尊敬的领导、全体员工大家好：
首先感谢公司领导及全体员工在这一年里对试验室工作的支持、配合、信任、督促及帮助。
2021年已成过去，总结过去一年里工作过程中的经验教训、不足之处，扬长避短最为重要。回顾一年来，公司面对外部市场恶劣环境、企业竞争、环保监察、交通管制、疫情防控、限产限电、原材涨价、回款滞后等诸多不利条件。公司领导把握大局、超前策划、疏导解决内外部矛盾与压力，稳健的向年度生产目标迈进，虽然过程多有坎坷，但凭借全体员工强劲的凝聚力以及遇事不怕事、披荆斩棘的决心，一次次度过难关。试验室作为商品混凝土拌合站的核心部门，担负着产品质量、技术支撑、成本控制、创新创效等重大责任，紧密围绕“安全、节能、高效、优质、指标、考核”的工作重点，落实“以质量求生存、以质量求发展、向质量求效益”的工作方针，在质量管理体系和指标考核目标管理的实施过程中，按照《质量手册》管理职责和指标考核目标管理的要求，生产任务和指标考核目标有序推进，上半年以细化工作分工、优化生产配比、强化原材检测试验、提高试验室全员技能水平等工作为主；下半年工作以查漏补缺、复配高效减水剂、施工现场质量跟踪、六盘山水泥进场适配为主，全年工作严格按照21年工作计划落实实施，并努力做到零质量事故，顺利完成公司年度指标考核目标。现将全年工作细化总结如下：
一、2021年工作回顾
1、日常工作的开展及落实
从2020年12月21日至2021年月日累计完成m3（1#站 m3、2#站 m3、3#站m3）混凝土试验及调配工作，实验室取样检测450余次,制作混凝土试块780 组,累计验收各厂家原材料十余种类,试验项目56项,出具报告3400份。试验室严格按标准对各种进场材料进行抽样检验，其中水泥进场37741.25吨、检验批47个、合格率100%；外进外加剂1109.82吨、自己复配外加剂1073.5吨、检验批23个、合格率98%；粉煤灰进场10922.34吨、检验批33个、合格率97%；石子进场81529.25m3、检验批32个、合格率91%；砂子进场62593.35m3、检验批27个、合格率95%。
2、混凝土质量控制统计数据分析
C10 混凝土平均强度mfcu=16.0 标准差Sfcu=2.0合格
C15 混凝土平均强度mfcu=19.2 标准差Sfcu=1.8合格
C20 混凝土平均强度mfcu=23.8 标准差Sfcu=2.3合格
C25 混凝土平均强度mfcu=28.2 标准差Sfcu=2.5合格
C30 混凝土平均强度mfcu=34.2 标准差Sfcu=1.5合格
C35 混凝土平均强度mfcu=39.3 标准差Sfcu=2.0合格
C40 混凝土平均强度mfcu=43.8 标准差Sfcu=2.7合格
C45 混凝土平均强度mfcu=51.6 标准差Sfcu=3.2合格
C50 混凝土平均强度mfcu=55.2 标准差Sfcu=3.2合格
C55 混凝土平均强度mfcu=61.4 标准差Sfcu=3.1合格
通过以上数据的分析，说明我公司混凝土生产水平稳定，质量合格，各项指标在可控范围之内。
3、原材料控制及成本控制
（1）严格执行相关规范及标准，严把原材料进口关，确保合格材料用于产品生产。
（2）与减水剂厂家按照不同水质、不同温度变化以及不同掺量优化混凝土减水剂，提升混凝土工作性能，增加可泵性、提升黏聚性。
（3）试验试配六盘山水泥各项基础性能，为全面更换祁连山水泥进行基础性能验证以及强度增长测试，保证更换水泥品种能够无缝衔接生产需求
（4）在配合比确定过程中，通过原材料的性能及试验结果确定配合比，通过反复论证不断创新工艺优化配方,在保证质量的前提下厉行节约。。
二、存在的问题
1、地材验收中遇到较大现实问题，无法按相关标准执行，石子主要指标中含泥、含泥块量超标、级配断档、粒径严重超标；砂料主要指标中粒径超标、含泥量超标。
2、由于生产设备老旧、计量系统存在不可控误差造成实际材料用量与配合比用量有差异，突出体现在胶凝材料与外加剂方向。
3、试验人员专业技术知识掌握不足不深，试验检测专业技能有待提高。
4、主动性不足，超前意识、责任意识不强，很多时候处于被动状态，无法体现出一个优秀团队的凝聚力和专业性。
5、与各部门之间沟通协调不到位，存在相互推诿，相互扯皮，不担当的恶习。
6、与各项目施工单位沟通欠缺，导致配合比委托不及时、不完善、不准确，造成大量返工并于生产脱节。
7、试验室在上半年白银市住房与城乡建设局质量专项检查中，由于管理存在疏漏，人员缺乏专业技能水平，标准规范掌握不全面等原因，发现较多问题，对公司形象照成重大影响。
针对以上存在的问题，试验室经过多次组织总结反思，在日常工作中强化专业技能培训学习，并在内部实行技能考核制度，细化岗位职责，落实岗位责任制，补充完善管理漏洞。并希望今后在公司领导的督促监督下，各职能部门的积极配合下，试验室能够发挥公司核心部门的带头作用，把控质量安全核心，使公司质量指标、效益指标、安全指标、指标考核目标管理落到实处。
三、2022年工作计划和目标
1、进一步贯彻落实国家和地方相关法律、法规、标准、规范；贯彻公司质量方针，落实质量目标及指标考核目标管理，提高质量管理水平，加强成本控制。
2、反复论证，不断创新，持续加强混凝土配合比的验证及分析优化、提高混凝土长远距离运输质量，始终坚持“不以牺牲质量的前提下优化配方、厉行节俭。”以科学、公正、准确、严谨的态度，加强和完善对我公司混凝土从原材料进厂直至后期强度增长规律的全过程监控，确保产品质量可控。
3、通过加强试验人员专业技能系统学习、思想教育，重视责任心培养和业务培训，全面提高试验人员整体素质，做好与公司各部门各施工单位的沟通与技术指导工作，通过各种渠道，积极参与行业技术交流，了解和掌握国内外先进技术动态，搜集相关技术资料，进行技术储备，加强内部管理，进一步建立健全各项管理制度，完成指标考核目标。
4、加强商品混凝土的技术管理工作，出具的质保技术资料科学、规范、标准、准确、真实，不为公司将来留下质量隐患。
5、强化原材料进场检测工作，保证混凝土质量稳定可控，原材料的选择是商品混凝土质量能否满足技术要求，配合比设计是否稳定、经济的基础保证，也是混凝土成品质量保证的决定因素。
6、及时更新调整配合比，保证各项性能指标全部满足设计和施工要求；对工作性能、流动性能等指标严格控制；对强度等性能指标在保证达到要求的前提下尽可能地减小过剩；对于一些优化的性能指标尽可能追求最优化。
现已成为中国建材行业知名的领军人物，先后被评为银川市先进个人、中国建筑业协会混凝土分会第五届理事会理事、中国混凝土行业优秀企业家。
李刚创业初期就成功地先后承揽了银川市、盐池县城、石油城三部等地数栋住宅、办公楼、厂房等工程。作为盐池县建筑业发展中的积极分子，李刚于1997年创立了盐池县第一家城市建设开发综合公司，多年来本着“信誉至上，质量第一”的企业经营准则，及“先做人，后做事”的为人标准，先后开发建设了位于盐池县城中心商业一条街，沿盐池县城西环路的商业楼房，盐池县信合小区，西大街延伸商务楼等工程，得到各界的一致好评。
党中央提出了实施西部大开发的战略后，李刚不失时机地抓住机遇，与时俱进，于2002年，投资3000多万元，在银川市创立了银川市威尔信商品混凝土工程有限公司。
公司总占地面积70000平方米，固定资产8000多万元，是宁夏自治区建设厅核准的二级预拌商品混凝土公司，公司主要生产销售商品混凝土、砂、石、水泥等建筑工程材料。
李刚非常重视产品质量，公司实验室为二级实验室，设备和技术达到了一级实验室检测水平。李刚带领技术人员和实验室人员对砼的强度、坍落度、水灰比、和易性、凝结时间等关键技术总结了一套完整的技术资料，能够生产C10―C60优质砼及抗渗、抗冻、耐腐蚀等特殊要求的砼。
自2002年至今，公司先后创建了长城路1号商品混凝土搅拌站、金凤工业园区2号商品混凝土搅拌站、银川林场3号商品混凝土搅拌站、盐池工业园区4号商品混凝土搅拌站，共拥有180立方米/h砼搅拌站两座和120立方米/h砼搅拌站五座，形成了颇具规模的生产能力。尤其重要的是，原材料计量系统全部采用了最先进的微机监控，砼质量全部达标。
