北京建筑大學建材學科負責人、教授宋少民提出：我國商品混凝土行業(yè)，正在經(jīng)歷著一次深刻的技術(shù)革命，也進入了新常態(tài)——可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代商品混凝土的廣泛應用，目前，行業(yè)正在逐漸提出、形成現(xiàn)代商品混凝土知識體系。宋少民在報告中對現(xiàn)代商品混凝土的概念、特征以及骨料、高性能商品混凝土等做了詳細的介紹。

“新常態(tài)”一詞已然成為近兩年我國的新詞、熱詞、高頻詞，我國的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進入了新常態(tài)，在“2015中國水泥網(wǎng)年會暨百強榜頒獎典禮”之“延伸產(chǎn)業(yè)鏈專場”上，北京建筑大學建材學科負責人、教授宋少民提出：我國商品混凝土行業(yè)，正在經(jīng)歷著一次深刻的技術(shù)革命，也進入了新常態(tài)——可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代商品混凝土的廣泛應用，目前，行業(yè)正在逐漸提出、形成現(xiàn)代商品混凝土知識體系。宋少民在報告中對現(xiàn)代商品混凝土的概念、特征以及骨料、高性能商品混凝土等做了詳細的介紹。

現(xiàn)代商品混凝土的概念

現(xiàn)代商品混凝土是由高效減水劑發(fā)展和廣泛使用而帶來根本性變化的多組分商品混凝土。外加劑技術(shù)的開發(fā)和應用，把傳統(tǒng)商品混凝土推上了一個現(xiàn)代商品混凝土的新技術(shù)平臺。

現(xiàn)代商品混凝土的特征

1、流變性

現(xiàn)代商品混凝土較傳統(tǒng)商品混凝土有了很大的變化，從流變性來看，建筑施工對商品混凝土拌和物的和易性要求越來越高，預拌商品混凝土要滿足坍落度和擴展度的要求。以大流態(tài)為主體，拌和物流變性成為一個重要問題。對于商品混凝土拌和物來講，有兩個重要的參數(shù)：屈服剪切應力、粘度，這兩個指標能不能協(xié)調(diào)好，決定著拌和物的狀態(tài)好不好，光有很大的坍落度不行，還得有個適度的粘度跟它相匹配。

2、強度

多年以來，對于商品混凝土，很多人總是在不斷地追求高強度，甚至直到現(xiàn)在，一些主管部門仍然希望發(fā)展高強度商品混凝土，但是，商品混凝土等級越高并不是好事情。而決定現(xiàn)代商品混凝土強度的因素，也已經(jīng)發(fā)生了變化，我們對商品混凝土強度構(gòu)成的認識必須更新，現(xiàn)代商品混凝土對膠凝材料活性依賴明顯降低。膠凝材料活對早期強度有一定的影響，但是對現(xiàn)代商品混凝土強度起根本性作用的是水膠比。

低水膠比下，商品混凝土產(chǎn)生所要求的強度對水化產(chǎn)物的需求量在降低，而且也沒有條件形成更多的水化產(chǎn)物。這樣的背景下，獲得同樣強度，膠凝材料的組成可以有一個相對較大的范圍。

現(xiàn)代商品混凝土強度的構(gòu)成：從整體上說，商品混凝土是高度復雜的非均質(zhì)多相體，其內(nèi)部的相互作用力主要的是范德華力，影響作用力大小的因素具有對立統(tǒng)一的關(guān)系；水泥水化后生成的凝膠體是由納米級大小的凝膠粒子組成的，互相之間產(chǎn)生較大的吸引力，把粗的、結(jié)晶態(tài)的、本身強度高的其它粒子膠結(jié)在一起組成產(chǎn)生強度的整體，這應當就是硅酸鹽水泥膠凝性的本質(zhì)；水泥漿體中納米尺度單元的尺寸多樣化無序團聚的粒子群賦予商品混凝土的強度；顆粒越細，粒子間距離越近，相互間吸引力越大；骨料界面的粘結(jié)效果對強度的構(gòu)成具有顯著影響。

在第一屆全國大學生商品混凝土設(shè)計大賽中，要求的目標任務是C40商品混凝土，47個代表隊有著47種配比方法，水泥最高用量400多，最低140，但是所有的強度統(tǒng)統(tǒng)達標，可以看出，現(xiàn)代商品混凝土技術(shù)的復雜性，現(xiàn)代商品混凝土可以選擇的技術(shù)方案也非常豐富。

3、摻合料

減水劑的普遍使用，可以在保持商品混凝土拌合物工作性不變的前提下，大幅度改變其水膠比，獲得不同強度等級的商品混凝土。水膠比降低，使得低活性、非活性摻和料得以廣泛應用。

