在烏魯木齊市地下工程中強制使用高性能混凝土的意義重大

張國強　張琦

隨著新疆的跨越式發展，各類基礎設施建設大量上馬，在這些建設工程中，絕大部分土建工程都需要大量使用混凝土和混凝土結構（包括預應力混凝土結構）建造，因此水泥混凝土是建設中用量最多、最廣的材料。為了避免工程施工后出現由于地質災害所造成的混凝土破壞現象的發生，同時安全合理開發地下空間，現根據烏魯木齊地區工程地質條件的特殊性，提出地下結構混凝土遇到的耐久性問題，并提出工程防治措施，即必須強制推廣高性能混凝土。

烏魯木齊市區坐落于烏魯木齊河谷平原中，地勢南高北低，高差達450m，呈狹長型分布。東、南、西三面環天山，降水絕大部分在山區。山區部分降水變成地下滲流水，由高向低流經城市東面六道灣、七道灣、八道灣及東山和城市西面的西山地區等產煤區，使得市區土壤和地下水含有很高的硫酸鹽，其SO42-濃度常在10000mg/L（mg/kg）以上，有的甚至高達30000 mg/L（mg/kg）；同時，凝灰巖是一種具有堿活性的骨料，這種骨料在含堿量超標的混凝土中會引起堿骨料反應，危害混凝土的安全使用。而根據新疆大學徐虎教授對烏魯木齊地區砂石骨料堿活性調研成果表明，烏魯木齊周邊的混凝土所使用砂石骨料有50%以上屬于凝灰巖。由于本地的水泥熟料中含堿量過高，烏魯木齊地下水較多，地下結構穿過地下水豐富的地區時主體結構又不可避免會有滲漏水流，這就滿足了堿骨料發生的必要條件。

混凝土抗滲性直接關系到結構和建筑物的安全性和耐久性，在烏魯木齊地區這種特殊的地質環境下修建的工程，混凝土及其結構將會面臨三個方面的耐久性問題：1、硫酸鹽侵蝕問題；2、堿骨料反應問題；3、抗滲及結構自防水問題。因此，上述問題必須得到足夠重視，否則無法保證混凝土結構合理的設計使用壽命及主體結構安全。

通過對收集的一些已建和在建工程地質勘探資料的調查和統計，烏魯木齊地區附近的地下水和土體中硫酸鹽含量狀況見表1-1（略）。由此可以看出，烏魯木齊地區是較普遍存在非常嚴重和極端嚴重硫酸鹽侵蝕的地區。因此，有必要強制推廣高性能混凝土。

根據GB/T50476-2008《混凝土結構耐久性設計規范》中“水、土中硫酸鹽對混凝土的環境侵蝕作用等級”標準劃分，詳見表1-2.新疆鹽堿地區硫酸鹽對混凝土的侵蝕常常達到“極端侵蝕作用等級”，山區發生的硫酸鹽對混凝土的侵蝕常在“嚴重侵蝕”等級以上。

對混凝土侵蝕作用等級標準

經調查可以明顯看出，烏魯木齊市區也是有非常嚴重和極端嚴重硫酸鹽侵蝕的地區，地下水、土中硫酸鹽對混凝土的侵蝕隱患很大，在這些地區修筑的建筑物基礎必須采取有效的防范技術措施。在新疆工程建設中，一些工程因設計、施工忽視硫酸鹽侵蝕，已發生多起混凝土結構與工程的硫酸鹽侵蝕破壞造成的工程質量事故和經驗教訓，帶來了非常嚴重的經濟損失和不良影響。而高性能混凝土具有優異的工作性、高耐久性（抗凍、抗滲、抗侵蝕性、抑制堿骨料反應能力）等特性，可有力保證工程質量。因此，強制推廣高性能混凝土意義特別重大！同時高性能混凝土和傳統的普通混凝土一樣都是典型的實驗性學科，混凝土原材料的選擇與品質的保證（特別是超細摻合料的品質、混凝土中膠凝材料與高效或高性能減水劑的適應性）、混凝土的配合比設計與試驗研究、混凝土生產中的質量控制都是保證高性能混凝土質量重要的三個關鍵環節。

因此，我們強烈呼吁：在烏魯木齊地區地基基礎達到中度侵蝕及其以上的工程項目中均應強制使用高性能混凝土來解決硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應等耐久性問題，其長遠綜合經濟效益非常明顯！

首先，建議在工程施工前進行混凝土配合比設計工作，不僅要充分考慮混凝土的工作性、力學指標、耐久性、體積穩定性四方面的各項指標；其次，要求混凝土配合比設計必須同時滿足這四方面的要求。同時，當配合比確定后要求施工單位、混凝土拌合站必須嚴格執行配合比，其中水泥、超細摻合料、輔助膠凝材料、外加劑、砂石骨料等都必須符合設計要求，拌和生產時用水量、拌合時間必須滿足設計規定，只有這樣才能從根本上保證混凝土的質量。

最后，配合比設計單位還需要認真做好技術交底和技術服務及現場指導工作，確保高性能混凝土的推廣應用工作穩妥進行，收到實效。

考慮到絕大部分建設單位的領導對高性能混凝土的認識不到位，傳統觀念很強，加之其他因素，現在，在烏市推廣高性能混凝土工作步履維艱，急需政府主管部門進行頂層設計、推動，下發具體文件，提高可操作性，才能把此項工作真正落到實處。同時，為進一步推進綠色建筑的健康發展，必須明確高性能混凝土的使用范圍（含地鐵工程），確保我市建設工程質量及建筑物的延年益壽！為實現我市的長治久安和經濟建設又好又快的發展做出貢獻！