关键词：大体积混凝土；清水混凝土；大跨度单层网壳；太阳能；绿色施工
1、工程概况
华能大厦工程为中国华能集团总部办公大楼，位于北京市西城区复兴门内危改区8－2#地，南起东铁匠胡同，北至西长安街，东起教育西街，西至草坪东路。工程地下3层（局部5层），地上11层，建筑高度55m，标准层层高为4.5m，总建筑面积：128580m2，地下建筑面积：49005m2，地上建筑面积79575m2。
B3、B2、B2M层为车库、设备用房；B1、B1M层主要为公共用房，有厨房、餐厅、350人报告厅、员工活动中心等；F1、F2层为公共区域，主要有大堂、新闻中心、接待室等；F3至F8层为员工办公区；F9、F10层为领导办公区；F11层为休闲区。
本工程为钢筋混凝土框架剪力墙结构，基础为天然地基、筏板基础，持力层为卵石层。结构安全等级为二级，抗震设防烈度8度。混凝土强度等级：F3层以下竖向结构为C60，F3层以上竖向结构为C50，基础底板、梁板及地下室外墙为C40。
中庭屋盖采用三向网格单层网壳结构，设计使用年限50年，安全等级为二级。支座位于F11层牛腿梁上（结构标高为46.4m），跨度33.6m，长度92.4m，矢高为4.32m，总重量420t。详见图1-1
2、工程特点与难点
基础属超长、超宽，大体积、抗渗混凝土性质，控制混凝土裂缝难度较大。
工程中庭部位的基础底板为钢渣混凝土，密度不小于3000Kg/m3，没有相关经验可以借鉴。
中庭屋盖采用三向网格单层圆柱面网壳结构，如何选择合理的施工安装技术是本工程的难点之一。
本工程地上共有115根圆柱要求为清水混凝土柱，清水混凝土施工难度大。
本工程地下室及地上中庭部位有较多的超高模板支架，确保模板支架的稳定性是施工的特点。
机电安装工程系统多，专业间的协调配合工作量大，施工技术与质量要求高，难度大。
本工程车库照明系统应用了50kW并网光伏发电技术、生活热水采用太阳能热水技术。
3、关键技术
本工程全面推广应用了住房和城乡建设部(2005版) 10项新技术中10大项、25个子项,其他新技术8项（创新项目4项），合计33项。并于2010年6月通过了中建总公司科技示范工程验收。
3.1混凝土裂缝防治技术
本工程平面尺寸大，东西长156m，南北宽98m。基础底板厚度1.8m，属于大体积混凝土，混凝土强度等级、抗渗等级为C40S10；地下室外墙厚度800mm，周长508m，墙体外侧钢筋保护层厚度56mm；地上结构板厚度200mm。混凝土结构没有设置结构缝，属超长、超宽，大体积、抗渗混凝土性质；为了防止和控制混凝土裂缝的产生，主要采用以下措施：
1）采用60天混凝土强度（经设计同意）作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据，降低水泥用量。
2）降低砂率：在保证混凝土和易性和施工性能的前提下，尽量降低砂率，增大粗骨料的用量。
3）适当降低水胶比：在胶结用量一定的情况下，混凝土的干缩率与用水量成线性关系。
4）优化混凝土配合比，采用粉煤灰、矿渣粉“复合双掺”技术和高效减水剂技术，减少水泥用量，减少混凝土收缩量。
5）按照“抗、放结合”的原则，沿纵、横向每45～55m留设一条后浇带，分段、分仓施工。
6）混凝土浇筑成型时采用“二次振捣”、“二次抹压”技术。增加混凝土密实度，减少混凝土早期收缩裂缝。
7）根据混凝土内外温差计算，采取不同的“保温”、“保湿”养护措施，减少混凝土干燥收缩；加强混凝土内部温度的监控工作。
8）F3层以上楼板内配置无粘接预应力筋。详见图3-1。
9）通过与设计沟通，在距地下室外墙表面25mm处增加一道φ4@150mm的双向冷拔丝钢筋网片。
通过采取以上技术措施，很好的控制了混凝土结构裂缝的产生。
3.2大体积钢渣混凝土泵送技术
由于中庭部位结构自重不足，该处基础底板采用高密度钢渣混凝土，以达到配重抗浮的目的。钢渣混凝土厚度1.8m，密度大于3000kg/m3，强度等级抗渗等级C40S10，位于20m深的基坑中部，共2200m3，泵送距离100多米，不宜采用溜槽或塔吊吊运，只能采用泵送施工。主要采取以下主要技术措施：
1）钢渣混凝土配合比优化
为了确定水、烧结球、重晶石砂和石子对混凝土强度和坍落度的影响，对这四种材料采用了正交试验的方法进行检测。分别设计了针对混凝土强度的正交试验和针对混凝土坍落度的正交试验。
最后结合工程实际配置出了满足工程需要的钢渣混凝土，所用配合比为:水:水泥:重晶石砂:烧结球:河碎石:粉煤灰:膨胀剂:泵送剂=80:324:1067:800:504:90:36:18，水胶比=0.40，砂率=45%。控制混凝土出机塌落度220-240mm，入泵塌落度≥200mm，扩散度≥450mm，实测湿容重全部在3000kg/m3以上 。
2）钢渣混凝土可泵性试验
由于重晶石砂、烧结球比重大，在大塌落度和压力条件下，混凝土中骨料会下沉，从而产生离析、泌水，因此，在实验室对混凝土的可泵性进行了压力泌水试验，模仿混泵送施工。
3）优化泵送路线
优化路线可以提高混凝土的泵送能力。由于基坑深度为20米，泵管下基坑时呈阶梯形，不能直管一下到底，在垂直管道中间位置增加一道长度为7米的水平管，有效的防止混凝土在下落过程中产生离析，泵送路线详见图3-2。
3.3清水混凝土技术
本工程地上各层总共有115根清水混凝土圆柱，清水混凝土柱高达14.2m，混凝土强度等级C60，且处于冬期施工。同时要达到设计要求的外观色泽与质量，难度极大，采取主要技术措施如下;
1）选用全钢大模板，每颗柱子由两个半圆型模板组成，一模到顶，中间不留拼缝。
2）经过大量的工程考察及现场多次试验，进行对比分析，最终选用了专用模板漆。
3）严格控制钢筋的配料尺寸及绑扎质量，确保钢筋保护层厚度，绑扎钢筋的扎丝多余部分向构件内侧弯折，以免因外露形成锈斑。
4）优化混凝土配合比，经过多次试配及现场试验，最终配置出了满足要求的混凝土。
5）混凝土振捣采用振捣棒和附着式振动器相结合的振捣方式。
过以上措施，很好的解决了清水混凝土的施工技术难题，确保了清水混凝土的质量。
3.4大跨度单层网壳拼装及斜轨累积滑移技术
本工程中庭屋盖是三向网格单层网壳结构，杆件采用不等厚焊接方管，铸钢节点，跨度33.6m，长度92.4m，网壳结构矢高为4.32米，支座位于11层牛腿梁上，距地面高度46.4m度，网壳总重420t，本网壳结构加工制作安装方案合理与否对工程的质量、进度、安全和成本影响很大，故项目成立科技攻关小组，多次聘请专家指导及工程实地调研，并对施工方案进行技术、经济对比分析及论证，综合考虑华能大厦结构形式、现场情况及安全防护等要素，选用了斜轨累积滑移的施工技术。滑移单元划分见图3-4-1。
该技术在原有钢结构滑移的基础上，不断进行技术创新。不断优化铸钢节点及滑移单元、成功的应用了斜轨滑移技术、滑移单元拼装及合拢施工技术，最终形成了成套的大跨度单层网壳拼装及斜轨累积滑移技术，该科技成果在2009年中建总公司组织的科学技术成果鉴定中，鉴定结论为 “国内领先”水平。
3.5太阳能热水技术
本工程生活热水采用太阳能热水系统，在屋顶布置了220组集热器，有效集热面积达352，每天可以为大楼提供40t的生活热水。该系统是以太阳能热水为一次热媒，将冷水加热后使用。太阳能热水系统原理图详见图3-5-1。
该技术每年为大厦提供热水1.02万t，可节省电力消耗约53万度，可减少二氧化碳的排放约54t。节能环保突出，具有极好的推广应用价值和前景。
3.6光伏发电技术
华能大厦地下室车库照明采用50kW并网光伏发电技术，光伏发电板安装在顶层屋面上，采用方阵式排布。共计238块光伏发电板，每块210W。
其原理为太阳能电池组产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电，然后直接接入公共电网。太阳能并网发电系统原理图详见图3-6。
