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止于至善

有混凝土的地方,就会有我

 
 
 

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学、河北工大、北京交大硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员、混凝土耐久性专业委员会委员,全国混凝土标准化技术委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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珍爱生命,善待混凝土  

2018-02-12 08:36:45|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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在上一期文章《混凝土是有生命的》刊出后,一些朋友微信给我说,既然混凝土是有生命的,那么生命应该是延续的,而不只是到青年,那么混凝土的中年老年应该如何理解?应该注意哪些?应该怎么做?提的很好!


人在2025岁时,生理功能达到一生中的全盛时期。经过短暂的稳定,大约从30岁始,人体各器官系统功能开始缓缓衰减,每年约递减1%。由于生命的周期是一个渐变的过程,壮年到老年的分界线往往是很模糊的,一般来讲,进入老年的人生理上会表现出新陈代谢放缓、抵抗力下降、生理机能下降等特征。这个年龄段,定期的体检很重要,出现病变,及时治疗,治疗的手段和药物直接影响着治疗效果,一旦出现靠自身免疫力不能治愈的疾病,那么,辅助的手段必须跟上,比如心脏搭桥等器官再造或移植,然后精心的护理与营养,自己的注意,以保障健康长寿!


对于混凝土,也是如此。

日本海洋工程研究所,将存放于空气中和海水中的砂浆试件的抗拉强度与龄期关系绘出图,存放于空气中或海水中试件,随着龄期增长,抗拉强度提高。当龄期为3040 年时,抗拉强度达最大值,然后逐渐下降。日本的広井勇于1899 年结合小樽港的工程,累计制作了6 万个以上的砂浆试件,1933 年检测小樽港北防波堤混凝土时,抗压强度为40MPa;而1993 年再次检测时,强度只有30.3MPa;经过60 年,混凝土强度的残存率约75%,抗拉强度也同样衰减(图1。混凝土的强度也大幅度下降。以上事实说明,混凝土强度劣化是因环境条件而有快慢之差,但劣化是必然的。

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1 小樽港混凝土强度试验


对于混凝土而言,到了三四十年甚至更早,也相当于人类的中年,这个时候,混凝土的一些慢性病也产生了,比如延迟性的钙矾石反应、混凝土之癌——碱-集料反应可能出现,混凝土的骨病——钢筋锈蚀也可能发生,定期的检测作为一种制度和管理手段必须落实,一旦出现结构损伤,小修中修大修等措施相应的进行,而其治疗(维修)方案至关重要,错误的维修后,结构可能加速劣化!

我每年进行环渤海区域混凝土桥梁健康状况调研,追踪结构劣化情况,追踪几年以后颠覆了我的一些认识,也是我更深层次看待耐久性!比如对于混凝土结构而言,我们总会认为,给混凝土涂刷了防腐涂料,即便不能起到很好的防护作用,至少不会有坏作用!出发点是很好的,但是实际呢?不尽然!看下面的图,刷了防腐材料的防撞墙。

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2 刷了不适当防腐材料的防撞墙


这样的防腐材料,本身耐久性很差,几年便因为紫外线的照射老化脱落、卷曲,不仅不美观,卷曲的涂层边因为化冰盐水的溅射,还会起到积累盐分的作用,使盐腐蚀加速!原来的出发点是好的,但不适当的选材反而加速防撞墙的劣化,这相当于庸医误诊!

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3 道路积雪覆盖的防撞墙


修补后,如果任由混凝土像图三那样,积雪不及时清除,人为创造了冻融和腐蚀环境,劣化一样不可避免!适当的维修后,精心的养护管理成为重点,以保障其耐久性!


对于人体本身、对于混凝土,我们的认识也是与时俱进的。建国几十年以来,随着我国综合国力和医疗卫生水平的不断提升,人均寿命从解放初不到40岁到了现在接近80岁,翻了一翻,全国各地都出现了长寿村。


混凝土工程也是如此,以前我国混凝土工程的设计寿命为50年,现在随着材料科学的进步、技术水平和认识的不断提升,我国混凝土结构的设计寿命翻了一翻,为100,有的重点工程甚至更长!


人类的寿命除了后天的因素影响,先天的遗传基因也很重要,对于混凝土而言,其长寿基因就是配合比和原材料质量!从最基础的前期准备,就要重视,确保基因质量!


任何时候,要保障生活质量,人体自身的健康是第一要素,但对于身处北方严寒地区的人们,冬季来临,光靠自身的身体素质远不足以抵抗低温,那么,加厚衣服、开空调成为必备的御寒手段!对于混凝土而言,混凝土的内在质量是保障耐久性的基础,但有些时候,光靠自身不足以抵抗环境作用(比如盐碱腐蚀),附加的防护措施(比如涂层保护、阴极保护等)也是必需的


防冻剂对于寒冷地区的混凝土而言是常用的外加剂,但防冻剂本身并非使混凝土不怕冻或是说冻不坏,而是使混凝土到达临界强度后再冻就无大碍了!否则一样冻坏!知道这一点很重要!前段时间,很多专家就防冻剂的命名与作用进行了讨论,纷纷提出防冻剂的名称由误导之嫌!我举了个例子,解释这个概念含义:比如我们常说喝口酒暖暖身子,但这个前提也是穿足够衣服的时候才有效果!俄罗斯地处严寒地区,俄罗斯女人普遍长寿,但俄罗斯男人平均寿命要低不少,原因竟然是俄罗斯男人喜欢喝酒,逢喝必醉,之后常醉卧街头冻死!——酒并不能起防冻暖身作用!


混凝土就像我们人类,经历生老病死,百岁人生,百年工程,要从基因(原材、配合比)抓起,幼年的营养、中年的体检、治疗,老年的精心保护一样都不能少,要像珍爱我们自己生命那样,善待混凝土!

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