所處環(huán)境等級(jí)與工程用途, 就可從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中選定所需混凝土的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)與相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、坍落度級(jí)別、最大水膠比、最低水泥( 膠凝材料) 用量、可用的膠凝材料品種和骨料的碳酸鹽含量等級(jí)以及骨料的抗凍級(jí)別等其他要求。標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)混凝土的生產(chǎn)者必須具有被認(rèn)可的生產(chǎn)控制與產(chǎn)品合格證書(shū), 不需用戶進(jìn)行混凝土的同一性試驗(yàn), 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的澆筑、搗固、養(yǎng)護(hù)等施工過(guò)程均建立在以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 相對(duì)于目標(biāo)混凝土《技術(shù)條件》的制定更為簡(jiǎn)單可靠, 在英國(guó)的一般房屋混凝土結(jié)構(gòu)中被廣泛選用。但是定型混凝土的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)不可能包含各種不同需要, 比如不適用氯鹽環(huán)境下構(gòu)件, 有特殊功能用途的工程、重要工程和大型工程, 采用新材料、新工藝的工程;標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)所包含的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50, 骨料的最大粒徑固定為20 mm, 不像目標(biāo)混凝土可以適應(yīng)各種情況, 并有利于混凝土技術(shù)進(jìn)步。英國(guó)作為歐盟成員, 為納入歐盟規(guī)范的框架體系, 并按后者提出的環(huán)境作用分級(jí)方法, 已將原有的BS 5328 標(biāo)準(zhǔn)用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)BS 8500: 2002《混凝土- 對(duì)BS- EN 206—1 的英國(guó)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》替代。在BS 8500 中除上述4 類途徑的混凝土外, 又增添了專利混凝土( Proprietary concrete) 。BS 8500 規(guī)定的定型混凝土有配筋混凝土( RC) 用途、基礎(chǔ)( FND) 用途、一般( GEN) 用途、道路( PAV) 用途共4 個(gè)系列; RC 系列有7 種編號(hào), 強(qiáng)度從C25 到C50, 還給出了不同強(qiáng)度混凝土中鋼筋所需的保護(hù)層最小厚度; FND 系列13 種, 用于基礎(chǔ), 強(qiáng)度等級(jí)均為C35, 可按基礎(chǔ)遭受硫酸鹽腐蝕所需的抗力等級(jí)選取; GEN 系列4 種, 用于房屋及類似工程中強(qiáng)度等級(jí)為C8 到C20 的素混凝土; PAV 系列2種。至于標(biāo)準(zhǔn)處方混凝土( ST 系列, 共5 種編號(hào)) , 形式上也屬于定型混凝土一類, 只是混凝土原材料組分與配合比由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)規(guī)定其處方并賦以不同編號(hào), 所包含的強(qiáng)度等級(jí)僅C8 到C25, 只用于無(wú)化學(xué)腐蝕性土中的素混凝土基礎(chǔ)與地面等有限場(chǎng)合, 適用小型工地現(xiàn)場(chǎng)自行配制, 如果由生產(chǎn)者供應(yīng)不需具有合格認(rèn)證, 標(biāo)準(zhǔn)處方混凝土中規(guī)定的配合比仍采用體積比, 不需復(fù)雜的計(jì)量, 適合簡(jiǎn)單用途。
