特别策划：关于是否继续延用“高性能混凝土”术语的争议

2014-04-07关国雄,刘开平,宋少民等

商品混凝土 2014年4期

特别策划

编者按：我刊对杨文科先生的著作——《现代混凝土科学的问题与研究》连载已经结束，但业内对该书的争议仍在继续。许多人以不同的方式来表达自己的观点。近期，杨文科先生汇总了一些专家给他的信件，内容是对“高性能混凝土”这一术语不同观点的表达，我刊将这些观点整理出来，以飨读者。

关国雄（香港大学，教授）

感谢你（发表的）那篇有趣的文章。对此，我有一些观点，如下：

（1）在 20 世纪 80 年代，由于高效减水剂和微硅粉的出现，混凝土的强度迅速增加到 100MPa 或更高的强度。这样的混凝土被称为“高强混凝土”。然而，其胶凝材料的含量变得非常大（通常大于 550kg/m3），和易性变得相当低（坍落度往往低于 50mm）。胶凝材料含量高导致体积稳定性低的问题，而和易性差将导致混凝土在实际应用中有困难。由于高强度混凝土通常有一个相对较低的水灰比，人们就形成了一种观念，认为高强度混凝土自然应该具有较高的耐久性，因此，很少有人再去注意高强度混凝土的耐久性。

（2）在 20 世纪 90 年代，由于高强混凝土的各种缺点，研究人员开始倡导“高性能混凝土” 这个概念，它不仅应该具有高强度而且在尺寸稳定性、工作性和耐久性各方面都应表现出高性能。一些研究人员甚至还为高性能混凝土增加了具有高抗离析性能和高延展性的要求。但这种具有高强度、高工作性、高耐久性、高体积稳定性、高抗离析稳定性和高延展性的高性能混凝土却很难生产。所以，后来一些研究者对高性能混凝土重新进行了定义，使之成为在一项或多项性能上具有高性能的混凝土（不再要求在所有性能上都必须具有高性能）。因此，混凝土具有高强度（立方体强度高于 60MPa）但尺寸稳定性非常低或混凝土具有高工作性（坍落度超过 150mm）但抗离析性非常低也可以称为高性能混凝土。这引起了许多混凝土使用者的不悦，因为尺寸稳定性低和抗离析性能低在应用过程中可能会导致很多问题。

（3）进入新世纪后，比前几代高效减水剂减水效率更高的第三代聚羧酸系高效减水剂，在市场上变得越来越容易得到和廉价。随着第三代超塑化剂的使用，混凝土更容易同时实现高强度、高工作性和高的耐久性。因此，也许，对于被视为是高性能的混凝土，必须证明具有高强度、高工作性和高耐久性。然而，人们仍然很少将注意力放在混凝土的体积稳定性、抗离析稳定性和延展性这些方面。所以，许多所谓的高性能混凝土实际上会有早期热开裂、收缩开裂、离析和脆性断裂等问题。这可能是为什么一些混凝土的施工者不认为这些所谓的高性能混凝土真的是高性能混凝土的主要原因。

（4）为解决上述问题，我们必须回到 20 世纪 90 年代所要求的高性能混凝土最初的主张，即在强度、工作性、耐久性、体积稳定性、抗离析稳定性和延展性等所有方面都具有高性能。换句话说，高性能混凝土在所有这些性能方面都必须超过普通混凝土。这样的高性能混凝土是不容易生产的，但为了赢得混凝土施工者的尊重，我们没有其他的选择。

（5）设计混凝土配合比时应该有折中的考虑。为了实现高强度，我们需要降低混凝土的水灰比，而这样会降低工作性能和体积稳定性。而为了达到更好的工作性能，我们需要增加水灰比或添加更多的超塑化剂，这样做又会使得抗离析稳定性下降。所以，每次当我们提高某一方面的性能时，其他一些性能可能会受到不利影响。我们必须摒弃这种想法，即提高某种性能（比如强度、工作性或耐久性），还要保证其他性能不变，或者说，我们在不牺牲其它性能的前提下去提高某一种性能。这是混凝土配合比设计的核心价值。