该系统每年发电量为5.75万度。但由于组件每年均有一定程度的衰减，所以每年的发电量都会减少，经过计算，25年的发电量约为67.8万度电。这些发电量可以减少标准煤244吨，减排二氧化碳634吨，减排二氧化硫2.1吨，减排氮化物1.8吨，减排粉尘4.1吨。
3.7绿色施工
本工程要达到LEED认证金奖，项目部配置专职人员负责管理，结合工程实际情况，从以下几个方面进行严格控制：
1）在与各单位进场后对其进行详细的交底。
2）防止水土流失对施工现场道路和生活区场地进行硬化，没有硬化的部位全部种植草皮或覆盖，以保证现场没有的地表土。在现场设置临时排水沟、雨水收集池和沉淀池来沉积雨水中的泥土，定时清理防止水土流失。
3）含循环成分的材料使用与本地材料使用：工程中使用含循环成分的材料，其价值至少达到总材料价值的10%（不含机电设备），本地建筑材料和产品(北京周边800公里以内)至少达到总材料价值的20％。
4）设置废旧物资回收棚，按照可回收物资和不可回收物资安排专人进行分类整理，减少建筑垃圾的填埋与焚烧，减少排放，做到绿色、低碳施工。
5)严格控制粘结剂、密封剂、涂料、油漆等VOC的含量，要求厂家提供检测报告，证明其可挥发性成分含量满足LEED的相关要求。对不符合LEED认证要求的材料坚决予以退场。
4、结语
本工程于2010年6月1日通过中建总公司科技示范工程验收，新技术应用水平达到国内领先水平，共取得公司级科技成果19项；局级科技成果5项；中建总公司科学技术奖1项；山东省科技创新奖3项；中建总公司及省部级工法3项；部级工法1项；专利4项；高空大跨度单层网壳结构拼装及斜轨累积滑移技术和大体积钢渣混凝土泵送施工技术经鉴定分别达到“国内领先”和“国际先进”水平。
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关键词：箱梁；混凝土；养护；措施
中国水电四局有限公司麻子川制梁场，位于甘肃定西市安定区麻子川村，梁场总占地面积153亩，共设6个制梁台座，32m制梁台座5个，24m和32m共用制梁台座1个；麻子川制梁场包括华尖川特大桥、麻子川特大桥等桥梁共368孔双线简支箱梁的制作、运输、安装任务。
2013年8月份开始制梁，箱梁截面采用高性能混凝土，以C50强度设计为准的单箱单室的高度简支箱梁。每片箱梁混凝土浇筑时间控制在6小时内。梁顶面采用高频提浆整平机及人工抹面相结合的方法。
箱梁养护采取蒸汽养护、自然养护相结合的方式。
蒸汽低温养护：棚罩法，将混凝土芯部温度维持在60℃以内，对温度控制主要采用的是调整蒸汽流量法。用两台蒸汽锅炉（4t）供热，大块钢骨架组合、拼凑后对预制梁蒸养在养护棚内开展。首先，在钢骨架上放置保湿材质后覆盖帆布、密封。当浇筑后把养护棚直接移到预制梁位置，在两旁、内部放置好蒸汽管道。两侧做好覆盖工作。
预制梁蒸汽养护：共四阶段，那静停、升、降温度以及恒温。每个阶段对温度要求不同。主要如下：静停间在5℃以上，当工程完成后4小时内开展将温度升起，但要对温度进行控制，温度区间维持在6-10℃/h；恒温阶段，在梁体芯部混凝土温度不可超过65℃，降温时，速度不能超过10℃。特别要注意的是，在总体的养护过程当中，对于温度的温差不能过15℃。防止两者温差过大而出现的不必要的问题。
采用3台多点全自动报警测温仪对整个养护过程进行控制，仪器针对的是梁体的表面（温度区间在42-48℃）、内部（温度区间在45-60℃）、环境温度等。如果内部及表层和环境的温度差超15℃要采用相应的措施，温度过大则要减少供热，温度过小则要增加供热，防止温差出现的问题。
同时，混凝土的温度也要进行更好的控制。例如，在夏天高温条件之下，混凝土的可操作性会有所降低，而且坍落度也比较明显，而坍落原因极多，最主要的原因在于长途运输、水分蒸发。因此要做好相应的措施：现场做好站前检查，对所要用的到混凝土要加大检测的力度，如骨料计量的增加；缩短浇筑的时间，让其损失不低于原坍落度百分之九十。在施工过程中，对新工艺技术进行优化，恢复责备相梁预制两次浇筑为外、内模同时立模连续浇筑，克服因浇筑停留时间长而产生冷缝问题。炎热季节搅拌混凝土时，采用骨料堆场搭设遮阳棚，采用低水温搅拌混凝土等措施，降低混凝土搅拿物温度，或是尽量在晚上进行搅拌，以此确保混凝土入模温度满足要求。冬季温度的控制。在冬天施工时，要先经过热工的计算，以实验来明确水及骨料要预热的度，满足工程需求。首先办法为水预热，但温度不可超80℃。如果骨料夹杂着雪等杂质，则温度不可超60℃，要进行均匀加热。其他的材料，如矿物、水泥等在使用前可运输至暖棚自然加热，切记不能直接加热。
为了更好控制养护罩内的温度上升、下降，要采用计算机+远传式温度传感器，对控制蒸汽管道上的电磁阀开关进行控制。这样可以更好、更合理对温度进行控制。通过计算，对温度进行更好地控制。
蒸养系统测温采用压力式温度计在梁两端各设两组，1/2、1/4 跨处腹板两侧各设一组，箱内1/2、1/4跨设两组。恒温每1小时测温一次，升、降温每1小时测定一次，并作好详细的温度记录，根据实测温度确定蒸汽放入量，以调节跟踪蒸养升温、降温，防止混凝土表 面开裂。蒸养的时间根据室外气温的高低以及梁体强度的增长情况等适当缩短或延长。混凝土蒸汽养护的期间，混凝土芯部的最高温度不能超过60℃。内部的温度以及表层温度差、环境温度差、表层温度、箱内以及箱外温度前，差均不可大于15℃，升温、降温时，其速度不可大于15℃/小时。蒸汽的养护分为静停、升起温度、降低温度、恒定温度的几个阶段，蒸氧后，继续对混凝土开展保温养护以及自然养护。
蒸汽养护结束，立即进入自然养护。
自然养护采用三种方式进行，每片箱梁混凝土浇筑结束后，静停4.0小时，在静停时间内，掌握好时间铺设一膜（养护专用聚乙烯吹塑薄膜，铺设时不能损伤混凝土面）。静停结束即可进入蒸养阶段。
（1）静停结束后，及时铺设一布（专用土工布），将梁面包裹严实，安排专人定时洒水养护，保持梁面湿润。
（2）梁端头采用帆布或土工布包裹，人工洒水湿润，同时防止梁箱室通风，在箱室内蓄水养护，对泄水孔、通风孔封堵。
（3）箱梁两侧翼缘外侧，专人洒水养护，保持混凝土面湿润。
据环境湿度情况，对混凝土自然养护时间做适当的调整，当环境相对湿度小于60%时，养护不少于28d，相对湿度在60%以上时，养护时间7～14d。
养护特点：
麻子川制梁场预制箱梁养护系统在桥梁预制箱梁养护施工中通用性好，经过实际混凝土养护，养护效果良好；该产品采结构简单，便于制作、安装及使用、操作方便、安装简单、单重小；改产品具备成本低，设计简单，原材料主要是弯头、蓬头、普通钢管，所以可制作性强，制作成本低、通用性好，结构可靠，操作简便的特点；养护采用旋转蓬头，保证了混凝土面长期湿润，操作简单、节约用水；既解决了洒水养护，洒水不均、翼板下洒水不便、浪费水等问题，也解决了养护剂成本高、代价大且喷涂不均等问题。经过麻子川制梁场实际养护，预制箱梁的养护取得了明显效果，浇筑完成的箱梁基本杜绝了表面龟裂。
预制梁浇筑成功以后，对梁养护也是个非常关键性的施工程序。在初其阶段，没有开展严密的把关、养护。混凝土没有足够分水分进行调养，会对这一片梁混凝土强度产生不可设想的后果。一般来说，初期的养护时间为3-7天。夏天、秋天的气候有时比较干燥，主需要在7天内严格养护期，在雨水较多的，如春天、冬天最少严格养护期不能少于3天。同时，在养护的过程中，还要有一定保温、保湿的渗水性好覆盖料。此外，箱梁拆模、初张、终张混凝土强度有着极为严格的需求，在拆模时，混凝土强度要达到设计的60%，初张时，要达到80%左右，而终张时，则要达到100%。如果未能达到标准则不可拆模、初张或终张。
宝兰客专是国家重点工程，也是百年大计工程，在保证混凝土实体质量的前提下，对混凝土外观质量的要求也越来越严格，在麻子川制梁场箱梁预制施工中，中国水电四局通过具体操作实践和探索，制作了预制箱梁养护系统，在西北干旱地区这一特殊的地理环境条件下，较好地保证了预制箱梁混凝土施工质量，保障高速铁路桥梁施工质量和铁路的安全运行。
参考文献
[1]甘青公司.标准化建设管理测手册[Z].