因此，膠凝材料不再是以水泥為唯一組分或絕對組分，而是由水泥和摻和料組成。所以我們需要樹立大膠凝材料的概念，要有一個“大”代表格局的意識，商品混凝土中使用的，絕不僅僅是水泥熟料，而是大膠凝材料，也就是水泥和大量的礦物摻合料。

膠凝材料的活性（早期活性）應依據(jù)商品混凝土強度要求給予滿足，高活性物質(zhì)與低活性物質(zhì)的比例不是一成不變的?，F(xiàn)代膠凝材料必須滿足良好的需水行為、強度、高體積穩(wěn)定性、耐久性。礦物摻合料的合理使用必須考慮具體的應用與環(huán)境。

4、骨料

骨料是商品混凝土中最穩(wěn)當?shù)慕M分，骨料的質(zhì)量在很大程度上決定著商品混凝土配合比設(shè)計的路線。耐久性好的商品混凝土用最少量的漿體和最大量的骨料，骨料越好，就走低漿路線，骨料不好，就走高漿路線。大自然是我們最好的老師，他雖無言，但時刻示范和引領(lǐng)我們，需要我們有悟性。山石河卵歷經(jīng)億萬年但能夠穩(wěn)定存在告誡我們：增大商品混凝土中骨料的比例是提高耐久性的關(guān)鍵技術(shù)原則。

骨料對商品混凝土的和易性、體積穩(wěn)定性、耐久性、強度、經(jīng)濟性都有影響，因此必須足夠重視骨料，砂石質(zhì)量好，就可以有效控制漿量，進而降低水泥用量。

越來越多的研究表明現(xiàn)代商品混凝土的強度和骨料強度沒有直接關(guān)系，因此在選擇料源時應綜合考慮骨料的品質(zhì)而不是強度。

骨料與現(xiàn)代商品混凝土的關(guān)系

現(xiàn)代商品混凝土中，骨料的作用也發(fā)生了變化，低流動性商品混凝土需要骨料作骨架，傳遞應力，因而更看重骨料強度；當商品混凝土對和易性要求越來越高的時候，商品混凝土對砂石的質(zhì)量要求更看重級配、粒形等方面。既然滿足施工要求是硬指針，質(zhì)量不好的骨料，必然漿骨比大，這樣既不經(jīng)濟，對硬化性能也有不利影響。

人對于與大自然的關(guān)系是從“人定勝天”向“天人合一，自然為重”轉(zhuǎn)換的時候了。山石河卵的存在歷史悠長，其耐久性不言而喻。我們在制備商品混凝土時盡可能使骨料比例增大，符合古人“天人合一、法天師地”的哲學思想。老子說：天地不仁，以萬物為芻狗。告戒我們應該體恤、敬重世間萬物。高質(zhì)量加工機制砂石，能夠很好地服務于商品混凝土，實現(xiàn)節(jié)能減排，延長商品混凝土結(jié)構(gòu)物壽命。就是做到物盡其用，“以萬物為芻狗”。

骨料產(chǎn)業(yè)的機遇和問題

我國正在經(jīng)歷著規(guī)?？涨暗幕A(chǔ)設(shè)施建設(shè)。而我國的建筑結(jié)構(gòu)以鋼筋商品混凝土結(jié)構(gòu)形式為主體，商品混凝土用量接近世界年產(chǎn)量的60%，砂石骨料消耗量巨大，生態(tài)、資源受到嚴重影響和挑戰(zhàn)。如果這樣沉重的代價不能換來好的技術(shù)效果和建筑物的長壽命，我們將貽害子孫。

不少地區(qū)的天然砂資源已近枯竭，隨著基本建設(shè)日益發(fā)展和農(nóng)田、河道環(huán)境保護措施的逐步加強，我國不少地區(qū)出現(xiàn)天然砂資源緊張或限制采挖！質(zhì)量日益下降，而價格大幅上漲，進而導致商品混凝土用砂供需矛盾突出。因此機制砂擔當主力砂源大勢所趨。做好機制砂是當前商品混凝土行業(yè)的一件大事。細骨料的質(zhì)量不僅直接影響新拌商品混凝土的工作性，影響商品混凝土的漿骨比，最終影響商品混凝土的耐久性。隨著優(yōu)質(zhì)河砂資源的枯竭，機制砂已經(jīng)和正在成為商品混凝土生產(chǎn)的主要砂源。

圍繞機制砂加工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，我們面臨一個重大機會，如果做得好，中國商品混凝土骨料的質(zhì)量將實現(xiàn)跨躍性提高，這對中國商品混凝土產(chǎn)業(yè)和結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量具有戰(zhàn)略意義。

