混凝土矿物掺和料应用技术交流会之后，一种别样的感觉油然而生，深感作为水泥技术人员对现代混凝土的发展，是如此地不了解、不协调、不适应，甚至发现过去对混凝土的传统看法和良好愿望，竟然与这种发展相背而驰。而且笔者还相信，在阅读和了解了这些现代混凝土理念和技术的重大进步之后，这种感觉决非为我个人所独有。那么什么是现代混凝土呢？它是以低水胶比、低水泥用量、低单位体积用水量为主要技术特性的混凝土，它是在***利用***减水剂和大掺量矿物掺和料的基础上获得的混凝土，是当今混凝土技术的发展方向。由于现代施工方法的改变，大流态混凝土成为现代混凝土的主体。为此，混凝土作为多组分平台，不只要从系统角度对***组分的作用重新认识，而且对其中的粉体——胶凝材料更要有崭新的认识，因为混凝土中需要水化产物填充的空隙已经大大减小，为了达到同样的混凝土强度，无须再追求凝胶的数量，也不必对胶凝材料的活性过分苛求。本文对此展开讨论。1制作混凝土要从耐久性出发1.1混凝土强度对水泥的依赖程度变小尽管现代混凝土对强度等力学性能有基本要求，但它的关键性能已从着眼于强度，转移到耐久性的长远目标上来。因为混凝土强度高并不一定耐久性就长；相反，强度越高的混凝土由于缺乏整体弹性，反而容易开裂，导致建筑物使用寿命的缩短。过去水泥人对混凝土耐久性也略知一二，无非是要求***抗冻性能、抗渗性能、抗碳化性能、抗硫酸盐侵蚀及抗碱骨料反应等，而且还认为要具有这些性能，只有提***标号、降低有害元素含量就是出路。实际上，即便达到上述这些指标，混凝土也不见得耐久性就好。为此，水泥企业一定要对单纯追求强度的观念彻底更新，不能再将生产高标号水泥引以为自豪，当作弦耀质量优异的资本，甚至不惜增加电耗磨细水泥（***比表面积）、或添加助磨剂等办法实现这个目标。有些企业为了***低需水量的要求，不是从改善熟料晶相组成及粉磨粒径控制上想主意，却从掺入减水剂中寻求出路，反而增大了搅拌站试配的难度……。***这些，都表明水泥制造者已经走入了误区。为了耐久性的***，我们至少应当将防止混凝土开裂，作为***水泥性能的基本课题。尽管开裂的原因不只来源于水泥，但依靠磨细产品***高标号的工艺，就是导致混凝土开裂的原因，而且必将带来水化热过高、后期强度过低等一系列劣质性能。有一个真实的故事，可以说明“追求强度”在行业中是司空见惯的。在新疆一个有六十余年历史的老水泥厂，由于没有跟上技术进步的步伐，装备已经陈旧落后。尽管如此，年他们为某用户成功生产了52.5号水泥，为此，该厂兴高彩烈地准备申请在生产许可证上增加高标号品种。可政府经办人员的答复却是：“你们现在的装备都已在国家规定淘汰之列，不让你们立即停产就不错了。”吓得该企业再不敢提及此事。这就是当前从管理到生产，全行业对待产品质量的缩影：生产者***感兴趣的是用户的高标号要求，并以此表明自己的水平；而管理者则以装备规格大小，对企业生产质量说事……。上上下下都在与混凝土性能的发展严重脱节，但似乎都还是那么一本正经地履行职守。再退一步说，即便混凝土需要强度，也已经用不着完全依赖于水泥。实验证明，当外掺料细磨后，也会依靠颗粒间界面的范德华力增加强度；更何况在减水剂作用下，不仅***了混凝土施工对流动度的要求，而且由于大幅降低混凝土的水胶比，必然大幅减少拌合物中留下的空隙，这种增强渠道才是溯本追源，它并不亚于水泥水化胶合物的充填作用。因此，水泥生产者更应关心混合材与熟料粉磨后的粒径组成，尽量减少水泥不合理粒径组成为混凝土带来的孔隙。对比当今水泥企业控制水泥质量仍张口闭口以筛余、比表面积说事，且不说观念陈旧所带来的盲目，与当前物料粒径组成的检验技术相比，业已如此落后，如果从***混凝土性能的目标相比，更有如南辕北辙。正是由于减水剂的使用，当混凝土的水胶比越发低于0.5时，就能大幅缩减混凝土中水泥的用量，这不仅降低了混凝土的成本，而且这样才可能降低需水量。水化热降低，有利于减少混凝土开裂的可能，极大地***混凝土的关键性能——耐久性。如此看来，原来混凝土中***小水泥用量的规定，现在不仅没有积极意义，反倒成为阻碍混凝土技术进步的障碍。