在加拿大混凝土標(biāo)準(zhǔn)CSA A23.1 中, 從1994 年發(fā)布的第8 版起, 就引入了混凝土定貨時(shí)以使用者提出混凝土所需“性能”來(lái)要求供應(yīng)商生產(chǎn)的理念, 并稱這類新拌混凝土為“性能化混凝土”( Performance concrete) , 相當(dāng)于歐洲國(guó)家的目標(biāo)混凝土?，F(xiàn)行的混凝土標(biāo)準(zhǔn)第十版CSA A23.1—04 中, 為項(xiàng)目文件《混凝土技術(shù)要求》的制定者只規(guī)定了2 種不同途徑供選擇。鼓勵(lì)采用性能混凝土的生產(chǎn)途徑, 但考慮到混凝土的某些性能到現(xiàn)在還不能普遍用可測(cè)量的術(shù)語(yǔ)表達(dá)并能在適當(dāng)時(shí)間內(nèi)得到驗(yàn)證, 所以仍保留了由混凝土使用人根據(jù)工程的性能需求并規(guī)定混凝土原材料處方( 組成材料即配合比) 并提交供應(yīng)商生產(chǎn)的處方式混凝土途徑, 不過(guò)以往廣為采用的傳統(tǒng)處方途徑( Common approach) , 即不管性能目標(biāo), 照搬規(guī)范規(guī)定的材料、數(shù)據(jù)、條條等處方途徑, 在2004 年的新標(biāo)準(zhǔn)已被取消, 一個(gè)重要原因是按照傳統(tǒng)處方途徑, 混凝土設(shè)計(jì)方、施工方與生產(chǎn)方之間在混凝土質(zhì)量問(wèn)題上的責(zé)任一直模糊不清。
性能化混凝土的好處顯而易見(jiàn), 混凝土生產(chǎn)者和施工企業(yè)可以自主地充分利用他們的經(jīng)驗(yàn)和資源設(shè)備來(lái)選用所需的混凝土原材料并進(jìn)行新拌混凝土的生產(chǎn)與施工, 與混凝土質(zhì)量有關(guān)的所有各方職責(zé)明確。這種混凝土的性能應(yīng)該盡可能用可量測(cè)的術(shù)語(yǔ)表達(dá), 并且在交貨和工程竣工之時(shí)有具體的標(biāo)準(zhǔn)可對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)量與合格性驗(yàn)收。在性能混凝土的生產(chǎn)方式中, 作為業(yè)主代表的設(shè)計(jì)人的責(zé)任除確定混凝土性能指標(biāo)與其他要求外, 還要落實(shí)質(zhì)量保證制度, 審查混凝土供應(yīng)商與混凝土施工企業(yè)提交的有關(guān)質(zhì)量控制與質(zhì)量保證的報(bào)告文件, 并確認(rèn)性能指標(biāo)及其他要求最終業(yè)已滿足。施工企業(yè)的責(zé)任是參與并協(xié)助設(shè)計(jì)人確定新拌混凝土的性能指標(biāo)與其他要求, 對(duì)混凝土原材料質(zhì)量、組成及混凝土生產(chǎn)進(jìn)行檢查, 并對(duì)到貨的新拌混凝土進(jìn)行檢驗(yàn)和合格驗(yàn)收, 采取適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)與組織管理, 保證硬化后的混凝土性能達(dá)到規(guī)定的性能要求?；炷凉?yīng)商的責(zé)任是選擇混凝土原材料并負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)混凝土在新拌塑性狀態(tài)下的性能和硬化后的性能。上述有關(guān)各方在整個(gè)過(guò)程中要求緊密配合、相互合作、及時(shí)溝通。
從我國(guó)現(xiàn)狀出發(fā), 目前宜重點(diǎn)推廣性能化混凝土和標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)混凝土, 但后者宜由地方混凝土協(xié)會(huì)結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件與原材料特點(diǎn)以及混凝土生產(chǎn)施工的地方經(jīng)驗(yàn), 在地方性規(guī)程中予以細(xì)化, 可用于一般環(huán)境下量大面廣的普通民用房屋結(jié)構(gòu)。混凝土是地方性很強(qiáng)的人造材料, 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)宜偏重原則性要求,必須有地方標(biāo)準(zhǔn)與之配合。
為彌補(bǔ)前面提到的我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系中尚無(wú)《混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》或《混凝土技術(shù)性能與技術(shù)要求》規(guī)范的缺失, 中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)等機(jī)構(gòu)現(xiàn)已組織混凝土生產(chǎn)和混凝土材料與結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的專家, 草擬規(guī)范建議稿供行政管理部門(mén)審議。這份文件的主要內(nèi)容包括: 混凝土使用環(huán)境級(jí)別, 混凝土性能要求與級(jí)別, 混凝土組成材料要求,《混凝土技術(shù)要求》文件的編寫(xiě), 新拌混凝土交貨與驗(yàn)收, 混凝土施工、混凝土合格性評(píng)定、混凝土使用和生產(chǎn)方的職責(zé)等。