（6）现代混凝土技术发展到这样的阶段，我们可以不降低混凝土的工作性能和体积稳定性而提高强度，不降低混凝土的体积稳定性而提高其工作性能，这些可以通过降低含水量，增加细粉含量和使用更多的超塑化剂（可能是第三代强塑剂）、添加细骨料（骨料颗粒小于 75μm）来填充骨料空隙，从而增加骨料的堆积密度和减少水泥浆用量，以及加入超细填料（惰性材料或比水泥更细的胶凝材料）填充胶凝材料的空隙，以提高粉末组分的堆积密度，同时考虑减少需水量。该技术已经存在，推广的唯一障碍是第三代高效减水剂的成本相对较高。随着第三代高效减水剂价格的下降，我们将会在市场上看到越来越多的真正各方面都高性能的高性能混凝土。

（7）也许，与此同时，我们应该要求高性能混凝土在一项或多项性能上比普通混凝土高，而且其他方面的最低性能至少和普通混凝土一致。在任何情况下，高性能混凝土的任何性能都不得低于普通混凝土。

关键问题是，在某一方面具有高性能，而在其它方面不具备高性能的混凝土是否能被认为是高性能混凝土。完全否定高性能混凝土，要求它在所有性能上都具有高性能是不恰当的。

我们应该为高性能混凝土的各种不同性能设置最低的要求，但我们却没这样做，这就是问题所在。

刘开平（长安大学，教授）

我非常同意文章的观点。高性能混凝土是外国人提出的一个概念，但这个概念定义并不完全明确，国内外各个学者及工程技术人员对这一名称理解也不同，导致这一名称内涵不统一。再加上科技不断进步，人民生活水平不断提高，混凝土的应用环境及领域不断扩展，使工程对混凝土的要求也会不断提高，混凝土的性能也会不断发展，一个时期的“高性能”过一段时间可能就不能算作“高性能”了。因此，不同时期的高性能含义也会不同。这样一来，就无法给“高性能”一个确切的定义。反而使高性能混凝土成为一种噱头，实际意义并不大，因此，取消这个名称是必要的。

宋少民（北京建筑大学，教授）

文章已阅，是一篇有思考的论文。我的观点主要是：

一、人们对高性能混凝土的认识不断变化映射了现代混凝土技术在进步过程中学术界和工程界的思考；

二、高性能混凝土的多种定义确实迷人双眼，但浮云蔽日终有时，应该相信目前我们正在接近正确和合理的目标；

三、我说过高性能混凝土是混凝土技术进步过程中的一个载体，既要严肃、科学地对待，又不要因噎废食，谈虎色变。

总之，我反对取消高性能混凝土名词的观点，我建议广泛探讨高性能混凝土的定义、相关理念以及技术特征。其实对于高性能混凝土有以下几个方面是应该明确的：

（1）高性能混凝土不是混凝土的一个品种；不是混凝土搅拌站可以独立生产的，需要原材料供应商、设计人员、混凝土搅拌站、施工单位、监理单位、检测单位共同合力协作，共同打造，是在结构中实现的。