他，就是教授级高级工程师、研究员谭洪光。
谭洪光1938年8月出生，四川省绵阳市安县人。1958年毕业于重庆建筑工程学院工业与民用建筑专业（本科）。现任云南省混凝土协会理事长，系中国管理科学研究院学术委员会终身研究员，中国科技咨询中心建筑工程专家组专家，中国建筑业协会混凝土分会常务理事、专家组专家，中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会副理事长，中国环境标志（预拌混凝土、太阳能集热器）专家组专家，云南省科学技术协会委员，云南省建材工业协会副会长，云南省建筑结构与地基工程专家组专家，重庆大学云南校友会常务副会长等。
打造国内一流科技型混凝土企业
多年来，谭洪光一直坚守在建筑第一线，从中发现问题、解决问题，梳理经验，研究课题。他“要做就做精品”的姿态，是取得成功的原发动力。
自上世纪50年代开始，谭洪光先后组织昆明机床厂、重机厂、冶炼厂、电机厂、昆钢、阳宗海电厂、开远解化厂、昆明光学仪器厂等20多项大中型建设项目建筑机械化施工。1960年，在云南冶炼厂建设中成功完成120m混凝烟囱施工，是当年国内最高混凝土烟囱之一。1964年负责完成云南光学仪器厂光学仪器多层车间（基础、柱、梁、板、屋蓋）全混凝土预制构件装配式结构施工，创当年国内先进水平；1965～1973年在中建三局机械化施工公司工作期间，组织贵州六盘水、安顺地区大三线建设航空系统及军工项目38个厂的建筑机械化施工，完成某24000m2飞机装配厂房混凝土预制结构超载50%吊装，在行业深受关注与好评。
1973到1983年这10年间，谭洪光先后在云南省建工局机关、北京国家建材部参加北京新型建材总厂工作，任云南省建八公司加工厂副厂长、工程师时，实现混凝土预制构件生产人均年产量和人均台座年产量当年全国最高水平。
继在云南省建筑工业公司任副总工程师、高级工程师位置上，他参加混凝土空心大板住宅设计和研究，组织整体式混凝土（墙板、楼板）构件生产和安装施工，该项目曾获国家科学大会集体奖。他在任云南省城市建设综合开发公司任总工程师兼工程部经理时，组织多项房地产开发项目的技术工作和工程建设。
谭洪光献身建筑业，将其作为终身追求，十多年来为适应改革开放国家大规模经济建设的形势，继续发挥技术专长，他积极组建实体企业，在市场经济中立新功。他组建云南协力基础工程有限公司，任董事长兼总工程师，组建云南恒基工程监理咨询有限公司，任董事长兼总经理。他带领技术与施工人员冲锋陷阵，打造品牌，先后完成云南证券大厦、龙园商住大厦、新闻出版大厦、云南水电科技大楼、昆明正义路商业中心“老街正义坊”、金马寺军马广场等数十项基础工程，建筑面积1000多万平方米。完成郡城实力花园、银海城市花园、金盾大厦、世纪半岛、大理学院理工科实验楼、曲靖邮政局商贸大厦、老挝磨丁皇京酒店、金坤世纪广场等数十项工程监理任务，实现工程监理建设面积860多万平方米。组建云南广泰混凝土有限公司任董事、专家顾问委员会主任委员，矢志创建国内一流科技创新型混凝土企业。
他参加云南、北京、四川攀枝花、贵州六盘水及安顺地区工业与民用建筑工程大中型项目和基础设施建设项目施工数百项，因突出贡献，曾获“昆明市青年红旗突击手”、“双化突击手”称号，先后多次被获评省建工局、省建委、省科协“先进科技工作者”。
开辟太阳能建筑节能新领地
在建筑领域摸爬滚打半个世纪多，谭洪光始终以前瞻的目光关注着建筑的走向和科技化，他利用太阳能用于建筑的创举，被行业人士津津乐道。
1978年，谭洪光研制成功太阳能养护砼构件新工艺，经国家建设部组织鉴定属国内外首创，1981年参加中美能源国际会议，论文在美国发表，引起国内外轰动。全国20多省市先后300多人前往参观学习，建工部、国家科委领导和总工亲临视察指导，中央电视台现场采访并在新闻频道报道，美国、瑞士、加拿大、澳大利亚、古巴、匈牙利、泰国、俄罗斯等8个国家10所大学和科学院来函邀请他作访问交流。
该成果获“云南省科技成果二等奖”、“国家建设部技术进步奖”。在被授予“云南省太阳能产业发展作出突出贡献的优秀专家”奖时的授奖词称：“谭洪光教授级高级工程师是云南省太阳能热利用技术的先驱者之一，也是我国太阳能混凝土养护工艺的主要开拓者，为我国太阳能在建筑节能领域的推广应用，作了许多开创性工作。他关心太阳能的发展，关心学会工作，曾担任云南省太阳能协会的副理事长，为我省太阳能建筑节能技术的发展和推广应用作出了历史性的贡献”。他筑起了一个太阳能建筑节能技术“新地标”。
为行业发展殚精竭虑
谭洪光教授以强烈的责任心和丰富的实践经验，为推动行业创新发展不遗余力。
他受建设部的委托主编了《太阳能养护混凝土应用技术规程》，获云南省建总公司“1986年技术进步一等奖”、“云南省技术进步三等奖”。主持编制了国内首部《人工砂应用技术规程》，修编《云南省砼配制技术规程》、《云南省建筑砂浆配制技术标准》，主编《云南省矿渣微粉混凝土（砂浆）技术规程》。参编多部有关混凝土的国标、部标技术标准和规范。曾受云南省建设厅（建委）的委托，负责组织和领导云南省混凝土建筑构件企业资质审查和建筑材料试验室资质等级审查。其报告《云南省砼预制行业的现状及对今后发展的建议》获国家建设部“1988年科技情报优秀论文奖”。
他还先后发表专著《太阳能养护混凝土》、《太阳能养护混凝土制品》及各工作阶段的代表性论文《某多层框架精密仪器车间全预制装配结构的预制与安装》、《混凝土与人类物质文明》、《绿色混凝土若干问题》、《泛论矿物活性掺和料在混凝土中的应用》等有关土木工程、建材、混凝土和太阳能利用等科技论文逾百篇，多次获奖。主编了《云南混凝土》（简讯）和《混凝土及相关技术》、《混凝土耐久性与矿物掺合料》、《云南混凝土行业二十年》论文集（收藏《重庆大学文库》）。
摘要：在全国各地均出现过较大火灾后的建筑物修复结构加固工程过程中，根据建筑设计结构、材料、烧毁程度、周边环境的不同，所采取的措施和修复结构加固方式也不同。本文从火灾后对建筑物的修复技术、措施、机具设施等方面分析并对已施工完成的项目工程成功案例进行探讨。
关键词：喷射混凝土、水射流、湿喷、结构加固、
一、本项目起火原因及建筑物被火烧毁的现状：
2010年4月24日重庆石桥（赛博）广场的赛博电脑城大楼开展户外市容整改，在广告公司的电焊工进行切割户外广告牌时因操作不当，引燃商场易燃物品导致电路起火，火势通过裙房的通风天井导致六楼以及负一楼商场的大火燃烧。经重庆消防官兵历时18小时的奋力扑救，终于保住了旁边36层高的塔楼和负二、负三楼未招火灾烧损。事故后经“重庆市建筑科学研究院”专家实地现场踏勘取样、检测鉴定，该广场裙房商场的七层楼板钢筋混凝土框架遭火灾后严重受损，必须进行结构加固后方可进行装修后使用。其中大部份楼层的混凝土楼板严重开裂甚至脱落，很多钢筋已暴露在外（见火灾现场附图Ⅰ、Ⅱ）。其中过火面积52626.342m2，受损面积为47000平方米；中度、重度区共28002.721m2、轻度区24623.621 m2，烧毁面积较大，损失极为严重。
火烧后损伤现场混凝土板露筋图Ⅰ
火烧后损伤现场混凝土板露筋图Ⅱ
二、对修复烧毁建筑物钢筋混凝土拆除方式的改变建议：