其中規(guī)定的混凝土使用環(huán)境類別與作用等級(jí), 與《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范( 報(bào)批稿) 》中一致( 見(jiàn)本文表1、2) , 對(duì)混凝土原材料和混凝土性能的基本要求也擬在后者規(guī)定的基礎(chǔ)上補(bǔ)充; 為使用方便, 并對(duì)混凝土的一些主要性能及有關(guān)要求如混凝土工作性、氯離子含量、堿含量和施工養(yǎng)護(hù)要求等也分別劃分了級(jí)別。可是技術(shù)規(guī)范所能包含的主要內(nèi)容不可能照顧到每一工程的所有特點(diǎn)和需要, 因此混凝土的性能和生產(chǎn)除了應(yīng)該滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的最低要求外, 還必須符合用戶提出的針對(duì)工程項(xiàng)目本身需要的《混凝土技術(shù)要求》。這樣的混凝土才是性能化混凝土, 也構(gòu)成了它與只照規(guī)范條條框框生產(chǎn)的傳統(tǒng)混凝土的重要差別。
從實(shí)際需要出發(fā)的性能化混凝土, 在具有充分論證和依據(jù)的前提下, 不可避免地會(huì)突破現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的某些限制。如果一切都不許雷越技術(shù)規(guī)范, 也許就不會(huì)再有技術(shù)進(jìn)步。我們應(yīng)該現(xiàn)在就開(kāi)始準(zhǔn)備, 為工程規(guī)范從現(xiàn)有的傳統(tǒng)處方模式, 逐步向兼容性能化模式過(guò)渡創(chuàng)造條件。
5 《混凝土技術(shù)要求》的制定
《混凝土技術(shù)要求》作為工程設(shè)計(jì)人提交混凝土供貨方與施工方生產(chǎn)所需混凝土的主要依據(jù), 其中必須明確與混凝土性能相關(guān)的所有要求, 包括新拌混凝土交貨后在施工現(xiàn)場(chǎng)輸送、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)或后續(xù)處理所需要的性能要求。在編制這一文件時(shí), 應(yīng)考慮: 混凝土長(zhǎng)期使用的暴露環(huán)境條件; 混凝土結(jié)構(gòu)的用途和重要性; 結(jié)構(gòu)的尺度( 考慮水化熱過(guò)程) ; 與鋼筋保護(hù)層最小厚度或截面最小寬度相關(guān)的一些要求; 混凝土原材料選擇的限制或?qū)ｉT(mén)要求; 養(yǎng)護(hù)條件; 新拌混凝土的施工環(huán)境( 大氣溫濕度、風(fēng)力、日曬等) ; 特殊的施工工藝要求( 如緩凝、早強(qiáng)) ; 構(gòu)件混凝土表面的色澤與抹面、飾面要求等。
工程設(shè)計(jì)人在《混凝土技術(shù)要求》中宜盡可能選擇性能( 化) 混凝土的生產(chǎn)途徑, 這時(shí)應(yīng)由混凝土生產(chǎn)方負(fù)責(zé)進(jìn)行初始試驗(yàn)或根據(jù)以往長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的積累, 確認(rèn)所采用的混凝土組分能__夠達(dá)到所需混凝土的要求后正式生產(chǎn)。如果是處方式混凝土,初始試驗(yàn)的責(zé)任方是技術(shù)條件的制訂者。至于標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)混凝土, 則責(zé)任在技術(shù)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)的制定機(jī)構(gòu)。
對(duì)于性能化混凝土, 除滿足法定的混凝土技術(shù)規(guī)范中的最低要求外, 在技術(shù)要求中應(yīng)提出: 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用類別與作用等級(jí); 混凝土強(qiáng)度等級(jí)與最大水膠比; 混凝土工作性級(jí)別; 骨料最大公稱粒徑; 氯離子含量與堿含量級(jí)別; 新拌混凝土入模溫度限值等。根據(jù)工程的具體特點(diǎn), 還可規(guī)定其他與性能有關(guān)的技術(shù)要求, 如特殊的水泥類型如低熱水泥, 特殊的骨料類型和骨料的抗凍、抗硫酸鹽及抗堿骨料反應(yīng)性能, 混凝土絕熱溫升或膠凝材料水化放熱過(guò)程, 混凝土緩凝要求, 混凝土含氣量, 混凝土抗?jié)B性、氯離子擴(kuò)散系數(shù)、抗凍等級(jí)等耐久性參數(shù), 混凝土強(qiáng)度發(fā)展,混凝土劈拉或彎拉強(qiáng)度, 混凝土變形模量, 混凝土耐磨性等。