目前我國骨料存在著一些問題，粗骨料主要是粒形問題；河砂細度偏細，含泥量高；機制砂顆粒形狀不好，含石率高；級配不合理，兩頭大中間小。

表1中外關(guān)于粗骨料針片顆粒定義的區(qū)別

我國粗骨料粒形不好主要是因為標準要求太低，表1可以看出，我們和英國標準的差別。在這樣的前提下，即使標準中的指標控制一樣，骨料粒形的實際情況卻大不相同。

我國機制砂也存在著很多質(zhì)量問題：1、粒形不好，片狀過多。細度模數(shù)偏大；2、降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的機制砂細度模數(shù)多為3.0以上，而配制商品混凝土細度模數(shù)最好在2.6-3.0；3、級配不合理，顆粒級配多為兩頭大中間小，人工砂的級配區(qū)最好為2區(qū)，各級篩余一定要符合標準要求；4、洗走石粉的問題。目前，壹些商品混凝土用戶不了解石粉與粘土的區(qū)別壹味要求洗去石粉的做法是錯誤的。亞甲藍值-機制砂分級和控制石粉含量的重要指標；5、嚴格選擇母巖，禁止用風化嚴重的泥質(zhì)砂巖或其他山巖加工機制砂?？刂妻k法就是檢測其堅固性與壓碎指標，不合格的不能使用。

正確認識現(xiàn)代商品混凝土骨料

骨料是商品混凝土技術(shù)和質(zhì)量控制的上游環(huán)節(jié)，我國砂石質(zhì)量差，級配不合理、空隙率高，粒形不好，不僅影響商品混凝土拌合物和易性，對商品混凝土力學性能和耐久性都帶來不利影響。

現(xiàn)代商品混凝土骨料的品質(zhì)要求，首先不是強度，重要的是使用級配和粒形良好的骨料可以得到較小用水量的拌和物。當然，作為細骨料還有河砂含泥量和清洗海砂的氯離子含量問題。

由于我國粗骨料針片狀顆粒的定義過寬，目前我們有必要在此指標之外針對粗骨料提出非常不規(guī)則顆粒的概念和檢測方法，并逐漸引入標準。

不同強度巖石粗骨料對商品混凝土強度的影響不同，圖1、圖2、圖3是玄武巖和石灰?guī)r對商品混凝土強度影響試驗對比，玄武巖巖石強度遠高于石灰?guī)r，一般用于高強預應力商品混凝土中。那么，為什么玄武巖骨料商品混凝土強度高呢？主要是表面織構(gòu)特征，玄武巖的界面好，圖4是石灰?guī)r和玄武巖界面在顯微鏡下的樣子，因此玄武巖骨料商品混凝土強度高。

關(guān)于機制砂的級配問題，顆粒的粒徑分布對商品混凝土拌和物的工作性！離析和泵送性能起著很重要的作用。許多專家認為，相比間斷分布的混合物而言，均一分布的混合物具有更好的工作性能。

機制砂級配不良是普遍存在的，原因是眾多機制砂設(shè)備制造廠商不注重研究機制砂制備配套工藝。只能生產(chǎn)圓錐破、豎軸沖擊破等主力設(shè)備是遠遠不夠的，不考慮級配和石粉含量調(diào)整與控制工藝及設(shè)備，這樣的骨料設(shè)備企業(yè)是沒有能力保證用戶生產(chǎn)出級配、粒形良好的機制砂的。目前放眼砂石加工設(shè)備企業(yè)，敢說有這個能力的并不多！

我國機制砂粒形不好，片狀顆粒多的情況也普遍存在，這里有個問題是標準中沒有這方面的技術(shù)要求。如果說國際上都沒有這個要求，顯然不是理由。為提高我國機制砂產(chǎn)品質(zhì)量，我們有必要提出機制砂片狀顆粒的概念與檢測方法。機制砂片狀顆粒是指最小一維尺寸小于該粒徑所屬范圍平均粒徑0.45倍的顆粒，粒徑范圍在1.18以上，用篩分法檢測最適用。

那么，什么樣的骨料才算是高品質(zhì)呢？表２列出了高品質(zhì)骨料的技術(shù)要求。

表2高品質(zhì)骨料的技術(shù)要求

霧里看花的高性能商品混凝土

關(guān)于對高性能商品混凝土認識和理解的討論和質(zhì)疑比較多，一度有人提議取消高性能商品混凝土的稱謂。有人認為高強商品混凝土才是高性能混土，有人認為大流態(tài)商品混凝土才是高性能混土，有人認為大摻量摻和料商品混凝土才是高性能混土，還有人認為其實所謂的高性能混土就是裂縫商品混凝土。