为修复对被火灾烧毁的建筑物进行实施加固，并能够使商场尽快恢复正常营业；通过招投标后重庆建工工业有限公司于2010年7月30日中标，合同约定在2010年8月1日进场开工，要求于2010年11月30日竣工完成。合同约定先将火烧后被碳化的混凝土楼板采用人工凿打拆除操作，再进行喷射砼置换混凝土。由于时间紧、任务重，质量要求也高；本人做为此工程的项目负责人，深感责任重大！经详细勘察火灾后的烧毁现场，多方调阅相关资料、考察其他类似项目成功案例、总结以往施工经验，在得我公司领导同意后开始了改变拆除施工方案的准备工作。经过两天的时间我方将施工方案提交设计院获得认可后，力荐业主“重庆渝高科技产业（集团）股份有限公司”采纳和应用我方提出的新技术，新工艺。并同业主一起协带两名得力技术助手坐飞机到河南省某市高速路的一座互通式立交桥现场考察，对由“我特捷技术（北京）有限责任公司”运用自主研发的设备对其正在铣刨C60混凝土的施工现场进行了实地考察。考察回来后，我部即向业主提出放弃人工拆除作业改为机械凿打的拆除方式并召开专题会议讨论。会议讨论结果为：经考察河南采用新技术项目施工现场的结果后，业主采纳了我部的提议并同意改变拆除方式，此项目即开始了进入了实施拆除的工作阶段。
三、应用高压水射流拆除中度、重度碳化损伤砼施工技术的优劣。
对正在铣刨C60混凝土施工现场要求不损坏原有钢筋的情况下重新浇筑C60桥面砼。铣刨总面积491m2，深度8～12cm，有效工作时间18小时。
（考察照片如下）：
铣刨C60混凝土施工现场图Ⅰ
铣刨C60混凝土施工现场图Ⅱ
A、采用高压水射流技术，对保留原有结构不产生任何外界破坏作用力
1）水泥混凝土的抗压强度高，而弯拉强度较低。
路面混凝土的抗压强度、弯拉强度经验参考值
弯拉强度（Mpa） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
抗压强度（Mpa） 5.0 7.7 11.0 14.9 19.3 24.2 29.7 35.8 41.8 48.4
2）水泥混凝土铣刨机，喷射出高压水，注入多微孔结构的混凝土缝隙中，产生超越混凝土弯拉强度的压力，使混凝土发生破碎。
如图所示：
3）作业过程无振动，保护原结构
由于传统的人工凿打、电镐、风镐、破碎锤头剔除，费时费工，且通过巨大的外部力量，将混凝土振碎。巨大的振动，容易产生新的裂缝，会损害应保留结构部位，导致部份钢筋混凝土松动，使喷射砼部份失效 ，造成拆除范围和深度不具有精确性。
采用水泥混凝土铣刨机的作业全过程无振动，水射流注入混凝土后，是水的张力使混凝土发生破碎，从而达到精准拆除效果。按照本项目重庆大学建筑设计院负责加固设计的全学友博士要求，过火钢筋混凝土检测标准强度应在25Mpa以上的可以不需拆除置换混凝土，且可控水的张力控制在25Mpa以内进行破碎。若原有混凝土超过强度25Mpa，水射流将无力损伤砼，据此可以精确控制混凝土的破碎强度。用此技术精确检测成品砼的真实强度等级标准方法获得北京和上海等多地质监站认可；拆除的面积、深度和力度、破碎后的界面，边缘比较整齐、干净、呈现坚硬的齿状，可以直接进行喷射混凝土置换。
(照片如下)
水射流铣刨后混凝土楼板图
B、采用水泥混凝土铣刨机，丝毫不伤害钢筋，保持原有结构。
1）混凝土是非匀质、多微孔结构，钢筋则是匀质、密实结构。混凝土为非匀质的多孔隙材料，钢筋则为匀质材料。以宏观上看，混凝土是由相互胶结的各种不同形状大小的颗粒堆聚而成如下图（a）、（b）的展示。深入观察其内部结构，它是具有三相（固相、液相和气相）的多微孔结构（如下图（b））。
混凝土是水泥、河砂、碎石胶结成的多微孔结构，使喷射出的高压水（水是液体材料）可以击破混凝土表面，然后水在混凝土内部形成超过混凝土弯拉强度的张力，破碎掉混凝土。但是，钢筋（包括拴在钢筋上的铁丝）是匀质、固体材料，作为液体材料的水，无法突破钢筋或铁丝表面，从而达到作业后丝毫不伤害钢筋也无需更换新的钢筋，并能降低工程造价成本。
2）人工凿打、电镐、风镐、机械破碎，是通过巨大的外部力量，将混凝土振碎的同时会损伤钢筋，造成了钢筋变形，不是弯曲的就是混乱的，使部份受力钢筋损伤减少了应受力钢筋的截面积。而修复整理钢筋过程费时费工，严重影响到原钢筋混凝土受拉构件的使用寿命。
终上所术，鉴于水射流优于人工、机械剔除，且能保持建筑原有结构及时间快的特点。在我部将此技术进行优劣对比成功的说服业主后，采用了高压水射流技术，并与由安济公司的“我特捷技术（北京）有限责任公司”进行了本项目合作。实践证明我公司的建议是正确的，运用此方法既节约时间又能保持建筑物原有结构不受损坏，除被火灾烧毁必须置换的钢筋混凝土外，同时降低工程造价成本，也减少了工人的劳动强度。从2010年9月8日开始全面施工到2010年10月8日完工结束，两套射流机具（如下图）历时一个月完成了钢筋砼楼板板底碳化砼拆除11900m2，日平均铣刨作业达到400m2，深度平均达到3～5cm，局部穿透达10～15cm，是几百人工需要凿打半年才能完成达到的成果。
水射流机具图
四、运用水射流技术在施工过程中遇到的问题、反复的实验及技术工艺的创新
经一个月高压水射流拆除完工后，原结构钢筋混凝土楼板火烧碳化的部份已被大量铣刨剔除。呈现在我们面前的是干净齿状的混凝土和原结构一样规整的钢筋（见下图）。按照设计图要求置换新的钢筋混凝土楼板底部C35混凝土。
水射流铣刨后效果图
1、对干喷射混凝土与湿喷射混凝土的优劣比较
A、所谓的干喷射混凝土是将胶结材料水泥、细骨料中砂、粗骨料石子，按实验室提供的适时的配合比计量进入搅拌机干拌均匀后，铲入干喷射混凝土机内挤压后经压缩空压机空气雾化通过风管输送到喷枪与喷枪头，与同时到达的速凝雾水在空气中迅速混合射到楼板上形成混凝土。在施工过程中经实践证明，干喷射混凝土的构件强度很难达到C35以上，究其原因是干喷射混凝土，干拌料通过空气高压雾化输送出喷枪过程中，大量的水泥胶结材料在空气中形成灰雾，胶结材料水泥和粗细骨料大量分家坠落，高压气体输送到混凝土界面时，有部份不能形成有效粘结混凝土体，且反弹到空气中形成粉尘污染，坠落在地面上成为了建筑垃圾而无法利用。（注：喷射混凝土掺加速凝剂，须将初凝时间提前到10分钟内，终凝时间提前到2小时）。那怎么办呢？是让设计院修改设计降低标号，这是不可能。最后与重庆建筑大学设计院全学友博士在动态设计阶段就此进行协商，采用重庆市场上还没有起用的湿喷新工艺来满足混凝土的置换要求。
此湿喷混凝土板底新工艺在重庆加固实属首次，即没有参照规范和操作规程，也没有定额消耗量，更困难的是没有能熟练操作过的工程技术人员和操作工人！一切都从零开始，我部需立即进行试验性探索。首先作为项目经理的我，自费从河南长葛定购两台产量5m3/小时湿喷射混凝土机，又到租赁公司租赁了两台产气量15m3/分钟的大型柴油空气压缩机；然后聘请在中铁二局隧道做干喷射混凝土施工的李崇满班组，将其从正施工的四川汶川大地震项目中抽调过来对本项目进行试验性喷射作业。
B、所谓湿喷射混凝土是将胶结材料水泥、细骨料中砂、粗骨料石子、水、纤维，按设计的强度比例计量，用搅拌机拌熟后，匀速加入湿喷射混凝土机压缩后经空压机高压空气混合雾化通过风管输送到喷枪头与同时到达的速凝雾水在空气中混合射到钢筋混凝土板底上形成混凝土构件。
2、喷射混凝土施工的问题分析及工艺革新