對(duì)于處方式混凝土, 除滿足法定的混凝土技術(shù)規(guī)范中的最低要求外, 在技術(shù)要求中應(yīng)提出: 膠凝材料品種、水泥強(qiáng)度等級(jí)和水泥與膠凝材料用量, 混凝土水膠比、最大漿骨比與最大用水量, 混凝土工作性等級(jí), 骨料種類和以及骨料最大公稱粒徑和級(jí)配, 外加劑品種和摻量, 最大氯離子含量限制, 新拌混凝土卸料溫度等。必要時(shí)也可提出混凝土組分的來(lái)源要求。
新拌混凝土現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收的必測(cè)項(xiàng)目一般應(yīng)包括工作度、溫度、均勻性、含氣量和氯離子含量的現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定, 其中的均勻性等某些項(xiàng)目可以是批量混凝土中的抽樣測(cè)定。加拿大混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的均勻性測(cè)定方法是在交貨的一車(chē)混凝土中, 按出料先后選取3 組試樣, 測(cè)定每組新拌混凝土試樣的密度、含氣量和坍落度, 要求3 組試樣中的最高值與最低值之差, 按表6 中的要求確定接受或拒收; 如果測(cè)試值介于接受或拒收之間, 則重復(fù)測(cè)試, 如仍有一項(xiàng)不能接受則拒收。
對(duì)于新拌混凝土的卸料最高溫度, 也應(yīng)視構(gòu)件截面的厚度、施工時(shí)的大氣溫度和混凝土的水膠比等因素而定。
6 施工養(yǎng)護(hù)
良好的養(yǎng)護(hù)是提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性最為經(jīng)濟(jì)和有效的途徑, 也是控制混凝土施工早期裂縫的重要保證。養(yǎng)護(hù)不良會(huì)嚴(yán)重削弱表層混凝土的密實(shí)性和阻止外部有害物質(zhì)侵入的能力, 可給混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性帶來(lái)致命傷害并可成倍降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。耐久性所依靠的正是保護(hù)層那樣的表層混凝土質(zhì)量。相對(duì)來(lái)說(shuō), 養(yǎng)護(hù)不良對(duì)構(gòu)件承載能力的的損害要小得多。而依靠常規(guī)的立方試件強(qiáng)度測(cè)試, 并不能說(shuō)明表層混凝土的質(zhì)量。
混凝土養(yǎng)護(hù)包括濕度和溫度兩個(gè)方面, 防止混凝土水分很快蒸發(fā)和干燥, 避免在混凝土內(nèi)部發(fā)生較大的溫度梯度與溫度的劇烈變化, 同時(shí)在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中和養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)還需要對(duì)混凝土進(jìn)行保護(hù)如遮蔽陽(yáng)光直射、擋風(fēng)、防止淋雨和流水、防震等。除了泌水較多的高水膠比混凝土( 這種混凝土一般不能作為高耐久性混凝土使用) 外, 混凝土的養(yǎng)護(hù)一般應(yīng)在澆筑入模振搗后立即開(kāi)始, 不能象以往施工規(guī)范中所說(shuō)的那樣擱置若干小時(shí)才覆蓋或加濕。施工承包商、混凝土供應(yīng)商、工程業(yè)主代表方應(yīng)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)進(jìn)行討論并明確各方責(zé)任。
養(yǎng)護(hù)方法和養(yǎng)護(hù)期限應(yīng)視施工環(huán)境下新拌混凝土表面的水分蒸發(fā)速率和混凝土水化的快慢程度而定, 也與長(zhǎng)期使用下的環(huán)境作用嚴(yán)重程度和耐久性要求有關(guān)。加拿大標(biāo)準(zhǔn)CSAA23.1—04對(duì)混凝土施工養(yǎng)護(hù)提出三種不同要求: 第一種適用于一般大氣環(huán)境和輕度凍融或輕度化學(xué)腐蝕環(huán)境下的普通混凝土( 如硅酸鹽水泥混凝土和礦物摻合料摻量不大的混凝土) , 要求在≥10 ℃下養(yǎng)護(hù)至強(qiáng)度達(dá)到28 d 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的40%, 但不少于3 d; 第二種適用于輕度氯離子環(huán)境下的普通混凝土和各種環(huán)境下的大摻量礦物摻合料( 單摻粉煤灰大于30%, 單摻磨細(xì)礦渣大于35%) 混凝土, 要求在≥10 ℃下養(yǎng)護(hù)至強(qiáng)度達(dá)到28 d 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的70%, 且不少于7 d; 第三種適用于有高耐久性要求( 嚴(yán)重的環(huán)境作用和很長(zhǎng)的使用年限) 的大摻量礦物摻和料混凝土,要求在≥10 ℃下加濕養(yǎng)護(hù)至少7 d, 加濕養(yǎng)護(hù)方式為蓄水、連續(xù)噴淋( 霧) 、連續(xù)覆蓋濕潤(rùn)的編織物等。