由此觉得“废除某些水泥标准便可以缓解水泥供大于求”的决策有些可笑，简直不能与混凝土节能减排的大手笔——减少水泥用量相比。1.2外掺料发挥的作用越来越大在对待外掺料态度上，现代混凝土有了翻天覆地的变化，以前，不论是水泥工作者，还是混凝土工作者，都以为掺加混合材就是为了降低成本，是一种变相的“掺假”。然而，现在外掺料的正确添加，已经成为***水泥、混凝土性能中不可少有的手段。以粉煤灰的添加为例，过去总是在***考虑水泥和骨料的特性基础上，如何按照等量或***量替代计算其掺量，而且常以试验室固定水胶比的试验配方为指导。在这种单一线性关系的分析方法中，即使掺量不大，与不掺的混凝土相比，28 d以上龄期的养护强度都会降低，收缩增大，抗碳化、耐磨耗等耐久性指标也随之明显下降。因此多掺粉煤灰，就成了掺假的代名词，只有限制掺量了事。但实践已证明，现代混凝土使用***及复合减水剂后，大幅降低拌合物的水胶比，通过大掺量粉煤灰（50%），反而极大地***了现实中混凝土的施工性能及使用性能。这说明，只有从整体角度分析影响因素时，才会重视水胶比这个影响强度的***敏感的因素。此时需要用“压实因数”作为评价指标，而不应再延用“等坍落度值”作为配比设计依据，后者只能评价拌合物剪切极限，而反映不出其塑性粘度的变化。甚至应当将粉煤灰视为独立组分计算配料，因为一方面在拌合物加水初期，粉煤灰对水分有吸附作用，有利于补充水泥在继续水化过程中不足的水，起到“内养护”作用；另一方面，粉煤灰水化速度慢，可以降低水化热，缓解混凝土施工中温升较快的倾向，减小了混凝土构件的体积变化，有利于防止构件的开裂。从这种概念出发，说明当前粉煤灰的分级标准并不恰当，不仅不利于所谓低等级粉煤灰的利用，还不能准确表现粉煤灰对水胶比的影响，反而错失了它改善混凝土性能的机会。对照当今水泥行业中对混合材使用的研究，在近年相关杂志发表的论文中，尽管先驱者也在考虑让它与熟料的粒径组成能合理组配，但更多看到的却仍是缠绵于混合材在水泥中的化学活性作用，而且还无法摆脱0.5的标准水灰比试验验证。我们的不少标准仍是过多纠缠在对材料组成、生产过程的指令性指标上，而不是加强性能型指标的规定，比如控制各类水泥中混合材的加入量，就与混凝土要规定水泥的***少掺用量一样。这种习惯性思维，不仅严重束缚了混合材对混凝土质量的贡献，还会导致大量所谓劣质混合材的无法使用。实际上，为了混凝土的耐久性，抗氯离子渗透性能、抗冻性能试验、抗硫酸盐侵蚀性能等都是经常要求的指标。而矿粉及粉煤灰的分别掺加，或复合掺加，只要有合理的配比，并取代水泥，都会使这些性能得到***。当掺量较大时（一般不***过50%），对它们的改善程度越高。外掺料种类繁多，完全可以因地制宜，除贯用的粉煤灰、矿渣粉外，石灰石粉等材料也日益得到青睐，而且掺量在粒径合理时可大幅增加，以代替水泥用量。当今混凝土协会下都设有不同的外掺料分会，就足以说明外掺料对混凝土性能的重要性。对于不同种类的外掺料要有不同掺量设计，尤其复合使用后，会获得更好效果。对此，水泥企业要将自身混合材的选用与配料，与混凝土企业联手，进一步合作寻找将水泥混合材与混凝土外掺料统一计算配方的途径，研制并生产***的外掺料，才是成为两个行业走向共赢的重要渠道。1.3对骨料的要求在变随着优质河砂资源的枯竭，机制砂正在成为现代混凝土生产的主要砂源，因此，对骨料质量的研究及要求将会实现跨跃性***。骨料要求的重点将是粒径比及粒形合理，它是关系水泥用量及混凝土质量的关键环节，而不是曾被想像的那样骨料的硬度越高越好，相反，过硬的骨料反倒会破碎成更多片状、条状等不理想粒形，也易形成级配不合理，粗、细颗粒都偏多的呈哑铃型组成，它们只能制造浆体较多、用水量较高的混凝土。因此，凡是要想向骨料生产线发展的水泥企业，就应该重视这些标准，重新审视与选择骨料的来源。2混凝土施工性能与产品性能的***性混凝土为了要求耐久性，还必须先***它的施工性能。可以想像，如果没有和易性做保障，就无法保证混凝土的均匀密实成型，水胶比虽低了，但强度并不一定高，耐久性也并不一定好。反之，如果中低强度混凝土施工不接受对坍落度较低的控制，就难以增加粉体用量，前述的***性能也必将难以实现。