在此实验试喷射混凝土阶段，我项目作业班组按照质量检测标准要求的水泥喷射混凝土配合比计量方法进行作业后，在此项目中的施工结果相当不理想。喷射出去混凝土到达楼板底部后均全部反弹回来，连续试验了两天均失败了。施工班组开始失去信心，操作人员情绪也很低落；我立即叫停作业班组并召开现场所有技术及操作工人在内进行诸葛亮式的会议攻关。首先分析问题出在那里呢？①是设备有质量问题吗？两套设备均出现同样情况，排除了可能性。②空压机的空气压力按厂家要求均能达到6～8kg压力值，也没有问题。③是否是配合比不适合呢?④是否速凝剂不起作用呢？经检测试验速凝剂也没有问题。⑤操作喷射的工人作业方法是否正确呢？自述他是按照隧道顶部的作业方式进行工作的，就此情况我们将喷射混凝土界面换到墙面和斜坡面进行试喷射，效果相当的好，不但质量稳定，混凝土的反弹相当的少，反弹率不到20%；为什么喷射钢筋混凝土楼底板就不行了呢？经过详细观察，发觉问题出在喷射的方法上！施工作业班组的持射管工人，长期是作干喷的作业习惯操作是将喷枪与作业界面保持80度夹角。此夹角作业时后面喷射的混凝土将前面喷射混凝土已经粘结好的射冲掉，所以失败。我再次告知施工班组和射管工人介绍此作业并不同于隧道顶部，喷射倾角弧线多次堆积而成，而我们是钢筋混凝土平面楼底板均匀的齿状无堆积空间，厚度只有3～5cm,足部5～10cm，鉴于现场实际情况。必须调整操作手喷管持枪与界面的最佳角度。经过调整试验观察发现界面的角度90度效果最好，也就是垂直喷射。采用垂直喷射后楼底面有明显的混凝土粘结，感觉已向成功靠近一点，还不很理想，反弹率还很大。那么就调整配合比，在保证砼标号不变的情况下，减少水的用量，使混凝土像糯米粑一样粘接附着。调整配合比后效果还可以，射上去的混凝土反弹率也减少了很多。在此基础上再进行了试验空压机的空气产气压力调整，试验观察，空气压力在5kg以内时射上去混凝土容易自由掉落，没有与钢筋混凝土楼板底牢固粘结。那6kg、7kg、8kg压力如何呢？试验证明，平面楼底板混凝土喷射超过7kg以上的空气压力混凝土容易被冲掉；若稳定在6kg左右空气压力值的混凝土粘结在楼板底部强度最高效果最好，反弹率基本控制在20%以内。我部将此成功实验结果经现场监理见证取样标后送试验室检测，检测报告出来后，结果完全能达到设计图要求C35喷射混凝土强度值。
虽然试喷射砼顺利试验成功，但是施工班组的喷枪操作手又感到操作难度较大不干了。究其原因是因为垂直喷射混凝土时，喷射在操作的移动架上抱着喷枪作业时反弹的混凝土将整个射手全部包裹起来无法作业，更观察不到楼底面混凝土喷射质量效果，作业表面造成大堆小堆凹凸施工平面很是难看，有的钢筋都没有被覆盖到，起初对射手采用穿雨衣、戴防护眼镜、戴防护帽，喷枪操作手轮番上阵，都还是不行。最后经过研讨，决定改进位置，将喷枪和架料管梆在一起，垂直固定在斗车轮轴的中间焊牢，另用一根3米长的架管垂直连接牢固，喷枪操作手在3米以外的位置操作架管，形成了两轮简易操作车，能够达到在施工操作过程中上、下、左、右，前后移动操作自如。经反复试验证明：此施工只要控制好水灰比，采用稳定在6kg左右的气体压力，运用两轮简易操作车后 ，完全能达到保质保量地完成湿喷射混凝土施工作业。其混凝土的反弹率能够控制在20%以内，而混凝土的强度均超过C35；其施工的观感优于干喷混凝土表面。（湿喷射混凝土机照片如下）
我部经反复试验以及对水射流施工技术的不断创新，做到了采用高压水身射流破碎楼底板使碳化损伤混凝土和湿喷射混凝土进行成功置换，在2010.4.24石桥（赛博）广场火灾后的结构加固工程项目中得以成功应用。经重庆九龙坡区质监站和重庆市天润匝心检测试验中心对本项目的结构加固工程进行综合检测；其检测结果符合设计要求，并通过了结构综合验收合格，准许交工。此项目作为重庆一个结构加固工程的成功案例，可运用于今后的其他同类项目工程中。（后附成品结果图）
喷射混凝土成品图
五、结 束 语
能够参与对火灾后的建筑物修复工作尽一份微薄之力和尽可能为受灾业主减少损失是我们感到欣慰的事，希望人们通过火灾的教训，在今后的工作中引起高度重视，做到减少和杜绝类似事件的发生。
武汉工程大学教授喻幼卿针对这一问题，带领科研团队成功自主研发出一种高性能混凝土外加剂――WHDF抗裂减渗剂（又名WHDF增强密实抗裂剂，以下简称WHDF）。其作用机理是通过促进水泥水化程度，优化水化产物和协同激发混凝土中活性混合材料与氢氧化钙进行二次水化等作用，达到提高混凝土中凝胶量，降低孔隙率，改善水凝石及骨料界面的结构，增强凝胶粘结力，使混凝土具有良好的抗裂、抗渗及耐久性能，是混凝土建筑工程的一项重大技术创新。该项目已通过部级鉴定，填补了国内空白，具有国际领先水平。目前已成功应用于京沪高铁、长江大堤排洪闸等大型混凝土工程。
产学研结合，让科技为经济发展助力
从1982年在武汉工程大学（原武汉化工学院）本科毕业留校后，喻幼卿的工作一直没有离开过科研事业，即使是在新洲科委工作期间也是从事科技管理工作，帮企业上项目，给他感触最深的就是很多企业当时有发展需求，却发愁找不到好项目。而许多大专院校的很多好项目又因种种原因不能转化为生产力。
在重返高校从事科研工作后，喻幼卿深刻体会到科技成果的转化问题已经成为工农业发展的障碍。“产学研会脱节，一个很大的因素就是不适用，我们应该把工业、农业以及社会生活中的需求作为产学研发明中的题材。”从此，便开始了他的产学研开发之路。
为了寻找研究目标，喻幼卿曾与时任武汉化工学院副院长的李定或教授，以及现任武汉工程大学党委书记吴元欣教授等课题组成员进行过一次三峡之行。正是此次三峡之行让他下决心攻克混凝土“抗裂”这一世界级的难题。
抗裂前提下的防水，才是真正的防水。正因如此，水工高坝面板混凝土的抗裂课题早在九五期间国家就列入了重点攻关计划，1995年武汉工程大学与湖北清江水电开发公司组织了校企联合攻关，经过五年的潜心研究，他们终于探索出通过混凝土外加剂，提高混凝土抗裂性能的有效抗裂途径，一种新型的抗裂防水剂WHDF研制成功了。
“成果出来后虽然也有不少人觉得好，但每每找一个工程应用时，施工方就会问是否通过了鉴定。转身去鉴定吧，鉴定部门又会问，是否经过示范性应用工程检验。”喻幼卿介绍了当时遇到的困难。最终在原武汉水电学院方坤和教授的推荐下，小溪口水电站采用了该技术成果。好东西是经得住考验的，1999年4月，小溪口关闸在试水一年后进行项目验收，官方在现场悬赏找一条缝1000元奖金，结果无人得奖。在全国面板坝专业委员会的号召下，几乎集聚了全国面板坝专家。他们研制的抗裂剂一炮而红。1999年12月，湖北省科技厅组织了WHDF成果鉴定，以中国工程院院士郑守仁为主任的鉴定委员会对此作了这样的评价：该项目研究目的明确，思路新颖，其技术和产品性能均达到国际先进水平。
小溪口面板至今无一条裂缝，2014年元旦前，面板堆石坝专家凤家骥教授和陶建生教授再度回访了小溪口电站，业主在介绍情况时深有感触地说：“小溪口电站十五年的安全运行受益于WHDF！”
工程应用表明，WHDF在改善施工性能的同时，能有效解决混凝土的抗裂、防水及抗腐蚀等问题，提高工程质量及其使用寿命，此外，WHDF生产和使用过程均环保，且经济效益可观，每立方混凝土工程节约成本10元左右。为了将WHDF市场尽快投入市场，2004年学校专门进行了市场调查，据统计，我国每年各类工程混凝土总量约为30亿方。按1%的市场占有率，WHDF的年用量达21万吨，可实现14亿的年销售额，可谓市场前景广阔。
2005年1月，喻幼卿带领WHDF课题组向学校提交了WHDF成果产业化的方案，当时正处全国高校校办企业改制的攻坚时期，教师兼职办企业有较大的风险。然而，学校十分看好该项成果的市场潜力，同意对WHDF进行技术评估，学校以技术入股的方式与课题组成员共同注册登记了股份制企业――武汉天衣化工有限责任公司（现更名为武汉天衣集团有限公司，以下简称“天衣集团”），喻幼卿走出了产学研结合的第一步。
以科技为动力，向产业化发展迈进