（2）高性能混凝土不一定高强，不一定大流态，也不一定大比例掺加掺合料。

（3）高性能混凝土必须匀质性好。

（4）高性能混凝土在特定环境中应该具有良好的体积稳定性和耐久性。

（5）除此之外，高性能混凝土应该具有工程所需要的特定高性能。

（6）高性能混凝土制备技术应该注重控制用水量。在保证良好施工性能的前提下，尽可能采用较低的浆骨比。

（7）必须强调施工环节是高性能混凝土能否实现的最后也是最重要的环节。

（8）高性能混凝土是一场从材料到结构的科学革命，是基于现代混凝土的技术平台，需要建立新的范式。

丁铸（深圳大学，教授）

实际上我也在思考这个问题。当初美国人提出这个概念来，是希望人们把从只重视强度转移到重视混凝土的服役寿命上来。自从传到中国，就被我们奉为像“圣经”一般的东西。我感觉这个名词是个过渡性名词，它已经完成了它的历史使命，现代混凝土已经发展到一个多种门类多种功能的工程材料，既可以做结构材料，也可为功能材料，就是说不能用这样一个词就概括现代混凝土材料。到现在是可以考虑取消它的时候了。但是，阻力会很大，现在中国的混凝土学术界，就是靠这个名词拿项目拿经费，这个名词养活着多少人啊！以上是我的拙见。

王福川（西安建筑科技大学，教授）

我曾经是热衷研究、应用、开发高性能混凝土（HPC）队伍中的一员。最近我又重新拜读了我国已故资深工程院院士吴中伟先生和廉慧珍教授合著的由中国铁道出版社于1999.9 出版的《高性能混凝土》一书。在十五年后的今天重新审视何谓高性能混凝土时，深感今天也许应是改变由于国内外混凝土界“约定俗成”而赋予“高性能混凝土”这一不科学的命名的时候了！

（1）“不同国家、不同学者依据各自的认识、实践、应用范围和目的要求的差异，对高性能混凝土提出了不同的定义和性能指标”。（《高性能混凝土》P8～P9）。这些定义强调的重点、涵盖的性能范围、指标的高低本身就相距甚远。这客观上就使人们对高性能混凝土的认识概念化、抽象化。

（2）用“高”、“低”来命名科技产品，尤其是命名像混凝土这样的大宗材料，是不科学的，也是难以持久的（《高性能混凝土》第Ⅱ页）。“高”或“低”只能定性且尺度随时间而变迁。

（3）高性能混凝土讲的是性能，实际上在工程界给人以“高科技新产品”的感觉，它不属于普通混凝土，且由于性能范围极为宽泛，而工程要求则千差万别，故很难界定何谓高性能混凝土，给人以只能意会而不能言传之感。

（4）工程用混凝土的性能指标是由设计部门确定的，全面满足设计要求的混凝土是否为高性能混凝土？不掺外加剂、掺合料且水泥用量较低、粗骨料用量较大，故体积稳定性高而经久耐用的机场道面混凝土算不算高性能混凝土？设计寿命为 50 年的 C30 高性能混凝土，远未达到“高性能混凝土在 100～300 年以至更长时期内，不应出现材质的劣化”（《高性能混凝土》第 Ⅲ 页）的耐久年限，那么，设计部门为什么只设计 50 年、100 年？设计为 200 年、300 年岂不既合法（设计要求）又合理。

（5）关于杨文科先生所著《混凝土科学的问题与研究》一书，文字不够慎密、观点有所偏颇之处肯定存在甚至不少，但我看重的是作者求实和勇于探索的勇气，可谓“一石击起千层浪”，该书在混凝土界击起的绚丽浪花也许会淌涤一些人云亦云、亦步亦趋的尘土（如对 HPC 高胶材用量、掺用减水剂所导致的体积稳定性下降重视不够等），推动混凝土科技创新。实践是检验真理的唯一标准，任何高深理论、权威高见都应无一例外的接受工程实践的检验。

蒋元海（嘉兴学院，教授）

我们教学过程中，对“高性能混凝土”这个名词也觉得比较含糊，不知道是一类新的“产品”，还是混凝土的一种综合的“性能”？若是“产品”，那么应该有具体而明确的技术指标，可以制定具体的国际标准或国家标准。但是，目前的行业中所公知的“高性能混凝土”的技术指标，还没有一个明确的技术指标。因此，我认为“高性能混凝土”,应该是后者——一种综合的“性能”。但是用“高性能混凝土”，来描述一种材料的综合性能，只能说是大家“约定俗成”罢了，不太符合中文中用于描述材料性能的行文规范方式。“高性能混凝土”这个表达方式，对行业中知道其发展历史的“老人”可以理解，但是行业中“新兵”，可能需要做一些说明罢了。