高性能商品混凝土是商品混凝土技術(shù)進步過程中的一個載體和推手，既要嚴肅、科學地對待，又不要因噎廢食，談虎色變?，F(xiàn)在不是要討論是否沿用高性能商品混凝土這個詞，而是要討論如何在合適語境中準確地使用這個概念，從而避免一些不必要的誤解和無謂的爭論。

利用好高性能商品混凝土第一是有利于提高商品混凝土質(zhì)量、有利于提高建筑品質(zhì)；第二是在第一個內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，有利于節(jié)約環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。高性能商品混凝土的多種定義確實迷人雙眼，但浮云蔽日終有時，應該相信目前我們正在接近正確和合理的目標。

高性能商品混凝土要點：1、高性能商品混凝土不是商品混凝土的一個品種；2、不是商品混凝土商砼站可以獨立生產(chǎn)的；3、是在結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)的目標；4、高性能商品混凝土是要提高成本的；5、高性能商品混凝土必須高勻質(zhì)性；6、特定環(huán)境中良好的體積穩(wěn)定性和耐久性；7、高性能商品混凝土制備中注重控制漿骨比；8、施工是實現(xiàn)高性能砼最后、最重要的環(huán)節(jié)；9、高性能商品混凝土要工程所需要的特定高性能；10、高性能商品混凝土注重配合比優(yōu)化。

高性能商品混凝土不一定高強，不一定大流態(tài)，也不一定大比例摻加摻合料，高性能商品混凝土是一場從材料到結(jié)構(gòu)的科學革命，是基于現(xiàn)代商品混凝土技術(shù)平臺，需要建立新的范式。

兩部委發(fā)文推廣高性能商品混凝土，關(guān)于高性能商品混凝土的定義：以工程設(shè)計和施工對商品混凝土性能的特點要求為總體目標，合理選用優(yōu)質(zhì)原材料，摻加外加劑和合理摻量的礦物摻和料，采用較低的水膠比并優(yōu)化配合比，通過綠色和預拌生產(chǎn)方式及嚴格的施工措施，具有優(yōu)異綜合性能的商品混凝土。該定義中提出優(yōu)質(zhì)原材料的要求，這一點我們必須給予高度重視，為我們推動高品質(zhì)骨料加工吹響了集結(jié)號。

結(jié)語與啟示

商品混凝土產(chǎn)業(yè)應該遵循優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的市場規(guī)則，鼓勵骨料加工業(yè)采用高品質(zhì)骨料技術(shù)標準進行生產(chǎn)。粗骨料利用單粒級在商砼站分別存貯計量，控制不規(guī)則骨料含量；細骨料執(zhí)行更嚴格的級配技術(shù)要求，并在級配合格基礎(chǔ)上控制細度模數(shù)。機制砂提出片狀顆粒概念、檢測方法以及技術(shù)指標。

希望大家不要輕視高品質(zhì)骨料生產(chǎn)的技術(shù)和工藝難度，不要忘記我國目前可以稱得上高品質(zhì)的骨料加工線屈指可數(shù)。同時鼓勵商品混凝土行業(yè)領(lǐng)袖型企業(yè)和水泥商品混凝土大型集團把建設(shè)或合作建設(shè)高品質(zhì)骨料加工基地作為重要戰(zhàn)略目標，示范和引領(lǐng)砂石行業(yè)，促進商品混凝土行業(yè)水平整體提升。

我們必須以推進高性能商品混凝土應用為契機，在商品混凝土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的大背景下，必須有所作為。推動中國由商品混凝土大國走向商品混凝土強國。這不僅需要新技術(shù)，更需要更新觀念。有人說“得商品混凝土者的天下”需要認真思考，其實商品混凝土產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵很大。面對蓬勃發(fā)展的商品混凝土產(chǎn)業(yè)，水泥行業(yè)何去何從，值得思考！

水泥行業(yè)是面向商品混凝土的粉體、骨料向前走，還是生產(chǎn)硅酸鹽水泥，讓水泥更“純粹”，這個選擇的權(quán)利當然在于水泥行業(yè)，但是水泥行業(yè)不可能左右商品混凝土產(chǎn)業(yè)迅猛向前的腳步，融入中國商品混凝土產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的洪流中，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈延伸應該是明智的選擇！

現(xiàn)代商品混凝土的魅力就在于他有太多的問題需要我們?nèi)ニ伎?、研究和實踐。外國人說中國人是最能模仿別人的民族，說：“youarealwaysfollowus”。水泥和商品混凝土行業(yè)應該鼓勵更多學者、企業(yè)家、工程技術(shù)人人員勇于質(zhì)疑、勤于思考、大膽探索和實踐。中國是現(xiàn)代商品混凝土最大的舞臺，中國人理所當然是主角，是引領(lǐng)者。中國商品混凝土的路在我們腳下！