在上一期文章《混凝土是有生命的》刊出后,一些朋友微信給我說,既然混凝土是有生命的,那么生命應(yīng)該是延續(xù)的,而不只是到青年,那么混凝土的中年老年應(yīng)該如何理解?應(yīng)該注意哪些?應(yīng)該怎么做?提的很好!
人在20~25歲時(shí),生理功能達(dá)到一生中的全盛時(shí)期。經(jīng)過短暫的穩(wěn)定,大約從30歲始,人體各器官系統(tǒng)功能開始緩緩衰減,每年約遞減1%。由于生命的周期是一個(gè)漸變的過程,壯年到老年的分界線往往是很模糊的,一般來講,進(jìn)入老年的人生理上會(huì)表現(xiàn)出新陳代謝放緩、抵抗力下降、生理機(jī)能下降等特征。這個(gè)年齡段,定期的體檢很重要,出現(xiàn)病變,及時(shí)治療,治療的手段和藥物直接影響著治療效果,一旦出現(xiàn)靠自身免疫力不能治愈的疾病,那么,輔助的手段必須跟上,比如心臟搭橋等器官再造或移植,然后精心的護(hù)理與營(yíng)養(yǎng),自己的注意,以保障健康長(zhǎng)壽!
對(duì)于混凝土,也是如此。
日本海洋工程研究所,將存放于空氣中和海水中的砂漿試件的抗拉強(qiáng)度與齡期關(guān)系繪出圖,存放于空氣中或海水中試件,隨著齡期增長(zhǎng),抗拉強(qiáng)度提高。當(dāng)齡期為30~40 年時(shí),抗拉強(qiáng)度達(dá)最大值,然后逐漸下降。日本的広井勇于1899 年結(jié)合小樽港的工程,累計(jì)制作了6 萬個(gè)以上的砂漿試件,1933 年檢測(cè)小樽港北防波堤混凝土?xí)r,抗壓強(qiáng)度為40MPa;而1993 年再次檢測(cè)時(shí),強(qiáng)度只有30.3MPa;經(jīng)過60 年,混凝土強(qiáng)度的殘存率約75%(圖1)?;炷恋膹?qiáng)度也大幅度下降。以上事實(shí)說明,混凝土強(qiáng)度劣化是因環(huán)境條件而有快慢之差,但劣化是必然的。
圖1 小樽港混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)
對(duì)于混凝土而言,到了三四十年甚至更早,也相當(dāng)于人類的中年,這個(gè)時(shí)候,混凝土的一些慢性病也產(chǎn)生了,比如延遲性的鈣礬石反應(yīng)、混凝土之癌——堿-集料反應(yīng)可能出現(xiàn),混凝土的骨病——鋼筋銹蝕也可能發(fā)生,定期的檢測(cè)作為一種制度和管理手段必須落實(shí),一旦出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷,小修中修大修等措施相應(yīng)的進(jìn)行,而其治療(維修)方案至關(guān)重要,錯(cuò)誤的維修后,結(jié)構(gòu)可能加速劣化!
我每年進(jìn)行環(huán)渤海區(qū)域混凝土橋梁健康狀況調(diào)研,追蹤結(jié)構(gòu)劣化情況,追蹤幾年以后顛覆了我的一些認(rèn)識(shí),也是我更深層次看待耐久性!比如對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)而言,我們總會(huì)認(rèn)為,給混凝土涂刷了防腐涂料,即便不能起到很好的防護(hù)作用,至少不會(huì)有壞作用!出發(fā)點(diǎn)是很好的,但是實(shí)際呢?不盡然!看下面的圖,刷了防腐材料的防撞墻。
圖2 刷了不適當(dāng)防腐材料的防撞墻
這樣的防腐材料,本身耐久性很差,幾年便因?yàn)樽贤饩€的照射老化脫落、卷曲,不僅不美觀,卷曲的涂層邊因?yàn)榛}水的濺射,還會(huì)起到積累鹽分的作用,使鹽腐蝕加速!原來的出發(fā)點(diǎn)是好的,但不適當(dāng)?shù)倪x材反而加速防撞墻的劣化,這相當(dāng)于庸醫(yī)誤診!
圖3 道路積雪覆蓋的防撞墻
修補(bǔ)后,如果任由混凝土像圖三那樣,積雪不及時(shí)清除,人為創(chuàng)造了凍融和腐蝕環(huán)境,劣化一樣不可避免!適當(dāng)?shù)木S修后,精心的養(yǎng)護(hù)管理成為重點(diǎn),以保障其耐久性!
對(duì)于人體本身、對(duì)于混凝土,我們的認(rèn)識(shí)也是與時(shí)俱進(jìn)的。建國(guó)幾十年以來,隨著我國(guó)綜合國(guó)力和醫(yī)療衛(wèi)生水平的不斷提升,人均壽命從解放初不到40歲到了現(xiàn)在接近80歲,翻了一翻,全國(guó)各地都出現(xiàn)了長(zhǎng)壽村。
混凝土工程也是如此,以前我國(guó)混凝土工程的設(shè)計(jì)壽命為50年,現(xiàn)在隨著材料科學(xué)的進(jìn)步、技術(shù)水平和認(rèn)識(shí)的不斷提升,我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命翻了一翻,為100年,有的重點(diǎn)工程甚至更長(zhǎng)!
人類的壽命除了后天的因素影響,先天的遺傳基因也很重要,對(duì)于混凝土而言,其長(zhǎng)壽基因就是配合比和原材料質(zhì)量!從最基礎(chǔ)的前期準(zhǔn)備,就要重視,確?;蛸|(zhì)量!
任何時(shí)候,要保障生活質(zhì)量,人體自身的健康是第一要素,但對(duì)于身處北方嚴(yán)寒地區(qū)的人們,冬季來臨,光靠自身的身體素質(zhì)遠(yuǎn)不足以抵抗低溫,那么,加厚衣服、開空調(diào)成為必備的御寒手段!對(duì)于混凝土而言,混凝土的內(nèi)在質(zhì)量是保障耐久性的基礎(chǔ),但有些時(shí)候,光靠自身不足以抵抗環(huán)境作用(比如鹽堿腐蝕),附加的防護(hù)措施(比如涂層保護(hù)、陰極保護(hù)等)也是必需的!
防凍劑對(duì)于寒冷地區(qū)的混凝土而言是常用的外加劑,但防凍劑本身并非使混凝土不怕凍或是說凍不壞,而是使混凝土到達(dá)臨界強(qiáng)度后再凍就無大礙了!否則一樣凍壞!知道這一點(diǎn)很重要!前段時(shí)間,很多專家就防凍劑的命名與作用進(jìn)行了討論,紛紛提出防凍劑的名稱由誤導(dǎo)之嫌!我舉了個(gè)例子,解釋這個(gè)概念含義:比如我們常說喝口酒暖暖身子,但這個(gè)前提也是穿足夠衣服的時(shí)候才有效果!俄羅斯地處嚴(yán)寒地區(qū),俄羅斯女人普遍長(zhǎng)壽,但俄羅斯男人平均壽命要低不少,原因竟然是俄羅斯男人喜歡喝酒,逢喝必醉,之后常醉臥街頭凍死!——酒并不能起防凍暖身作用!
混凝土就像我們?nèi)祟?,?jīng)歷生老病死,百歲人生,百年工程,要從基因(原材、配合比)抓起,幼年的營(yíng)養(yǎng)、中年的體檢、治療,老年的精心保護(hù)一樣都不能少,要像珍愛我們自己生命那樣,善待混凝土!