周永祥（中国建筑科学研究院，博士）

关于高性能混凝土，我个人谈一点看法，如下：

高性能混凝土这个术语的产生和使用，是人类社会混凝土技术发展过程中一个既成事实的历史事件，反映了这个历史时期人们对混凝土技术的探索和认识过程。不论它是否已有明确的定义和是否形成了统一的认识，它已经在混凝土科技发展史上留下了浓重的痕迹，数以万计的文献让现在和未来的人们在叙述混凝土发展历程时无法绕开这个词汇。应该说，高性能混凝土这个术语的提出和从不同角度对它的定义，就其本身而言是没有问题的，现在所谓的问题，主要是在于对这个术语和概念有意无意的滥用。

“高性能”是一个宏观性和概括性的描述词，类似的描述在其他领域也不乏例子，如 IT 行业也讲高性能计算、高性能数据库。人们越来越认识到，高性能混凝土更多的是指一种理念，而不是一个具体混凝土品种。现在对高性能混凝土这个词的误用和滥用，更多的是把理念层次的概念用到了具体品种层次上了。我曾经有个说法，中医有理、法、方、药四个层次，如果套一下混凝土，高性能混凝土属于理、法层面这种形而上的东西，而具体的 XX 混凝土品种类似丸散膏丹，这个则属于方、药层面的东西。混而用之，就会有“白马非马”之争。

因此，我们不是要讨论是否沿用高性能混凝土这个词，而是要讨论如何在合适语境中准确地使用这个概念，从而避免一些不必要的误解和无谓的争论。再进一步讲，高性能混凝土这个术语的误用和滥用，真的在实际科研活动和工程实践中产生了多大的负面影响了吗？！明白的人都知道，叫不叫高性能混凝土，很多时候只是戴什么样的帽子、扛什么样的旗的问题，科研和工程，该怎么做还是怎么做。实际上，高性能混凝土这个术语也未见得多么重要或者多么十恶不赦。所以，我赞同有的同行提出来，何必为一个名称和称谓做过多的口舌之争。

没有一成不变的真理，只有与时俱进的认知。高性能混凝土作为一种理念，在不同的阶段和不同的应用领域有着不同的内涵。在我国的现阶段，如果我们仍然需要使用高性能混凝土这个术语，其内涵应该落实到两个宏观方面：第一是有利于提高混凝土质量、有利于提高建筑品质；第二是在第一个内涵的基础上，有利于节约环保和可持续发展。至于高性能混凝土的具体技术指标则应根据不同的行业、不同的情况，分不同的层次，或深或浅，或粗或细地进行定义和规定。

胡适之先生有言“多研究些问题，少谈些主义”，诚哉斯言！

冯中涛（西北民航实验室，主任）

上大时学教师讲的就是高性能混凝土，工作十多年来干的就是高性能混凝土，也发现了许多无法说服自己的问题。总之，取消“高性能混凝土”这个概念，在事实上好象应该是这样，但在感情上无法接受。

王玉瑛（包头市杜氏建材有限责任公司，总工程师）

关于“高性能混凝土”术语的去除还是继续延用，谈点个人看法。该术语一直以来未有统一的定义，个人认为高性能混凝土不应该是一种混凝土品种，也不该是混凝土等级高低的评定，应该是对混凝土拌合物的性能、混凝土施工性能以及混凝土结构性能要求的一种总称。

鉴于近年来我国预拌混凝土发展较快，基本上遍布了全国城乡建设工程，而预拌混凝土的施工方法大都是泵送施工，对泵送混凝土的拌合物性能、施工性能、混凝土结构耐久性能等都应是高性能的，特种混凝土如自密实混凝土、钢管混凝土等更应是高性能的，它是区别于原有的现浇普通混凝土的一种高性能要求，也是混凝土技术发展的需要。

所以我个人认为，高性能混凝土的术语，应继续延用，但应规范、统一，使同行认可。