在乌鲁木齐市地下工程中强制使用高性能混凝土的意义重大

张国强　张琦

随着新疆的跨越式发展，各类基础设施建设大量上马，在这些建设工程中，绝大部分土建工程都需要大量使用混凝土和混凝土结构（包括预应力混凝土结构）建造，因此水泥混凝土是建设中用量最多、最广的材料。为了避免工程施工后出现由于地质灾害所造成的混凝土破坏现象的发生，同时安全合理开发地下空间，现根据乌鲁木齐地区工程地质条件的特殊性，提出地下结构混凝土遇到的耐久性问题，并提出工程防治措施，即必须强制推广高性能混凝土。

乌鲁木齐市区坐落于乌鲁木齐河谷平原中，地势南高北低，高差达450m，呈狭长型分布。东、南、西三面环天山，降水绝大部分在山区。山区部分降水变成地下渗流水，由高向低流经城市东面六道湾、七道湾、八道湾及东山和城市西面的西山地区等产煤区，使得市区土壤和地下水含有很高的硫酸盐，其SO42-浓度常在10000mg/L（mg/kg）以上，有的甚至高达30000 mg/L（mg/kg）；同时，凝灰岩是一种具有碱活性的骨料，这种骨料在含碱量超标的混凝土中会引起碱骨料反应，危害混凝土的安全使用。而根据新疆大学徐虎教授对乌鲁木齐地区砂石骨料碱活性调研成果表明，乌鲁木齐周边的混凝土所使用砂石骨料有50%以上属于凝灰岩。由于本地的水泥熟料中含碱量过高，乌鲁木齐地下水较多，地下结构穿过地下水丰富的地区时主体结构又不可避免会有渗漏水流，这就满足了碱骨料发生的必要条件。

混凝土抗渗性直接关系到结构和建筑物的安全性和耐久性，在乌鲁木齐地区这种特殊的地质环境下修建的工程，混凝土及其结构将会面临三个方面的耐久性问题：1、硫酸盐侵蚀问题；2、碱骨料反应问题；3、抗渗及结构自防水问题。因此，上述问题必须得到足够重视，否则无法保证混凝土结构合理的设计使用寿命及主体结构安全。

通过对收集的一些已建和在建工程地质勘探资料的调查和统计，乌鲁木齐地区附近的地下水和土体中硫酸盐含量状况见表1-1（略）。由此可以看出，乌鲁木齐地区是较普遍存在非常严重和极端严重硫酸盐侵蚀的地区。因此，有必要强制推广高性能混凝土。

根据GB/T50476-2008《混凝土结构耐久性设计规范》中“水、土中硫酸盐对混凝土的环境侵蚀作用等级”标准划分，详见表1-2.新疆盐碱地区硫酸盐对混凝土的侵蚀常常达到“极端侵蚀作用等级”，山区发生的硫酸盐对混凝土的侵蚀常在“严重侵蚀”等级以上。

对混凝土侵蚀作用等级标准

经调查可以明显看出，乌鲁木齐市区也是有非常严重和极端严重硫酸盐侵蚀的地区，地下水、土中硫酸盐对混凝土的侵蚀隐患很大，在这些地区修筑的建筑物基础必须采取有效的防范技术措施。在新疆工程建设中，一些工程因设计、施工忽视硫酸盐侵蚀，已发生多起混凝土结构与工程的硫酸盐侵蚀破坏造成的工程质量事故和经验教训，带来了非常严重的经济损失和不良影响。而高性能混凝土具有优异的工作性、高耐久性（抗冻、抗渗、抗侵蚀性、抑制碱骨料反应能力）等特性，可有力保证工程质量。因此，强制推广高性能混凝土意义特别重大！同时高性能混凝土和传统的普通混凝土一样都是典型的实验性学科，混凝土原材料的选择与品质的保证（特别是超细掺合料的品质、混凝土中胶凝材料与高效或高性能减水剂的适应性）、混凝土的配合比设计与试验研究、混凝土生产中的质量控制都是保证高性能混凝土质量重要的三个关键环节。

因此，我们强烈呼吁：在乌鲁木齐地区地基基础达到中度侵蚀及其以上的工程项目中均应强制使用高性能混凝土来解决硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等耐久性问题，其长远综合经济效益非常明显！

首先，建议在工程施工前进行混凝土配合比设计工作，不仅要充分考虑混凝土的工作性、力学指标、耐久性、体积稳定性四方面的各项指标；其次，要求混凝土配合比设计必须同时满足这四方面的要求。同时，当配合比确定后要求施工单位、混凝土拌合站必须严格执行配合比，其中水泥、超细掺合料、辅助胶凝材料、外加剂、砂石骨料等都必须符合设计要求，拌和生产时用水量、拌合时间必须满足设计规定，只有这样才能从根本上保证混凝土的质量。

最后，配合比设计单位还需要认真做好技术交底和技术服务及现场指导工作，确保高性能混凝土的推广应用工作稳妥进行，收到实效。

考虑到绝大部分建设单位的领导对高性能混凝土的认识不到位，传统观念很强，加之其他因素，现在，在乌市推广高性能混凝土工作步履维艰，急需政府主管部门进行顶层设计、推动，下发具体文件，提高可操作性，才能把此项工作真正落到实处。同时，为进一步推进绿色建筑的健康发展，必须明确高性能混凝土的使用范围（含地铁工程），确保我市建设工程质量及建筑物的延年益寿！为实现我市的长治久安和经济建设又好又快的发展做出贡献！