由于伪劣膨胀剂的低廉价格对市场的冲击，WHDF这一重要建筑新材料推广困难重重。为确保混凝土工程质量，保护人民生命财产安全，业界权威人士呼吁：国家应尽早出台相关政策和行业准入标准，规范抗裂剂市场；改善和强化高性能抗裂剂推广机制；扶植WHDF等高性能抗裂剂产业化，以满足建筑行业高品质外加剂的迫切需求。
天衣集团顺应时代潮流，遵循市场规律，经过一年多的经营实践，发现单一的新产品，难以形成企业经营规模和发展后劲。喻幼卿董事长便在董事会上提出了单一产品的企业规模与后劲的讨论，通过讨论，董事会一致认为：解决这一问题的唯一办法是组织新产品的研发，最好的研发方式是与科研单位及高校共建研发中心，走产学研结合的产业化发展道路。
为了实现产业化道路，天衣集团首先要解决的问题是确定产业方向和寻求研发合作对象。经过深思熟虑和深入探讨，董事会最终决定将产业方向定位在化工建材和生物制品两个方面。这是因为WHDF属化工建材，是天衣集团的起步产品，特别是在混凝土外加剂方面，学校和天衣集团已积累了一定的理论知识和应用技术；生物制品是国家“十二五”期间的重点发展产业，生物化工亦属于化工领域。产业方向一经定位，合作对象就容易确定了，武汉工程大学是以化工为特色的多科性大学，其化工实力在中南地区是屈指可数的，又是天衣集团的董事单位，是最理想的合作伙伴。
2007年8月18日，天衣集团与武汉工程大学联合成立了“混凝土外加剂技术研发中心”。旨在通过研发中心的发展，不断培养具有创新能力的研发人才，不断进行新技术的开发，重点是对混凝土外加剂技术进行深入的研究，在巩固和发展老产业的同时，开发新产品，形成新的产业领域和增长点，增强在国内外市场竞争力。提高科技创新能力的同时，更好地为地方国民经济服务，创造更大的社会价值和经济价值。
天衣集团每年提供30万元的研发经费，以保证研发中心运作所需建设费、日常运作费和项目合作费用等。学校提供研发中心运作所需创新技术研发人员、科技资源和人才培养资源等。研发中心组建以来，涉及的研发项目数为6项，其中，学校专利技术“湿法磷酸或可溶性磷酸盐的净化方法”成功应用于WHDF生产技术中。并成功研发了WHDF混凝土抗裂减渗剂、WHDF混凝土减水减渗抗裂剂及WHDF自密实混凝土粘度改性剂等适应市场的系列产品。目前，在WHDF系列产品中，前两项产品已授权发明专利，后一项产品正在申报发明专利。
天衣集团专利技术的应用及新产品的研发，有效提升了公司的经营规模，提高了学校研发水平和成果转化的能力，为企业的可持续发展打下了坚实的科研基础。
推广举步维艰，仍然潜心研究15年
据统计， 英国建筑物寿命高达132年，美国建筑平均寿命达到74年。而中国建筑的平均寿命只有二三十年。是我们的技术太落后吗？“正好相反，我们的成果是国际上综合效果最好的。但只相当于英国的零头，为什么？就是认识上的差异。”喻幼卿解释说，“我们在工程建设中，总是容易走进质量与成本的思考误区，为了控制成本，在质量上总是以达到设计要求为满足，难得有精益求精的追求，这些满足设计要求的依据大多是建立在实验室试验值基础上的，而实验室试验值与现场施工的实际情况相差很大，此外，除水工领域外，大部分领域在设计中没有抗裂的控制技术指标要求，这就不得不使工程寿命大打折扣。其实工程成本该怎么算却是一个值得探讨的问题。”
南水北调某段渡槽工程中，采用喻幼卿的WHDF抗裂剂每一方需要增加投资50元。这个数字再乘以巨大的方量，方案未被采用。“没想到3年后，南水北调各段均产生了不同程度的裂缝，为此，南水北调管理部门公开招标：处理现有的裂缝，并寻求后续工程控制裂缝的技术方法。此时的维修费用和后续的严重后果都是一笔可观的数字。而如果当初用最好的材料一次性投入的成本只占总投资比例的1%左右，而出现质量问题后修复费用起码会占总投资比例的10%左右。”
是用一次性的高付出换取长寿，还是用一时的低成本遭遇短期内的不断翻修？看起来明显的答案在实际上却会遭遇各种问题。虽然经过水工、铁路、市政近百个大型混凝土工程的检验，WHDF所用之处，混凝土均无收缩性裂缝产生，且表面平滑光泽。但也并不能保证WHDF在成果转化道路上畅行。
2013年，广西某市污水处理项目，决定采用WHDF系列产品。但该市建委规定：所有在该市应用的建材产品必须在该市建筑管理处建筑企业管理站进行产品备案，但前提是备案的产品必须有国家标准。“设置国标是为了提高质量，加强管理。可WHDF在申报专利的时候已经对参数的先进性、创造性和实用性进行了相当严格的审查。而且我们也是尊重企业标准，并经过正常程序备案的。只要把参数拿出来对照一下，就会发现并不低于相关国际要求。”喻幼卿解释道。即使如此，由于备案不能进行，工程应用只能作罢。
有了好的科研成果，却不能保证真正的得以推广，喻幼卿看在眼里，急在心里，但这些并未影响他15年来对混凝土抗裂防水的潜心研究。他期待着自己的研究成果能尽快应用于国家基本建设工程之中，为混凝土工程安全乃至人民生命安全做出贡献。
发展集团企业，产学研全面推进
虽然研究成果的推广非常艰难，但是天衣集团并没有气馁，他们沿着科技创新的道路不断前行，销售额也是一路上扬，从2006年的50万元发展到2013年的5000万元。同时在生物产业方面，公司推出了醉克解酒系列生物产品。2013年底，公司更名为武汉天衣集团有限公司，旗下两个子公司：武汉天衣新材料有限公司和武汉天衣生物科技有限公司，分别生产经营WHDF抗裂剂系列产品和醉克解酒系列生物产品。
2010年，“混凝土外加剂技术研发中心”被评定为省级校企共建的研发中心。中心创建了武汉工程大学混凝土外加剂实验室，该实验室由学校提供场地，天衣集团购置设备共同完成。就是在这个实验室里，天衣集团的专家就聚羧酸减水剂改性技术、WHDF抗裂技术等专题，为高分子材料、无机材料及化学工程与工艺专业的三届本科生和两届硕士生进行了毕业论文指导，毕业生在这里将书本知识与外加剂研究的前卫技术相结合，进行有目的的科学试验，撰写出具有一定水平的毕业论文，并分别发表于《精细化工》《化学与生物工程》及《化工建材》等杂志上。不仅如此，天衣集团还连续八年为学校市场营销、高分子材料、无机材料等专业的本科生提供实习的机会，对实习学生给予公司员工试用期工资待遇，优秀学生优先留用，此外，每年还为学校本科生提供5万元“天衣化工奖助学金”。天衣集团受到湖北省委的高度肯定，并邀天衣集团参加“湖北省高校产学研合作暨规范发展科技产业现场经验交流会”，以介绍推广“天衣经验”。
目前，天衣集团处于上升阶段，应采用扩展战略，即迅速扩大应用市场。同时，今年是天衣集团第二个五年计划的最后一年，也是马到成功之年，集团公司命名为转型腾飞年，在终端销售的基础上，开拓营销和网络营销渠道，重点打造营销系统。今年，他们的目标是：WHDF销售额8000万元，醉克销售额2000万元；全力打造营销及网络营销系统；新建5000平方米的生产车间；WHDF及醉克获成果技术鉴定，为报国家奖作准备；获得醉克产品发明专利；同时作上市的准备工作。
关键词：高性能混凝土配合比设计
Abstract: this article briefly introduces the characteristics of the high performance concrete, design principle, design of general requirement, and with specific examples, the design of high performance concrete mixture.