获取高施工性能的关键之一是，***水泥与外加剂的相容性，即在尽可能少使用外加剂的情况下，同样的需水量，混凝土就能获得足够的流动性、泵送性。因此，水泥企业需要开展与用户使用相对应的外加剂相容性的检验和控制，而且要做与搅拌站实际水灰比条件下的相容性，而不能只按标准水灰比进行。如果用0.5标准水灰比检测外加剂的质量，并不能表明水泥在混凝土中与外加剂相容的实际水平。只有用实际水灰比检测，才可能为混凝土控制质量创造条件。水泥走向市场的这种必要性，虽然已被不少同行所认识，明确它已不再是可有可无的检验项目，但在摸索水泥生产环节中如何***相容性，仍有相当长的路要走。获取高施工性能的关键之二是，应该重视粉体的作用。粉体所具有的优良需水特性，及应该有合理颗粒级配，而不是过高的活性，尤其不要求早期的高活性，才能为混凝土施工创造更好的条件。可以这样理解，只有早期的低活性，才表现需水量小，才有可能表现为良好的***细填料行为，才能与水泥颗粒共同构成合理的胶凝材料。因此，那种石灰石粉料或与质量并不理想的粉煤灰按比例配制的新型矿物掺和料，都将是更受欢迎的增加混凝土和易性的材料。这个结论与对水泥生产中一直掺用石灰石粉的认识所不同，以为掺用石灰石粉仅仅是一种降低成本或追求早强的惰性混合材，这种认识实在是过于肤浅。由于石灰石粉表面能较低，易于分散，达到同样流动性时需水量可减少，而***细石灰石粉更表现出优异的减水增塑效果，在低中强等级混凝土中，它能在同样坍落度时单位体积用水量明显减少；而对高强等级混凝土，它可以使其粘度显著降低，同样有利改善流动性。应该明确，石灰石粉不完全是一种惰性混合材料，后期可以生成三碳水化铝酸钙和单碳水化铝酸钙；早期具有一定的促进水化的加***应，一定掺量下对早期强度影响不大；又由于不是自身水化，混凝土水化温升并不高。***这种特性再次说明，将***粉体作为胶凝材料统一对待才是明智之举；对这些特性的应用也说明，没有放之四海而皆准的***材料，只有合理利用它的特性为我所用的先进理念。3混凝土对水泥性能的高要求水泥人必须清楚，现代混凝土对水泥强度的依赖程度大幅降低，32.5号水泥照样可以轻松配制C60混凝土。今后，混凝土将以水泥性能的稳定性、产品的均质程度、对外加剂的相容性好等标准，作为区别水泥性能优劣的关键。可以预测，未来这些性能不佳的42.5号水泥，其售价将很难比性能俱佳的32.5号水泥高，甚至将来可能以出厂水泥主要性能的标准偏差大小来划分水泥等级、评定价格。稳定***这些性能，将是对每个水泥企业的严峻挑战。它决不与企业规模大小成正比，相反生产规模越大，生产均匀性的要求将越高。那些存在这些劣习的企业，诸如不能控制或不想控制进厂原燃料质量稳定（比如对石灰石矿山不开采、让没有资质的企业承包开采、购买原材料拚命压低价格）的，也不重视使用可靠计量设施（不重视在线仪表检测、仍按盘库计算产量、消耗指标）的，设备不能完好运行（企业仍是低价采购装备、设备运行仍然依靠维修为主）的企业，势必无法让产品进入具有稳定性能的行列。4结束语应该坦率承认，在我国水泥十余年产能的大发展中，对高性能水泥的研究并不多，在市场上，也很难见到高性价比水泥的踪影，甚至高性能水泥并没有以高价售出。***糟糕的是，大家都在比拼压低价格的同时，却以为水泥已经“同质化”，在质量上不求进取，这是理念上的误区和差距，它已经成为***水泥质量的绊脚石，必须尽快更新。当然，混凝土行业自身的技术如此迅速发展，并不代表整个行业都跟上了这个脉博，从年吴中伟院士提出高功能混凝土的概念，到现在已有二十余年，仍是在逐步深入的过程中，但毕竟变成了实践。据说***数千个混凝土搅拌站，已有企业在大胆尝试生产高性能混凝土，尽管为数不多。因此，水泥行业当下的不理解还不必过分责备，也还有情可原，但是能被谅解的时间不会太长。因为这将是水泥与混凝土行业节能减排带有方向性的进步，过去的工艺认识，让我们多耗能而并未得到高质量的历史，随着***领域的技术进步，必然会被改写。可以预言，有了值得追求的新技术、新思路，对此技术发展理解的速度与深度，既是对混凝土行业，也是对水泥行业的又***大浪淘沙，那些不肯理解者，在当今水泥、混凝土已远供大于求的市场中，势必被无情淘汰。