為降低低水膠比混凝土的早期自收縮, 必須采用早期加濕養(yǎng)護(hù), 而噴涂養(yǎng)護(hù)劑、覆蓋塑料膜等養(yǎng)護(hù)方法只能保濕而不是加濕。低水膠比混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)從澆筑入模開(kāi)始, 連續(xù)不斷地對(duì)暴露于空氣中的混凝土表面噴霧( 包括用塑料膜臨時(shí)覆蓋前的階段, 和最終抹面操作階段) ,噴霧也有利于降溫和散熱。低水膠比大摻量礦料混凝土在養(yǎng)護(hù)結(jié)束后, 仍應(yīng)覆蓋混凝土表面或噴涂養(yǎng)護(hù)劑, 防止水分蒸發(fā)過(guò)快、吹風(fēng)或表面溫度發(fā)生激烈變化。
歐盟的混凝土結(jié)構(gòu)施工標(biāo)準(zhǔn)( 草案) [5]規(guī)定, 除了無(wú)銹蝕危險(xiǎn)和處于長(zhǎng)期干燥或永久濕潤(rùn)環(huán)境中的混凝土構(gòu)件可以養(yǎng)護(hù)不少于12 h 外, 其他環(huán)境下的混凝土構(gòu)件均應(yīng)至少養(yǎng)護(hù)到混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到28 d 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的50%, 并給出所需養(yǎng)護(hù)天數(shù), 后者根據(jù)養(yǎng)護(hù)時(shí)混凝土表面的空氣溫度與混凝土強(qiáng)度發(fā)展( 用2 d 強(qiáng)度與28 d 強(qiáng)度的比值表示, 數(shù)據(jù)由混凝土生產(chǎn)者提供) 確定。英國(guó)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)BS 8100—1: 1997 則規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)的最少養(yǎng)護(hù)天數(shù)與施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候環(huán)境條件( 大氣相對(duì)濕度、溫度、有無(wú)風(fēng)和陽(yáng)光直射) 、不同的膠凝材料和混凝土表面溫度有關(guān)。為控制混凝土硬化前的塑性裂縫, 在美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ACI 224R—01 中[6], 給出了已被各國(guó)沿用已久的估計(jì)新拌混凝土表面蒸發(fā)量的Menzel/NRMCA 諾模圖, 可根據(jù)施工時(shí)離混凝土表面上方約1.5 m 處的大氣濕度、溫度和混凝土本身溫度及離混凝土表面上方約0.5 m 處的風(fēng)速查得蒸發(fā)量( 應(yīng)無(wú)陽(yáng)光直射) , 后者對(duì)于水灰比較大的普通混凝土應(yīng)控制在0.5 kg/( m2hr) 內(nèi), 但對(duì)低水膠比的大摻量礦料混凝土, 有可能需要低于0.25 kg/( m2hr) 才成。
7 小結(jié)
完善混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系, 編制新的混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 從而逐步推廣使用性能化混凝土, 這是提高我國(guó)混凝土行業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)的主要一環(huán)。但要根本改善工程質(zhì)量, 還得繼續(xù)完善國(guó)家的有關(guān)管理法規(guī)并建立有效的管理制度。
通過(guò)提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的混凝土性能要求, 不但有利于工程質(zhì)量和節(jié)約資源, 同時(shí)也有利于提高從業(yè)者的準(zhǔn)入門(mén)檻, 淘汰落后企業(yè), 維護(hù)業(yè)內(nèi)正常競(jìng)爭(zhēng)秩序。期望各地的混凝土協(xié)會(huì)能在地方標(biāo)準(zhǔn)的編制中發(fā)揮積極作用。
