读万卷书，行千里路

一位在搅拌站工作的学员问了我一个问题，做好混凝土需要看那些书？态度很恳切，也能感受出其对这个专业的热爱与进取心。这个不好回答，书很多，我给他推荐了几本，循序渐进来阅读，然后我与他有几次交流，总的意思就是光看书和做试验不是没有用，但这只是个基础，读万卷书是必要的，紧密结合工程实际，行千里路更是必须的。

所谓读万卷书，就是必须要把与混凝土相关的知识都要尽量学习，深入很难，但作为基本了解是必要的，这样很快能明确方向，再深入学习也可以。比如水泥，这肯定要多学习、深入了解，水泥的品种、各自的特点，两磨一烧工艺、生料配置的要求、烧成工艺、各自特点、粉磨技术、混合材等等，这些也是学科的基础。了解了水泥，不了解掺合料不行，粉煤灰、矿粉、硅灰、火山灰等等各自的来源、烧成温度、冷却速度对活性的影响，在混凝土中的三种效应机理都要了解，否则你不知道如何搭配粉料。外加剂不熟悉不行，因为不同外加剂作用机理不同，使用的环境不同，用错了反而适得其反，比如膨胀剂，一般人都善良地认为加了膨胀剂会发生膨胀，弥补了混凝土收缩，但这只是一厢情愿的想法，如果没有足够量的水份参与反应，膨胀剂的膨胀性能如何保障？所以，高强度等级的混凝土由于低水胶比，没有足够富余的水，膨胀效果很难如愿，有些时候加了不仅起不到膨胀反而可能加剧收缩，适得其反。对于骨料，一定要了解成岩的机理，比如是火成岩还是沉积岩或是变质岩，不同种类的岩石成分不同，性能各异。

不同岩石弹性模量、线膨胀系数各有不同（图1），使用的场合也要有所考虑。

如果混凝土中砂浆和所用骨料弹性模量接近的话，那么受压时候变形是一致的，骨料与砂浆协同受力协同变形，发挥最大效率强度会高，否则受压时会造成内部应力集中而降低强度。

表1 不同岩石弹性模量、线膨胀系数

岩石种类

弹性模量(GPa)

线胀系数(10-6/℃)

花岗岩

6.0~ 60.0

1.8 ~ 11.9

闪长岩

60.0~80.0

4.1 ~ 10.3

辉绿岩

70.0~110.0

3.6 ~ 9.7

砂  岩

6.0~ 25.0

4.3 ~ 13.9

白云岩

2.0~ 20.0

6.7 ~ 8.6

石灰岩

30.0~40.0

0.9 ~ 12.2

大理岩

50.0~80.0

1.1 ~ 16.0

同样，在混凝土要工作在温度变化差异比较大的环境下，就要要求砂浆本身与骨料的线膨胀系数尽量接近，这样不至于造成变形不均而产生界面的滑移。

这是对材料的基本了解。既然混凝土用于结构，对结构力学要学习，材料力学、理论力学、物理、化学、热力学、岩土都要有所涉猎，这都是需要的。

有了这些基础，就要结合工程来开展工作，现场处理出现的问题最有利于个人储备知识的应用，从而加深对工程的理解。

比如曾经处理的一个工程疑难问题。

某地下管廊，地处沿海某市，位于地下八米深处。

出现的问题是，地下管廊的管壁表面发现很多水迹，建设方非常担心安全，因为管廊里架设了很多电缆，一旦发生渗漏后果不堪设想。建设方一直担心是否混凝土抗渗等级为P6有点低，因为近期雨水偏多，地下水位上涨，水压力变大，如果当初设计P8 可能会好些。《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中: 4.1.1 防水混凝土可通过调整配合比，或掺加外加剂、掺合料等措施配制而成，其抗渗等级不得小于P6。地下埋置深度H<10m，可以用P6，这也是规范的要求。我考察了现场，时值八月，管廊表面确实有很多水滴。

P6抗渗混凝土是满足抗渗压力大于0.6MPa的不透水性混凝土。0.6MPa时6个大气压，60m水柱的压头，管廊地下埋深8m，水压引发渗漏肯定不是造成水珠的原因。

根据地质学可以知道，在地表下15m-22m之间是个恒温带，不同地区会有一些差异，大约14℃，15m以内在不同的季节基本与地表温度会形成近似的一个线性分布，地表三十几度空气潮湿，管廊处温度在20℃左右。由于一直开着循环风机，外部潮热空气进到管廊形成结露，建设方将信将疑，结果恰好过两天就是立秋，空气马上就干燥起来，管廊内的水珠跟着就消失了。

图1 地下温度场的分布

这是个相关学科综合运用来分析判定问题所在例子。

另外一个，他山之石可以攻玉，走出去借鉴参考别人的先进经验、先进理念非常重要。

今年八月份，我们组织贵州游学，其间参观考察了几家运用智能化、大数据平台的进行管理的先进企业、生产精品机制砂石并优化配合比设计大幅度降低成本的企业、创新性进行混凝土研究的研究院所、对机制砂石生产设备进行针对性开发并成功应用的厂家、绿色环保示范企业等等，每家都有独到之处，受益匪浅。

比如，粉料车进场打错料，粉煤灰错打入水泥罐，这是小概率事件，但一旦发生对企业是灭顶之灾，发现为时已晚，几层楼都已经盖起，只能拆除，损失巨大。

上料管不采取任何措施，罐车司机误操作，这样的低级错误发生过很多次，粉煤灰颜色与水泥接近，生产出的混凝土很难辨别出来。

有经验的企业采取上料口加上几把锁，包括罐车司机、收料员共同确认无误，把锁打开，才能进行上料操作，这样避免了很多不该出现的事故。

但一些引入智能化管理的企业，在上料端通过智能管理平台，上料前随机生成密码，发给司机，司机输入对应上料端的密码，与设定密码一致才能上料，这样完全避免了上错料，同时节省了人力成本。

没有任何措施的上料口

加上安全锁的上料口

安装智能管控的上料口

图2 上料口的管理

级配和粒形是影响混凝土工作性能和强度以及耐久性的重要参数。贵州很多企业，利用当地石灰岩丰富的优势，生产精品机制砂石，砂石整形，采取六级配（砂三级配、石三级配）大幅度降低空隙率，生产出低水泥用量、高强度、高工作性的混凝土，体现了绿色、低碳、高性能而且低成本的特点。

既要读万卷书，更要行千里路，他山之石可以攻玉，只有不断学习、增广见闻、深入思考，引入新理念积极创新，才能不断推进技术的进步，实现高质量、低成本和安全高效的目标。