Keywords: high performance concrete proportion design
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
高性能混凝土是20世纪90年代左右提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，具有耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等特性，已经被认为是性能最全面的混凝土，广泛的应用在桥梁、高层建筑等工程，也是今后混凝土技术的发展方向。
一、配合比的设计原则
1、水胶比适当原则
水胶比是混凝土中用水量与胶凝材料用量的比值，是影响混凝土强度、粘度、坍落度及坍落度扩展度的主要因素，同时对混凝土的收缩也有较大影响。
2、最小单位用水量原则
在水胶比固定，原材料一定的条件下，使用满足工作性能的最小单位用水量，可得到体积稳定的、经济的混凝土。
3、最小水泥用量原则
假如水泥用量过大，拌合用水偏高，必定会增大混凝土的收缩值而发生裂缝。再有水泥用量过大，水泥水化产生的水化热就多，使混凝土内外产生很大的温差，而引起的内应力，可能使正在凝结硬化的混凝土产生裂缝，降低耐久性。所以降低水泥用量可提高混凝土体积稳定性及收缩，同时降低工程成本。
4、混凝土密实体积原则
混凝土的组成是以石料为骨架，砂子填充石料间的空隙，浆体又填充砂石之间的空隙，并包裹砂石表面，以减少砂石间的摩擦阻力，保证混凝土有足够的流动性。可塑状态下混凝土总体积是水泥、砂、石、水密实体积之和，这一原则是计算混凝土配合比的基础。
二、配合比设计时的一般要求
1、原材料的选择及技术要求
高性能混凝土材料的组成，除与普通混凝土材料组成相同外，矿物掺合料是不可缺少的部分。科学合理的选择这些特殊掺合料，是成功配制高性能混凝土的关键。
①水泥
水泥的矿物组成和颗粒组成直接影响到水泥水化反应的速度，水化热和水化产物的组成和结构特点，也直接影响到混凝土的开裂，影响混凝土的强度和耐久性。对于高性能混凝土，需选择早期强度适中，早期水化热较低的水泥。为便于控制和调整外惨料的品质和比例，应采用标准稠度低，强度不低于42.5的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥中的铝酸三钙（C3A）含量应≤8%，氯离子含量≤0.03%。
②矿物掺合料
在混凝土中掺入矿物掺合料，不仅能改善混凝土的工作性，降低混凝土的温升速度，而且能改善其内部结构，提高混凝土的密实性，促进混凝土的后期强度的增长，并且还能抑制碱―集料反应的发生，提高混凝土的安全性和耐久性，是高性能混凝土组成不可缺少的材料。其掺量应根据混凝土的性能要求通过试验确定，且不宜小于胶凝材料总量的20%。在混凝土及处于冻融环境的混凝土中，掺量不宜大于30%，对暴露于空气中的一般构件混凝土，掺量不宜大于20%。
2、胶凝材料总量的要求
对不同强度等级混凝土的胶凝材料总量应进行控制，C40以上不宜大于400kg/m3，C40～C50不宜大于450kg/m3，C60及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m3，泵送混凝土不宜大于530kg/m3。配有钢筋的混凝土结构，在不同的环境条件下，其最大水胶比和单方混凝土中胶凝材料的最小用量一般应符合下表规定。
高性能混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3）
环境作用等级 强度等级 最大水胶比 最小胶凝材料用量 强度等级 最大水胶比 最小胶凝材料用量
设计基准期100年 设计基准期50年
A C30 0.55 280 C25 0.60 260
B C35 0.50 300 C30 0.55 280
C C40 0.45 320 C35 0.50 300
D C45 0.40 340 C40 0.45 320
E C50 0.36 360 C45 0.40 340
F C50 0.32 380 C50 0.36 360
3、混凝土中总碱含量的要求
按规范要求，每立方米混凝土的总碱含量，对一般桥梁不宜大于3.0kg/m3，对特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m3，当混凝土结构处于受严重侵蚀的环境时，不得使用有碱活性反应的集料。同时还要控制氯离子含量，钢筋混凝土不应超过胶凝材料总质量的0.10%，预应力混凝土不应超过0.06%。
4、按照经验水胶比宜控制在0.28～0.35之间。
三、配合比设计实例（C50泵送混凝土配合比设计）
1、设计基本要求
神府高速公路窟野河特大桥现浇箱梁，混凝土设计等级为C50，坍落度设计180～220mm。
2、所用原材料
水泥:冀东海德堡（泾阳）水泥有限公司生产的“盾石”牌DP.O52.5R(低碱)普通硅酸盐水泥；
掺合料1：神木县若阳粉煤灰有限公司生产的C类Ⅰ级粉煤灰;
掺合料2：包头明峰建材有限公司生产的S75级矿粉；
砂:府谷县杨家庄黄河砂厂产的黄河Ⅱ区中砂；
碎石:内蒙古包头市大青山石场生产的二种单粒径规格5-10mm、10-20mm碎石，以30:70比例掺配成5-20mm连续级配;
水:当地饮用水;
外加剂：山西黄河化工有限公司生产的“红浪”牌UNF-1B聚羧酸高性能减水剂。
3、试验室经过反复试验，最终试验室配合比见下表：
强度等级 水泥 粉煤灰 矿粉 砂 石 水胶比 外加剂
C55 518 / / 705 1058 169 6.22
1 / / 1.36 2.10 0.33 0.012
372 73 73 715 1072 145 6.22
0.72 0.14 0.14 1.38 2.07 0.28 0.012
通过试验，坍落度（mm）、扩展度（mm）、28d抗压强度（MPa）和28d弹性模量（MPa）、56d抗压强度（MPa）及含气量（%）结果见下表：
强度等级 坍落度 扩展度 28d强度 28d弹性模量 56d强度 含气量 备注
C55 200 580 67.5 4.47×104 69.2 4.0 无掺合料
220 600 66.7 4.45×104 70.7 3.8 加掺合料
每方混凝土碱含量( kg )和氯离子含量（%）结果见下表:
强度等级 碱含量 氯离子含量 备注
C55 1.68 0.01 无掺合料
1.67 0.01 加掺合料
4、通过大量试验得出以下结论
①在高性能混凝土采用掺入一定量的粉煤灰、矿粉，是配制高性能混凝土的最好方法，胶凝材料的比例组成是配合比设计的关键。
②在高性能混凝土配制时，应采用低水胶比，尽量减少混凝土单位用水量，选用高性能减水剂，掺入较多的掺合料，以减少水泥用量，提高混凝土的耐久性。
③该方法可使混凝土的水泥用量大幅度降低，发挥了掺合料在混凝土中的特性，大大降低了混凝土的生产成本，会产生巨大的社会效益和经济效益，是未来混凝土的发展方向。
参考资料：
1.公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011，中华人民共和国交通运输部
2.普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011，中华人民共和国住房和城乡建设部
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