提高混凝土質(zhì)量水準(zhǔn), 也需要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配合。比如國(guó)內(nèi)的混凝土定額標(biāo)準(zhǔn), 如果象以往那樣主要考慮原材料成本, 以致高強(qiáng)高性能混凝土的價(jià)格和一般混凝土相差無(wú)幾, 且不提性能化混凝土對(duì)原材料質(zhì)量的挑剔和嚴(yán)格的質(zhì)量控制要求, 僅就混凝土生產(chǎn)所需的拌料攪拌時(shí)間和混凝土養(yǎng)護(hù)天數(shù), 就可能要比普通混凝土翻1~2 番。如果定額中不考慮這些費(fèi)用支出, 高性能混凝土只能停留在試驗(yàn)室里。
如果“邊規(guī)劃、邊設(shè)計(jì)、邊施工”的三邊建設(shè)仍被“正?！被?如果惡性的低價(jià)中標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)和盲目的施工進(jìn)度追求仍不能逐步根治, 恐怕就不能過(guò)高期望混凝土的質(zhì)量問(wèn)題會(huì)有大的轉(zhuǎn)變。不過(guò), 完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)畢竟是提高混凝土質(zhì)量水準(zhǔn)需要邁出的第一步, 我們總得力所能及地做起。
我國(guó)現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系, 從混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工規(guī)范, 基本上都是傳統(tǒng)的處方模式。以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為例, 強(qiáng)調(diào)的是材料、尺寸、構(gòu)造、算法、做法, 與古代的營(yíng)造法式相比, 雖然有很大進(jìn)步, 引進(jìn)了許多新材料、新技術(shù), 特別是現(xiàn)代力學(xué)分析方法, 但基本上仍是處方式, 不是以功能與性能要求作為目標(biāo)導(dǎo)向。工程人員在執(zhí)行這種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范時(shí), 知其然而不知其所以然[7]。這樣的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范雖然用起來(lái)比較方便,也便于行政管理部門(mén)據(jù)以判定是非, 對(duì)使用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)人員專業(yè)水準(zhǔn)要求不高, 所以特別適用于過(guò)去經(jīng)濟(jì)發(fā)展極端緩慢、工程需求相當(dāng)單一, 技術(shù)人員量少和總體水平不高, 社會(huì)相對(duì)集中而又封閉的年代; 如果要改變其中的一個(gè)處方, 一般需要出了重大事故才能推動(dòng)。由于標(biāo)準(zhǔn)中的處方還被作為執(zhí)法者處理事故的依據(jù), 有時(shí)還會(huì)混淆和顛倒是非。
顯然, 標(biāo)準(zhǔn)中的傳統(tǒng)處方模式較難應(yīng)對(duì)今天快速的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 以致難免給新技術(shù)新材料的采用造成阻力, 嚴(yán)重降低現(xiàn)代化大型工程的安全與耐久質(zhì)量, 束縛工程人員的創(chuàng)造性。既然大家都已認(rèn)為, 性能化設(shè)計(jì)和性能化材料是發(fā)展方向, 國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范自上世紀(jì)末開(kāi)始已紛紛向性能化模式或能與性能化兼容的模式過(guò)渡, 所以我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制的指導(dǎo)思想看來(lái)不能不有所轉(zhuǎn)變。我國(guó)規(guī)范語(yǔ)言中那種凌駕于人的高姿態(tài)與說(shuō)一不二、不可商榷的法律式語(yǔ)言, 規(guī)范條文只能說(shuō)應(yīng)該怎么做而不許說(shuō)為什么這樣做, 條文里從來(lái)不提自身還有那些不足需要使用人注意以及在規(guī)范總則中至今仍要回避“規(guī)范要求是最低要求”的提法( 多年來(lái)不知已因此引導(dǎo)了多少工程人員在重大工程設(shè)計(jì)中照搬規(guī)范的最低要求而造成質(zhì)量隱患) 等等,這些都不是以性能和功能為目標(biāo)導(dǎo)向的性能化模式所能兼容。
技術(shù)規(guī)范決不是法律, 我國(guó)的工程技術(shù)規(guī)范似應(yīng)從神龕中逐步走下來(lái), 成為工程師的良師益友而不是信徒的教條。
參考資料:
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